“奮斗者”號聲學系統(tǒng)實現(xiàn)完全國產(chǎn)化 萬米級浮力材料研制獲突破

　　中國圓滿完成載人萬米深潛海試任務的“奮斗者”號全海深載人潛水器，28日順利返航三亞。中國科學院多個參與“奮斗者”號研制和海試任務的研究所接受媒體采訪稱，聲學系統(tǒng)實現(xiàn)完全國產(chǎn)化、萬米級浮力材料自主研制等系列關鍵技術(shù)突破，為“奮斗者”號實現(xiàn)載人萬米載人深潛發(fā)揮重要作用。

　　“奮斗者”號聲學系統(tǒng)完全國產(chǎn)化

　　中科院聲學研究所是“深海關鍵技術(shù)與裝備”重點專項下的“全海深潛水器聲學技術(shù)研究與裝備研制”項目牽頭單位和“全海深載人潛水器總體設計、集成與海試”項目中聲學系統(tǒng)課題的承擔單位，由朱敏研究員帶領的海洋聲學技術(shù)中心團隊負責完成“奮斗者”號聲學系統(tǒng)中全海深水聲通信機、地形地貌探測聲納、多波束前視聲納、多普勒測速儀、避碰聲納的自主研發(fā)以及定位聲納和慣性導航設備的系統(tǒng)集成。

　　朱敏指出，相較于前兩代的“蛟龍”號與“深海勇士”號載人潛水器，“奮斗者”號的聲學系統(tǒng)實現(xiàn)了完全國產(chǎn)化，突破了全海深難關，技術(shù)指標更高，在“奮斗者”號的整個海試過程中表現(xiàn)優(yōu)秀，為全海深范圍內(nèi)的持續(xù)巡航作業(yè)提供可靠技術(shù)保障。

　　其中，水聲通信是“奮斗者”號與母船“探索一號”之間溝通的唯一橋梁，實現(xiàn)了潛水器從萬米海底至海面母船的文字、語音及圖像的實時傳輸。

　　據(jù)介紹，由聲學多普勒測速儀和定位聲納及慣性導航等設備相集成的組合導航系統(tǒng)，為“奮斗者”號的巡航作業(yè)提供了高精度的水下定位導航。在11月16日的下潛作業(yè)中，借助組合導航系統(tǒng)和聲納設備，“奮斗者”號潛航員僅用半小時便成功取回此前布放在萬米海底的3個水下取樣器，成功實現(xiàn)“海底撈針”，并通過水聲通信機將取樣畫面回傳至母船。

　　萬米級浮力材料自主研制獲重大突破

　　據(jù)中科院理化技術(shù)研究所介紹，固體浮力材料的作用是為潛水器的順利下潛和安全上浮提供保障，其性能直接關系到潛水器與潛航員的安全，也是眾多深?？茖W考察裝備及實現(xiàn)海洋資源開發(fā)的核心材料。

　　全海深固體浮力材料研制與生產(chǎn)過程中，核心技術(shù)問題是要解決材料的密度與強度的協(xié)同關系，既要密度低又要耐高水壓。

　　為此，中科院理化所牽頭開展萬米級浮力材料自主研制項目攻關，在前期多年技術(shù)積累的基礎上，采用自主知識產(chǎn)權(quán)的軟化學制備技術(shù)，短時間內(nèi)研制出固體浮力材料核心原材料高強空心玻璃微球，實現(xiàn)中國浮力材料研究的重大突破，進而利用致密填充堆積技術(shù)結(jié)合輕質(zhì)高強樹脂基材，制備出具有高安全系數(shù)的萬米級固體浮力材料并進行批量化生產(chǎn)，解決了長期以來國產(chǎn)固體浮力材料強度差密度高的技術(shù)難題。

　　中科院理化所還進一步聯(lián)合國內(nèi)優(yōu)勢力量進行浮力材料在模擬深海高壓下的性能評估和大型構(gòu)件粘接加工。同時，為推動固體浮力材料的可持續(xù)發(fā)展，該所項目組在基礎研究方面也進行部署，組織相關單位開展浮力材料涉及的相關基礎科學問題研究。

　　聚“力”全海深載人潛水器科學研究

　　中科院力學研究所是中科院最先開展海洋工程研究的單位之一，具有全面堅實的學科積累和技術(shù)儲備。“十三五”期間，為更好的支撐“奮斗者”號全海深載人潛水器的研制任務，中科院力學所與深海所成立深海力學研究的聯(lián)合實驗室，隸屬中科院深海技術(shù)創(chuàng)新研究院，共同為全海深載人潛水器的關鍵力學問題提供技術(shù)攻關。

　　這期間，中科院力學所承擔了“深海關鍵技術(shù)與裝備”重點專項研究的多項任務，圍繞全海深耐壓結(jié)構(gòu)的疲勞破壞機制和壽命評估技術(shù)，以及非定常潛浮運動快速仿真方法開展研究，為結(jié)構(gòu)和外型設計提供支撐。

　　據(jù)介紹，中科院力學所的研究揭示深海載人潛水器“耐壓艙”用鈦合金Ti62A等的(保載)疲勞破壞機制，發(fā)現(xiàn)較低頻率下，隨著加載頻率的增加，疲勞壽命增大，升/降載時間顯著降低“耐壓艙”用鈦合金Ti62A保載疲勞壽命，并且保載疲勞壽命與升載/降載時間在雙對數(shù)坐標下呈近似線性關系。同時，該所還研究建立反映載荷形式和缺口對耐壓艙用鈦合金Ti62A的疲勞性能影響模型。

　　轉(zhuǎn)自：中國新聞網(wǎng)

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