中国二重自主研制的160MN水压机

　　中国挑战

　　下潜到海底11000米，所受压力相当于一个指甲壳面积要顶起1辆轿车

　　四川挑战

　　关键部件“误差不能超过2微米，比三分之一根头发丝还小”

　　继载人潜水器“蛟龙号”突破水下7000多米极限，刷新“中国深度”后。近期，又传出我国将挑战万米载人深潜的消息，按照计划，2020年左右，中国人将入海11000米，探索目前地球已知的“最深海沟”马里亚纳海沟。下潜到11000米深度，所受压力相当于一个指甲壳面积需要顶起1辆轿车。

　　“误差不能超过2微米，比三分之一根头发丝还小。”21日下午，在中国第二重型机械集团（简称中国二重）精细加工车间，几名工人在对两块重40吨，高6米的立柱进行切割打磨，这是总重680多吨深海超高压模拟试验装置9种15个关键部件中的两件。半个月前，国家科技部公开发布消息，全球个头最大、工作压力最高的深海超高压模拟试验装置，在位于德阳的中国二重开工。这个肩负两项全球之最的装置已完成主立架和辅框架锻造，制造工艺可谓“精益求精”，这些部件将于明年5月全部交付装置，为我国自行研制的全海深载人球壳提供压力测试条件。

　　能够担此重任，中国二重铸锻公司大型铸锻件研究所副所长沈国劬和同事倍感自豪，他说：“我们解决的是国家有和没有的问题。”

　　压力舱长啥模样？

　　机架包裹大圆筒 载人球壳“住”里面

　　进入中国二重，各种重锤敲击的声音此起彼伏。

　　在铸锻公司厂区，该公司营销部项目负责人徐诗勇正在和同事们忙碌着，从去年初开始，他便一直负责对接该项目。“制造这个装置的目的是为了在陆地上模拟11000米的深海环境，从而方便进行试验，摸清所有参数。”徐诗勇说，该装置通过环境模拟，实时获取载人球舱耐压测试数据。

　　说着，他展开一幅装置效果图。图上，三组“操场形状”的机架直立，中间包裹着一个高4.8米，内径2.8米的大圆筒，可搭载3人的载人球壳“住”进去试验。“主要解决的是压力的问题。”

　　“圆筒就是压力舱，里面可以自动升降压。”他介绍说。

　　该项目由四川航空工业川西机器有限责任公司牵头承担，中国二重德阳制造基地负责试验装置主机系统的具体建设，现已完成主框架立柱、辅框架立柱和半圆梁的锻造，进入初加工阶段。下一步，将在第三方监理见证下进行性能检测，对达到技术要求的产品进一步开展精加工。

　　“项目今年8月启动，目前刚完成了辅框架锻造。”徐诗勇告诉成都商报记者，深海超高压模拟试验装置9种15个关键部件总重680多吨，目前还处于初加工阶段，整体面貌暂时无法看到。

　　180兆帕是什么概念？

　　这个压力下的水柱 可以切断钢板

　　“一旦球壳通过测试，这个载人球舱就能去到深海的任何一个地方。”徐诗勇告诉记者，目前所知地球上最深的海沟，是位于北太平洋西部海床，靠近关岛的马里亚纳群岛东方的马里亚纳海沟，海拔为-11034米。那里黑暗寒冷，水压达110MPa（兆帕），被称为“黑暗禁区”。而按照设计要求，该装置主体框架结构最大工作压力可达180MPa（兆帕）。

　　180兆帕是什么概念？

　　“正常的大气气压是0.1兆帕，也就意味着它所承受的工作压力是大气气压的1800倍。”在中国二重铸锻公司大型铸锻件研究所副所长，高级工程师沈国劬看来，就装置而言，“超高压”就是最大的技术挑战。

　　“如果这个压力的水，从一个一元硬币大小的枪口出来，可以切断钢板，就像现在用的超高压水刀。”他告诉成都商报记者，要在陆地上模拟万米深海压力，就相当于1个手指甲盖般大小的面积要承受1100公斤压力。“1100公斤，相当于一辆轿车重量。”这就对材料技术指标和现场工艺提出了“超高要求”。

　　对材料有何要求？

　　两块立柱重40吨 高度差 不能超过2微米

　　而深海超高压模拟试验装置9种15件关键零部件都要经过冶炼、锻造、热处理、精加工4道工序后才能成为一个零部件。“每个步骤需要数十人甚至上百人参与。”徐诗勇介绍。

　　在沈国劬看来，这个模拟试验装置对材料的技术指标有着高要求，例如钢水的纯净度高、夹杂物含量极低、机械性能要求高等，包括在制造过程中，对技术方案的制定、现场工艺的实施监控，都提出了高要求。“可以说是精益求精。”虽然中国二重此前很少涉足海洋工程领域，但在该装备设计制造中，二重打破了行业壁垒，将原未涉海的高新技术研发、加工力量引入到海洋工程领域，这也是实现本项目创新目标的关键。

　　车间里，机械手从高温箱里缓慢夹起一个类似“瓶子”形状的锻件，它浑身散发着橙色的光，一股热气袭来，随即，机械手将其送至10多层楼高的模锻压机的锻压台。“轰、轰、轰”的一阵响声之后，锻压台面合拢了，一簇火团从缝隙中“哗”地蹦了出来，伴随着不断飞溅的火花，几分钟后锻压台台面缓缓张开，一个大型锻件产生。

　　在四精工车间，成都商报记者终于见到了装置的两个主要部件。工人们正在对两块重40吨长6米的主立柱切割打磨，按照技术参数，这两块铁柱的高度差不超过2微米。“一根头发丝7微米，误差只有2微米，比三分之一根头发丝还小，这就是要求最高的一点。”在该车间，一名技术人员陈太见介绍，按照技术要求，两个主立柱必须等高，“如果不等高，两边释放的压力不均匀，这样就会出大问题。”

　　研制成功有何意义

　　中国人能去深海任何地方

　　公开信息显示，此前借助设备下潜至马里亚纳海沟最深处仅3名外国人，尚未有中国人完成这一创举。“这个装置一旦试验成功，‘中国造’深海潜水器就能载人去到深海任何一个地方。”在项目负责人徐诗勇看来，在国际海洋界，深海载人潜水器一直占据海洋开发的制高点，其技术水平体现一个国家在材料、控制、海洋学等领域的综合实力。

　　压力舱

　　一个高4.8米，内径2.8米的大圆筒，可搭载3人的载人球壳“住”进去试验。该装置主体框架结构最大工作压力可达180MPa（兆帕），是大气气压的1800倍。