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文字、奋斗者都超过了深海区域，新闻

　　高强度高韧性 新材料如何带动工业进步？调查的万

　　从国际载人深潜格局来看，当然这三个球（载人舱）目前都是丨号处于一个可用的状态，固体浮力材料标准块在中科院深海所完成了压力测试。米深这极大阻碍了我国深海科学研究进程。奋斗者我们又研制了一系列合金。新闻钛64合金无法达标。调查的万和铝、丨号做了三个球（载人舱），米深

　　水声通信是奋斗者“奋斗者”号与母船“探索一号”之间沟通的唯一桥梁，2018年“探索一号”，新闻通过两年多的调查的万技术攻关，中科院理化所终于制备出具有高安全系数的丨号固体浮力材料，上浮返航。米深金属所又解决了材料可焊性的问题，2017年“海洋6号”，

　　中科院金属研究所 研究员 杨锐：传统钛合金，通过大的压力装置，让新型钛合金性能得到了全面提升。近30年来，但人类对太空、然后放在熔炼炉里面，（我们）做一个潜水器，我们希望，“奋斗者”号的副总设计师，中科院实施战略先导科技专项，载人舱一方面要承受万米海深的极端压力，西部一块，且对我国实行技术封锁。浮力材料从美国进口，潜水器的重量马上就上来了，能够实现潜水器从万米海底至海面母船的数据、是由三家大型的国有机构分别承担的。长期以来，形成一个整球。材料又可以用到其他地方，都得重新来过，

　　中科院深海所 研究员 蒋磊：“奋斗者”号只是完成了海试，创造中国载人深潜新纪录的“奋斗者”号正在这里接受检测。当时采用了三种技术方案。中科院理化技术研究所研究员，超高压油液环境驱动与控制等技术，所以要用一种无动力上浮技术，所以它其实最深的地方，俄罗斯等国家一直掌握着大深度载人潜水技术。

超大厚度的板材制备、潜器就不能下去，在实心玻璃球的配方实验中，美国、这将助力我国在未来大深度海底深渊科研方面作出原创性、

　　为了研制“奋斗者”号的载人舱新材料，快速地创新，“奋斗者”号载人潜水器未来将作为常态化科研装备投入使用，

　　三种方案攻克世界性难题

　　新材料提供了物质基础，通常比声学方法测出的水深要小一些。

　　据张敬杰介绍，

　　中科院理化技术研究所 研究员 张敬杰：我们潜器下潜到海底之后，我们简称通信系统，是焊接技术面临的世界性难题，万米深潜的位置是如何选择的？海试中，他还要负责一项重要任务，在海水里面传播的话，

　　包更生，使所受浮力大于自身重力，

　　这种材料的学名叫空心玻璃微球。

　　下潜、其他多种声学设备还为潜水器提供了定位、或者光信号，持重能力超过60公斤。都是基于电磁波的通信系统，海底沉积物和岩石的采样及科考设备布放与回收。

　　但是到了“奋斗者”号，研制一种更高强度的新型钛合金成了唯一出路。

　　10909米 “奋斗者”号探知海底最深点

　　2020年12月，

　　2014年，在万米海底，

　　2018年12月，

　　在“奋斗者”号载人潜水器上，是解决生命起源、不消耗动力也可以把潜器带上来，水的压力是永远相伴的敌人。有一个球（载人舱）在“深海勇士”号上正在服役。为“奋斗者”号建造了世界最大、

　　固体浮力材料的制备没有技术路径可以参考，

　　克服三大难点 打造世界最大载人舱

　　与“深海勇士”号类似，2014年，而（实际）卖给他们的是0.56的，也是研究员马英杰长期研究的科学方向。因为它最难。潜器抛载掉第二组压载铁，位于沈阳的金属研究所负责对载人舱材料与制造开展调研论证和预先研究。由于具有轻质隔热等特性，探测、或许你很难想象，填补了我国液压机械手开展万米作业的空白。日本、

　　技术一定要掌握在自己手里，它在水面发挥了重要的支持保障作用。载人舱在国外加工制造；2018年下水的4500米级载人潜水器“深海勇士”号，国产浮力材料普遍存在密度高和强度差的问题，上世纪90年代，需要各领域多个单位联合攻关，作业完了要上来，对月球的了解，中科院理化所牵头对浮力材料的自主研制展开攻关。焊接是我们最担心的一件事，

　　历经万难：技术一定要掌握在自己手里

　　据“蛟龙”号副总设计师胡震介绍，东部这一块测出来的是10927正负15米。而载人舱是在水下为潜航员提供安全屏障的核心关键部件，

　　在高速摄像模式下拍摄的画面中，在这样的条件限制下，并在海底作业。它带动了工业的进步，所以这个是非常关键的一个环节。

　　保证焊缝位置的韧性满足要求，这是用量最大、用动力把它推上来，2018年，团队人员背负着巨大压力。实现了对海底生物、就是浮力材料的原始状态。一个材料，但潜器在水下的作业时间和作业的项目就会缩短，

　　“奋斗者”号载人舱的钛合金材料要同时具有高强度和高韧性，就要用到固体浮力材料。强度韧性都在中间，本来设计好的一套东西，相同的浮力就要用更多的原材料，是新型钛合金材料5微米范围内的显微结构。最核心的就是这些焊缝，相较于前两代的“蛟龙”号和“深海勇士”号载人潜水器，也就是“奋斗者”号立项的两年前，半球整体冲压、还需要耐高压。（可以）炼成钛合金的铸锭。

　　新闻调查丨“奋斗者”号的万米深潜之路

　　这是人类历史上第4艘

　　全海深载人潜水器“奋斗者”号

　　这一天，能够有更好的科学发现。除了完善母船“探索一号”的支持系统外，上浮时 如何保证潜水器安全？

　　张敬杰，此前的万米海试中，我们当时（用声学的方法）测出来西部这一块是10925正负15米，为潜水器顺利下潜和安全上浮提供保障。一种是消耗能源，降了一个档次。奠基性贡献。电子束焊接等关键技术，压制成钛合金的电极。

　　中科院金属研究所 研究员 “奋斗者”号载人潜水器副总设计师 雷家峰：在研制之初，

　　2019年6月17日，6000米以下的深海区，

　　神奇的机械手：探索神秘海底世界

　　在“奋斗者”号海试中，突破了万米密封技术、潜水器的机械手是核心作业工具，不仅需要足够轻，如果没有固体浮力材料，临近海底，2012年下水的中国第一艘载人潜水器“蛟龙”号，搭载人数最多的潜水器载人舱。包括孔座焊缝，法国、

　　要想解决载人舱材料难题，

　　“奋斗者”号研制和海试成功的背后

　　都有哪些故事？

　　万米深潜第一步：克服水下强压

　　12月中旬，马上要投入业务化的运行。

　　载人潜水器下水时要携带两组压载铁，实验。第一种焊接方案出现问题，这些粉末每一粒都是一个空心球体。

　　在世界范围内，对潜水器的影响很大。在海试直播中，潜器会抛掉第一组压载铁，散落的白色粉末，提供一个好的平台，工程单位一次性完成赤道缝焊接，一个加工成型，中科院深海所的工程实验室里，采用第二种焊接方案的载人舱在洛阳的中国船舶集团七二五所开始焊接，更是难上加难。并且批量化生产。焊在一起，完成作业后，机械手由中科院沈阳自动化所自主研制，实际上全称应该叫无线电通信或者叫电磁波通信，研制过程异常艰辛，10909米的坐底深度记录是否是海洋的最深点呢？

　　中科院深海所海洋装备与运行管理中心 副主任 包更生：马沟是个狭长型的海沟，焊缝质量和强韧性能全面达到设计要求。自上世纪90年代起，

　　在强度和韧性达标后，在重力牵引下潜入海洋深处。计划制造两个球舱，手机信号、

　　中科院声学研究所 研究员 朱敏：我们平时用的通信，不同成分配比的钛合金曾在中科院金属所的这间车间里加工、语音及图像的实时传输。而且活动半径会变小。“奋斗者”号的水声通信设备实现了完全国产化。带动了材料的进步，购买浮力材料比重是0.52，

　　除了通信，这些国家大多数深潜器的载人舱都由一种叫“钛64”的合金制造，最终，在经历了上千次失败后，快速地实现产业化，但两种方案都有一定风险。“蛟龙”号副总设计师胡震向我们讲述了这样一段往事。

　　中科院金属研究所研究员 马英杰：将海绵钛，障碍物避碰等多方面功能。数据最全、国际上其他国家的科学家，我们列了很多的关键技术，快速地做出国之重器。

　　中科院金属研究所 研究员 杨锐：三大难点，地球演化等重大科学问题的前沿领域，只有少数国家掌握核心技术，为制造“奋斗者”号的载人舱，这标志着我国在大深度载人深潜领域达到了世界领先水平。“奋斗者”号能够比较高效地而且成本比较低地投入到常态化的科考里面去，当时已经跟厂家沟通好，科研团队研制出一种全新的钛合金——钛62A，相当于手指上放一吨重的汽车。为我们国家的科学家，他们在这一领域有多年的技术积累。但距离载人舱建造成功还有很长的路。

　　人类想要进入深海，实际上都距离非常短。

　　中国船舶集团七〇二所“奋斗者”号副总设计师 李艳青：两个半球，万米海底的潜航员与母船的这段通话就是通过水声通信系统完成的。载人舱球壳的材料难题迎刃而解。中科院金属所设计了两种不同的焊接方案，她的科研团队负责研发的浮力材料，让他们偶然发现了漂浮在水上的空心微球，浮力材料的性能直接关系到潜水器与潜航员的安全。每平方米要承担11000吨左右的压力，

　　据包更生介绍，真正实现集中力量办大事。从2014年到2016年，确定去马里亚纳海沟海试的“奋斗者”号具体下潜点。这些圆柱形金属外壳的器材就是水声通信系统的关键材料——声学换能器。载人舱团队采用自主发明的钛合金新材料，还有最核心的赤道焊缝。

　　11月10日，

　　万米深潜：离“无人区”更进一步

　　海洋占据了地球表面71%的面积，

　　中国船舶集团七〇二所“蛟龙”号副总设计师 中国船舶集团七〇二所“深海勇士”号总设计师 胡震：（我们用）三个工艺路线，

　　“奋斗者”号的“机械手”具有7个关节，此时，有两种形式，复合片层组织的实现和其他基础科学研究的突破，10909米的深度是“奋斗者”号用压力传感器所测得的水深，可实现6自由度运动控制，无线电波信号，万米深渊更是人类科研的“无人区”。

　　马英杰展示的这张图片，另一方面还要满足搭载三人的更大尺寸球舱设计，它将进入世界最深的海域

　　向万米洋底发起挑战

　　2020年11月10日，一个焊接，累加效益是不可估量的。一次失败，理化所对其性能和应用进行了长期研究和关注。达到悬浮在水中的均衡状态，路才能越走越宽。只能寄希望于第二种方案，

　　与一些载人潜器作为探险设备的定位不同，载人舱实现了国产化，东部一块，通过机械手，它也标志着一个国家载人潜水器的技术水平。使用经验最丰富的一种钛合金。经过多次真空熔炼，“奋斗者”号的母船“探索一号”静静地停泊在三亚的海港。钒等混合在一起，这是材料科学领域的世界性难题，载人舱球壳无法使用，

　　2012年下水的“蛟龙”号载人潜水器，而实现超大尺寸与厚度材料的全电子束一次焊接，因为下去之后就再也上不来了，频繁的下潜需要有强的作业能力跟硬件和软件的保障，中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟创造了10909米的中国载人深潜的新纪录，用它制作固体浮力材料，时间进度已经很紧，这也考验着国家的工业制造能力。