杨锐|啃下多少硬骨头才能成为“奋斗者”
文章图片
“奋斗者”号载人舱完成电子束焊接 中科院金属研究所供图
“杨锐他们啊,啃的都是硬骨头 。”这是研究所同事给杨锐团队的评价 。
“上九天揽月,下五洋捉鳖”可以概括中科院金属研究所(以下简称“金属所”)研究员杨锐啃过的硬骨头 。航空发动机、长征五号运载火箭、“奋斗者”号万米深潜器……他们都提供过关键材料 。
从“天空”到“海底”是在9年前 。当时,中国要向海底深渊进军,金属所开始参与关键部件载人舱的研制 。
2020年11月,采用国产原创技术和材料建造的钛合金载人球舱交出满意答卷,“奋斗者”号在马里亚纳海沟创造了10909米的中国载人深潜新纪录,使我国成为世界上第二个实现万米载人深潜的国家 。
回忆这9年的探索过程,杨锐说:“跌宕起伏、有惊无险 。”
立军令状
得知要建造搭载3人的万米深海潜水器,杨锐心里有点打鼓 。
下潜万米,载人舱需要耐受110兆帕水压,相当2000头非洲象踩在成年人背上 。此前成功的万米载人舱搭载2人已是极限,要超越极限,杨锐清楚,只能依靠核心技术的重大突破 。而且,金属所钛合金研究部的工作多集中在航空航天领域,很少涉及海洋,这项工作又“前无古人”,没有多少国际经验可供借鉴 。
为了给万米深潜作准备,中国科学院先行上马了海斗深渊前沿科技问题研究与攻关先导专项 。首席科学家丁抗曾说,载人舱是万米载人深潜最大的“拦路虎”,如果能突破的话,经过大家努力,必能把我国的深潜事业推向一个新的高度 。这话令杨锐印象深刻 。
2013年的一次论证会上,主持会议的领导说:“载人舱是成败的关键 。杨锐你说说,能不能做出来?”
这一问,杨锐没有立刻回答 。
当时,他和金属所钛合金研究部副主任雷家峰、青年骨干马英杰一起搞过几次头脑风暴,做了一些准备工作,但要“在起点上拍胸脯实在缺乏底气” 。
三五秒内,种种情形在杨锐脑中闪过,最终,他抬头回答:“只要立项,保证能干出来 。”
后来,项目成功立项,完成时间却从“十四五”提前到“十三五” 。杨锐等人依据交付时间倒排进度,发现没有任何回旋余地 。
“当务之急是尽快确定优化的合金成分,为后续工程化研究争取时间 。”杨锐当机立断,做出判断:不可能一轮又一轮反复试错,必须尽快找到一个指导原则 。
拿下Ti62A
强度和韧性是金属的一对矛盾属性,也就是说,坚硬的金属往往较“脆”,可塑性差,韧性高则皮实、安全 。近30年来,世界上几乎所有深潜器的载人舱都采用Ti64合金制造,正是看中了Ti64能在中等强度下保持高韧性 。
但要建造承受万米深度海水压力的3人球舱,无论怎么计算,都超出了Ti64的极限 。摆在团队面前的只有一条路:放弃数据齐全、经验丰富的Ti64,研制新型钛合金 。
“这是制造载人舱的最大技术挑战 。”杨锐告诉《中国科学报》 。
团队很快将目光锁定与Ti64韧性相当的Ti62222 。
这一合金的设计初衷是取代Ti64,美国上世纪八十年代提出之后曾风靡一时,但由于存在技术缺陷,后来不了了之 。金属所钛合金研究部早在“十一五”期间就研究分析过Ti62222的不足,有不错的研究基础 。
2014年春节假期,杨锐“闲来无事”,读遍了能找到的所有相关文献 。突然,一篇曾经读过的论文引起他的注意 。上世纪九十年代,美国学者研究发现,引起合金脆性的欧米伽相结构并不完美 。杨锐琢磨发现,这个相越不完美,造成的危害越小 。
推荐阅读
- 黑枸杞泡水一次放几粒每天喝多少合适(黑枸杞泡水的数量是多少)
- 一天最多能吃几根香蕉(一天最多可以吃多少根香蕉)
- 辣白菜多少天可以吃(腌制多少天的辣白菜能吃)
- 荠菜一天吃多少合适(荠菜每天吃多少好)
- 一滴油|这样的无油无水版红烧肉你能吃多少?
- 清理焊盘技巧(烙铁温度应该调到多少度)
- 供暖测温的正确方法(多少度才算供暖达标)
- 饺子|饺子皮饺子馅煮饺子烫手喽,剑网3冬至饺子有多少技巧你不知道?
- 3米水深钓鲫鱼吃铅多少合适(3米水深钓鲫鱼会吃多少铅)
- 椒盐花卷|不爱吃馒头?加点葱花,卷起来的美食,有多少吃多少