SCMP：中国科学家研制出一种超强碳纤维舱体——

该项目的幕后研究人员表示，这种舱体能在6000米深的水下轻松承受巨大压力，在提高整体性能的同时大幅降低制造成本。

他们的技术进步挑战了“碳纤维不能在水下使用”的观点，有可能使中国在台湾海峡和南海的无人机军备竞赛中获得优势。

哈尔滨玻璃钢研究院高级工程师Guo Yuqi领导的项目团队在上个月发表在中国学术期刊《纤维复合材料》上的同行评议论文中写道，“目前，深海潜水器的耐压结构一般采用合金钢或钛合金，但由于材料密度大，这些耐压结构的重量占总重量的比例很大，限制了深海潜水器的承载能力”。

Guo和他来自哈尔滨工业大学（一所被美国制裁的大学）的合作者写道，“在当今国家快速发展、对深潜和高承载能力要求很高的时代，碳纤维材料因其低密度、高强度、高模量、抗疲劳、耐腐蚀和设计灵活等优异性能，已被广泛应用于载人潜水器和无人潜水器的耐压结构中。”

在西方，碳纤维一直被认为不适合用于潜艇工业。

去年6月，由美国私营公司Ocean Gate运营的世界上第一艘碳纤维载人潜水器“泰坦”号在前往4000米深的泰坦尼克号沉船残骸的途中被巨大的水压摧毁，艇上5人全部遇难。

许多业内人士将这一悲剧归咎于碳纤维在水下的弱点：在巨大的压力下，水会渗入纤维之间的缝隙，反复的上升和下降可能会使船体开裂和变形。

悲剧发生后，海底探险家、电影《泰坦尼克号》导演詹姆斯·卡梅隆在接受《华尔街日报》采访时说，“我从不相信在圆柱形船体上缠绕碳纤维丝的技术会成功。我认为这是一个可怕的想法”。

中国制造的碳纤维压力舱壁厚约3厘米，是泰坦号舱壁厚度的四分之一。然而，据Guo的团队称，在实验室测试中，它可以轻松承受77兆帕（MPa）的水压，是泰坦号船体在华盛顿大学实验室测试中所能承受压力的两倍多。

Guo和他的同事估计，这种碳纤维材料制成的船舱可以承受90兆帕的压力，相当于近9000米的海洋深度。不过，为了确保安全，他们将其工作深度设定为6000米，相当于60兆帕的压力。

碳纤维压力船体的外层是一层薄薄的1毫米防水涂层。研究人员说，这种涂层提供了一定程度的保护，在正常使用过程中不会出现泄漏、损坏、界面脱开、开裂或其他问题。

Guo的团队表示，它可以承受一定程度的撞击、刮擦和其他挑战而不会失效或损坏。

Guo团队写道：“在经历了长时间的高压后，压力舱外的压力测试密封系统外观依然完好无损，压力舱既没有泄漏，重量也没有增加。”

碳纤维压力舱的前后两端使用了T4钛合金材料。由于它必须承受从零米到6000米的交变海水压力，设计人员考虑了疲劳问题，例如碳纤维船体以及碳纤维和钛合金连接处的压力和温度变化。

他们在论文中说：“它可以承受超过2000次的交替循环。”

Guo的团队还开发了一种碳纤维无人潜水舱，适合在不到200米深的水下作业。这种舱体厚度仅为3毫米，直径却有1米，可用于在浅滩作业的低成本水下无人机。

“水下潜水器是维护国家海洋权益和资源安全不可或缺的手段。它们的技术水平在一定程度上代表了国家的国防能力和科技实力”，Guo的团队在5月份发表在同一期刊上的另一篇论文中写道。

中国和美国都计划在台湾海峡和南海等关键水域部署大量无人武器。在潜在冲突中，哪一方获胜将在很大程度上取决于其无人机的性能和数量。

根据华盛顿智库新美国安全中心上个月发布的一份报告，台湾海峡的无人机战与乌克兰战场的情况大不相同，因为水下无人机比空中无人机更难摧毁或干扰。

中国工厂去年生产了全球近一半的碳纤维。随着许多新生产线的建设，一些工业专家估计中国的生产能力在未来几年可能会大幅增加，从而进一步降低碳纤维的价格。

中国生产的碳纤维主要用于运动和休闲产品。在中国市场，一辆碳纤维自行车的价格已降至3000多元人民币，约合410美元，是几年前价格的十分之一。#飞扬军事[超话]# #烽火问鼎计划#