压力舱紧急卸压。
从九十六兆帕降回常压需要三个小时。
任何人都不能提前打开舱门。
监控中,失效筒周围六只圆筒应变回落,却没有恢复原值。安装框架很可能已经发生永久变形。
韩启明盯着黑掉的编号。
三零七一号。
它的热成像、振动检测和出厂压力记录全部正常。
为什么会在保压六小时后突然塌陷?
舱门打开后,答案出现在电池舱底部。
三零七一号圆筒没有裂开。
它像被捏瘪的易拉罐,筒壁整体向内折叠。端盖、焊缝和材料都完好,只有圆度从零点零八毫米变成零点二六毫米。
仍在制造公差内。
团队从库存中找出二十只圆度接近上限的合格筒。
自由状态压力试验全部通过。装入刚性卡箍后,其中三只在长时间保压中出现屈曲前兆,证明三零七一号并非偶然孤例。
原来的公差只对单件负责,却没有考虑装配夹具会选择性放大椭圆方向。
单独静压时,这点椭圆不会造成问题。
装入电池框架后,圆筒两侧的固定卡箍恰好压在短轴方向,让原本很小的椭圆进一步失稳。
九十六兆帕外压持续六小时,筒壁最终发生屈曲。
先前所有抽检都让圆筒自由放置。
没有模拟真实安装约束。
“零件合格,装起来反而坏了。”陈大川说。
梁师傅叹了口气:“各自都考一百分,坐一桌开始打架。”
更危险的是塌陷冲击。
电池筒内部保持常压,外部是一百兆帕。筒壁失稳的瞬间,周围压力介质会高速填补空间,产生类似小型水锤的冲击波。
三零七一号旁边六只筒虽然没有破裂,箍环和端盖外骨架却承受了一次远高于设计值的短时载荷。
真实海底若发生同样事故,潜航器没有机会卸压检查。
必须让单筒失效不再传给邻筒。
他们没有直接拿正常电池反复爆破。
试验筒内装入等质量惰性块,并用可控薄弱片决定塌陷压力。这样既能复现近百兆帕水锤,又不会在压力舱里引发电芯短路和燃烧。
每一次测试后,周围框架都用三维扫描检查永久变形。
周野先修改卡箍。
原卡箍为半圆刚性结构,拧紧后会把制造椭圆放大。他在卡箍内增加三段柔性支撑,只限制圆筒位移,不强迫它贴成某个形状。
圆筒无论长轴朝哪边,支撑力都会自动均分。
但安装框架已经生产完成,更换三千七百套卡箍又要一个月。
团队把柔性支撑做成可从侧面插入的薄片。
机器人沿电池舱逐排作业,不拆圆筒便能替换受力界面。
接下来是冲击隔离。
圆筒之间原本只有十二毫米间隙。
放入厚缓冲材料会妨碍散热。
周野在每四只电池筒之间增加一枚中空陶瓷球。
正常状态下,陶瓷球不接触筒壁,不影响冷却液流动。
某只圆筒突然塌陷时,局部高速液流先撞上陶瓷球。球壳按设计裂成大量封闭小腔,利用破碎和压缩腔内气体吸收冲击能量。
它像一只只只在事故时出现的微型安全气囊。
陶瓷球破碎后不能产生尖锐大块。
球壳被预制成蜂窝分区,每一格只裂成钝边小片,并由外层纤维网兜住。冲击能量被吸收,碎片却不会随冷却液冲向换热器。
第一轮爆筒模拟中,相邻筒峰值应变下降百分之六十八。
还不够。
高压冲击通过安装框架传递,绕过了液体缓冲。
团队又在框架连接处加入波阻抗不同的三层薄垫片。
冲击波经过每一层界面都会反射一部分,传到下一组电池时只剩原来的百分之十七。
三层材料顺序也经过反复调整。
先软后硬会把冲击反射回故障筒,增加框架撕裂;先硬后软则让波峰被逐层拉宽,最后变成相邻结构能够承受的缓慢载荷。
代价是框架整体刚度略降。
潜航器转弯时,电池筒可能产生低频晃动。
周野让垫片只对毫秒级快速冲击柔软,对缓慢载荷保持刚性。内部微孔来不及在冲击时排液,会压缩吸能;面对几秒钟的转弯载荷,液体缓慢流动,垫片重新承担支撑。
第二次爆筒模拟。
故障筒被压瘪。
相邻筒应变只增加百分之八。
没有一只箍环移动。
单点失效终于被锁在一个编号内。
可压力舱准备重新测试时,温度工程师提出另一个问题。
三千七百个圆筒之间加入数百枚陶瓷吸能球,会改变冷却液流场。
深海环境只有两摄氏度。
电池放电时,内部却必须保持在最佳温度区间。
流动死角一旦出现,某些电池筒可能不是被海水压坏,而是先被自身热量烧坏。