固体浮力材料技术的发展与其实际需求中所要求的应用水深不断增加密切相关的。早期的固体浮力材料多为泡沫材料,如聚氨酯泡沫、环氧泡沫等,因密度低、强度低,仅用于水面;随着应用水深的增加,后发展为共聚物泡沫,能用于600m;深海勘探开发技术的迅猛发展推动了在树脂体系中添加空心玻璃微珠制备复合泡沫材料的研究开发,使复合泡沫浮力材料成为一种新型的浮力材料,在深水领域得到了广泛的应用,最深能用于水深11000m。与传统的浮力材料相比复合泡沫浮力材料密度低、耐压高、低吸水率,同时还具有介电常数低、耐化学腐蚀、电性能、尺寸稳定性等优点,随着复合泡沫浮力材料的广泛应用,有必要建立一套适用于复合泡沫浮力材料的设计计算方法及设计资料数据库,直接服务于海洋工程实践。
现今我国潜水器规范中,仅涉及了耐压壳体的设计、材料、制造,而对潜水器用复合泡沫浮力材料的结构设计、强度准则和加工建造等要求尚未提及。国内相关科技工作者,为了进行大深度载人潜水器浮力材料的设计进行了大量的研究作,建立了设计方法和强度准则,并用深海模拟压力筒保压试验进行了试验验证。
接下来对复合泡沫浮力材料的结构设计、计算及安全系数等研究工作仅作一初步的总结,需要相关科技工作者在以后的实践中,不断进行总结和完善,并规范化。这也可为我国编制大深度载人潜水器入级和建造规范中浮力材料的结构设计提供依据,同时也为研制同类大深度水下载人/无人潜水器(HOV,ROⅤAUV)提供参考。(摘自固体浮力材料)
