“超级厂房”装下世界最快科学装置(3)

2026-04-08 11:08  长江日报

空泡水洞,多用于测试船舶等海洋装备的水动力性能,其内部注水后可模拟高水压、空化等特殊水下环境。

大型空泡水洞实验室外形如同一只长方形的银匣子,其建筑空间高达35米,是一幢不折不扣的"超级厂房"。

空泡水洞实验装置顶部。 记者宋磊 摄

"巨匣"之中,大型空泡水洞装置如同一条蓝色巨龙。"它主体总轮廓长度达98米,内腔最大储水量7400立方米,无论是外形大小、还是储水容量,都是世界第一。"艾威指着这个庞然大物说。

与精度的极致较量

数万只螺栓定位误差小于1毫米

"要装下的是构造极其精密的'国之重器',每一处设计施工,都是与精度的极致较量。"项目总负责人,中信设计副总经理、总建筑师叶炜感慨道。

在高速磁悬浮测试线上,万亚兰告诉记者,这条测试轨的基台直线度要求为±1毫米,相当于水平误差不超过1张银行卡的厚度,极为苛刻。

万亚兰介绍,高速磁悬浮测试线测试轨对精度要求极为苛刻。 记者宋磊 摄

为此,设计团队和科研团队探讨后采用模块化设计--将轨道基台以4.8米为一个单元,把轨道拆分成210个基本标准的分段。

"每个分段上的每一颗螺栓,几乎都在同一个水平面上,任意两颗螺栓的水平误差都小于0.5毫米。"万亚兰指着轨道上的螺栓说道。

实验室的圆拱穹顶,也藏着不少"设计巧思"。

它的弧度并非规则的正圆,而是带着一丝方正的特异造型,看似不经意,实则经过了反复推敲。

万亚兰说,这样设计是因为,钢罩棚必须容得下方正高大的龙门吊,还要考虑结构坚固性与造型美观。经过多次修改方案,最终,敲定设计方案为 "以圆套方"的弧形,刚好可任龙门吊在内部自由穿梭,同时,保留弧形设计,既能让钢结构受力合理,也能压低建筑空高,有效节省成本,避免浪费。

一公里高速磁悬浮测试线。 记者宋磊 摄

承重200吨的大厂房内

精准拼接"立体拼图"

去年8月底,大型空泡水洞正式通水调试。回首设计建筑历程,艾威感慨:"三年多时间,我们蹲在这里,从每个部件的设计、定制、生产,到拼装、调试,都在协同工作。"

事实上,要装下这个庞大的科学装置,实验室的设计建造无法单独完成,而必须与科学装置的组装同步完成,这个过程就如同完成一套难度极高的立体拼图。

记者看到,这个空泡水洞造型极为复杂,不仅外形不规则,其外部还有密集的钢肋结构,如同巨龙"鳞片"。

艾威说,这个科学装置由近百个分段,在现场拼装焊接而成,每个部件、每块板材的拼接精细程度非常高。比如板材焊接,内流道焊接处打磨后阶差小于0.5毫米,高精部段的表面粗糙度不大于1.6微米。

实验室建造过程中,设计团队四处奔走,拿着图纸,在生产车间检查部件生产,在工地现场监督装配拼装,让这个巨大装置精准无误地在实验室稳稳"生长"。

在建造中,设计团队还保障着实验室的给排水、降噪系统、电力设施等,都能与水洞装置精准匹配、高效运转。