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中国安装了世界上最强大的超重力离心机

中国在浙江杭州的CHIEF(离心超重力与交叉学科实验装置)启动安装CHIEF1900超重力离心机;此前CHIEF1300已投入运行,这一组合将把极端“超重力”实验能力推向更高水平,用于工程安全、地球科学与材料研究等方向。​

发生了什么:设备与地点​

CHIEF1900是新交付并开始安装的核心设备之一,安装地点位于浙江省杭州市的CHIEF大科学装置园区。​
CHIEF的总体目标是通过大型旋转离心系统,在实验室中产生远高于地球重力的等效加速度环境,从而开展可控、可重复的超重力实验。​
在CHIEF1900进入安装阶段之前,官方报道已披露CHIEF1300在2025年9月已在杭州投入运行,并被称为当时“按容量计算”的世界最大离心机。​

两条新闻如何合并成一个故事(CHIEF1300 + CHIEF1900)​

第一条进展是:2025年9月底,CHIEF1300在杭州启用,标志着CHIEF装置的关键实验能力进入可用阶段。​
根据公开报道,CHIEF1300可对实验载荷产生最高约300倍地球重力的超重力环境,并可支持最高约20吨的载荷规模,意味着它不仅“重力强”,也能做“大模型”实验。​
第二条进展是:到2025年12月,CHIEF1900作为更高指标的离心机被报道已交付并开始安装,相关报道将其描述为“世界最强”的超重力离心机,并把装置的指标提升到1,900 g·t这一量级。​

“g·t”指标代表什么​

多篇公开报道使用“g·t(重力吨)”来描述离心机的“容量”,其含义通常体现为“超重力强度(g)×载荷质量(吨)”的综合能力。​
简单理解:g·t越高,装置越能在更高加速度下测试更重、更大的模型,或在同等加速度下容纳更大的试验规模,这对工程物理模拟尤其关键。​

为什么要建超重力大装置​

建设超重力平台的一个核心动因,是把现实世界中难以直接全尺寸复现的极端工况(高应力、复杂边界条件、灾害触发过程等)在实验室里“缩尺但不失真”地模拟出来。​
公开报道提到的应用场景包括深海与深地研究、灾害防治、地下处置与新材料制备等,覆盖从基础研究到工程应用的多个层面。​
与传统小型离心机相比,这类大装置强调“强重力 + 大载荷”,目的是让模型试验更贴近真实工程尺度的应力状态与破坏机制。​

它们如何工作:离心产生“超重力”​

超重力离心机通过高速旋转,把实验舱与模型置于旋臂末端,利用离心加速度在模型内形成高于地球重力的等效重力场。​
针对CHIEF1300,公开信息提到其采用地下机坑/机舱布局,并披露了旋转臂半径等工程参数,同时也提到通过抽真空、冷却等方式降低空气阻力与热效应,以提升运行效率与稳定性。​
此外,公开视频与报道提到CHIEF采用多台离心机的组合路线:先让CHIEF1300运行,再逐步推进更高指标设备(包括被提及的CHIEF1500与CHIEF1900)的安装与整合。​

关键数据一览​

CHIEF相关设备与指标(公开报道口径)​

项目 设备/装置 地点 公开报道的能力指标 典型用途(示例)
CHIEF1300 已运行的核心离心机 杭州,浙江 最高约300G;最高约20吨载荷;被描述为按容量计“世界最大” ​ 深海/深地研究、灾害防治、地下处置、新材料 ​
CHIEF1900 新交付并安装中的离心机 杭州,浙江 被描述达到1,900 g·t量级,并被称为“世界最强” ​ 更大尺度、更高强度物理模拟与极端工况研究 ​
CHIEF(装置) 超重力综合实验平台 杭州,浙江 多报道提到其面向1,900 g·t级综合能力与多学科实验体系 ​ 岩土工程、地学、材料、工程安全等交叉研究 ​

关键时间线​

时间 节点 公开信息要点
2018年 项目获批(报道口径) 有报道提到该项目获国家层面部门批准。 ​
2020年 开工建设(报道口径) 有报道提到装置在杭州启动建设,并与高校团队相关。 ​
2024年11月 装置阶段性激活/推进(报道口径) 多报道在这一阶段集中讨论其1,900 g·t级目标与多设备体系。 ​
2025年9月 CHIEF1300投入运行 公开报道披露其运行与指标(300G、20吨等)。 ​
2025年12月 CHIEF1900交付并安装 公开报道披露其“1,900 g·t”量级与安装进展。 ​

这对工程与科研意味着什么​

对于大坝、边坡、地下结构与地震相关问题,离心模型试验常用于在“缩尺模型”中重建更接近真实的应力场与变形破坏过程,从而辅助验证设计方法与安全边界。​
在CHIEF1300已投入运行的基础上,CHIEF1900的安装被视为把实验能力进一步推高的关键一步,让更重的模型或更高的加速度工况在同一平台上成为可能。​
从产业与科研生态角度看,这类超重力平台通常既服务公共安全与重大工程需求,也能支持材料与制造相关的实验研究,形成面向多领域的共享型“大科学基础设施”。​

最终观点

从2025年9月CHIEF1300投运到12月CHIEF1900进入安装阶段,杭州CHIEF装置呈现出“先运行、再升级、再扩展”的推进节奏。​
如果后续CHIEF1900完成调试并进入常态化实验运行,装置的可用实验窗口与可覆盖的工况范围预计将进一步扩大,特别是在更大模型与更高加速度的组合能力方面。​
接下来值得关注的节点,是CHIEF1900何时完成安装与验收并对外开展稳定实验,以及CHIEF多台离心机联动后能否形成更系统的跨学科实验服务体系。​