科考船作為海洋調查研究的基本載體,是一個國家綜合國力的體現。深海地質絞車系統用于深海地質取樣儀器的吊放和回收,是遠洋科考船的基本配置設備。目前,國內深??瓶即鲜褂玫牡刭|絞車系統幾乎全部從挪威等發達國家進口,這限制了我國科考船配套設備的發展。日前,由大連海事大學科研團隊參與的國家重點研發計劃“深海關鍵技術與裝備”重點專項“全海深地質絞車系統研制”項目取得重大研究進展,成功研制出全海深地質絞車系統,并已順利通過車間陸上聯調試驗,系統關鍵核心部件實現100%國產化。

深??瓶即刭|絞車系統幾乎全部進口,急需國產化

       課題負責人、大連海事大學輪機工程學院李文華教授介紹,地質絞車系統用于科考船上地質取樣、海底生物拖網取樣及吊放儀器使用,是深海資源勘探和開發過程中不可缺少的設備。隨著海洋科考逐步從近岸走向遠洋,科考船作業深度也越來越深,與此相對應的地質絞車系統的纜繩也會越來越長,卷筒容繩量已超過13000m,這就對深海地質絞車系統的大載荷牽引絞車、排纜機構及纜繩收放控制系統等提出了更為嚴格的要求。

       然而,國內深??瓶即鲜褂玫牡刭|絞車系統幾乎全部從挪威等發達國家進口,因此急需開展全海深地質絞車系統國產化自主研發,為我國深海資源開發利用、交通強國與海洋強國建設提供科技支撐。

       2018年8月,經交通運輸部推薦,由南通力威機械有限公司牽頭的國家重點研發計劃“深海關鍵技術與裝備”重點專項“全海深地質絞車系統研制”項目獲科技部批復立項,項目共設6個課題,總經費2063萬元。大連海事大學李文華教授團隊全程參與該項目的研究工作,依托大連海事大學科技部“海底工程技術與裝備國際聯合研究中心”、遼寧省船舶機電一體化重點實驗室和大連市海洋裝備工程技術研究中心等平臺及南通力威機械有限公司現有技術基礎,聯合中國船舶工業集團公司第七〇八研究所、哈爾濱工程大學、中國船舶重工集團有限公司第七一〇研究所、上海彩虹魚海洋科技股份有限公司、巨力索具股份有限公司、浙江四兄繩業股份有限公司協同開展技術攻關。

攻克只有少數國家掌握的核心技術,完全實現自主可控

       李文華教授介紹,項目針對深遠??瓶甲鳂I地質絞車系統存在傳統鋼纜自重過大、纜繩易磨損斷裂、超大容量纜繩排纜亂卷纏繞等問題,開展全海深地質絞車系統國產化研究,突破了全海深地質絞車系統結構設計與優化技術、高性能大載荷牽引絞車減張力技術、纜松弛補償器快速補償響應技術、排纜器自適應多冗余精確控制技術、高精度系統集成智能控制技術等。

       “我們目前研制出的這套絞車系統最大工作水深將達11000米,可在全世界范圍所有海域最大海深處開展地質取樣作業。整機系統國產率≥95%,關鍵核心部件國產化率達100%,攻克了只有少數國家掌握的核心技術,完全實現自主可控。”李文華教授說。該套地質絞車系統性能及指標全面達到并部分超過國外同類主流產品水平,成為國內首套同時擁有中國船級社(CCS)和美國船級社(ABS)雙認證的全海深地質絞車系統和國內首根13000米無接頭合成纖維纜。目前該系統已順利通過車間陸上聯調試驗。

 

項目團隊涵蓋各個環節,形成產學研創新研發模式

       “我們的項目團隊涵蓋全海深地質絞車系統研制的各環節,形成產學研創新研發模式,項目研究成果將在我國急需大量設計建造的科考船上具有廣闊的應用前景,這對于提高我國深海工程裝備技術水平,構建我國全海域、全水深、全天候的專業、高效、智能、綠色的海洋科考裝備體系都具有深遠戰略意義。”李文華教授說。項目以企業為龍頭,承擔及參與單位在船舶與海洋工程、機械工程等研究領域各具優勢,擁有完備的各型海洋絞車工程設計、測試、保障、質量管理體系以及豐富的科考船設計經驗、海上試驗和作業經驗。

      項目組研制的全海深絞車系統已安裝在自然資源部北海局所屬的“向陽紅06”船,下一步將開展深??瓶冀g車系統實際作業工況應用和11000米全海深海試驗證,形成“產品研用”創新研發模式,為我國的海洋科考事業“走向遠洋、走向深海、走向極地”提供可靠保障。

 


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