大連海事大學(xué)聯(lián)合南通力威機(jī)械有限公司、江蘇亨通華?？萍脊煞萦邢薰镜葐挝怀袚?dān)“十四五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“深海和極地關(guān)鍵技術(shù)與裝備”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)“全海深光電纜絞車(chē)系統(tǒng)與全海深CTD絞車(chē)系統(tǒng)研制及示范應(yīng)用”項(xiàng)目，經(jīng)聯(lián)合研究攻關(guān)成功研制出目前全球唯一一套全海深光電纜絞車(chē)系統(tǒng)“海威GD11000”。“海威GD11000”全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)，自主可控，日前隨廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局“海洋地質(zhì)二號(hào)”船在我國(guó)南海完成了首個(gè)航次的深海調(diào)查任務(wù)，本航次拖曳作業(yè)放纜長(zhǎng)度達(dá)11000多米，作業(yè)水深超4000米，充分驗(yàn)證了國(guó)產(chǎn)深海絞車(chē)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和作業(yè)能力。
圖1“海洋地質(zhì)二號(hào)”船上“海威GD11000”和13000m非金屬鎧裝光電纜
圖 2 “海威GD11000”作業(yè)監(jiān)控界面
光電纜絞車(chē)系統(tǒng)用于深海拖曳系統(tǒng)、纜控水下機(jī)器人（ROV）等大型系統(tǒng)的布放、回收及拖曳，是科考船的基本配置設(shè)備，也是深海資源勘探和開(kāi)發(fā)過(guò)程中不可缺少的設(shè)備。隨著海洋科考逐漸走向深海，更加惡劣的作業(yè)環(huán)境和更加精準(zhǔn)的科學(xué)考察需求對(duì)科考絞車(chē)系統(tǒng)提出了更高的要求，傳統(tǒng)光電纜絞車(chē)系統(tǒng)因金屬鎧裝纜自重較大無(wú)法實(shí)現(xiàn)全海深作業(yè)，因此急需開(kāi)展全海深光電纜絞車(chē)系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化自主研發(fā)。
圖 3 “海威GD11000”光學(xué)拖體作業(yè)過(guò)程
圖 4 “海威GD11000”ROV作業(yè)過(guò)程
圖 5 “海威GD11000”ROV海底投放標(biāo)志物和取樣
圖 6 “海威GD11000”成功通過(guò)海試驗(yàn)收合影
2023年12月，經(jīng)交通運(yùn)輸部推薦，由南通力威機(jī)械有限公司牽頭的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“深海和極地關(guān)鍵技術(shù)與裝備”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)“全海深光電纜絞車(chē)系統(tǒng)與全海深CTD絞車(chē)系統(tǒng)研制及示范應(yīng)用”項(xiàng)目獲科技部批復(fù)立項(xiàng)，大連海事大學(xué)李文華教授擔(dān)任項(xiàng)目首席科學(xué)家。依托大連海事大學(xué)科技部“海底工程技術(shù)與裝備國(guó)際聯(lián)合研究中心”、遼寧省船舶機(jī)電一體化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和大連市深海資源開(kāi)發(fā)高端裝備設(shè)計(jì)優(yōu)化與健康評(píng)估重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等平臺(tái)，聯(lián)合南通力威機(jī)械有限公司、江蘇亨通華?？萍脊煞萦邢薰?、上海交通大學(xué)、自然資源部北海發(fā)展研究院、中國(guó)極地研究中心、中國(guó)船舶集團(tuán)有限公司第七O八研究所、哈爾濱工程大學(xué)、浙江四兄繩業(yè)有限公司、上海中車(chē)艾森迪海洋裝備有限公司開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)，解決了深遠(yuǎn)?？瓶甲鳂I(yè)光電纜絞車(chē)系統(tǒng)存在傳統(tǒng)金屬鎧裝纜自重過(guò)大、超大容量纜繩排纜亂卷纏繞等問(wèn)題，重點(diǎn)研究非金屬鎧裝纜多層堆疊纏繞受力形變、出力效率提升與熱累積效應(yīng)下載流量限制及動(dòng)態(tài)疲勞光纖傳輸控制、超長(zhǎng)光電纜電-磁-熱多場(chǎng)耦合特性等科學(xué)問(wèn)題，突破了全海深科考絞車(chē)系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)、多支數(shù)纖維鎧裝扭矩平衡設(shè)計(jì)技術(shù)及纖維層鎧裝和編織出力效率提升技術(shù)、全海深科考絞車(chē)系統(tǒng)復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)性與載荷適配性技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，于2024年6月成功研制出“海威GD11000”，并順利通過(guò)車(chē)間陸上聯(lián)調(diào)試驗(yàn)。2024年10月，“海威GD11000”隨廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局“海洋地質(zhì)二號(hào)”船在我國(guó)南海完成了首個(gè)航次的深海調(diào)查任務(wù)，在作業(yè)水深大于4000m海域完成了兩次深海拖曳作業(yè)，放纜長(zhǎng)度均超過(guò)11000米，最大放纜長(zhǎng)度達(dá)11228.7m；同時(shí)完成了兩次ROV海底觀察、投放標(biāo)志物和取樣示范應(yīng)用，充分驗(yàn)證了該系統(tǒng)對(duì)深海拖曳和ROV作業(yè)的支撐能力。
項(xiàng)目首席科學(xué)家、大連海事大學(xué)輪機(jī)工程學(xué)院李文華教授介紹，“海威GD11000”絞車(chē)安全工作載荷≥15t，工作速度0~120m/min；非金屬鎧裝光電纜纜長(zhǎng)13000m，纜徑≤34mm，動(dòng)力傳輸功率≥51kW，滿(mǎn)足多路光傳輸需要，最大工作水深可達(dá)11000m，可在全世界范圍所有海域最大海深處開(kāi)展科考作業(yè)，成為國(guó)內(nèi)首套全海深光電纜絞車(chē)系統(tǒng)和首根13000米非金屬鎧裝光電纜?！昂Ｍ礼D11000”是目前全球唯一一套全海深光電纜絞車(chē)系統(tǒng)，該套系統(tǒng)全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)，完全自主可控。下一步“海威GD11000”將隨船開(kāi)展常態(tài)化深海和極地調(diào)查作業(yè)，為我國(guó)的海洋科考事業(yè)“走向遠(yuǎn)洋、走向深海、走向極地”提供可靠保障，為我國(guó)深海資源開(kāi)發(fā)利用、交通強(qiáng)國(guó)與海洋強(qiáng)國(guó)建設(shè)提供科技支撐。
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