科技日報記者 王祝華
10月25日——27日,2019海洋學術(國際)雙年會在三亞召開,同期2019國際海洋科學技術裝備設備展iOceans China展出,不少新型高科技設備首次在國内展會亮相。 搭載“雪龍”号到過南大洋的“大陀螺”
在國家海洋科技中心展區,記者被一個外觀看起來像個大号陀螺的黃色浮标吸引。
“這套浮标首次公開展覽,是專門為西風帶研發的高科技産品,是我國首套布放在南大洋的浮标,它的特點是抗海上惡劣環境。”自然資源部國家海洋技術中心高級工程師馮月永向科技日報記者介紹的這套浮标叫“西風帶環境觀測圖标”,采用耐腐蝕的純不鏽鋼材質,配置了6500米尼龍繩、50米錨鍊和1.5噸抓力錨,使錨系形成彈性系統,提高了在惡劣海洋環境中工作的可靠性,任務目标是能夠在海上連續傳輸數據不少于3個月。

國家海洋技術中心高級工程師馮月永介紹“西風帶環境觀測圖标” 王祝華 攝

“西風帶環境觀測圖标”在南大洋布放情景 受訪者供圖
“西風帶環境觀測圖标”曾在去年底搭載雪龍号,跟随中國第35次南極科考隊進行布放。馮月永說,南大洋海況常年較惡劣,導緻現場觀測資料匮乏。中國首套南大洋西風帶環境觀測浮标于2019年1月1日布放在新西蘭東南近53°S海域,現場實時觀測并傳輸風向、風速、氣溫、氣壓、相對濕度、海表層溫鹽、海流、波浪等數據資料,遠超任務目标要求。
這套錨定浮标也是我國首次布放超過4500米水深的極端環境觀測浮标系統。
馮月永說,這套浮标設備布放成功和運行結果表明,我國已具備研發極端環境海洋資料浮标的技術基礎和深海浮标布放作業經驗,可長期運行在南大洋西風帶海域,進行長期海上水文氣象和動力環境參數觀測。
13500米!打破紀錄的水下推進器

水下推進器新産品 王祝華 攝
“這是一款為的中國科學院深海與工程研究所科考專門量身定制的産品——全海深水下推進器。”天津昊野科技有限公司負責人龐增光介紹,這款産品的成功研發,标志着我們将打破國外廠家對我國深水推進器技術方面的封鎖,探索深海世界的夢想将變為現實。 龐增光介紹,此設備經曆過中國科學院深海工程研究所的水下推進器5小時的連續135MP打壓實驗,最大潛深達
13500米,創造了我國水下推進器水動壓實驗的最大打壓深度紀錄。天津昊野科技有限公司成為了國内第一家具備研制萬米水下推進器能力的民營企業。
昊野公司研發的推進器應用了先進的磁耦合驅動技術,減少了運行過程中的沖擊與震動,從原理上解決了旋轉密封結構容易洩漏的問題,參加試驗的T1060全海深水下推進器應用了油壓自補償的方式,采用钛合金外殼材質,耐海水腐蝕,突破了材料、結構等衆多領域的技術難題。額定功率2.3KW的推進器在深海裡能輕松産生不低于48kg的推力,實現了産品體積小,重量輕,推力大,效率高的特點。
水下連接器關鍵技術的新進展

中天科技展示最新水下插拔連接器 王祝華 攝
“這次現場展出7000米以淺的各型水下連接器已經通過省級新産品鑒定并已成功應用在若幹個用戶項目中。首次展出的11000米全海深連接器樣品,這是中天科技牽頭承擔國家重點研發計劃的階段成果。”中天海洋系統有限公司吳勇說。 水下連接器作為海洋設備通用基礎産品,起到互聯水下儀器、設備、系統、平台之作用,對于水下供電、通信、控制等至關重要,是海洋領域應用數量最多的零部件之一。
水下連接器根據結構及工作方式,分為幹插拔連接器和濕插拔連接器。其中,幹插拔連接器在空氣中完成安裝後在水下應用,濕插拔連接器在水下通過潛水員或機器人完成安裝并在水下應用。
2018年,科技日報曾對我國水下連接器技術進行了深入報道。
吳勇說,中天科技作為一家民營上市企業,做水下連接器這個小衆産品,既有企業發展占據技術制高點的考量,也有企業愛國情懷使然。
據了解,中天科技已組織了國内這個領域最強的隊伍開展産學研合作攻關,在沈陽自動化所、重點23所、北京化工大學、沈陽橡膠研究院的共同努力下,基本解決了深海橡膠材料制備、極限條件下密封工藝等問題。同時,這兩年中天科技自籌資金,聯合了沈陽自動化所的力量,共同攻關濕插拔連接器技術,其間做了大量的室内試驗和海上試驗。
聲呐技術多學科交叉壁壘高

工作人員介紹水下測繪效率可達每小時5-6平方公裡的“雙頻合成孔徑成像聲呐” 王祝華 攝
聲呐,是各類艦艇、水下運動平台實施水下警戒、觀測、探測和通信的重要裝備,是利用水中聲波對水下目标進行探測、定位和通信的電子設備,是水聲學中應用最廣泛、最重要的一種裝置。當前,聲呐已在海底測繪、海洋工程、水下考古等領域大量運用。
“我們的聲呐産品曾參與‘鄭和沉船遺骸探查’國際合作項目,在沉船探測海域阿曼灣多個目标區域進行高精度掃測後,确定沉船遺骸。”蘇州桑泰海洋儀器研發有限責任公司賀虎林說。 蘇州桑泰海洋儀器研發有限責任公司是國家高新技術企業,是由國内知名專家學者創建的水下信息網技術中心和成果轉化基地,此次展覽帶來的産品是“雙頻合成孔徑成像聲呐”。
賀虎林介紹,“雙頻合成孔徑成像聲呐”是基于合成孔徑成像技術,能夠同時對水下懸浮、沉底及掩埋目标,進行實時高效探測,是采用高低兩種工作頻率同時作業的合成孔徑聲呐。蘇州桑泰成功研發出基于合成孔徑成像技術的聲呐産品,在不降低掃測寬度和成像精度的前提下,能夠大幅度提高作業速度,測繪效率可達每小時5-6平方公裡,同時可滿足設備的進一步小型化要求。
從賀虎林的介紹中記者了解到,聲呐技術涉及數學、物理學、機械工程、海洋工程、電子技術、計算機、計算機軟件等多學科、多專業領域的綜合性技術,聲呐裝備行業對企業要求具有較高的技術壁壘,如果企業在前述的多學科、多專業技術領域基礎薄弱和海洋聲學試驗研究領域積累不足,會面臨較大的風險。
來源:科技日報 文中圖片由作者提供
編輯:劉義陽
審核:管晶晶
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