突破國(guó)外技術(shù)封鎖,一個(gè)博士研發(fā)團(tuán)隊(duì)與一條鎧裝纜的7年較量
身為中國(guó)海洋大學(xué)博士的王雷,幾乎每天早上8:30會(huì)準(zhǔn)時(shí)出現(xiàn)在青島藍(lán)谷的實(shí)驗(yàn)室里。1月13日早上的他,也不例外。進(jìn)實(shí)驗(yàn)室后的他打開(kāi)了電腦,對(duì)新的研發(fā)項(xiàng)目進(jìn)行數(shù)據(jù)、材料的反復(fù)實(shí)驗(yàn)和論證,之后的他又走進(jìn)了材料的合成與生產(chǎn)車間。而此時(shí),車間中的工人正對(duì)王雷研發(fā)的一條市場(chǎng)售價(jià)高達(dá)10萬(wàn)余元的鎧裝纜,進(jìn)行邊料的剪切。
鎧裝纜是連接海哨SV3波浪滑翔機(jī)浮體船和牽引機(jī)之間一條7米長(zhǎng)的“纜繩”,殊不知這條“纜繩”的研發(fā),王雷等博士團(tuán)隊(duì)用了整整6年歷經(jīng)上百次海試,才將半月長(zhǎng)的壽命提高到半年長(zhǎng),突破壁壘打破國(guó)外技術(shù)壟斷。
王雷手持科技加身的鎧裝纜,打破國(guó)外技術(shù)壟斷
“海哨”機(jī),青島近海發(fā)現(xiàn)鯨
“這條鎧裝纜剛從生產(chǎn)線下線。”在生產(chǎn)車間,王雷博士告訴半島全媒體記者,7米長(zhǎng)的鎧裝纜,是“海哨SV3波浪滑翔機(jī)”上的一條重要的纜繩。
王雷所說(shuō)的“海哨SV3波浪滑翔機(jī)”,正是我國(guó)自行研發(fā)的第三代波浪滑翔機(jī),而“海哨”這一商標(biāo)也是身為中國(guó)海洋大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師的孫秀軍,于2021年10月7日注冊(cè)經(jīng)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局批準(zhǔn)并使用的。
底部掛有鎧裝纜的海哨波浪滑翔機(jī)進(jìn)行海試
“‘海哨’這個(gè)商標(biāo)使用期至2031年10月。”海舟科技研發(fā)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人周瑩告訴半島全媒體記者。
由青島海舟科技有限公司博士團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“海哨波浪滑翔機(jī)”,越來(lái)越廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。
青島近海海域早前發(fā)現(xiàn)的鯨類影像和聲學(xué)信息,就是被布放在青島海域的海哨波浪滑翔機(jī)發(fā)現(xiàn)的。
鎧裝纜(船體下的長(zhǎng)繩)從早期的半月壽命實(shí)現(xiàn)半年壽命
尤其第三代海哨波浪滑翔機(jī),其應(yīng)用范圍越來(lái)越廣,能量越來(lái)越大。2024年,波浪滑翔機(jī)被我國(guó)某海洋研究所利用,前往了南海采集臺(tái)風(fēng)數(shù)據(jù)。2024年9月,2臺(tái)波浪滑翔器前往太平洋,進(jìn)行海底磁場(chǎng)變化的觀測(cè)與數(shù)據(jù)采集。
2024年7月,國(guó)家某氣象水文研究所利用青島造的海哨波浪滑翔器的“掃海”能力,對(duì)海上氣象水文數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,以研究水文、氣象的實(shí)時(shí)變化規(guī)律。
底部掛有鎧裝纜的海哨波浪滑翔機(jī)進(jìn)行海試
歷經(jīng)錯(cuò)誤的常規(guī)思維
體長(zhǎng)3米余的波浪滑翔機(jī)賦能我國(guó)科研院所,在大海上為波浪滑翔浮體船提供動(dòng)能的是海平面以下的牽引機(jī),而連接浮體船與牽引機(jī)的就是這條僅有7米的“鎧裝纜”。
“可以說(shuō),沒(méi)有‘鎧裝纜’,就不能實(shí)現(xiàn)波浪滑翔機(jī)的前行動(dòng)能。”周瑩說(shuō),“沒(méi)有動(dòng)能,也就意味著海上所有的數(shù)據(jù)采集與實(shí)驗(yàn),將會(huì)中斷或半途而廢。”
早在海哨波浪滑翔機(jī)試驗(yàn)初期,其鎧裝纜重達(dá)10公斤。當(dāng)時(shí)的王雷等試驗(yàn)人員認(rèn)為,鎧裝纜越粗、金屬越多,抵抗風(fēng)浪提供動(dòng)能的能力以及耐磨性將會(huì)越強(qiáng)。但試驗(yàn)的結(jié)果顯示,按照他及試驗(yàn)人員的常規(guī)思維,這些連接浮體船與牽引機(jī)的笨重鎧裝纜,在海洋中運(yùn)行半個(gè)月時(shí)間就會(huì)損毀。
“鎧裝纜損毀,意味著茫茫大海上的數(shù)據(jù)采集浮體船無(wú)能返回甚至失蹤。”周瑩說(shuō),“在平臺(tái)與牽引機(jī)越來(lái)越智能化的情況下,突破鎧裝纜使用壽命至關(guān)重要。”
1994年出生的王雷博士以及團(tuán)隊(duì)其他成員,接過(guò)了這一重要使命。
歷經(jīng)多次海試失敗后,王雷覺(jué)得“越粗、金屬越多”思維是錯(cuò)誤的,長(zhǎng)7米、重達(dá)10公斤的鎧裝纜需要一種當(dāng)時(shí)還未出現(xiàn)的韌性材料,來(lái)實(shí)現(xiàn)波浪滑翔機(jī)長(zhǎng)期在海氣界面下的運(yùn)動(dòng)動(dòng)能。
王雷說(shuō),鎧裝纜將水面浮體船的隨波起伏運(yùn)動(dòng)傳遞到水下?tīng)恳龣C(jī),實(shí)現(xiàn)波浪能到動(dòng)能轉(zhuǎn)換的同時(shí),通過(guò)鎧裝纜的內(nèi)部線纜,為浮體船和牽引機(jī)建立了電源和信號(hào)通道,動(dòng)力和電信傳遞都應(yīng)進(jìn)行。
“0”到“1”,突破國(guó)外封鎖
2017年始,這項(xiàng)重要的試驗(yàn)創(chuàng)造,在王雷的實(shí)驗(yàn)室和海舟科技的車間中開(kāi)始。
從“0”到“1”,他需要在諸多的材料中尋找這種材料。每天,他將自己關(guān)在實(shí)驗(yàn)室里,在多種材料中尋找最適合的材料,并將各種材料組合試驗(yàn)。
2022年,也就是這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行5年之后,一種耐彎折、滿足多線芯使用需求,減小彎曲半徑,提高疲勞壽命,適應(yīng)高頻次橫搖和縱搖的鎧裝纜成型了。
成型之后的鎧裝纜僅重3.5公斤,與之前笨重的鎧裝纜相比整整瘦身6.5公斤。
新型鎧裝纜,在海洋中能持續(xù)運(yùn)行多久?之后,鎧裝纜被裝到海哨波浪滑翔機(jī)上,先在青島近海進(jìn)行了布放。
“在青島近海的試驗(yàn)結(jié)果顯示,其已經(jīng)具備了優(yōu)越的耐性和電源、信號(hào)能力。”王雷說(shuō),在此基礎(chǔ)上,他們又將滑翔機(jī)送到我國(guó)南海、太平洋、印度洋等海域進(jìn)行試驗(yàn),并在試驗(yàn)中不斷改觀、更新。
2024年,這種前后歷經(jīng)多年攻關(guān)、上百次布放大海試驗(yàn)的鎧裝纜定型,并被運(yùn)用到波浪滑翔機(jī)上用于全球大洋科考,從早期“半月壽命”實(shí)現(xiàn)了不間斷運(yùn)行的“半年壽命”。
“突破壁壘打破了國(guó)外技術(shù)封鎖。”王雷說(shuō),“這條長(zhǎng)7米的鎧裝纜如今售價(jià)高達(dá)10萬(wàn)余元。”
(半島全媒體記者 王永端)
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