发布日期：2026-06-04 13:17 点击次数：69
近日，在南海海域的广州海洋地质探问局“海洋地质二号”科考船上天天高清视频，一套簇新的绞车系统正迎来它的重要时刻。跟着缆绳一米一米千里入深海，端正室里扫数东谈主都屏住了呼吸。
“11228.7米！”当技巧东谈主员报出这个数字时，大连海事大学表露李文采悬了多年的心终于放下了。行为“深海和极地重要技巧与装备”项主义首席科学家，他指导团队耗时数年攻关的全海深光电缆绞车系统“海威GD11000”，完成了最重要的考证。
回望十年攻关天天高清视频路，绳缆为先。它是贯穿万米深海与船面操控的“人命线”，莫得自主可控的缆绳，再先进的潜水器也如同断线的风筝。2016年，团队向13000米非金属铠装轻质缆发起攻关，接踵冲破轻量化、大容量、超长传输三浩劫题，结束了我国深海科考中枢装备从自主可控到行家率先的跳跃。
破解绳缆自爱困局
绞车究竟有多重要？李文采打了一个形象的比喻：绞车是深海开垦来去海底的独一通谈，缆绳则是承载载荷的中枢“桥面”，其性能平直决定全海深科考成败。联系词，传统深海绞车罗致金属铠装钢缆，自爱过大，号称这一范畴最重要的技巧瓶颈。
跟着下潜深度增多，钢缆自爱会急剧放大。李文采说，念念要冲破深度限制，结束轻量化，重要就在于矫正缆绳材料。
为此，团队开启了漫长而极重的材料选型之路，先后对比了碳纤维、超高强度聚乙烯纤维、LCP纤维、芳纶纤维等多款候选材料，一一开展强度、模量、密度、耐磨性等多维度测试，却屡屡碰壁。
“强度够了扛不住长久蠕变，抗蠕变好了又太重，分量轻了却经不住反复疲困。”李文采回忆，那段时辰，团队成员整天泡在现实室里，反复对比数据、优化测试决议，历经数月筛选，才最终将观念锁定芳纶纤维。这种材料密度仅为钢的五分之一，强度却远超钢材，可让缆绳自爱暴减三分之二，是抽象性能最优的非金属承力纤维材料。但新材料的短板通常高出，成为攻关路上的拦路虎。
“芳纶纤维摩擦统共较大，多股层间磨损会导致强度下落；而且非金属材料缠绕受力时，形变广博于钢缆。”李文采坦言，两浩劫题平直制约万米级缆绳的实海功课。
为攻克这两大瓶颈，李文采牵头组建产学研连合体，连合江苏亨通华海、南通力威机械、浙江四兄绳业协同攻坚。团队通过添加芳纶层间讳饰层、优化编织结构，将缆绳的承力芳纶层间的抗磨损性能晋升了一个数目级；同期确立张力—形变模子，再行辩论排缆工艺，保险超长距离收放受力均匀。
从材料选型到工艺考证，团队在周折中摸索，每一步都走得担惊受恐。李文采说，团队反复开展强度、形变、疲困测试，仅1000米级考验缆就完成三四轮测试，每轮耗资数十万元。13000米全长缆造价数百万元，一朝报废将平直冲击样式经费，必须通过小样本反复考证。
“所幸这并非一个团队的单打独斗。”李文采先容，产学研连合体在无数个半夜的攻关中，硬是用轻质纤维缆替代了千里重钢缆，顺利破解了深海装备自爱过大的困局。
攻克超长缠绕贫乏
材料难关刚过，更辣手的问题又摆在目前：13000米长的非金属铠装光电缆，要像蛇一样一圈圈盘在绞车滚筒上，一层压一层，整整16层。
“每层中间不成有裂缝。淌若有裂缝，压上一层后形变就会传递，整盘缆就报废了。”李文采说，这不仅是机械问题，更是整个复杂的数学和算法贫乏。16层缠绕，意味着任何一层出现轻浅偏差，高清影院都会被后续数十层逐级放大，最终导致整盘缆绳乱层、挤压以致损坏。
攻坚最殷切的时候，李文采在车间今夜排缆。“修一次槽、改一次结构就要徘徊一周时辰，反复试、反复改，一个月就搭进去了。”李文采说，伺服排缆器的每一次来去，都需要精准计较与实测考证，容不得半点舛讹。这项技巧不是一次顺利，而是无数次失败推出来的。
“为让缆绳在万米长跑中不纷乱、无毁伤、不卡滞，团队对滚筒与排缆机构进行了数十轮优化。”南通力威机械有限公司总司理娄营建说，其中的重要在于开发一套自顺应排缆算法，系统需依据及时反映的缆绳位置、张力变化及已排布层数，动态颐养伺服电机的通顺轨迹。
淌若说排缆贬责的是“怎么盘”，那么形变端正回复的是“怎么稳”。与钢缆不同，纤维材料受力后会产生昭着的拉伸和回缩。这种弹性在短距离内不错忽略，但放大到万米门径，就成了必须精准建模的中枢变量。缆绳在绞车上的张力溜达、层间压力传递、纤维丝的胪列场所，每一个身分都平直影响最终性能。
在形变端正步地，团队消耗大都时辰在现实室模拟深海工况。他们反复测量纤维缆在不同张力下的伸长率、回缩率以及层间摩擦特质，将实测数据带回数学模子修正，直至模子粗略准确计算万米长度的缆绳行为。江苏亨通华海科技股份有限公司技巧总监沈韦韦感触：“每一根芳纶丝的胪列场所、每一层缠绕的张力，咱们都反复计较和考证了数十次。”
2024年，“海威GD11000”终于完成陆上测试，16层缆绳在滚筒上整王人胪列，每一层严丝合缝。
决胜深海极地大考
“海试不下来，扫数扫尾都不算数。”李文采深知，现实室无法王人备模拟深海工况，真实海况才是终极考验。
2024年南海海试，他切身上船，将长13000米的缆绳贯穿缆控水下机器东谈主（ROV），开展海底不雅察取样功课，一次次今夜信守，团队最终顺利完成了两次高难度的海底不雅察、记号物投放及取样示范运用。当开垦顺利回收的那一刻，扫数东谈主紧绷的神经终于平缓下来。“此次实战考证了该系统对深海拖曳和ROV功课的超卓守旧才略，也为后续的深海探索打下了坚实的基础。”李文采说。
更大的考验是深海拖曳。在超4000米水深海域，“海威GD11000”两次拖曳各继续三天两夜，拖体张力从预估2吨飙升至4吨以上，海况恶劣、船体剧烈扭捏。“拖曳功课不成停，一停就勾住海底，海上修开垦比车间难十倍。”团队咬牙宝石。最终，放缆长度超11000米，长度最大值11228.7米。国产绞车顺利挺过考验。
确凿让李文采后怕的，是2025年随“雪龙2”号赴北极。零下6摄氏度，船面结冰，破冰时全船剧烈转机。他缅念念监控开垦失灵，用泡沫板垫在重要部件下减震。最惊悸的是9级大风中，船舶漂移导致拖体偏移，缆绳蜿蜒半径几乎超标，况兼船舷双方两块大浮标快速漂移过来，他应机立断放缆200米后坐窝回收，万一缆绳被浮冰堵截，三个月航次就徒劳了。他在北极的80多天，一边独自操作顾惜，一边拍视频、记载数据。
如今，中国成为行家独一领有王人备自主常识产权全海深光电缆绞车系统的国度。缆长13000米、使命水深11000米，资本较入口低三分之一。“已往咱们只可剿袭国际订价，咱们研发出来，他们就降价以致退出阛阓。”李文采说，“唯独我方作念出来，身手掌合手主动权。”
十年攻关，那本翻得卷边的条记本，记载着从一无所知到行家领跑的全经由，见证了团队“要作念就作念最难的”初心与信守。