7月9日，從上海市政府舉辦的發(fā)布會(huì)獲悉，我國(guó)深海礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究與裝備研制取得重大突破。由上海交通大學(xué)自主研制的深海重載作業(yè)采礦車(chē)工程樣機(jī)“開(kāi)拓二號(hào)”日前成功完成海試。“開(kāi)拓二號(hào)”連續(xù)完成5次著底采礦，取回深海多金屬結(jié)殼與結(jié)核，實(shí)現(xiàn)深海重載作業(yè)采礦車(chē)海試水深首次突破4000米，最深達(dá)4102.8米，在國(guó)內(nèi)首創(chuàng)深海復(fù)雜海底地形高機(jī)動(dòng)行進(jìn)、深海多礦類(lèi)復(fù)合鉆采等深海采礦領(lǐng)域多項(xiàng)技術(shù)。

據(jù)了解，中國(guó)船舶集團(tuán)公司旗下第七O四研究所研制的深水重載布放回收絞車(chē)，在深海試驗(yàn)區(qū)成功實(shí)施了“開(kāi)拓二號(hào)”布放回收全流程作業(yè)，為其刷新紀(jì)錄等一系列復(fù)雜的深海采礦試驗(yàn)給予了全面技術(shù)支撐。這也是我國(guó)首次完成深海礦區(qū)超深水重載采礦車(chē)的布放回收與采礦作業(yè)試驗(yàn)，標(biāo)志著我國(guó)深海重載布放回收作業(yè)裝備創(chuàng)新研發(fā)取得了新突破。

在教育部深海重載作業(yè)裝備集成攻關(guān)大平臺(tái)重點(diǎn)項(xiàng)目和上海市戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重大項(xiàng)目的支持下，上海交通大學(xué)船舶海洋與建筑工程學(xué)院率先開(kāi)展深海重載作業(yè)技術(shù)與裝備研究，先后成功研發(fā)了深海多金屬結(jié)核采礦車(chē)“開(kāi)拓一號(hào)”和深海多金屬硫化物采礦車(chē)“開(kāi)拓二號(hào)”等多型深海裝備。其中，深海采礦車(chē)“開(kāi)拓一號(hào)”于2021年8月在我國(guó)南海西沙海域完成深海試驗(yàn)，海試水深達(dá)到1305米。

在這次“開(kāi)拓二號(hào)”深水重載布放回收的海試過(guò)程中，七O四所與上海交大密切配合，協(xié)同作戰(zhàn)，全力攻克布放海域深、負(fù)載重、海況復(fù)雜、作業(yè)支持要求高等技術(shù)難點(diǎn)，完成了高海情、大負(fù)載條件下的布放回收作業(yè)，最大布放深度達(dá)到4102.8米。同時(shí)，通過(guò)多執(zhí)行機(jī)構(gòu)的精確協(xié)同控制，以及大纜徑長(zhǎng)距離柔性介質(zhì)收放過(guò)程的張力控制技術(shù)，確保了整個(gè)布放回收過(guò)程在復(fù)雜海況下的高效、可靠和順暢。此次試驗(yàn)，依托七O四所的船舶與海洋工程特種裝備和動(dòng)力系統(tǒng)國(guó)家工程研究中心全程參與指導(dǎo)，并見(jiàn)證了“開(kāi)拓二號(hào)”深水重載布放回收以及創(chuàng)造新紀(jì)錄的全過(guò)程。

這是我國(guó)首次在4000米級(jí)深海礦區(qū)完成硫化物采礦車(chē)的深海重載布放回收作業(yè)，全面驗(yàn)證了深海采礦布放回收系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)均滿(mǎn)足深海采礦高難度作業(yè)需求。七O四所研制的深水重載布放回收絞車(chē)，是我國(guó)首臺(tái)套自主研制的機(jī)動(dòng)搭載集成牽引式絞車(chē)，也是深海采礦的關(guān)鍵核心裝備。該所根據(jù)深海采礦的特殊要求，持續(xù)開(kāi)展專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)攻關(guān)，先后突破了集成化總體設(shè)計(jì)、大纜徑柔性介質(zhì)長(zhǎng)距離排纜、絞車(chē)集成化機(jī)動(dòng)搭載等一系列關(guān)鍵技術(shù)。經(jīng)過(guò)此次全流程試驗(yàn)，其各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

該絞車(chē)采用變頻驅(qū)動(dòng)，安全工作負(fù)載30噸，容繩量6500米。在研發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程中，七O四所對(duì)絞車(chē)系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)和功能特性不斷優(yōu)化迭代，并在自動(dòng)化、電動(dòng)化和可靠性等方面進(jìn)行了全面的優(yōu)化升級(jí)，使該系統(tǒng)具有驅(qū)動(dòng)效率佳、承載能力強(qiáng)、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)。同時(shí)，該絞車(chē)采用集成式設(shè)計(jì)方法，將牽引、儲(chǔ)纜、排纜等各裝置，及電控、液壓各系統(tǒng)集成安裝于整體式框架內(nèi)，可滿(mǎn)足多平臺(tái)機(jī)動(dòng)搭載的需求。

多年來(lái)，我國(guó)深海重載布放回收裝備一直依賴(lài)進(jìn)口。為了打破這一局面，七O四所與上海交通大學(xué)精誠(chéng)合作，主動(dòng)承擔(dān)起“引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展、服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略”的責(zé)任與擔(dān)當(dāng)，深耕細(xì)作，持續(xù)開(kāi)展關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，不斷創(chuàng)新突破。

七O四所根據(jù)深海重載作業(yè)特點(diǎn)，針對(duì)大負(fù)載布放回收特性、介質(zhì)多樣性、超長(zhǎng)距離儲(chǔ)排纜等，不斷開(kāi)展超深水絞車(chē)動(dòng)載特性分析、快速多層排纜累計(jì)誤差機(jī)理研究、絞車(chē)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、深海波浪補(bǔ)償快速響應(yīng)、長(zhǎng)距離精確排纜控制、恒張力快速響應(yīng)等技術(shù)研究，通過(guò)一項(xiàng)項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新，不斷提升核心競(jìng)爭(zhēng)力。

目前，七O四所深海重載布放回收裝備已廣泛應(yīng)用于科考、海工、深海采礦等領(lǐng)域，并依靠自主研發(fā)高品質(zhì)的裝備創(chuàng)下了一項(xiàng)項(xiàng)新紀(jì)錄，實(shí)現(xiàn)了在深海領(lǐng)域核心技術(shù)與裝備的自主可控和國(guó)產(chǎn)化替代。尤其是形成了一支集前期研發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、售后服務(wù)為一體的國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的科技隊(duì)伍，持續(xù)推動(dòng)我國(guó)深海重載作業(yè)能力邁向新高度，實(shí)現(xiàn)新突破。

特約記者何寶新 通訊員毛立峰