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2026-03-24
星期二
当前报纸名称:中国船舶报

这艘船,是深远海上的“移动实验室”

日期:03-11
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版面:第07版:产经资本市场       上一篇    下一篇

  记者 刘畅

  近日,中国船舶股份委托中国造船工程学会评选的“2024-2025年度最具影响力船型”评选结果正式发布,由深海技术科学太湖实验室及其连云港中心建设,中国船舶集团有限公司旗下第七〇二研究所、上海船舶研究设计院、第七〇四研究所、第七一一研究所、第七一二研究所等十余家单位共同参与技术攻关和配套供货,中船澄西船舶修造有限公司负责总装建造的“未来”号深远海绿色智能技术试验船在众多高技术船型中脱颖而出,成功入选。

  用七〇二所所长、深海技术科学太湖实验室执行主任、“未来”号建设项目总指挥叶聪的话来说,“未来”号的交付使用,将“努力打通船海装备技术从科研成果到产业应用的“梗阻”,为我国船舶工业和深海科技高质量发展构筑新支点”。

  跨越“达尔文死海”

  填补我国实海验证中试平台空白

  发达的海洋经济是建设海洋强国的重要支撑。刚刚过去的2025年,“深海科技”首次写入政府工作报告。同时,“十五五”规划建议提出,坚持陆海统筹,提高经略海洋能力,推动海洋经济高质量发展,加快建设海洋强国。

  “深海就像我们人类的家园,我们需要了解家里面有什么,同时也让我们知道,人类从哪里来,到哪里去。”在一次接受采访时,深海技术科学太湖实验室科技部副主任刘家瑞这样说。

  然而长期以来,缺乏深远海可移动、模块化、智能化中试平台,科研成果多停留在实验室或小范围试验,实海验证能力不足等问题,成为制约我国深远海科技发展的主要“瓶颈”之一。这种从理论研究走向产品市场中间的空白地带,被学界形象地称为“达尔文死海”。

  “未来”号这样的中试平台,便是带着探索浩瀚深海、回应人类“终极之问”使命问世的。它采取边应用边试验的模式,通过实际应用验证技术成熟度,推动技术装备从科研向产业过渡,最终转化为市场所需的成熟产品。

  作为太湖实验室“洞—池—湖—海”试验研究体系中的海上核心中试验证平台,“未来”号在深远海为大大小小的深海装备、器件和系统搭建了“考场”,既可以在1000~3000米的真实海洋环境下,进行智能器件、设备与系统的海上测试验证与示范应用,也可以演示验证深海装备的关键技术,更能为深远海的科学试验作业提供全面保障,其测试精度优于陆上模拟,可以说,是集中试、科研、保障于一体的“六边形战士”。

  另一方面,其搭载的智能信息系统,实现了全船试验数据的智能化采集、存储、计算、管理和应用。

  数据采集时,通过超过8000个数据采集点监测设备状态、感知周边环境变化,建立分布式智能数据采集架构,把数据打包传给船上的“大脑中枢”,实现全船数据“采—存—算—管—用”,实现了不同来源且格式、类型不一致数据的实时同步。

  应用数据时,通过船岸数据的互联互通,为行业提供开放共享的数字化试验平台,从而能够充分考核各器件、设备和系统,在实际海况、实船应用工况下的性能、功能、效能及可靠性,实现装备测试评估与科考作业的动态优化,真正打通了从实验室到实海,再到产业的“最后一公里”,为助力国家重大战略实施、突破“达尔文死海”写下中船集团浓墨重彩的一笔。

  叶聪说:“国家有相关政策支持,鼓励企业利用太湖实验室等平台开展中试,‘未来’号正是这样一个载体,它为各个学科的科学家提供了良好的试验空间和条件,能够在这艘船上获得自己想要的海洋、深海、海底样品和数据,还能共享测试数据,企业和用户也可以登船直观了解新设备的实际运行情况,从而增强对新技术的信心。”

  边应用、边试验

  跑出科技成果转化“新速度”

  在“未来”号中央,有一个下挖的“水池”贯穿甲板、直通海洋——这一特有的“月池”系统,能为各类水下装备提供前所未有的测试环境。

  传统上,深海装备需要在陆地上的压力桶中进行模拟测试。有了“月池”,可以将设备从舱体内部安全布放至深海。由于可以提供真实海洋环境下的盐度、电导率、温度和水流数据,测试效果更贴合实际海洋工况,能有效地验证深海装备的性能,大幅缩短深海装备从研发到应用的周期。

  为了让装备通过“月池”平稳入海,设计人员想出了将装备固定在作业舱里,从月池前盖板上铺设轨道,让装备像“坐电梯”般沿着轨道直达船底的办法。作业舱要沿相向的两条轨道下滑,轨道需平行、顺直。施工团队反复打磨工艺,最终将两根轨道的平直精度误差控制在1毫米内,成功打造这座“水下电梯”。

  叶聪说,“月池”的应用,本质上就是为“蛟龙”号、“奋斗者”号这样的潜器提供作业平台支撑。在他看来,以后类似的海洋装备会越来越多。

  为了适应船舶发展新趋势,在船舶新技术产业化应用前做好中试保障,“未来”号采用模块化设计,空间储备足,系统可扩展性强,接口通用化程度高,可以像搭积木一样接入各种船舶装备和部件。可接入测试的设备大到发电机组、动力定位系统、智能航行系统,小到导航雷达、液压、阀件等,都可以便捷加换装,让它们在随船航行中可以随时进行实海工况测试,加速科研成果向产业产品的转化。

  “未来”号采用全电力推进、双桨双舵、艏/艉双侧推、全航速减摇鳍以及DP 2级动力定位系统,配备4台主柴油发电机、6台推进器,能在开展多项作业的同时为大量精密测试设备供电,可谓动力十足。

  但考验在于,进行海上定位作业时所需动力较小,若动力系统全开,油耗会很大,既不经济也不环保。

  为了让“未来”号“量力而行”,设计团队也为其装上了动力系统的“智慧大脑”,其多相整流和变速发电技术可根据用电需求,把发电机转速和输出调得精准匹配,从而达到节能减排的目标;环形直流闭合母排则相当于给船舶的电力系统修了条“环形高速”,多台发电机和用电负载可以随时切换接入,实现电力的“削峰填谷”和能量回收。

  据粗略估算,依靠这套技术,该船发电机每年可节油456吨,减少碳排放约1420吨,相当于560辆小汽车一年的排放量。

  下一步,“未来”号将继续开展智能中速机、智能操舵装置、导航雷达等被测设备系统的中试,并为相关产品迭代升级提供数据支撑,助力船舶行业智能化升级和绿色化发展。