向深海要答案 用创新铸利器

（来源：中国交通新闻网）

转自：中国交通新闻网

一根缆绳如何安全收放万米深海的取样设备？一艘巨轮怎样在无人操控下自主靠泊？一群水下机器人又如何潜入“蓝色粮仓”？5月9日，“智行中国——交通运输新质生产力一线探访”主题宣传活动采访团走进大连海事大学，探寻该校以交通强国建设试点任务为牵引，打通“研发在学校、中试在平台、应用在企业”协同创新链条的生动实践。

在万米海底放“风筝”

一段从深海取出的沉积物样本、几块拖网捞获的海洋生物标本、一张北极熊母子徘徊在科考船边的照片……在海底工程技术与装备联合研究中心，每一件“战利品”都记录着大连海事大学轮机工程学院教授李文华及其团队探秘深蓝的足迹。而最引人注目的，是一段坚韧的缆绳——这是团队历经四五年攻关打造的全海深地质绞车系统的核心所在。过去，深海科考绞车依赖进口，传统钢缆极重，如同一个巨大秤砣拖拽着水下设备，严重限制了深海作业能力。

“我们用的是芳纶材料，用这种合成纤维做缆绳，在水中没有重量。放1万米和放100米，都仅有取样设备本身的重量。”李文华通俗地解释。团队用轻质高强的国产新材料替代钢缆，将缆绳做得又轻又韧，但难题接踵而至——软质缆绳排缆时极易变形，一旦缠绕紊乱就只能剪断，就像在深海里放一只价值不菲的“风筝”，线一旦打结，损失惨重。李文华回忆：“前期没有任何经验可以借鉴，我们只能反复仿真、做样件，常年驻厂，硬是把整齐排缆这个关键技术啃下来了。”

如今，这套系统已在南海7762米深处成功取样。除了地质绞车系统，团队还研制出全球唯一一套全海深光电缆绞车系统和全球首套全海深痕量金属CTD绞车系统，并随“极地”号、“雪龙2”号破冰船完成北极示范应用，被有关部门评价为“我国深海资源开发装备实现从‘跟跑’到‘领跑’跨越的标志性成果之一”。李文华形容这根1.3万米光电缆如同连接母体与婴儿的“脐带”，既能传输几千伏高压电，又能通过光纤实时回传控制信号与高清画面。

2024年10月，这套系统随广州海洋地质调查局“海洋地质二号”船在我国南海完成了首个航次的深海调查任务，在作业水深大于4000米海域完成了两次深海拖曳作业，放缆长度均超过1.1万米，最大放缆长度达11228.7米；同时完成了两次ROV（水下机器人）海底观察、投放标志物和取样示范应用，充分验证了国产深海绞车系统的稳定性和作业能力。

“数字船长”掌舵远航

去年6月，我国首个功能完备的智能船舶岸基数智运控中心建成并投入运行。在这里，信息流编织起一张看不见的智慧神经网络，轻点操控台屏幕，岸基系统就可与“新红专”轮实现数据互通。中心面向《交通强国建设纲要》《智能航运发展指导意见》《中国制造2025》等战略部署，致力于打造集技术研发、实船运控、系统验证于一体的综合性岸基支撑平台，为我国智能船舶及无人驾驶船队的商业化运营提供核心岸基保障。“平时大部分情况是船长在船上控制，但切换到岸基操控模式时，这里就能直接控制船舶的车和舵，相当于给远洋巨轮配备了一套远程‘代驾’。”航海学院教授尹勇介绍。

换上“中国脑”的不止是船舶操控系统。尹勇带领团队，十年磨一剑，研发出完全自主可控的船舶货物配载软件。“以前远洋商船设备国产化率不到10%，我们基本是造船壳，里面最值钱的导航、发动机甚至连这个小小的配载软件都是国外的。”尹勇介绍，国外公司为做配载软件，往往需要掌握船体最核心的“线型”设计秘密，这无异于把灵魂交予他人之手。如今，这套软件已适配散货、液货、集装箱、汽车运输船等五大船型，实船安装已超500艘，成功打破国外垄断，保护了国内船舶设计院的知识产权心脏。

展望着未来智能航运，尹勇描绘出清晰的蓝图：“将来船舶运行模式会变成‘岸基监控、船端值守’。海况好它就自主航行，有异常情况或者进出复杂港口，岸基再人工接管，最终达到无人在船自主航行，连码头上的撇缆、带缆都无人化的L4级全自主状态。”一面大屏，一套操控杆，一个牵动着万里之外巨轮的数字孪生体，让“船岸协同、人机共融”的智慧航运图景变得触手可及。

水下机器人“快手”抓海胆

在智慧海洋信息科技公共创新平台的实验室，各种型号的水下捕捞机器人整齐排列，如同一个正在进化的特种兵家族。

“潜水员作业受水深、海况限制，我们的机器人就是奔着解决这些问题去的。”信息科学技术学院教师袁国良拍着一台配备灵巧手的捕捞机器人介绍。这台重140斤的机器在水中处于“零浮力”状态，通过12个推进器可实现六自由度移动，搭载的双目摄像头能自主学习识别海胆、海参、扇贝，并估算大小后高精度抓取。它设计深度可达200米，远超人类潜水极限，不惧风浪，能以平均4秒一个的速度连续作业。为了让这些水下机器人更高效协同，团队正在攻关水下光通信技术。“不是激光点对点，我们做的是全向的LED光通信。想象一下，将来在水下布一些灯，机器人进入光圈就能高速回传视频，不用再拖着沉重的缆，就像连上了海里的Wi-Fi。”袁国良的生动比喻，打开了一个水下的崭新世界。

向深海要答案，用创新铸利器。万里海疆之上，大连海事大学实验室里亮着的那盏灯，正为交通强国、海洋强国的梦想，点亮一束自立自强的光。