当前位置: 首页
> 资讯发布 > 媒体聚焦

【宁波日报】“蛟龙号”上的宁波智造——国家科技奖背后的宁波创新力量④

保护视力色:

作者: 发布日期:2018-02-27

获奖项目:“蛟龙号载人潜水器研发与应用”项目(国家科技进步一等奖)

宁波参与单位:宁波星箭航天机械有限公司、宁波甬科声学技术有限公司

凭借多项技术攻关,“蛟龙号载人潜水器研发与应用”项目荣获国家科技进步一等奖。荣誉的背后,挺立着“宁波智造”的坚实身影——两家宁波民营企业作为项目参与方,为“蛟龙号”承担了多项保障任务。

星箭为“蛟龙号”装上“鱼鳔”

让“蛟龙号”自行上浮下潜的“鱼鳔”,其实是一台压载箱子系统,它的配件直接接触海水,在生产精度上要求苛刻,还需要抗高压、抗腐蚀。这“鱼鳔”的多个控制阀组,就是由宁波星箭航天机械有限公司完成的。

“从‘蛟龙号’研制开始,我们就全程参与。”星箭公司高级工程师高泽普说,这些阀组的主要功能,是控制高压空气,上浮时开启,注入高压空气,挤出水箱内部的水,从而减轻潜水器的自重,反之亦然。星箭公司研制的阀组,自重轻、强度高,能帮助潜水器精确微调潜水深度,帮助工作人员准确捕获有效信息,“而且每一次下潜,我们都会根据实际,对阀组进行‘更新换代’。”高泽普说。

在接下这一研制任务时,国内这一领域的研究还是空白,材料选择是星箭公司遇到的第一个难题。计算显示,在7000米水深时,“蛟龙号”每平方米面积需要承受7000吨重量,所以,这个系统要具备重量轻、安全可靠、尺寸紧凑、防腐能力强等特点。经过反复试验验证,高泽普团队与中船重工无锡第702研究所合作,选择了钛合金作为阀组的主材料。“此前,钛合金材料主要用于航空航天领域,我们在研究中发现,其用于深海装备更为理想。”高泽普说,钛合金不仅强度高,而且有弹性,可以在下潜和上浮过程中,保持不变形,给潜航员提供安全的空间,同时其抗腐蚀性也很好。

但是,钛合金的焊接工艺难度极高,稍不留神就会导致材料出现裂纹。高泽普团队进行了千百次操作,逐步微调电流、温度等因素,终于克服了重重困难,攻破了钛合金焊接技术难题,通过了产品验收。

作为宁波军民融合龙头型企业,星箭公司一直积极参与国家“上天入地”的大项目,天宫一号、神舟八号、C919大飞机及部分型号的航空母舰和直升机,都出现了“星箭制造”的身影。

甬科助“蛟龙号”千里传音

“每次离开母船下潜,‘蛟龙’号就像一个离开母亲怀抱的孩子,在深海漆黑与暗流涌动的复杂环境中摸索前行,步履维艰。维系孩子与母亲之间的纽带,就是高速水声通信系统,我们也是这个大系统的一部分。”在宁波国家高新区的一座现代化工厂里,宁波甬科声学技术有限公司高级工程师王耀告诉记者。

陆地通信主要靠电磁波,电磁波到了水里却没了用武之地。“蛟龙号”的水声通信系统由中国科学院声学研究所牵头研发,采用声纳通信,能在7000米级工作深度的复杂海洋环境中进行远距离信号传输,实时传输数据、指令、语音、文字和图片,这是国外深海载人深潜器所没有的。

这套系统需要解决多项难题。比如,水声传播速度远低于光速,通信延时较长;机体要降低自身发热量,以保证系统长期可靠工作;声波在海水中传播时,会由于折射、散射、反射、多普勒频移等现象发生畸变,如何在复杂环境中远程稳定高速传输信号是一个国际性难题。

甬科声学突破了水声发射机低功耗、高转换效率、输出波形畸变小、性能稳定度高、防锈蚀等多项技术难题,在极为有限的空间中达到了项目要求的各项技术指标。王耀介绍,“蛟龙号”的高速水声通信系统跟普通的水声电话相比,就像是智能手机和电话机的区别,在通信功能、传输速度、传送信息量等方面向前迈了一大步。随着水下深潜器的更新换代,甬科声学也进行着持续创新,对产品进行改革升级以适配新的需求。

近年来,甬科声学不断加强与科研院所、高校的合作,已攻克多项关键技术难题,其研发的多款产品应用于油田、天然气、海底电缆勘探系统,材料结构应力消除系统、特种高压电源系统等,产生了良好的社会效益与经济效益。

Produced By 大汉网络 大汉版通发布系统