黄色“陀螺”、高端声呐！看海洋里玩出了多少黑科技

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科技日报记者 王祝华

10月25日——27日，2019海洋学术（国际）双年会在三亚召开，同期2019国际海洋科学技术装备设备展iOceans China展出，不少新型高科技设备首次在国内展会亮相。

搭载“雪龙”号到过南大洋的“大陀螺”

在国家海洋科技中心展区，记者被一个外观看起来像个大号陀螺的黄色浮标吸引。

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“这套浮标首次公开展览，是专门为西风带研发的高科技产品，是我国首套布放在南大洋的浮标，它的特点是抗海上恶劣环境。”自然资源部国家海洋技术中心高级工程师冯月永向科技日报记者介绍的这套浮标叫“西风带环境观测图标”，采用耐腐蚀的纯不锈钢材质，配置了6500米尼龙绳、50米锚链和1.5吨抓力锚，使锚系形成弹性系统，提高了在恶劣海洋环境中工作的可靠性，任务目标是能够在海上连续传输数据不少于3个月。

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国家海洋技术中心高级工程师冯月永介绍“西风带环境观测图标” 王祝华 摄

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“西风带环境观测图标”在南大洋布放情景 受访者供图

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“西风带环境观测图标”曾在去年底搭载雪龙号，跟随中国第35次南极科考队进行布放。冯月永说，南大洋海况常年较恶劣，导致现场观测资料匮乏。中国首套南大洋西风带环境观测浮标于2019年1月1日布放在新西兰东南近53°S海域，现场实时观测并传输风向、风速、气温、气压、相对湿度、海表层温盐、海流、波浪等数据资料，远超任务目标要求。

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这套锚定浮标也是我国首次布放超过4500米水深的极端环境观测浮标系统。

冯月永说，这套浮标设备布放成功和运行结果表明，我国已具备研发极端环境海洋资料浮标的技术基础和深海浮标布放作业经验，可长期运行在南大洋西风带海域，进行长期海上水文气象和动力环境参数观测。

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13500米！打破纪录的水下推进器

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水下推进器新产品 王祝华 摄

“这是一款为的中国科学院深海与工程研究所科考专门量身定制的产品——全海深水下推进器。”

天津昊野科技有限公司负责人庞增光介绍，这款产品的成功研发，标志着我们将打破国外厂家对我国深水推进器技术方面的封锁，探索深海世界的梦想将变为现实。

庞增光介绍，此设备经历过中国科学院深海工程研究所的水下推进器5小时的连续135MP打压实验，最大潜深达13500米，创造了我国水下推进器水动压实验的最大打压深度纪录。天津昊野科技有限公司成为了国内第一家具备研制万米水下推进器能力的民营企业。

昊野公司研发的推进器应用了先进的磁耦合驱动技术，减少了运行过程中的冲击与震动，从原理上解决了旋转密封结构容易泄漏的问题，参加试验的T1060全海深水下推进器应用了油压自补偿的方式，采用钛合金外壳材质，耐海水腐蚀,突破了材料、结构等众多领域的技术难题。额定功率2.3KW的推进器在深海里能轻松产生不低于48kg的推力，实现了产品体积小，重量轻，推力大，效率高的特点。

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水下连接器关键技术的新进展

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中天科技展示最新水下插拔连接器 王祝华 摄

“这次现场展出7000米以浅的各型水下连接器已经通过省级新产品鉴定并已成功应用在若干个用户项目中。首次展出的11000米全海深连接器样品，这是中天科技牵头承担国家重点研发计划的阶段成果。”中天海洋系统有限公司吴勇说。

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水下连接器作为海洋设备通用基础产品，起到互联水下仪器、设备、系统、平台之作用，对于水下供电、通信、控制等至关重要，是海洋领域应用数量最多的零部件之一。

水下连接器根据结构及工作方式，分为干插拔连接器和湿插拔连接器。其中，干插拔连接器在空气中完成安装后在水下应用，湿插拔连接器在水下通过潜水员或机器人完成安装并在水下应用。

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2018年，科技日报曾对我国水下连接器技术进行了深入报道。

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吴勇说，中天科技作为一家民营上市企业，做水下连接器这个小众产品，既有企业发展占据技术制高点的考量，也有企业爱国情怀使然。

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据了解，中天科技已组织了国内这个领域最强的队伍开展产学研合作攻关，在沈阳自动化所、重点23所、北京化工大学、沈阳橡胶研究院的共同努力下，基本解决了深海橡胶材料制备、极限条件下密封工艺等问题。同时，这两年中天科技自筹资金，联合了沈阳自动化所的力量，共同攻关湿插拔连接器技术，其间做了大量的室内试验和海上试验。

声呐技术多学科交叉壁垒高

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工作人员介绍水下测绘效率可达每小时5-6平方公里的“双频合成孔径成像声呐” 王祝华 摄

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声呐，是各类舰艇、水下运动平台实施水下警戒、观测、探测和通信的重要装备，是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备，是水声学中应用最广泛、最重要的一种装置。当前，声呐已在海底测绘、海洋工程、水下考古等领域大量运用。

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“我们的声呐产品曾参与‘郑和沉船遗骸探查’国际合作项目，在沉船探测海域阿曼湾多个目标区域进行高精度扫测后，确定沉船遗骸。”苏州桑泰海洋仪器研发有限责任公司贺虎林说。

苏州桑泰海洋仪器研发有限责任公司是国家高新技术企业，是由国内知名专家学者创建的水下信息网技术中心和成果转化基地，此次展览带来的产品是“双频合成孔径成像声呐”。

贺虎林介绍，“双频合成孔径成像声呐”是基于合成孔径成像技术，能够同时对水下悬浮、沉底及掩埋目标，进行实时高效探测，是采用高低两种工作频率同时作业的合成孔径声呐。苏州桑泰成功研发出基于合成孔径成像技术的声呐产品，在不降低扫测宽度和成像精度的前提下，能够大幅度提高作业速度，测绘效率可达每小时5-6平方公里，同时可满足设备的进一步小型化要求。

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从贺虎林的介绍中记者了解到，声呐技术涉及数学、物理学、机械工程、海洋工程、电子技术、计算机、计算机软件等多学科、多专业领域的综合性技术，声呐装备行业对企业要求具有较高的技术壁垒，如果企业在前述的多学科、多专业技术领域基础薄弱和海洋声学试验研究领域积累不足，会面临较大的风险。

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来源：科技日报 文中图片由作者提供

编辑：刘义阳

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审核：管晶晶