冰海之下有“潜龙”——中外学子贡献极地光缆布放的“中国方案”
冰雪之城锚定极地新疆域
哈尔滨作为中国极地装备研发重镇,始终与极地科考事业血脉相连。“十五五”规划纲要明确将极地探测列为培育新质生产力、维护国家资源安全的重要抓手。面向极地管缆铺设这一全球性工程难题,一支由哈尔滨工程大学南安普顿海洋工程联合学院学生牵头组建的中外联合团队应运而生。团队从一群对海洋航行器怀有浓厚兴趣的学生起步,深入极地通信与海缆施工一线调研,发现北极全年有效施工窗口期仅60天,我国尚无商业级极地破冰船,俄罗斯破冰船日租金高达30至50万美元,破冰船费用占项目总成本50%以上,而无人航行器冰下自主布缆可从根本上摆脱破冰船依赖,施工成本有望降低50%以上。2023年,“冰域潜龙——极地自主光缆布放机器人”正式立项。团队围绕全内置一体化布缆机构、恒张力闭环控缆与冰下自主避障等关键方向展开攻关,在历经多轮结构迭代与仿真优化后,首代原型机问世。

四国学子共筑冰海利器
在技术攻关过程中,依托学校中国-俄罗斯极地技术与装备“一带一路”联合实验室、巴西里约热内卢联邦大学海洋技术实验室等优质海外资源平台,团队吸纳了英国南安普顿大学、俄罗斯圣彼得堡彼得大帝理工大学、巴西里约热内卢联邦大学的多名国际学生加入。在海南科技营中英联合项目中,中外学生共聚一堂,聚焦极地装备潜心钻研,汇集中英俄巴四国智慧,对布缆机构增加了模块化可替换线轴功能,将线轴更换时间压缩至三分钟以内,同时优化耐低温材料选型,成功研制出更能适应极地环境的第二代“冰域潜龙”。整机采用全内置流线型低阻壳体,无外露部件,阻力系数低于同类产品,可在冰缝与浅滩间灵活穿行。

赛场磨砺铸就硬核数据
团队成员在攻关过程中快速成长,先后获得全国海洋航行器设计制作大赛等国家级荣誉十余项。团队持续优化布放理论模型,布放轨迹水平偏差从初期米级大幅缩小至0.28米,深度偏差缩至0.19米;恒张力控制精度稳定至设定值附近,波动范围控制在±0.5N以内;布放后光缆附加衰减折算仅0.2 dB/km,远优于标准限值。2025年,项目参加黑龙江省大学生创新成果展,同年7月核心成果登上中国航海日论坛现场,多位国外领域专家给予高度评价。团队持续扩大国际合作网络,葡萄牙卡洛斯院士受聘为项目顾问,荷兰、埃及等国行业学会主席先后以国际顾问身份提供顶层认可。

产业化验证交出合格答卷
产品产业化验证同步推进。第三方法定检测机构对“冰域潜龙”完成6大类23项检验,涵盖外观结构、水下机动性、布缆性能、光缆传输、极地环境适应性及电气安全,全部合格。应用层面,长飞海洋经过多个海上风电项目实地验证,认可设备在严苛海况下布缆实现高效高精度的核心能力,海缆布放精度提升25%,最大偏移量小于0.5米;宁波锐科依托校企联合研发完成关键部件试验验证,较海外同类产品生产成本降低50%,实现进口替代,推动国内冰下布缆装备标准化进程。

扎根极地探索协同创新之路
从2023年立项到2026年完成第三方权威检测,“冰域潜龙”历时近三年技术攻关,扎根极地装备领域,深度整合中英俄巴四国高校研发资源与六国学界行业智慧,将一支中外学生科创团队打磨为具备整机交付能力的工程力量。项目以“水下无人布缆”替代“破冰船护航作业”,为解决极地通信基础设施建设的全球性难题提供了青年方案,也为中外学子携手服务国家战略需求、面向世界科技前沿开展协同创新探索了可行路径。
