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                    哈爾濱工程大學成功研發“破冰氣墊船”

                    2021-04-23 15:12:16
                    來源:海洋知圈 編輯: 國際船舶網 我有話要說

                    4月初,松花江某支流上長10米寬10米的一座方形“碾冰機”,伴隨轟隆隆的風機聲,所行之處“冰花四濺”,不斷擊碎河面厚達0.5米的冰殼,讓一江春水恢復奔流。這個狀如堡壘的“神器”是哈爾濱工程大學船舶工程學院極地工程與裝備技術研究團隊牽頭研發的國內首個“冰區氣墊破冰平臺”,性能達到國際先進水平。

                    氣墊破冰是一種新型的破冰方式,具有破冰效率高、經濟性好等特點。學校積極響應“一帶一路”倡議,為滿足建設“冰上絲綢之路”的裝備技術需求,聯合國內技術優勢單位,與氣墊破冰方面技術實力較強的俄羅斯大學和研究院通力合作,成功申報國家重點研發計劃戰略性國際科技創新合作重點專項項目。項目歷時3年,順利完成了冰區氣墊平臺總體設計、冰池試驗及樣機研制和現場試驗等項目關鍵環節,對探究新的破冰方式、提升破冰能力研究的水平、掌握極地氣墊運輸平臺的設計技術等具有重要的意義,為后續研發“乘風破冰”的極地氣墊破冰船奠定堅實的基礎。

                    “打鐵還需自身硬”,破冰平臺面臨著“冰、水、固、氣”多介質的復雜工況,以往的研究對于冰-水-固-氣多介質耦合難題一直沒有較好的處理方法。在進行深入國際合作之前,學校極地工程與裝備技術研究團隊在氣墊平臺破冰基礎理論方面前期積累雄厚,進行了大量理論推導和數值模擬研究。薛彥卓教授和倪寶玉教授等人創新采用聯合邊界元法和有限差分法,突破了氣墊移動載荷誘導冰面響應的邊界條件處理難題,開發了氣墊平臺在破冰航道及帶裂縫冰面上運動的程序和算法,分析得到了氣墊平臺在冰-水-固-氣多介質耦合下的冰面水彈性響應規律,相關研究成果發表于流體力學領域著名雜志《Physics of Fluids》、《Journal of Fluid Mechanics》等上,為氣墊平臺樣機的研制提供了良好的理論基礎。

                    樣機平臺合攏后下水

                    “眾人劃槳開大船”,項目開創了國內科研團隊與俄羅斯開展氣墊破冰平臺合作研究和先進適用技術的應用示范,聯合提升我國與俄羅斯極地環境下航行的科技水平。項目負責人高良田研究員和技術骨干王慶教授多次與俄方、國內參研單位進行技術溝通,保證了疫情期間技術工作推進有條不紊,在理論分析、關鍵技術攻關、設備研制、系統集成、現場試驗等環節不斷完善的基礎上,最終完成了氣墊破冰平臺的功能驗證和技術指標驗證,為能夠在寒區低溫環境下水域破冰、并通過功能拓展可形成物資及人員轉運、應急救援及工程作業能力的新型極地裝備研發提供了有效支撐。

                    “投入忘我搶時間”,寒地現場試驗條件較差,學校科研團隊8位教師和10位學生,頂風冒雪、不畏嚴寒,為了搶回疫情影響耽誤的時間,在冰封的江面上做試驗一做就是一天,常常顧不上吃口熱飯,餓了就蹲在冰面上啃幾口饅頭,有位老師做試驗中不顧安危差點掉進冰窟窿。就是這種“特別能吃苦、特別能戰斗”的精神,讓師生緊密團結在一起,按期順利完成了繁重的科研任務。

                     

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