近日，在南海海域的广州海洋地质调查局“海洋地质二号”科考船上，一套崭新的绞车系统正迎来它的重要时刻。

破解绳缆自重困局

绞车究竟有多重要？大连海事大学教授李文华打了一个形象的比方：绞车是深海设备往返海底的唯一通道，缆绳则是承载载荷的核心“桥面”，其性能直接决定全海深科考成败。然而，传统深海绞车采用金属铠装钢缆，自重过大，堪称这一领域最关键的技术瓶颈。

随着下潜深度增加，钢缆自重会急剧放大。李文华说，想要突破深度限制，实现轻量化，关键就在于革新缆绳材料。

为此，团队开启了漫长而艰难的材料选型之路，先后对比了碳纤维、超高强度聚乙烯纤维、LCP纤维、芳纶纤维等多款候选材料，逐一开展强度、模量、密度、耐磨性等多维度测试，却屡屡碰壁。

攻克超长缠绕难题

材料难关刚过，更棘手的问题又摆在眼前：13000米长的非金属铠装光电缆，要像蛇一样一圈圈盘在绞车滚筒上，一层压一层，整整16层。

“为让缆绳在万米长跑中不紊乱、无损伤、不卡滞，团队对滚筒与排缆机构进行了数十轮优化。”南通力威机械有限公司总经理娄兴建说，其中的关键在于开发一套自适应排缆算法，系统需依据实时反馈的缆绳位置、张力变化及已排布层数，动态调整伺服电机的运动轨迹。

如果说排缆解决的是“怎么盘”，那么形变控制回答的是“怎么稳”。与钢缆不同，纤维材料受力后会产生明显的拉伸和回缩。这种弹性在短距离内可以忽略，但放大到万米尺度，就成了必须精确建模的核心变量。缆绳在绞车上的张力分布、层间压力传递、纤维丝的排列方向，每一个因素都直接影响最终性能。

2024年，“海威GD11000”终于完成陆上测试，16层缆绳在滚筒上整齐排列，每一层严丝合缝。

决胜深海极地大考

“海试不下来，所有成果都不算数。”李文华深知，实验室无法完全模拟深海工况，真实海况才是终极考验。

2024年南海海试，他亲自上船，将长13000米的缆绳连接缆控水下机器人（ROV），开展海底观察取样作业，一次次通宵坚守，团队最终顺利完成了两次高难度的海底观察、标志物投放及取样示范应用。当设备成功回收的那一刻，所有人紧绷的神经终于放松下来。“这次实战验证了该系统对深海拖曳和ROV作业的卓越支撑能力，也为后续的深海探索打下了坚实的基础。”李文华说。

更大的考验是深海拖曳。在超4000米水深海域，“海威GD11000”两次拖曳各持续三天两夜，拖体张力从预估2吨飙升至4吨以上，海况恶劣、船体剧烈摇摆。“拖曳作业不能停，一停就勾住海底，海上修设备比车间难十倍。”团队咬牙坚持。最终，放缆长度超11000米，长度最大值11228.7米。国产绞车成功挺过考验。

如今，中国成为全球唯一拥有完全自主知识产权全海深光电缆绞车系统的国家。缆长13000米、工作水深11000米，成本较进口低三分之一。

人民网