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                    《科學畫報》

                    開博時間:2016-07-01 14:43:00

                    由中國科學社于1933年8月創刊,距今已有80年的歷史?!犊茖W畫報》在80年的辦刊歷程中,形成了通俗生動、圖文并茂地介紹最新科技知識,形式多樣地普及科學技術的特點,對提高廣大群眾的科學水平,啟發青年愛好科學、投身科學事業起了很大的作用,當今的不少著名學者、教授、科學家,青少年時代都曾受到它的熏陶和啟發。

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                    能“上天入?!钡睦K索

                    2021-06-09 11:19:00

                      一根繩子能做什么?結繩記事,捆扎物品,制作中國結??其實,繩子的用途不止這些。從潛入深海的“蛟龍”號載人潛水器,到飛向火星的“天問一號”探測器,大國重器上天入海都離不開各種繩子。當然,它們使用的不是普通的繩子,而是高性能特種編織物。

                      填補國內外空白

                      高性能特種編織物指用高性能纖維經特種編織技術與裝備編織成型的繩纜、帶、網和管類編織物,它們具有超高可靠性、超高比強度、超長超大尺寸、延伸率精準可控、耐高壓、耐腐蝕、耐高低溫、耐磨損、功能與結構獨特等優點。高性能特種編織物可用于飛船返回艙回收救援、航母系泊錨泊、深潛器安全防護與通信、海洋軍工偽裝等尖端國防領域,在遠洋科考、救援與打撈、電力纜牽引、高空作業、公共安全與防護等諸多民生領域也有重大需求。

                      隨著我國綜合國力迅速上升,對國家重大戰略以及重要民生領域的高端技術與裝備的需求不斷增長,研發高性能特種編織物編織技術與裝備迫在眉睫。相關研究首先要解決精確成型的難題,因為特種編織物如果不能精確成型,其高性能就無法實現。然而,高性能特種編織物的精確成型技術與裝備不是長期被國外壟斷,就是在國內尚屬空白。

                      為了突破行業瓶頸,東華大學聯合江蘇徐州恒輝編織機械有限公司、江蘇泰安魯普耐特集團有限公司和山東青島海麗雅集團有限公司等行業龍頭企業,組成一支產學研結合的團隊。經過近10年攻關,項目團隊取得了一系列重大創新。

                      項目團隊提出了特種編織物數字化設計與精確成型理論,發明了無接頭扣環繩纜、多層復合繩纜、特種管類編織物等多類型特種編織物自動編織技術,研制了五大類特種編織機成套裝備,實現了成型工藝參數精確調控、產品精確成型和高性能化。項目成果打破了國外的技術壟斷,填補了多項國內外空白,有力推動了行業發展與產業升級,深刻影響了國際高技術紡織品產業的格局。

                    繩子

                      “上天入?!钡摹疤胤N兵”

                      高性能特種編織物具有多種高性能,堪稱編織物中的“特種兵”。項目團隊研發的高性能特種編織物已經廣泛應用于“蛟龍”號載人潛水器、“科學”號海洋科考船、國家戰略先導海洋科學項目、大型飛船返回艙、萬米深淵級科考、深海潛標實時傳輸等重大科研項目。有人形象地說,他們研制的是能夠“上天入?!钡睦K索。他們的產品替代了進口產品,達到國際先進水平,打破了長期以來歐美繩索稱霸世界的局面。

                      以船用纜繩為例。當遭遇極端天氣或發生事故時,纜繩有可能因超負荷而斷裂??嚲o的纜繩內部儲存的能量迅速釋放,纜繩會發生猛烈回彈,高速掃向岸邊或甲板,導致周圍人員傷亡。分次斷裂技術能夠有效提高纜繩的安全性。這種技術能讓纜繩在意外來臨時分多次斷裂,既能削弱纜繩的回彈沖擊力,還能讓纜繩首次斷裂時發出的巨響作為警報,讓人們有足夠的時間進行突發情況的應急處理,保護人身和設備的安全。

                      多年來,分次斷裂技術一直牢牢掌握在美國人手中。項目團隊經過不懈努力,攻克了技術難關,成功為這項高精尖技術刻上了中國印記。

                      忠誠和堅守

                      科技創新的背后是團隊成員對事業的忠誠和堅守。無論面對什么挑戰,他們都不會失去做好、做成功的決心和信心。團隊曾在碳纖維復合材料大尺寸結構件預成型體的研究中久攻不克,前前后后花了一年時間才解決問題。用團隊負責人孫以澤教授的話說:“每一項關鍵技術的突破都凝結了團隊成員很多個難眠之夜以及機器人般的工作方式?!?/p>

                      2009年夏,我國自主研制的載人潛水器“蛟龍”號即將海試,潛水器頂部需要安裝一盤長達9000米的救生繩索,一旦發生全部拋載還無法上浮的事故,就由母船通過這根繩索把潛水器拉上來。接到任務后,項目團隊第一時間組成了攻堅小組日夜攻關。幾個月的時間,團隊成員吃住在工業園,天天搞研究,不僅在車間試制,還到海上做現場試驗??此破胀ǖ囊桓K索,制作過程卻需要十幾道工序,每一道工序又要經過幾十次甚至幾百次的試驗。經過連續奮戰,他們提前完成任務,交出了一條合格的繩索。其強度是同直徑鋼纜的5倍??梢哉f,這是一根用創新技術鑄就的名副其實的“救命繩”。

                    繩子

                      向遠方延伸

                      目前,項目成果已實現大規模產業化。特種編織裝備占國內25%以上市場份額,出口60多個國家;高性能特種編織物出口80多個國家。在2018年度國家科學技術獎勵大會上,“高性能特種編織物編織技術與裝備及其產業化”項目榮獲國家科學技術進步二等獎。

                      項目團隊沒有停下腳步,他們在科學研究的道路上繼續忘我前行。2020年7月我國首次火星探測任務“天問一號”探測器發射成功。這一國家重大科研工程中也應用了高性能特種編織物及相關技術,其中包括為著陸器提供著陸傘繩連接技術,以及用于著陸器耐沖擊試驗的特種彈性繩索。

                    本文來自《科學畫報》

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