大连海事大学联合南通力威机械有限公司、江苏亨通华海科技股份有限公司等单位承担“十四五”国家重点研发计划“深海和极地关键技术与装备”重点专项“全海深光电缆绞车系统与全海深CTD绞车系统研制及示范应用”项目，经联合研究攻关成功研制出目前全球唯一一套全海深光电缆绞车系统“海威GD11000”。“海威GD11000”全部实现国产，自主可控，日前随广州海洋地质调查局“海洋地质二号”船在我国南海完成了首个航次的深海调查任务，本航次拖曳作业放缆长度达11000多米，作业水深超4000米，充分验证了国产深海绞车系统的稳定性和作业能力。
光电缆绞车系统用于深海拖曳系统、缆控水下机器人（ROV）等大型系统的布放、回收及拖曳，是科考船的基本配置设备，也是深海资源勘探和开发过程中不可缺少的设备。随着海洋科考逐渐走向深海，更加恶劣的作业环境和更加精准的科学考察需求对科考绞车系统提出了更高的要求，传统光电缆绞车系统因金属铠装缆自重较大无法实现全海深作业，因此急需开展全海深光电缆绞车系统国产化自主研发。
图1 “海洋地质二号”船上“海威GD11000”和13000m非金属铠装光电缆
图 2 “海威GD11000”作业监控界面
2023年12月，经交通运输部推荐，由南通力威机械有限公司牵头的国家重点研发计划“深海和极地关键技术与装备”重点专项“全海深光电缆绞车系统与全海深CTD绞车系统研制及示范应用”项目获科技部批复立项，大连海事大学李文华教授担任项目首席科学家。依托大连海事大学科技部“海底工程技术与装备国际联合研究中心”、辽宁省船舶机电一体化重点实验室和大连市深海资源开发高端装备设计优化与健康评估重点实验室等平台，联合南通力威机械有限公司、江苏亨通华海科技股份有限公司、上海交通大学、自然资源部北海发展研究院、中国极地研究中心、中国船舶集团有限公司第七O八研究所、哈尔滨工程大学、浙江四兄绳业有限公司、上海中车艾森迪海洋装备有限公司开展技术攻关，解决了深远海科考作业光电缆绞车系统存在传统金属铠装缆自重过大、超大容量缆绳排缆乱卷缠绕等问题，重点研究非金属铠装缆多层堆叠缠绕受力形变、出力效率提升与热累积效应下载流量限制及动态疲劳光纤传输控制、超长光电缆电-磁-热多场耦合特性等科学问题，突破了全海深科考绞车系统设计优化技术、多支数纤维铠装扭矩平衡设计技术及纤维层铠装和编织出力效率提升技术、全海深科考绞车系统复杂环境适应性与载荷适配性技术等关键技术，于2024年6月成功研制出“海威GD11000”，并顺利通过车间陆上联调试验。2024年10月，依托广州海洋地质调查局承担的“深海仪器装备规范化海上试验”项目搭载“海洋地质二号”船在我国南海开展了规范化海上试验并通过现场验收，在作业水深大于4000m海域完成了两次深海拖曳作业，放缆长度均超过11000米，最大放缆长度达11228.7m；同时完成了两次ROV海底观察、投放标志物和取样示范应用，充分验证了该系统对深海拖曳和ROV作业的支撑能力。
图 3 “海威GD11000”光学拖体作业过程
图 4 “海威GD11000”ROV作业过程
图 5 “海威GD11000”ROV海底投放标志物和取样
图 6 “海威GD11000”成功通过海试验收合影
项目首席科学家、大连海事大学轮机工程学院李文华教授介绍，“海威GD11000”绞车安全工作载荷≥15t，工作速度0~120m/min；非金属铠装光电缆缆长13000m，缆径≤34mm，动力传输功率≥51kW，满足多路光传输需要，最大工作水深可达11000m，可在全世界范围所有海域最大海深处开展科考作业，成为国内首套全海深光电缆绞车系统和首根13000米非金属铠装光电缆。“海威GD11000”是目前全球唯一一套全海深光电缆绞车系统，该套系统全部实现国产，完全自主可控。下一步“海威GD11000”将随船开展常态化深海和极地调查作业，为我国的海洋科考事业“走向远洋、走向深海、走向极地”提供可靠保障，为我国深海资源开发利用、交通强国与海洋强国建设提供科技支撑。
