一根纜繩如何安全收放萬米深海的取樣設備？一艘巨輪怎樣在無人操控下自主靠泊？一群水下機器人又如何潛入“藍色糧倉”？5月9日，“智行中國——交通運輸新質生産力一線探訪”主題宣傳活動採訪團走進大連海事大學，探尋該校以交通強國建設試點任務為牽引，打通“研發在學校、中試在平臺、應用在企業”協同創新鏈條的生動實踐。
在萬米海底放“風箏”
一段從深海取出的沉積物樣本、幾塊拖網撈獲的海洋生物標本、一張北極熊母子徘徊在科考船邊的照片在海底工程技術與裝備聯合研究中心，每一件“戰利品”都記錄著大連海事大學輪機工程學院教授李文華及其團隊探秘深藍的足跡。而最引人注目的，是一段堅韌的纜繩——這是團隊歷經四五年攻關打造的全海深地質絞車系統的核心所在。過去，深海科考絞車依賴進口，傳統鋼纜極重，如同一個巨大秤砣拖拽著水下設備，嚴重限制了深海作業能力。
“我們用的是芳綸材料，用這種合成纖維做纜繩，在水中沒有重量。放1萬米和放100米，都僅有取樣設備本身的重量。”李文華通俗地解釋。團隊用輕質高強的國産新材料替代鋼纜，將纜繩做得又輕又韌，但難題接踵而至——軟質纜繩排纜時極易變形，一旦纏繞紊亂就只能剪斷，就像在深海裏放一隻價值不菲的“風箏”，線一旦打結，損失慘重。李文華回憶：“前期沒有任何經驗可以借鑒，我們只能反覆倣真、做樣件，常年駐廠，硬是把整齊排纜這個關鍵技術啃下來了。”
如今，這套系統已在南海7762米深處成功取樣。除了地質絞車系統，團隊還研製出全球唯一一套全海深光電纜絞車系統和全球首套全海深痕量金屬CTD絞車系統，並隨“極地”號、“雪龍2”號破冰船完成北極示範應用，被有關部門評價為“我國深海資源開發裝備實現從‘跟跑’到‘領跑’跨越的標誌性成果之一”。李文華形容這根1.3萬米光電纜如同連接母體與嬰兒的“臍帶”，既能傳輸幾千伏高壓電，又能通過光纖實時回傳控制信號與高清畫面。
2024年10月，這套系統隨廣州海洋地質調查局“海洋地質二號”船在我國南海完成了首個航次的深海調查任務，在作業水深大於4000米海域完成了兩次深海拖曳作業，放纜長度均超過1.1萬米，最大放纜長度達11228.7米；同時完成了兩次ROV（水下機器人）海底觀察、投放標誌物和取樣示範應用，充分驗證了國産深海絞車系統的穩定性和作業能力。
“數字船長”掌舵遠航
去年6月，我國首個功能完備的智慧船舶岸基數智運控中心建成並投入運作。在這裡，資訊流編織起一張看不見的智慧神經網路，輕點操控臺螢幕，岸基系統就可與“新紅專”輪實現數據互通。中心面向《交通強國建設綱要》《智慧航運發展指導意見》《中國製造2025》等戰略部署，致力於打造集技術研發、實船運控、系統驗證于一體的綜合性岸基支撐平臺，為我國智慧船舶及無人駕駛船隊的商業化運營提供核心岸基保障。“平時大部分情況是船長在船上控制，但切換到岸基操控模式時，這裡就能直接控制船舶的車和舵，相當於給遠洋巨輪配備了一套遠端‘代駕’。”航海學院教授尹勇介紹。
換上“中國腦”的不止是船舶操控系統。尹勇帶領團隊，十年磨一劍，研發出完全自主可控的船舶貨物配載軟體。“以前遠洋商船設備國産化率不到10％，我們基本是造船殼，裏面最值錢的導航、發動機甚至連這個小小的配載軟體都是國外的。”尹勇介紹，國外公司為做配載軟體，往往需要掌握船體最核心的“線型”設計秘密，這無異於把靈魂交予他人之手。如今，這套軟體已適配散貨、液貨、集裝箱、汽車運輸船等五大船型，實船安裝已超500艘，成功打破國外壟斷，保護了國內船舶設計院的智慧財産權心臟。
展望著未來智慧航運，尹勇描繪出清晰的藍圖：“將來船舶運作模式會變成‘岸基監控、船端值守’。海況好它就自主航行，有異常情況或者進出複雜港口，岸基再人工接管，最終達到無人在船自主航行，連碼頭上的撇纜、帶纜都無人化的L4級全自主狀態。”一面大屏，一套操控桿，一個牽動著萬里之外巨輪的數字孿生體，讓“船岸協同、人機共融”的智慧航運圖景變得觸手可及。
水下機器人“快手”抓海膽
在智慧海洋資訊科技公共創新平臺的實驗室，各種型號的水下捕撈機器人整齊排列，如同一個正在進化的特種兵家族。
“潛水員作業受水深、海況限制，我們的機器人就是奔著解決這些問題去的。”資訊科學技術學院教師袁國良拍著一台配備靈巧手的捕撈機器人介紹。這臺重140斤的機器在水中處於“零浮力”狀態，通過12個推進器可實現六自由度移動，搭載的雙目攝像頭能自主學習識別海膽、海參、扇貝，並估算大小後高精度抓取。它設計深度可達200米，遠超人類潛水極限，不懼風浪，能以平均4秒一個的速度連續作業。為了讓這些水下機器人更高效協同，團隊正在攻關水下光通信技術。“不是鐳射點對點，我們做的是全向的LED光通信。想像一下，將來在水下布一些燈，機器人進入光圈就能高速回傳視頻，不用再拖著沉重的纜，就像連上了海裏的Wi－Fi。”袁國良的生動比喻，打開了一個水下的嶄新世界。
向深海要答案，用創新鑄利器。萬里海疆之上，大連海事大學實驗室裏亮著的那盞燈，正為交通強國、海洋強國的夢想，點亮一束自立自強的光。