海洋工程从这里壮丽“起航”——访海洋工程国家重点实验室

来源:本站原创   发布时间:2015-05-21 04:15:00 

我国船舶与海洋工程产业的发展目前还面临基础性研究薄弱、新船型开发能力缺乏、高技术配套设备自主研发能力不足、造船效率、效益低下等瓶颈。产业瓶颈的突破呼唤国家公共创新平台的建立。依托在上海交通大学的海洋工程国家重点实验室正是满足大平台、系统化、集成化的要求,在基础性研究和前沿高技术方面不断取得突破,建成了海洋工程界研发的“国家队”。在这只“国家队”中,有童心未泯的科学家,有沉稳果断的实验室主任,还有被称为“元老”的先进设备……

记者:海洋工程国家重点实验室建立至今也有十几年了,请问您是如何对实验室进行定位的?

李润培:我们的目标是要建成海洋工程研究领域的“国家队”,它要能够代表实验室的国家水平。因此我们所有的科研活动都要围绕这目标,围绕国家的船舶与海洋工程战略目标来进行。

记者:目前,我国船舶工业已经达到了一定水平,现阶段实验室的研究是针对哪些问题的?

李润培:我国要成为造船大国和造船强国。虽然我国目前造船总吨位已位居世界第三位,但要保持和达到更高水平,必须在比较短的时间内,改变在关键技术领域“受制于人”的状态,打破欧美日韩目前对产业核心技术的垄断,许多基础理论和关键技术需要我们去不断攻克。

记者:海洋工程的发展要解决哪些问题?

李润培:首先是能源需求。从浅海走向深海是世界海洋油气开发的总趋势,也是我国的战略目标。我国南海深水海域有着丰富的油气资源,属于世界四大海洋油气聚集中心之一,有“第二个波斯湾”之称。但目前我国深水油田开发技术与世界先进水平相比有着相当大的差距:世界海上油田生产作业最大水深已达1853m,我国仅为330m,世界钻探作业最大水深超过3000m,而我国仅503m,世界铺管作业的最大水深达2150m,我国最大能力为150m。我国石油进口量逐年大幅度增加,深海油气资源开发利用,急需装备与技术的支撑,这就需要加强基础研究和前沿技术研究。

其次是国防安全。目前世界上海洋国土资源争夺,海上生命线保护,都需要开展新技术、新装备的研究。

记者:实验室是否是依据这三个战略定位,来确定主要研究方向?

李润培:是的,我们的主要研究方向有海洋工程结构物运动与流体动力特性研究;海洋工程结构物的拟静力与动力响应分析;潜水器与深海工程技术;高性能船舶与新型海洋工程结构物设计;海洋环境模拟及试验技术。我们的工作定位是要在上述的5个方面提出创新的理论和方法;攻克关键技术;开发新型船舶与海洋结构物。

我们努力把实验室建成具有较高国际知名度的一流水平的科研和人才培养基地,为我国造船工业、海洋开发事业和海军建设事业提供强有力的人才和技术支撑。

记者:与国际上先进的海洋工程实验室相比,我们实验室处于怎样一个水平?

李润培:我们实验室一直得到国家和依托单位上海交通大学的大力支持,目前,坐落于闵行校区正在新建的深水试验池在规模和装备上将可与目前国际上最先进的深水试验池———荷兰MARIN水池媲美。这些年来,实验室组成了一个设备先进、功能较为齐全的实验研究群体,实验室的仪器设备得到不断的更新改进,试验技术和试验研究能力不断提高,总体上达到了国际先进水平。我们在船舶与海洋工程领域的基础性研究和重大工程技术研究方面进行了大量的研究工作,在一些研究方向上形成了自己的研究特色,达到了国际先进水平,而且积极参与国际技术市场的竞争,8年来通过国际投标,承接并完成了美国、挪威、加拿大等国外重要工程试验研究项目15项,总经费达100余万美元,这表明实验室在国际技术市场中具有较强的竞争能力,在国际海洋工程界有较高的声誉。

记者:突破产业瓶颈,需要攻克关键技术。在实验室承担的科研课题中,有哪些研究方向或课题有望取得突破性进展?

李润培:我认为今后有望取得突破性进展的研究方向或课题可能是以下几个方面。

第一是船舶数字化智能设计系统。数字化智能化在国际上已成为未来船舶研究、设计、制造的发展趋势,它将计算机三维设计技术、信息技术、知识工程和现代造船模式相结合,以数字化样船和智能化设计方法为核心,通过系统优化自适应调整相关设计方案,最终生成数字化样船及全生命周期信息,为设计院所和船厂的设计、生产提供强有力的技术支持。船舶数字化智能设计等先进技术的自主创新及应用将会大幅度提高我国高附加值、高性能船舶设计能力,全面提升我国船舶工业的核心竞争力。

其次是海洋水下技术。该方向已取得多项成果,例如,主持的项目“6000m深海拖曳式观察系统研制”获2000年国家科技进步二等奖,参与的项目“无缆水下机器人的研究、开发和应用”获国家科技进步一等奖,这两项成果在我国深海矿产资源勘探方面发挥了关键作用。目前正承担国家攻关重点项目“3000米深海取样型无人遥控潜水器(ROV)”,该ROV能在海底高压高温条件下获取生物基因,并且将其保压保温地运回实验室,该项目的完成将为我国大洋矿产资源以及生物资源利用发挥重要作用。该方向将会形成优势和特色,达到国际先进水平。

此外,还有海底管道检测与维修技术。目前已承担“海底管道内爬行器与检测技术研究设计”等两项863项目,将可实现海底管道的在线检测(不停产),对缺陷和漏点进行实时精确大地定位,并对管线进行维修,将填补我国这方面技术和装备的空白。

浮式生产储油系统(FPSO)关键技术也已具有规模。当前已承担863重大专项课题“浅水超大型浮式生产储油系统关键技术”研究等,部分研究成果已在我国渤海BZ25-1油田应用,为解决浅水超大型FPSO碰底问题以及分析非常规水动力特性和系泊系统动力特性提供了科学依据。该项目的完成将是我国海上油气开发中装备研制的一个新突破,可产生重大的经济效益。

记者:作为国家重点实验室如何保持可持续发展,今后有什么更长远的目标?

李润培:国家重点实验室的任务是出高水平成果,培养高层次人才。面向“十一五”,实验室要实现可持续发展,目标将定得更长远。首先要继续加强队伍的建设,尤其是要加强优秀中青年人才的培养和引进,形成一支结构合理、有活力、有较强创新能力的研究队伍,因为能否凝聚人才形成优秀的团队是实验室成败的关键;我们在水池的功能、仪器设备的性能、测试经验和数据的积累以及有重要突破的理论研究等方面,与国际一流的海洋工程实验室相比还存在一定的差距,因此要不断改造、更新仪器设备,探索先进的、创新的试验技术和方法,要进一步加强基础性研究和应用性研究的创新力度,争取出更多高水平的研究成果,解决更多重大的工程问题。

我们更长远的目标是努力在海洋工程国家重点实验室的基础上筹建“船舶与海洋工程国家实验室”,以形成更广泛多学科交叉联合、装备配套相对齐全的优势。建立长期稳定、可持续发展的管理模式和体制、机制,把实验室建成具有国际一流水平的科研与高技术创新基地,同时又是培养、吸引、凝聚高水平一流创新人才的基地,以及海洋工程领域的国际学术交流中心,为我国将来成为世界第一造船大国和海洋强国做出更大的贡献。当然,要争取组建国家实验室是一个很高的目标和一项艰巨的任务。但是,提出一个高的目标,会催人奋进,去攀登新的高峰。

2006年3月24日

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