我國首套深海使用水下濕插拔連接器通過海試

陜西科研團(tuán)隊(duì)取得突破，關(guān)鍵元器件國產(chǎn)化替代邁出重要一步

1月17日，中國科學(xué)院重點(diǎn)部署項(xiàng)目“水下濕插拔連接器研制”驗(yàn)收會(huì)上傳來好消息，由中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所（以下簡稱西安光機(jī)所）牽頭研制的我國首套光電復(fù)合型水下濕插拔連接器在南海1600米深的海底觀測(cè)網(wǎng)成功完成2次對(duì)接，光纖、電纜接駁正常，圓滿完成海試目標(biāo)。這標(biāo)志著我國已掌握水下濕插拔連接器核心技術(shù)，關(guān)鍵元器件國產(chǎn)化替代邁出重要一步。

水下濕插拔連接器采用特殊材料和結(jié)構(gòu)，可在深海環(huán)境下進(jìn)行插拔，能有效防止水和污染物進(jìn)入連接器內(nèi)部，從而保證連接器正常工作，實(shí)現(xiàn)信號(hào)和電力傳輸。“水下濕插拔連接器是海底觀測(cè)網(wǎng)、海底油氣開采、海洋探測(cè)與通信網(wǎng)絡(luò)等大型深海工程建設(shè)的關(guān)鍵部件，直接決定了工程設(shè)施的性能、工作壽命以及可靠性。”西安光機(jī)所項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人吳國俊說。

吳國俊介紹，大型深海工程建設(shè)通常是在海底鋪設(shè)光電纜，沿光電纜設(shè)置多個(gè)海底節(jié)點(diǎn)。水下濕插拔連接器通過連接一個(gè)個(gè)節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)長期穩(wěn)定的光纖、電纜連接，支撐能源傳輸、數(shù)據(jù)收集和回傳，在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域、國家安全領(lǐng)域具有重要意義。

2020年8月，吳國俊團(tuán)隊(duì)“揭榜掛帥”，牽頭進(jìn)行我國首套光電復(fù)合型水下濕插拔連接器研發(fā)工作。3年多來，團(tuán)隊(duì)先后突破了深海柱塞動(dòng)密封及同步驅(qū)動(dòng)、水下多通道低損耗光耦對(duì)準(zhǔn)、電耦絕緣冗余密封等關(guān)鍵技術(shù)。樣機(jī)光插入損耗、回波損耗等核心指標(biāo)與國際先進(jìn)產(chǎn)品相當(dāng)。樣機(jī)通過海試后已成功接入海底觀測(cè)網(wǎng)開展長期測(cè)試，目前已連續(xù)無故障運(yùn)行70余天。

“水下濕插拔連接器受到高壓、腐蝕等惡劣復(fù)雜海洋環(huán)境影響，對(duì)其性能要求很高。以高壓為例，水下每增加10米，相當(dāng)于增加1個(gè)大氣壓的壓力，按照目前海試水深1600米計(jì)算，相當(dāng)于在1平方厘米的面積上產(chǎn)生160千克的壓力，就像成年人的指甲蓋上要承受一輛越野摩托車的重量，還要在密封狀態(tài)下通過機(jī)器人手臂完成插拔動(dòng)作，難度可想而知。”吳國俊說。

驗(yàn)收會(huì)上，專家組一致認(rèn)為，“項(xiàng)目研究成果突出，成熟度高，滿足了深海應(yīng)用要求，解決了水下濕插拔連接器的瓶頸問題，建議加快進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化。”