“这是一项领先世界的技术。”
5月7日,宁波大学力学学科团队,发布“大型桥梁柔性防船撞技术与装备”重大成果,多位院士专家点赞。
大桥防船撞技术2.0版,“智能潜浮式船舶拦阻技术”也首次亮相。这,标志着防船撞技术,由被动变为主动的巨大变革。
通俗地讲,这是一条能主动出击的大桥“防护链”。
“‘防护链’日常沉于水下,不受水流和水位变化影响,抗风浪能力强,景观性能好。”宁波大学冲击与安全工程教育部重点实验室副主任王永刚教授说。
迭代升级
能主动出击的“防护链”
化被动为主动的“防护链”,如何研发?
传统大桥防船撞装置,或安装于桥墩或浮于海平面,不美观也不智能。
有没有一种技术,化被动成主动,让“防护链”日常沉于水下,船撞来临时,快速浮起来?
“是难题,也打开了思路。”常人遇难则退,而王永刚眼中,难题就是进步的方向。
科研,是把简单问题复杂化的过程。“要研发这项技术,我们把问题分解为识别船只,装置快速浮沉,装置阻拦三部分。”王永刚说,最难的,就是“装置快速浮沉”。
“开始考虑用重物压住装置,实验后发现行不通。”迅速转变思路,团队尝试气囊充放气原理解决问题。
此后,他们前往国内多个气囊企业调研考察,回到实验室再试验,历经无数次失败和调整,最终方案成形。
“大桥遇船撞危险时,安装在防船撞装置上的气囊迅速充气,并浮出水面。整个过程,很像汽车安全气囊的弹开过程。”王永刚说,听起来简单,可核心技术极其复杂,既要承受撞击时巨大冲击力,又要能实现快速充气。
目前,宁大团队已着手该技术专利的申请工作。
近日,在象山的一次实船撞击实验中,100多米长的“防护链”,成功拦截了一艘冲向大桥的500吨级船舶,并实现桥梁与船只双重保护。
“有效实现了设计之初的一些(防船撞)的关键技术指标值。”王永刚说。
主动出击的“防护链”,距离真正应用,更近一步。
白豚逐浪
“防护链”也可以很美
发布会上,“白豚逐浪”和“蛟龙守海”两款“防护链”形象,也正式对外亮相。
防船撞,从冷冰冰的装置,变成一种景观资源,是美学上的创新。背后,更是我国跨海大桥从基础设施到景观资源的转变。
在搜索引擎里输入“大桥游”,“游览最贵大桥”、“游览世界最长跨海大桥”、“中国最美大桥”,各种攻略目不暇接,不少年轻人更是只为与大桥合影,开启一段自驾旅程。
“防船撞装置,也是大桥景观一部分,我们兼顾功能上的创新,美学上的突破。”王永刚说。
据介绍,“白豚逐浪”的灵感,源于我国大桥建设中对生态保护的重视。
中华白海豚被称为“海洋中的大熊猫”,我国一类保护动物。
港珠澳大桥修建时,为实现白海豚“不搬家”,研究人员300多次出海跟踪,拍摄30万张照片,对千余头白海豚进行标识,为保护中华白海豚,耗资约3.4亿元巨资。
另一个形象“蛟龙出海”,则是根据大桥形象衍生而来。
“跨海大桥,往往外形修长,从空中俯瞰,如同蛟龙出海一般,气势雄伟,无比壮观。”王永刚表示。
不只是大桥
“防护链”应用前景广阔
我国是海洋大国, 陆地海岸线绵延18000多公里。
几天前,一季度海洋经济数据公布,全国海洋生产总值2.3万亿元,同比增长5.1%,占GDP比重为8.2%。
未来,继续向海洋进军,向海洋要发展,更多的海洋作业势必带来更多的船撞风险,“防护链”也将有更多“用武之地”。
新闻报道中,船撞港口、码头甚至风电站的案例,也时常发生。
去年,国外一艘货船,与海上风电场相撞;
今年3月,美国一艘载有1400吨甲醇的驳船因撞击大坝而部分淹没;
今年4月,韩国一艘集装箱船,船尾撞上集装箱桥吊,桥吊瞬间倒塌,损失巨大;
……
这些案例,既是警示,也给科研提供了方向。
“所有海上作业都有船撞风险,船撞事件一旦发生,往往损失巨大,未来,这也是我们持续研究的方向。”王永刚如是说。
从无到有,从有到强,30余年3代人,柔性防船撞这项由宁波大学创校副校长王礼立开创的研究方向,在一代又一代宁大人接续努力下,定会研究出更为先进的3.0、4.0版本。
随着我国海洋经济的不断深入,这些技术势必为我国经略海洋这片“大文章”提供更多“宁大智慧”,书写属于宁波大学的海上传奇。