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中國超大浮動機場技術公開,可起飛大型飛機,技術積累已近30年

2021-10-30由 嚮往天空的兔子 發表于 歷史

2020年8月,中國更新了《禁止出口限制出口技術目錄》,其中在交通運輸裝置製造業第36條詞條中,首次添加了“

大型/超大型浮式保障基地,極大型海上浮式空海港

”技術的限制出口要求。這是類似詞條首次在類似檔案中出現,兔子順著這個詞條搜尋下去,發現了一項中國已經

默默積累了30年

長度超過千米排水量超過百萬噸

的超大型模組化海上浮動機場的研究。

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在所有公開的文獻中,我們能夠搜尋到最早的一篇關於千米級海上浮動機場研究的文章,是

中國工程院院士吳有生院士

在1994年釋出的一篇名為《極大型海洋浮體結構的流固耦合分析》的文章。在這篇當年被中國船舶科學研究中心標定為優秀論文的文章中,我們首次瞭解到,

早在1994年中國就已經開展了模組化海上浮動機場的技術積累

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文章中提到的構成海上機場的

單一模組長寬各為100米,常規情況下排水量超過4.6萬噸

。在吳院士構想之下的海上浮動機場包括一條由16個模組構成的1600米的機場跑道,以及一座4個模組構成的浮動平臺組成。

整個浮動機場空載排水量超過92萬噸

,考慮到機場裝置和起降的飛機,整個浮動機場排水量超過100萬噸。這已經遠遠超越了人類歷史上建造的最大的船舶——海上巨人號的空載26萬噸的記錄。

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在接下來的文章中,吳院士對這個模組化的超大型浮動機場進行了水動力結構作用和結構響應分析,

嘗試讓整個浮動機場具備機動能力

。並且可以在較高的海況情況下,儘量減緩各個模組間的交錯運動,保證機場的起降能力。較為有趣的是,中國在1991年向俄羅斯購買的

大型運輸機地面滑跑起飛距離要求即為1600米,這與吳院士文章中16個模組組成的1600米海上跑道吻合的非常好

,這似乎證明了這不僅僅是一個僅考慮民用用途的海上機場。

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1994年之後的6年,浮動機場的研究似乎陷入停滯。直到2001年,

上海交通大學獲得國家自然科學基金專案重點資助

,繼續開展了超大型浮箱式結構問題研究。文章中對日本於2000年建成的Maga-float浮動機場進行了研究。當時日本的浮動機場長1000米,寬60米,最大寬121米,滿載排水量超過4萬噸。該機場不具備移動能力,由纜繩固定在東京灣內作為飛機起降實驗基地。但是在文章中,上海交通大學的研究團隊說到:對1000米級別浮動機場的起降實驗進行了詳細的技術評估,

認為4000米級別的機場實驗設計方案更為可取

。直到那個時候,國內對浮動機場的研究依舊只停留於理論計算階段。

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但是2016年3月2日,中船重工集團表示:

我國大型海洋浮式結構關鍵技術研究獲得一系列突破性進展,已經列入百項重大工程

。現在已經開展最終階段的結構可靠性評估及腐蝕防護方面技術的研究,將為下一步該技術的工程化應用奠定理論與技術基礎。

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當年公佈的海上機場模型

根據公開新聞,2019年1月

中國“浮式保障平臺工程”在馬尾造船廠完成建造

。現有的科學實驗平臺由兩個半潛式模組組成,每個平臺的長度約為30米、寬度約為25米,由多個連通器互相連線,組成了海上浮式平臺的主體。透過這種模組化箱式結構,可

以構建出百米級別的海上保障平臺

,並且這些平臺可以在拖船的作用下自由移動。

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2015年之後,國內的海上浮動平臺主要設計似乎

轉移到了湖南大學機械及運載工程學院

。機械及運載工程學院2019年一篇的博士論文中,提到到:2025年,我國將建成178個國家級海洋牧區示範區,並且

我國在國際海域中申請到了4塊巨大的海底礦區勘探採開採權,總面積約為16.1萬平方公里

,要在這些礦區進行高效的資源開發及科學研究,必須建造大型生活平臺,……目前

大型開採平臺驗證工作已經基本完成

,本文透過提出一種新的關於聯結器剛度設計方法,

提升現有設計

聯結器效能。這基本表明,國內超大型浮動機場技術瓶頸,基本已經基本完成,按照中國基建狂魔的性格,在

3~5年之內我們就能見到真正的千米級別的超大型海上浮動平臺

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行文至此,對我國長達30年的海上浮動平臺研究做了一個簡要的概括。我們需要認識的,從1994年,吳有生院士提出了一個想法;經過2016年,正式進入設計階段;再到2019年,實驗室浮動平臺製造成功,湖南大學開始現有設計提升工作,在這漫長的30年的技術積累過程中,不知道有多少科研人員白了頭髮,禿了腦袋。

2001年之後,日本、韓國、美國等具備建造海上浮島能力的國家都先後因為種種原因放棄了浮島機場的研究,直到現在已經難以追趕我國的進度

。可能在不久的將來,天鯤號橫空出世的驚喜,我們就要再感受一次了。

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