航空航天、特高压、水电基地建设……探索不止!一文见证中国自研技术的“持续突破”

用爱发电 2023-09-11
3997 字丨阅读本文需 11 分钟

自2018年以来,中国一直面临美国的打压、封锁和制裁,尤其在核心关键技术上备受压制。然而,这种局面激发了中国科研工作者的民族科学技术攻关创新精神,并取得了一系列重大突破。从人工智能到5G通信,从半导体产业到太空探索,中国在多个领域都取得了引人瞩目的进展。曾经被认为是技术短板的领域,如今正成为中国的创新引擎。此外,中国在基础科研、应用技术和科技产业化方面也取得了显著成就。

近日,一连串令人振奋的科技创新成就接连传来,彰显了我国中央企业在自主研发和创新方面的引领作用。航天科技的阶段性成果持续涌现,关键核心技术的国产化进程正在高速推进,制造业的智能化与绿色化转型也在逐步加速……

在航空航天领域

在载人登月火箭领域,我国在7月22日成功实施了主发动机的连续试车,这次试车不仅验证了发动机飞行任务的剖面,还为提升发动机的可靠性和性能提供了坚实支持。这一成功试车充分验证了许多新的工艺技术的可靠性,如发动机起动关机时序、大范围连续变推力等,为未来我国太空探索铺平了道路。

与此同时,新一代火箭贮箱在7月26日成功完成了低温爆破试验,这次试验为我国后续新一代运载火箭的研制奠定了坚实基础。火箭贮箱的设计经过多次分析和改进,将在新一代运载火箭中发挥重要作用。

值得一提的是,中国航天的先进氢氧末级系统也取得了重要成果。由航天科技集团一院703所抓总研制的3.35米直径通用火箭氢氧末级完成了10吨级氢氧发动机综合性试车。这个成果标志着我国先进氢氧末级系统迈出了关键一步,为未来中型运载火箭能力的提升做好了准备。

不仅在航天领域取得了显著进展,在氢液化系统方面也有令人瞩目的成就。中国航天科技集团有限公司六院101所研制的国产首套使用连续型正仲氢转化换热器的氢液化系统已经完成了现场调试工作。这一系统的研制不仅打破了国外技术垄断,还提升了我国在深低温及液氢规模化生产领域的自主可控能力。

在海底地震勘探领域

7月27日,我国自主研制的海底地震勘探采集核心装备――“海脉”在渤海海域正式投入使用,标志着我国在高端海洋油气勘探技术上迈出关键一步,对加大海洋油气勘探力度、进一步健全自主可控的海洋油气勘探装备体系具有重要意义。

海底地震勘探是近年来快速兴起的海洋油气勘探技术,该技术可大幅提升油气勘探开发精度。“海脉”是我国自主研发制造的节点模式地震勘探采集装备,设计水深500米。它攻克了高灵敏度检波器和超低噪音采集电路等技术,大幅提升对微弱信号的检测能力,能够捕捉到万米地层相当于蚊子飞行声1/150大小的地震波信号,并据此描绘高清油气藏数据信息。

中国海油技术专家阮福明表示:“海脉”集合了陆地勘探检波器和海洋水听器综合技术优势,具有体积小、布放灵活、适应水深范围宽、超低频性能高等特点,采集能力是常规拖缆模式4倍,2赫兹超低频感知能力达到全球同类产品最高水平,如同“千里眼”一样可以看清埋藏几千米深的油气储层。

成千上万个“海脉”通过专业收放装备有规律地布放在海床指定位置,形成一个覆盖在海床上的巨大信息采集网。每个节点就像压在海底油藏“穴位”上的“听诊器”一样,接收来自海底地层反射的地震波信号,并以数据的形式存储记录下来,作业完成后将其收回,下载分析采集到的数据信息,进而处理成地震剖面,实现对地层的精准“号脉”。

“海脉”不仅可以对常规勘探装备难以实施的勘探盲区进行精细探测,而且能够在海上平台密集区或建有固定海洋设施的海域大量灵活部署。它的成功应用有助于更加清晰准确地获取更深地层和复杂地质构造下的油气藏信息,将为我国海洋油气精准勘探提供有力的技术支撑。

在特高压研究领域

近日,中国电科院宣布,我国首台拥有完全自主知识产权的±800千伏特高压换流变真空有载分接开关已经成功完成全部型式试验。这一重要突破使得我国特高压换流变实现了全产业链自主可控,同时也提升了特高压直流工程的可靠性,具有重要的意义。

换流变压器是特高压直流输电工程中的核心设备之一,而有载分接开关则是换流变压器中唯一动作的核心部件,对于直流工程的功率调节和经济灵活运行至关重要。然而,我国长期以来在这一领域一直依赖进口产品,而进口产品的可靠性严重不足,多次发生严重故障,甚至导致换流变压器起火烧损。因此,我国迫切需要研制可靠性更高的国产化有载分接开关。

为了实现国产化目标,项目团队采用了创新的研发模式,即“依托工程、产学研用联合、多专业协同”。在性能提升、样机研制、试验考核、工程应用和标准体系建设等方面展开了科研攻关。项目团队先后研发出具有自主知识产权的切换拓扑技术路线,并通过多轮动力学分析与机构设计的迭代,提出了全新的高可靠机构系统。同时,通过仿真与机械性能测试,实现了结构与材料的优化匹配,从而提升了受力部件的机械寿命。

此外,项目团队还研发出长寿命真空管,攻克了触头弹跳与机构动作速度的机电匹配难题,大幅提升了真空管灭弧的可靠性。经过2年的攻关,项目团队最终成功研制出了换流变有载分接开关工程样机,并完成了36万次电气寿命试验和150万次机械寿命试验。不久前,该项目成果还通过了工信部组织的“军令状”里程碑考核,标志着我国自主研制的有载分接开关已经通过了工程应用前的权威检测。

对于未来,项目团队将加快提升工业化加工制造能力,推进特高压换流变国产有载分接开关尽快实现工程示范应用。这一重要成果的取得,不仅将进一步提升我国特高压直流输电工程的可靠性和安全性,也将为我国在这一领域的技术实力和市场竞争力注入新的动力。中国电科院牵头研制的自主知识产权±800千伏特高压换流变真空有载分接开关的成功问世,标志着我国特高压直流工程迈入了新的时代,必将为我国电力事业的发展做出重要贡献。

在矿用重型卡车领域

7月12日,北方股份公司和国能准能集团300吨级国产化矿用自卸卡车交付仪式在哈尔乌素露天煤矿举行。自治区工信厅投资规划处处长张巨富、包头市工信局副局长白国生、北方股份公司副总经理郭海全、准能集团副总经理曹勇及相关人员参加了交车仪式。

本次交付的300吨级国产化矿用自卸卡车是北方股份公司和准能集团联合国内头部企业深度合作、共同推进国产化建设的硕果,打破了进口产品技术和价格的双重垄断,是国内电动轮矿用车发展史上的里程碑。它的问世,标志着我国攻克了矿用重型卡车大功率柴油发动机、电驱动系统等诸多核心“卡脖子”技术,提升了我国在矿用卡车关键基础零部件、基础材料、基础工艺、产业技术等方面的综合实力,具有划时代的意义。

该车型采用国内厂家研制的矿用高速柴油发动机,并配有发动机智能监控系统,是国内首台具有完全自主知识产权的国产化重型卡车。下一步,北方股份公司将继续联合准能集团做好该车的试运行工作,不断提升其性能,将其打造成具有高可靠性、高耐久性和更高品质的矿用卡车。

仪式上,北方股份公司产品研究院院长张耀斌郑重将卡车“金钥匙”交付给哈尔乌素露天煤矿副矿长王吉明。张巨富、白国生、曹勇、郭海全和王吉明共同为该卡车剪彩。未来,北方股份将继续积极履行央企责任,心怀“国之大者”,在坚持科技自立自强,推动矿用自卸车核心零部件国产化和整合上不断探索,继续为包括准能集团在内的国内外用户提供更加优质的产品及全方位满意服务。

在水电基地建设领域

7月14日,东方电气集团东方电机有限公司联合国机重装、中信重工研制的世界首台单机容量最大功率500兆瓦冲击式水电机组转轮中心体锻件,先后通过了包括业主在内的三方联合检测,各项指标优秀,全面满足技术要求,成功下线,实现了我国500兆瓦级高水头、大容量、冲击式水电机组的研制新突破。

据悉,冲击式水电机组是服务国家“加快西南水电基地建设”重大战略需求的主力机型。其中,转轮是水电机组中研发难度最大、制造难题最多的核心部件。中心体锻件则是高水头大容量冲击式转轮的重要组成部分。新下线的该锻件锻造重量接近150吨,成品锻件达到百吨级,将应用于现阶段国内唯一可开展500兆瓦级高水头大容量冲击式机组研制及应用示范的水电项目——大唐集团扎拉水电站。

在大唐集团的组织协调下,东方电机联合国机重装、中信重工等单位,全力组织开展高水头大容量冲击式水电机组转轮中心体锻件关键核心技术研究,重点、系统、全面突破冲击式水电机组研制“卡脖子”难题,通过创新性地采用复合增材的新工艺技术,有效控制了锻件尺寸和重量,降低了锻件制造难度,释放了大型锻件制造风险,确保大型冲击式转轮中心体锻件高效、可靠制造。

有着60多年历史的东方电机通过自主创新和科研攻关,形成了“水、火、核、气、风、光”“多电并举”的产业发展格局。目前,东方电机清洁能源产业占比达90%,累计产出发电装备产量突破6亿千瓦,产品遍布中国31个省、市、自治区,出口到美国、印度、越南、巴基斯坦、巴西、委内瑞拉、埃塞俄比亚等36个国家和地区。

在船舶制造领域

7月26日,中远海运重工所属扬州中远海运重工承建中远海运发展的首制纯电池动力集装箱船N997轮,在扬州顺利下水。

该船是我国首艘自主设计研发建造、拥有自主知识产权的700TEU江海直达纯电池动力集装箱船,是中远海运集团积极顺应航运业绿色、低碳、智能发展新趋势,推进航运绿色低碳发展,推动开展长江干线集装箱运输船舶电动化,助力长江水运绿色转型,打造绿色零碳航运示范的重点项目。

700TEU纯电池动力集装箱船,是全球首制江海直达大型纯电池动力集装箱船,其装船电池容量为全球最大。该系列船舶总长119.8米,型宽23.6米,通过箱式移动电源进行换电续航,全航程采用电池动力推进,预设电池容量远远高于国际/国内现有船型,在纯电动集装箱船装箱数、载重吨以及电池容量方面,均处于世界领先地位。

据介绍,该系列船舶搭载的智能船舶系统,由智能集成平台、智能航行、智能机舱以及智能能效组成。同时结合船东实际需求做相应调整,将根据船舶抵港时间、水流、电池容量等,规划船舶不同航段航速;安装态势感知系统,对内河环境工况的航行、态势判断做出预警和警报;智能机舱重点监控箱式电源组及相关匹配装置的运行状态;智能能效关注箱式电源及整船的能效分析等。

根据建造计划,N997轮将于9月下旬开启试航,对船舶性能进行专业验证。此外,中远海运发展第二艘700TEU电动集装箱船(N998),也于2023年5月8日在扬州中远海运重工顺利进坞搭建。

总体来说,中国科技的崛起是一个持久的过程,需要不断的努力和创新。中国从被卡脖子到攻克关键技术,展现出了坚韧和创新的力量。在全球科技格局中,中国正成为越来越重要的一股力量,引领着世界科技的前进方向。让我们共同期待中国科技未来的更大突破!

文章来源: 不点赞额要锤你啊,央视新闻客户端,新信行兴,西迁人,中国工程科技知识中心,中国航务周刊 ,

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