郑州MT5平台近日，深远我国首艘深远海绿色智能技术试验船“未来”号，海上结束为期16天的移动实特装设备实海试验及深远海科考试验后 ，抵达上海。验室这是深远自今年7月交付以来 ，“未来”号开展的海上首次深远海试验 。
历时6年科研攻关和设计制造的移动实“未来”号，是验室一座集中试 、科研 、深远保障于一体的海上“移动的海上实验室” 。中国船舶集团有限公司七〇二所所长、移动实深海技术科学太湖实验室执行主任 、验室“未来”号建设项目总指挥叶聪细数其全能性：“它既能开展新型绿色智能技术试验 ，深远又可提供深海装备应用与试验支持 ，海上还能助力科学家开展深远海洋调查 。移动实”
6年来 ，深海技术科学太湖实验室及其连云港中心 ，联合中船集团旗下十余家单位集智攻关 ，突破动力系统 、科考支撑系统 、动态测试系统中的多项关键核心技术 ，为我国海洋科技自主创新注入强劲动力。
“‘未来’号将努力打通船海装备技术从科研成果到产业应用的梗阻 ，为我国船舶工业和深海科技高质量发展构筑新支点。”叶聪说。
稳定输出的绿色“心脏”
“‘未来’号开展多项作业的同时 ，又要为大量精密测试设备供电，因此 ，它的‘心脏’必须强劲可靠 、绿色智能 。”深海技术科学太湖实验室连云港中心主任张海华表示 。
“未来”号配备4台主柴油发电机、6台推进器 ，动力十足。“但挑战在于 ，海上定位作业时所需动力较小 。若动力系统全开 ，油耗会很大 ，既不经济也不环保 。”中船集团七一一所动装部系统集成副主任 、“未来”号动力系统现场负责人周瑜介绍 ，为让“未来”号能根据作业需求“量力而行” ，团队采用多相整流和变速发电技术 ，试图使电流输出更稳定 ，让发动机根据用电需求调节转速和输出功率 。
然而 ，这些技术在最初的系泊试验中，给了团队一记重挫 ：4台发电机并车时出现功率振荡 ，导致发电不稳定 。
“当时 ，我们几乎访遍船舶电力系统技术专家 ，却始终找不到解决方法 。”周瑜犹记得那时的紧张与焦虑 ：距离船舶交付仅剩三四个月 。
那段时间 ，船厂码头的集装箱成了会议室。每天清晨，大家围坐在集装箱里制定试验方案 ，随后钻进在建船舱 ，在刺耳的噪声中，蹲在仪器前进行测试 。晚上七八点钟 ，大家再回到集装箱里复盘，梳理线索。
就这样 ，大家反复调整参数 ，历经上百次并车试验和多轮技术评审论证 ，终于找到症结所在。
“问题在于动力系统设备的性能不匹配 。我们迅速优化核心零部件和参数，更换发电机电缆 ，重新布置滤波器和冷却管路 ，并测试电力系统性能 。”周瑜和同事们在一个个不眠之夜中“闯关” ，最终迎来曙光 。
今年4月 ，动力电力系统重新进行系泊试验 。随着发电机组并车功率稳步上升并最终稳定在额定负荷 ，集控室里响起了热烈的欢呼和掌声 。
周瑜给记者算了一笔账 ：“依靠这套技术 ，发电机每年可节油456吨 ，减少碳排放约1420吨 ，这相当于560辆小汽车一年的排放量 。”
无惧风浪的“水下电梯”
在“未来”号中央 ，有一个下挖的“水池”贯穿甲板、直通海洋，名曰月池。
“未来会有更多像‘蛟龙’号 、‘奋斗者’号这样的潜器 。”叶聪表示 ，潜器入海需要作业平台支撑 ，“未来”号的一大使命就是为深海装备作业提供保障。
月池便是深海装备入海的重要“门户” 。“深海装备通过月池布放到海洋里作业 ，能减少大风大浪等恶劣海况的影响 。科研人员操作装备进行水下观测 、采样和特种作业也会更高效 。”“未来”号监造组组长刘杨告诉记者 。
月池虽打造了一片“舒适区” ，但挑战在于如何让潜器通过它平稳入海 。最初 ，6家单位的二三十位科研人员集中研讨 ，却始终没有商量出理想方案。
经过十几轮讨论 ，有人提出大胆想法 ：能不能把潜器固定在作业舱里 ，从月池前盖板上铺设轨道 ，连接作业舱的抱紧装置，让潜器像坐电梯一样 ，沿着轨道直达船底 ？
这个主意让大家眼前一亮 ，但能否落地 ，还需精密验证 。团队立即设计图纸 ，并进行数据建模和预演。方案初步通过后 ，很快又遇到难题 ：“轨道和抱紧装置的结构强度 ，是按承载最大体积 、重量的深海装备设计的，而有些深海装备重心偏离作业舱中心 ，这给轨道和船体结构带来安全隐患 。”刘杨说 。
此后三四个月，团队在不增重的前提下 ，不断改进月池提升系统 、盖板 、轨道和抱紧装置方案 ，加固月池结构，为其“强筋健骨” 。
作业舱要沿相向的两条轨道下滑，轨道需平行 、顺直 。“我们不断论证 、测试 ，后来决定在月池舱壁和轨道之间加不锈钢垫板 ，并每隔500毫米用一道焊缝固定 。”中船澄西船舶修造有限公司正高级工程师魏崇华说 。
施工团队反复打磨工艺 ，最终将两根轨道的平直精度误差控制在1毫米内 ，让作业舱能顺畅无阻地直通海底 。
智能装备的“全真考场”
作为中试验证平台 ，“未来”号将“考场”设在了深海 。大大小小的设备 、器件和系统 ，只有经受住“深海考场”风浪的考验 ，才能“上岗” 。
“我们在船上设置了8000多个数据采集点，以监测设备状态 、感知周边环境变化 。”“未来”号动态测试系统研发工程师姚凤翔和团队在为全船布下这些“耳目”的同时 ，挑战也随之而来 ：如何为不同厂家 、不同功能的智能设备与系统 ，建立一套科学 、合理且高效的实船测试验证方法 ？
“我们一边梳理国际标准化组织 、国际电工委员会制定的技术规范以及各大船级社的要求 ，一边与设备厂商及研制单位逐一明确各类智能设备的功能边界、性能指标和测试需求 ，随后制定测试方案 ，建立评价指标体系 。”姚凤翔说。
在这一过程中，他们遇到不少困难 。“如何高效采集被测设备 、系统的运行数据是核心挑战 ，而自主航行系统的实时决策日志 、智能操舵系统的操控指令 、导航雷达的目标信息等数据，数据流格式不同、频率不一 ，传统数据采集方法根本无法应对 。”姚凤翔回忆 ，团队在船厂待了四五个月 ，一边调试设备，一边提高数据采集和分析效率。
“经过反复调研和论证 ，我们开发了分布式智能数据采集架构 ，实现了多源异构数据的实时同步采集 。”姚凤翔解释道 ，他们还为每个任务打上“时间标签”——通过时间搜索 ，就能定位到每个任务关联的设备数据信息 。
目前 ，动态测试系统可实现全船数据的采集 、存储 、计算 、管理和应用 ，以及船岸数据的互联互通，可以对多种智能设备与系统进行测试验证与分析评估 。
“下一步 ，‘未来’号将继续开展智能中速机 、智能操舵装置 、导航雷达等被测设备系统的中试 ，并为相关产品迭代升级提供数据支撑 ，助力船舶行业智能化升级和绿色化发展 。”张海华说 。
