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近日，在我國海域，隨著一股濃煙直沖云霄，長征十一號運載火箭從2.5萬噸的“泰瑞號”駁船上騰空而起，以“一箭五星”的方式成功將五顆衛星送入預定軌道。
也是在近期，長302米，重達3萬多噸的亞洲最大導管架“?；惶?rdquo;在陸豐油田海域成功滑移下水，創造了深水導管架下水的亞洲新紀錄，標志著我國超大型深水導管架成套關鍵技術和安裝能力達到世界一流水平。
在海上火箭發射和導管架安裝工程最為驚心動魄的環節，上海交通大學船舶海洋與建筑工程學院海洋工程團隊為這些上天入海的“國之重器”提供了海上作業現場數據監測，助力我國掌握了海上火箭發射船海上作業和深水導管架下水過程的“核心密碼”。
交大智慧助力“一箭五星”發射成功
2022年4月30日11時30分，在我國海域，隨著一股濃煙直沖云霄，長征十一號運載火箭從2.5萬噸級的“泰瑞號”發射船上騰空而起，以“一箭五星”的方式成功地將五顆衛星送入預定軌道。
交大海洋工程團隊在本次海上發射任務中，完成了含陣風9級惡劣海況下的全過程的發射現場數據監測工作。與陸基發射相比，在海洋環境作用下，海上發射平臺始終處于隨機搖動狀態。如何降低平臺運動對火箭起飛的影響，選擇合適的發射窗口，是海上火箭發射需要解決的重要難題之一。
火箭發射現場
交大海洋工程團隊作為山東省重點研發計劃項目海上火箭發射與回收項目的參研單位，開展發射與回收船運動響應極短期預報理論與方法、發射現場監測與模型試驗等方面的研究，為海上發射過程監控，科學決策提供了強有力的數據支撐。
在此之前，我國分別于2019年6月和2020年9月，通過長征十一號火箭完成了國內首次海上發射及首次商業發射任務，交大海洋工程團隊均參與發射過程，基于多次海上實測積累的寶貴數據，團隊還將負責研發發射平臺運動實時快速預報系統，進一步提高海上火箭發射穩定性。
我國首次獲得
300米級超深導管架下水軌跡實測數據
“?；惶?rdquo;超深水導管架由中海油深圳分公司建造，對推動我國海上油氣增儲上產、保障國家能源安全具有重要戰略意義。這個“大家伙”長302米，重達3萬多噸，水上部分伸出駁船舷外80多米，入水時長不到1分鐘。要想在這么短的時間內，完成滑移下水的全部數據監測和回收，難度不小。
“?；惶?rdquo;導管架下水
從今年1月初接到“?；惶?rdquo;導管架下水動態過程監測任務起，交大海洋工程團隊的實測成員就開始忙碌起來。為了獲取最精確的數據，他們不僅要監測巨大的導管架本身，還需要同時對下水駁船的位置、姿態等進行監測，還原實際滑移下水全部過程。
“我們開發了自容式運動采集倉和結構應力滑移監測系統，實現了對導管架和駁船姿態、導管架關鍵結構動態載荷的完整測量。”項目負責人李欣研究員介紹說。為了保障高精度衛星定位信號對整個下水過程信息的完整監控，監測系統需要貫穿整個302米長的導管架，團隊解決了長距離GPS監測信號傳輸難題，同時保證了整個系統具備高可靠性，保證了數據監測的精度。
上海交通大學船舶海洋與建筑工程學院
海洋工程團隊成員工作中
面對復雜的海上作業環境，團隊設計了多源信息校驗和互備份的綜合監測方案，確保監測方案的可靠性和監測結果的可信度，還開發了無人化、遠程化的監測技術，實現了岸上遠程調試-海上設備快速啟動的聯動模式。
隨著所有監測設備的成功收回，實測任務獲得圓滿成功。這是我國首次獲得300米級超深導管架下水軌跡的實測數據，標志著我國掌握了深水導管架下水過程數值分析的“核心密碼”。隨著我國深水開發進程的不斷推進，更深更大的導管架已經開建。寶貴的實測數據也將為更深水導管架平臺的創新設計、安全運維和設計軟件驗證提供堅實的數據支撐。
茫茫大海精準定位
給海上“巨無霸”裝上“眼睛”
無論是重量超2萬噸、高60多米的世界最大、亞洲首個海上柔性直流換流站的安裝，還是把精準的海上作業引導系統安裝到總長超200米、載重量5萬噸的半潛船上，交大海洋工程團隊的每次任務都是和復雜多變的海洋環境打交道，拿到一手實測數據，給海上“巨無霸”裝上一雙“眼睛”。
從2012年交大海洋工程團隊第一次著手研究海上安裝作業監測技術，并成功完成當時我國最大海上氣田“荔灣3-1”的導管架下水和浮托安裝工程，迄今剛好十年時間。團隊成員也不斷更迭成長，很多當時的稚嫩的面孔已經變成今日團隊的中堅力量。
這支隊伍不僅得到國內同行認可，還多次走出國門，在國際舞臺上大展身手。2017年，交大海洋工程團隊與中遠海運特運等單位合作，在馬來西亞海域連續完成兩個動力定位浮托安裝實測項目，將長達216米、寬達43米的五萬噸級半潛船準確駛入兩側間隙只有幾厘米的導管架，難度堪比“天宮號”對接。2018年，團隊再次與中遠海運特運合作在中東波斯灣和德國北海海域連續完成了六個海上浮托安裝工程，其中德國海域的安裝的BorWin3項目是世界上最大的海上風場換流站，獲得了國內外同行的高度評價。
