4月初，松花江某支流上長(zhǎng)10米寬10米的一座方形“碾冰機(jī)”，伴隨轟隆隆的風(fēng)機(jī)聲，所行之處“冰花四濺”，不斷擊碎河面厚達(dá)0.5米的冰殼，讓一江春水恢復(fù)奔流。這個(gè)狀如堡壘的“神器”是哈爾濱工程大學(xué)船舶工程學(xué)院極地工程與裝備技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)牽頭研發(fā)的國內(nèi)首個(gè)“冰區(qū)氣墊破冰平臺(tái)”，性能達(dá)到國際先進(jìn)水平。

氣墊破冰是一種新型的破冰方式，具有破冰效率高、經(jīng)濟(jì)性好等特點(diǎn)。學(xué)校積極響應(yīng)“一帶一路”倡議，為滿足建設(shè)“冰上絲綢之路”的裝備技術(shù)需求，聯(lián)合國內(nèi)技術(shù)優(yōu)勢(shì)單位，與氣墊破冰方面技術(shù)實(shí)力較強(qiáng)的俄羅斯大學(xué)和研究院通力合作，成功申報(bào)國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃戰(zhàn)略性國際科技創(chuàng)新合作重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目。項(xiàng)目歷時(shí)3年，順利完成了冰區(qū)氣墊平臺(tái)總體設(shè)計(jì)、冰池試驗(yàn)及樣機(jī)研制和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)等項(xiàng)目關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)探究新的破冰方式、提升破冰能力研究的水平、掌握極地氣墊運(yùn)輸平臺(tái)的設(shè)計(jì)技術(shù)等具有重要的意義，為后續(xù)研發(fā)“乘風(fēng)破冰”的極地氣墊破冰船奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

“打鐵還需自身硬”，破冰平臺(tái)面臨著“冰、水、固、氣”多介質(zhì)的復(fù)雜工況，以往的研究對(duì)于冰-水-固-氣多介質(zhì)耦合難題一直沒有較好的處理方法。在進(jìn)行深入國際合作之前，學(xué)校極地工程與裝備技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)在氣墊平臺(tái)破冰基礎(chǔ)理論方面前期積累雄厚，進(jìn)行了大量理論推導(dǎo)和數(shù)值模擬研究。薛彥卓教授和倪寶玉教授等人創(chuàng)新采用聯(lián)合邊界元法和有限差分法，突破了氣墊移動(dòng)載荷誘導(dǎo)冰面響應(yīng)的邊界條件處理難題，開發(fā)了氣墊平臺(tái)在破冰航道及帶裂縫冰面上運(yùn)動(dòng)的程序和算法，分析得到了氣墊平臺(tái)在冰-水-固-氣多介質(zhì)耦合下的冰面水彈性響應(yīng)規(guī)律，相關(guān)研究成果發(fā)表于流體力學(xué)領(lǐng)域著名雜志《Physics of Fluids》、《Journal of Fluid Mechanics》等上，為氣墊平臺(tái)樣機(jī)的研制提供了良好的理論基礎(chǔ)。

樣機(jī)平臺(tái)合攏后下水

“眾人劃槳開大船”，項(xiàng)目開創(chuàng)了國內(nèi)科研團(tuán)隊(duì)與俄羅斯開展氣墊破冰平臺(tái)合作研究和先進(jìn)適用技術(shù)的應(yīng)用示范，聯(lián)合提升我國與俄羅斯極地環(huán)境下航行的科技水平。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人高良田研究員和技術(shù)骨干王慶教授多次與俄方、國內(nèi)參研單位進(jìn)行技術(shù)溝通，保證了疫情期間技術(shù)工作推進(jìn)有條不紊，在理論分析、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、設(shè)備研制、系統(tǒng)集成、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)等環(huán)節(jié)不斷完善的基礎(chǔ)上，最終完成了氣墊破冰平臺(tái)的功能驗(yàn)證和技術(shù)指標(biāo)驗(yàn)證，為能夠在寒區(qū)低溫環(huán)境下水域破冰、并通過功能拓展可形成物資及人員轉(zhuǎn)運(yùn)、應(yīng)急救援及工程作業(yè)能力的新型極地裝備研發(fā)提供了有效支撐。

“投入忘我搶時(shí)間”，寒地現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)條件較差，學(xué)校科研團(tuán)隊(duì)8位教師和10位學(xué)生，頂風(fēng)冒雪、不畏嚴(yán)寒，為了搶回疫情影響耽誤的時(shí)間，在冰封的江面上做試驗(yàn)一做就是一天，常常顧不上吃口熱飯，餓了就蹲在冰面上啃幾口饅頭，有位老師做試驗(yàn)中不顧安危差點(diǎn)掉進(jìn)冰窟窿。就是這種“特別能吃苦、特別能戰(zhàn)斗”的精神，讓師生緊密團(tuán)結(jié)在一起，按期順利完成了繁重的科研任務(wù)。