【寻求合作】基于泥沙流变的自钻入式动力鱼雷锚及固结锚技术

项目负责人，博士，现任职于国内某重点高校。个人专长：在泥沙流变学及其应用，海洋结构物的锚固，水力学及河流海岸动力学，港口、航道及海岸工程，取水防沙工程，环境水力学等方面有着深入的研究。

该团队由教授3名、1名研究员、2名副教授、2名讲师、全日制博士生7名、全日制研究生4名组成。

锚已在海事领域的应用已有几个世纪。目前，锚的种类很多，锚的抓力与抓重比是锚性能好坏的主要衡量指标。

该团队利用泥沙流变学和泥沙固结理论，针对全球绝大部分地区海床的特性，提出了新概念型锚：竖向动力鱼雷锚和竖向动力固结锚。

现有常规船用锚的不足

现有常规船用锚的不足归纳如下：

1）无法提供垂向抗拔力：由于锚爪啮土提供抓力，因此只能承受水平方向的抓力；    

2）布锚水域面积大，所需锚链长，锚链舱大：由于现有锚只能提供水平抓力，需要一定长度的卧底锚链来确保拉力方向水平，因此布锚水域半径大，所需锚链长（长锚链会使锚链舱占用空间更大，锚机更复杂，难以维护）；

3）抓重比较小；

4）起锚困难：起锚时，船舶需拉行（或航行）到锚正上方，垂直拉动锚体  ；    

5）易走锚：当风浪较大时，船舶摇动会使锚爪破坏土体发生走锚危险。

该项目产品优势

1） 锚抓力大，竖向动力鱼雷锚的抓重比超过100，竖向动力固结锚的抓重比超过300：下锚的深度人为可控制，能够提供竖向抗拔力，抓力大，抓重比超高，锚体更轻。在同样锚力要求下，大大减轻了锚体重量，增加船舶的装载能力。如肯尼迪号航母每个锚有３０吨，可以减少到5吨。

2）能够快速钻入海床，布锚速度快（10分钟以内），且入土深度人为可控；

3）竖向动力鱼雷锚起锚时非常轻松，阻力小于2倍自重：舰船现有一个5吨的锚能够提供的锚抓力约为30吨，起锚时要舰船要前行至锚附近，然后才能上提，且起锚力仍然很大。如果换为动力鱼雷锚，同样的锚抓力下，锚重可以仅为0.5吨，起锚时只要让锚工作就可以直接起锚，起锚力不超过1吨。

4）实施简单，成本低，功效高；

5）布锚所占空间较小；

6）采用复合纤维锚链，锚链长度缩短约一半，重量降低到6~8分之一。

该新型的锚技术如果用于航母和潜艇，不但锚泊快速，而且可以节省很多用于锚系统的空间，为武器的布置和储存提供更多的场所。布锚和起锚的时间大大缩短。

竖向动力鱼雷锚技术不但可以用于舰船、包括潜艇、航母等，而且可以极其方便地用于水下和水面的各类漂浮体的锚定，如监控平台、浮标等的锚泊。由于该动力鱼雷锚是自动钻入海床的，因此，海上施工方便，而且施工条件要求也低。

竖向动力固结锚采用了泥沙流化技术和固结技术，锚的工作原理完全有别于现有高性能海洋工程用锚，并且下锚快速、抓重比超大。强大的垂直抗拔力使系泊方式由悬链式可以转为绷紧式，锚链由传统的钢链可以改换为强度高6倍、比重仅为1/8的超高分子纤维绳凯夫拉绳。该动力固结锚可以用于超大型浮体在固定地点的锚泊，如海洋平台和海洋养殖的大型网箱。在我国的南海，也可以在一些预定的地方，建设固定的锚泊点，以供航母等大型浮体的锚泊。由于只需要在无大浪时在海中投锚，带锚缆和浮标的动力固结锚就会自动完成安装过程，一个月以后就可以使用。因此，安装非常方便。

无论是从社会发展与安全的需要，还是从目前的科技需求上，开展自钻入式动力锚与技术示范的研究均具有十分重要的意义。

该研究团队近几年在海事方面研发了一系列新型锚，获得了4项发明专利和1项实用新型专利证书。

 该新技术可广泛应用于海洋网箱养殖的海底固定设施，军用设备如浮桥、舟桥等设施的固定，大型船舶的锚固，海面或江面的浮标等水上信号设施的固定以及海洋石油平台的锚固等。

在船舶用锚方面，根据《2012-2015 中国船锚市场现状分析与前景预测报告》，如图1 所知，船舶用锚的吨位逐年增长，而且增长速度超过 20%，且全球船锚产业市场规模也逐年增长，而且增长速度超过10%。

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