「科學(xué)號」、「蛟竜號」たちの海洋探検には、こんな紡績の利器が欠かせない！

繊維臍帯ケーブル助力総合科學(xué)試験船「科學(xué)號」は2016年の熱帯西太平洋総合考察を成功裏に完成し、深海観測データのリアルタイム伝送の世界的難題を解決した、特殊ロープは「蛟竜號」で5000メートル級と7000メートル級の深海潛水試験を完了し、各種の正式な作業(yè)任務(wù)に使用される。「高性能深海探査専用ロープウェイ」は我が國の「大洋1號」科學(xué)試験船で23ヶ月間使用され、外國からの輸入品に取って代わった、高性能海工ロープケーブルはすでにある型空母係船試験、停泊、及び空母上のその他の付屬ロープケーブルに応用することに成功し、國外獨占を打破した……

これらは深海データのリアルタイム伝送、深海スケーリング、潛標、深海探査、軍需産業(yè)の偽裝、空母の係泊、海洋牧場などの國の重要な戦略と重要な民生需要を満たす「陰の英雄」であり、まさに東華大學(xué)、徐州恒輝編組機械有限會社、ルプナイトグループ有限會社、青島海麗雅グループ有限會社などが共同で完成した「高性能特殊編地編成技術(shù)と裝備及びその産業(yè)化」プロジェクト。

プロジェクト名稱：高性能特殊編地編成技術(shù)と裝備及び産業(yè)化

主な完成人：孫以沢、孟婥、季誠昌、韓百峰、陳兵、張玉井、陳玉潔、沈明、張旭明、孫志軍

主な完成単位：東華大學(xué)、徐州恒輝編組機械有限會社、ルプナイトグループ有限會社、青島海麗雅グループ有限會社

受賞：2018年度國家科學(xué)技術(shù)進歩賞二等賞

同プロジェクトは國際初の高性能特殊編地編成技術(shù)とシリーズ裝備を開発し、2018年度國家科學(xué)技術(shù)進歩賞2等賞を一挙に受賞した。「表彰臺に立った時、私の心はとても興奮しました。私たちの世代はとても幸せで、中國の改革開放40年の偉大な変革に參加し、目撃しました。民族復(fù)興の偉大な歴史的チャンスの下で、努力して奮闘すれば、誰もが成功することができます」とプロジェクトの第一完成人で東華大學(xué)教授の孫以沢氏は述べた。

精密成形技術(shù)のボトルネックを突破する

「プロジェクトは2008年に始まり、我が國の総合國力の急速な上昇に伴い、海洋権益、空天権益の維持に対する需要は絶えず増加し、深海、深空、深地のハイエンド技術(shù)と裝備に対する大量の需要を生み出している。その中で、高性能繊維は特殊な編み技術(shù)と裝備を通じて編み成形されたロープ、ベルト、ネットと管類の編み物で、構(gòu)造、機能が獨特であるため、高い比強度、高い信頼性、高い耐圧、耐摩耗、大きいサイズ、伸び率が正確で制御可能であるなどの特徴があり、さらに人気を集めている。國家の重要な戦略と重要な民生分野の需要の導(dǎo)きに直面して、高性能な特殊編み物の編み技術(shù)と裝備の研究開発が目前に迫っている。では、まず精密成形の難題を解決しなければなりません。精密成形だけが高性能化を?qū)g現(xiàn)できるからです。」孫以沢氏は記者に語った。しかし、特殊編地の精密成形技術(shù)と裝備は長期にわたって歐米?ロシアに獨占されているのではなく、國內(nèi)外の空白であり、我が國の高性能編地産業(yè)の発展を深刻に制約している。

孫以沢とそのチームは長期にわたって三次元織物の成形技術(shù)の研究に力を入れ、精密成形理論の空白、プロセスパラメータの調(diào)整困難などの技術(shù)的ボトルネックに直面し、彼らは全體的な研究構(gòu)想を制定した：まず高性能特殊編み物の編組技術(shù)を研究し、精密成形理論、編組技術(shù)と方法、重要な核心部品を含む、次に高性能特殊編地シリーズの裝備を開発し、大型重荷ロープ自動編成裝備、無継ぎ目ボタンループロープ自動編成裝備、多層ロープ自動編成裝備、三次元複合管自動編成裝備、伸縮管及び管類派生織物自動編成裝備を含む、最後にこれらの裝備を利用して、大型重荷ロープケーブル、無継ぎ目ボタンループケーブル、炭素繊維伸縮管、海洋偽裝織物、地震監(jiān)視織物などの高性能特殊編み製品を生産した。

ジョイントレスループロープ編機

革新點について言えば、プロジェクトは編物の性能と材料、構(gòu)造パラメータ、成形プロセスパラメータの數(shù)學(xué)モデルを構(gòu)築し、撚りと張力の高精度動的制御方法を提案し、高性能編物製品のデジタル化設(shè)計と精密成形のために理論的基礎(chǔ)を築いた、ジョイントレスループケーブルの自動編成方法を提案し、通常の挿し編み、結(jié)束ループケーブルのジョイント強度が低く、信頼性が悪く、自動編成ができない難題を突破した、多層ロープケーブルの複合編組方法を提案し、多種の材料混合編組の延伸率、張力、撚度調(diào)整の難題を突破し、超長、大サイズ、機能の獨特なロープケーブル類の精確な成形問題を解決した、特殊管類編地の自動編成方法を提案し、伸縮管、三次元複合管と管類誘導(dǎo)體の自動編成を?qū)g現(xiàn)した、高精度伝動機構(gòu)、張力適応二重補償スピンドルなどの編組機シリーズのコア機構(gòu)と部品を発明した。2017年に中國紡績機械協(xié)會が主催して開催したプロジェクト成果鑑定會で、専門家はプロジェクトの研究成果が國內(nèi)外の特殊編組裝備の空白を埋め、國際トップレベルに達したと一致した。（プロジェクト技術(shù)と國內(nèi)外の同類先進技術(shù)の比較は表1を參照）

プロジェクトの実施過程で最も経験したことについて、孫以沢氏は「高性能繊維の複雑な成形過程における摩擦摩耗、撚り、張力の高精度調(diào)整などの問題は最も頭を悩ませている。炭素繊維の摩擦摩耗問題のように、數(shù)百何千錘もの糸が非直交三次元織物を編み出し、精密に調(diào)整する必要があるプロセスパラメータは數(shù)百個あり、軟量が多く、大量の実験と理論的な確定が必要で、結(jié)合メカニズムは非常に複雑で、経路計畫には數(shù)千種類の可能な干渉がある。どのように最適なヤーンキャリアを設(shè)計し、ヤーンキャリアの運動軌跡を正確に制御し、編組成形過程における張力と撚りを正確に制御するかは、摩擦摩耗問題を克服する鍵である。これらの問題はチームメンバーを1年以上悩ませ、それぞれのキーテクノロジーの突破には、チームメンバーの多くの眠れない夜やロボットのような働き方が凝縮されています」

そのため、孫以沢氏は國家科學(xué)技術(shù)進歩賞の答弁現(xiàn)場で自信満々だった。彼は記者に、「チームメンバーは何十年も一日一日のように一線で戦ってきたが、心は傍點になく、一心にプロジェクトのすべての進展につながっている。答弁は私たちにとって、プロジェクトの成果に対する報告であり、私たちはプロジェクトの成果に非常に自信を持っている」と話した。

忠誠と堅守で成功を収める

調(diào)査によると、プロジェクトの実施過程で、東華大學(xué)は主に技術(shù)開発を擔(dān)當し、恒輝は主に産業(yè)化を擔(dān)當し、ルプナイトとハイリヤは主に特殊裝備技術(shù)編み物製品の開発と生産を擔(dān)當し、そして応用検証を行った。「恒輝との提攜は2010年に始まりました。その時、私たちが開発した炭素繊維構(gòu)造物のプリフォーム自動化編組裝備の加工、組み立て、調(diào)整などには、大型専用で高精度な加工と測定設(shè)備が必要だったので、恒輝を見つけました。今回の恒輝との提攜は、パートナーへの忠誠と堅守が協(xié)力の成功の基礎(chǔ)であることを認識させました。企業(yè)はよくやっていて、強くやっていて、企業(yè)家の人柄はきっといいに違いないと感じさせてくれました。」と孫以沢は言った。

3 D複合管生産ライン

恒輝は自社生産、研究開発、販売及びアフターサービスを一體とした編み機械生産企業(yè)であり、全方位の編み技術(shù)サービスを提供している。企業(yè)は科學(xué)技術(shù)革新を非常に重視し、科學(xué)技術(shù)革新を用いて企業(yè)を大きくし、強くする。恒輝董事長兼社長の韓百峰氏は記者団に対し、「恒輝氏と東華大學(xué)が構(gòu)築した安定した『産學(xué)研』戦略的協(xié)力モデルは、企業(yè)の新製品の研究開発、新技術(shù)の突破に強大な理論的基礎(chǔ)と技術(shù)的支持を提供し、恒輝の持続可能な発展の強力な原動力である」と語った。

「強力な科學(xué)技術(shù)革新技術(shù)に支えられて、私たちは2017年に革新成果の増分収入1.71億元、製品の輸出60余りの國と地域、輸出外貨獲得600余萬ドルを?qū)g現(xiàn)しました。今後も、私たちはこれまで通り科學(xué)技術(shù)革新が質(zhì)の高い発展をリードする道を歩み、科學(xué)技術(shù)革新研究開発資金の投入を絶えず増大させ、最短の時間で世界先進國の業(yè)界レベルに追いつき、超え、科學(xué)技術(shù)強國を自分の責(zé)任とし、業(yè)界の発展を牽引し、國のためにより大きな貢獻をするよう努力する。韓百峰はさらに恒輝における科學(xué)技術(shù)革新の重要性を明らかにした。

三次元複素管編み機、炭素繊維管を編み、高圧、超高圧管に屬する

現(xiàn)在、プロジェクトの成果はすでに大規(guī)模な産業(yè)化され、特殊編組裝備は國內(nèi)の25%以上の市場シェアを占め、歐米など60カ國以上に輸出されている。高性能特殊編み物は歐米など80カ國以上に輸出されている。2015-2017年の新規(guī)直接売上高は13億5700萬元、利益は1億7800萬元、間接売上高は11.11億元、利益は2.07億元。プロジェクト裝備とプロジェクト製品の獨特性、獨占性と高性価格比優(yōu)位性のため、國內(nèi)外で競爭力があり、市場の見通しが広い。

將來、高性能特殊編み物の需要は日増しに増加し、同時に新しい需要、新しい産業(yè)は絶えず発生し、それぞれの細分化されたサブ業(yè)界にもより広い発展空間があり、絶えず新しい応用分野を創(chuàng)出し、新しい産業(yè)を形成し、それによって中國の産業(yè)用織物業(yè)界の持続可能な発展を促進する。高性能繊維材料分野の革新は日進月歩で、新材料も次々と発売される。プロジェクトの技術(shù)、裝備、製品も新しい材料の需要に絶えず適応しなければならない。そのため、孫以沢氏は「次に高性能特殊編地の特殊な需要に対して、編組成形技術(shù)、実現(xiàn)機構(gòu)、制御アルゴリズム、撚りと張力制御などの面で持続的に深いシステムの研究を展開する必要がある。同時に、國が高性能特殊編み物の技術(shù)と裝備を『第14次5カ年計畫』に組み入れ、企業(yè)家、科學(xué)研究者の関心を高め、新産業(yè)の発展をリードすることを望んでいる」と述べた。