3、脐带缆的研究现状与发展
脐带缆在海洋工程中有着极其重要的作用,是连接海上设备与水下潜器的重要设备之一。它可以为水下设备提供必须的能源动力,检测控制数据信号以及传输化学药物。深海资源的开发对我国经济快速发展和繁荣有着紧密联系。而脐带缆是水下生产系统中,尤其是深海油气资源方面作为传输的重要设备。脐带缆最先被应用在墨西哥海域的水下生产系统中,是由壳牌公司生产的。此时的脐带缆还只是由单一的管道组成,并且横截面较大。随着水下技术的不断提高,脐带缆不仅由管道组成,还有电缆和光纤,使功能更加全面[6]。全球已经有超过110个水下生产系统项目的设立,海下探索深度已经达到了三千多米。从深海获得了较多的能源,缓解了陆地资源匮乏的现状。由于国内开发ROV的时间相对较晚,对脐带缆的关键研究还不成熟,在很长的时间里,我国水下机器人所需要的脐带缆常依赖进口,这在一定程度上制约了我国在海洋工程和军事领域的发展。脐带缆是水下遥控机器人的重要组成部分,但由于ROV是在工作环境特别差的深海,一旦脐带缆受力影响发生失效或者断裂损失将特别惨重,所以对脐带缆的性能要求要很高。
存在的问题,由于脐带缆位于安全性特别差的水下,会发生很多不利因素,所以要求脐带缆应具备较强的拉伸性能与弯曲性能。在深海下依然能完成高强度的作业。在结构设计方面,由于有较多的功能单元,在环境载荷的作用下,构件之间会产生摩擦滑动等复杂非线性现象,这使得结构设计困难重重。