万米深海，一根缆绳的突围之路——大连海事大学教授李文华的深海装备攻坚记

2026年5月，李文华的名字出现在“全国五一劳动奖章”获得者名单上。但对于这位大连海事大学教授而言，比荣誉更让他心潮澎湃的，是那根刚刚从北极冰原归来的缆绳——它曾在大风、低温的极端环境中沉入千米海底，又完好无损地回到甲板。当缆绳被绞车缓缓吊起，冰碴顺着绳股簌簌落下，李文华伸手摸了摸那依然柔韧的纤维表层，他知道，这道技术难题，终于有了自己的答案。

而荣誉之外的故事，更值得讲述。

深海科考绞车的技术瓶颈制约着深海探测效能，其核心技术亟待突破。进口设备不仅价格高昂，售后维修更是长期依赖于外部供应链。而突破的关键，就藏在绞车最核心的部件——缆绳。传统钢缆自重过大，每下潜千米，重量便指数级攀升，这在万米深度是一个绕不开的技术难题。李文华决心从这根缆绳入手。从南海到北极，117天海上试验，16400海里航程，他带着团队啃下了一块又一块硬骨头。

破局：轻的执念

绞车的工作原理并不复杂，无非是收放缆绳、升降设备。真正难的，是“下去”这件事本身。传统深海绞车采用金属铠装光电缆，随着下潜深度增加，光电缆自重急剧放大——到万米海底，光电缆的强度无法承受它自身的重量，更不必说完成取样作业。李文华形象地比喻称，绞车是深海设备往返海底的唯一通道，缆绳就是承载载荷的“桥面”，桥面不牢，一切免谈。

想要突破深度限制，唯一出路是革新材料。2016年起，团队开启了漫长的材料选型之路。碳纤维、超高强度聚乙烯纤维、LCP纤维、芳纶纤维……逐一测试，始终达不到预期。“强度够了扛不住长期蠕变，抗蠕变好了又太重，重量轻了却经不住反复疲劳。”那段时间，团队成员长时间守在实验室，反复比对数据、优化测试方案，在压力中一步步向前推进。

经过数月的筛选，最终锁定了芳纶纤维。该材料密度仅为钢的五分之一，强度却远超钢材，能让缆绳自重锐减三分之二。李文华至今记得那个决定性的时刻，当时整个实验室沸腾了。但兴奋没有持续太久，新材料的短板同样棘手，芳纶摩擦系数大，多股层间磨损导致强度下降；非金属材料缠绕受力后形变远大于钢缆，万米长度下，1%的形变都会产生极大误差，这对深海作业的精度控制提出了极高要求。

攻关没有捷径可走，李文华团队携手产业链上下游伙伴组成产学研联合体，分工协作、逐一攻克。他们通过添加层间隔离层、优化编织结构，把抗磨损性能提升了一个数量级；同时建立张力—形变模型，重新设计排缆工艺，保障超长距离收放受力均匀。每一轮测试都如履薄冰——仅1000米级试验缆就完成三四轮测试，每轮耗费不菲；13000米全长缆更是造价高昂，一旦报废，项目经费直接受冲击。每次试验前，李文华都会盯着数据反复核对，有时要求团队对同一组参数连续验证一周。年轻队员起初并不完全理解他的坚持，后来才明白，正是这份“轴劲儿”，让每一个技术决策都经得起深海环境的终极检验。

李文华说，所幸这并非一个团队的单打独斗。从缆绳材料到绞车结构再到光电传输，不同领域的团队各展所长，在持续数年的联合攻关中，最终用轻质纤维缆替代了沉重钢缆，彻底破解了深海装备自重过大的困局。

控局：让万米缆绳“服帖”

材料难关刚刚迈过去，新的难题就摆在了眼前：一万三千米长的非金属铠装光电缆，要在绞车滚筒上一圈一圈盘起来，一层压一层，整整十六层。

“每层之间不能留一丝缝隙。但凡有一道口子，上一层的重量压下来，形变就会一层层往下传，整盘缆就报废了。”李文华说这话时语气很平，像在讲一道家常菜的火候。但为了拿捏这个“火候”，他带着团队在实验室里泡了好几个月。十六层缠绕，是一个典型的“差之毫厘，谬以千里”的故事。第一层偏一毫米，到第十六层就成了一座无法挽回的“雪山”。缆绳乱层、挤压、卡死，任何一样都足以让几个月的努力归零。

攻坚最紧张时，李文华直接驻扎车间，通宵排缆。“修一次槽、改一次结构就要耽误一周时间去重做，反复试、反复改，一个月就搭进去了。” 终于，团队研发出了一套自适应排缆算法，让机器自己学会感知缆绳的实时位置、张力变化和已排层数，动态修正每一次走位。每一层，都像手艺人盘扣子一样，精准、服帖。

然而，算法却解决不了另一个难题——形变。

纤维材料有个脾性，受力就伸，松劲就缩。短距离内这点伸缩微不足道，可一旦拉到一万三千米的尺度上，就成了必须较真的硬骨头。团队在实验室里一遍遍模拟深海环境，测伸长、测回缩、测层与层之间的摩擦力，再把海量数据塞进数学模型里反复打磨，直到模型能准确预判万米缆绳的全部“脾气”。每一根芳纶丝的朝向，每一层的张力数值，都是几十次试验之后的妥协与选择。

2024年，“海威GD 11000”通过陆上测试。滚筒上十六层缆绳齐齐整整，像年轮一样密实。

但李文华知道，实验室不是大海。真正的考场，在风浪里。

同年南海海试，他亲自登船。四千米水深之下，系统两次拖曳作业，每次持续三天两夜。拖体张力从预估的两吨一路飙升到四吨以上，船在恶劣海况中剧烈摇摆。“拖曳不能停，”他说，“一停缆就沉底，挂钩了更麻烦。海上修东西，比车间难十倍。”团队坚持在摇摆的甲板上连续操作，最终放缆长度超过一万一千米，最高达到一万一千二百二十八点七米。设备回收到甲板的那一刻，所有人长长吐出一口气。国产绞车第一次用实打实的数据，证明了自己能在大海深处站稳脚跟。

南海只是一个起点，更大的风浪在北极等着他。

2025年，“雪龙2”号北上，零下六摄氏度，甲板结了一层冰壳，破冰时船体剧烈震颤。李文华怕监控设备被震坏，找来泡沫板垫在关键部件下面，在关键部件周围一圈一圈垫实了才放心。但泡沫板防得住震动，却防不住大海瞬息万变的脾气。让他最难忘的那个瞬间，发生在九级大风中。当时，船体漂移导致拖体偏离预定轨迹，缆绳弯曲到了极限角度，两块浮冰正朝着船舷快速逼近。危急时刻，他果断做出决定，先放两百米缆，再迅速回收。当时他心里只有一个念头，绝不能让它被冰割断！如果断了，三个月的航次就全完了。

北极的八十多天里，他一边独自操作设备，一边举着手机拍视频、记数据。每一处异常都成了下一轮优化的起点。

如今，我国是世界上唯一拥有完全自主知识产权全海深光电缆绞车系统的国家。缆长一万三千米，工作水深一万一千米，成本比进口产品低三分之一。

十年前那本翻得卷了边的笔记本，从第一页的茫然，记到了今天的笃定。那里头没有豪言壮语，只有一个科学家最朴素的信条：核心的东西，买不来，也求不来，只能一寸一寸、一缆一缆地，从无到有干出来。

图1 全海深光电缆绞车系统

图2 全球首套全海深痕量金属CTD绞车系统

传局：将一线经验融入课堂

技术突围是“点”，培养人才是“面”。2012年，李文华从海外留学归来不久，一次登上“海洋石油981”平台的经历让他深受触动——许多轮机工程专业出身的人转向钻井平台等新领域，却只能靠师傅传帮带重新学习，缺乏系统的知识储备。正是这次经历，让他下定决心从人才培养的根本上破题。面向国家深海领域发展的加速推进，他敏锐把握人才需求的新变化，主动打破传统轮机工程专业的培养边界，着力为海洋工程装备领域输送复合型骨干人才。

图3 教学现场

于是，他牵头在学校开设“海洋装备技术与管理”专业，从课程体系建设、培养计划编写到教材编撰，几乎投入全部精力。“以前没有现成模式，学生缺乏相关基础知识。我们必须做到科教融合，科研反哺教学。”二十年来，他主编出版三部教材，其中一部获首届辽宁省教材建设优秀教材奖；主持八项省级和校级教学改革项目，自主开发虚拟仿真实验系统，建立首个海洋装备技术与管理实验教学实验室，把深海绞车攻关中的真实案例变成了课堂上最生动的教材。

他办公室的墙上摆满与学生的合影。说起学生，他如数家珍：“有的在‘雪龙2’号，有的在‘天鲲’号，有的在远洋货轮上……”他始终相信，真正的创新人才必须在国家重大任务的实战中锻造。因此，他把研究生直接派到企业一线，深度参与国家重点研发计划。学生在企业做试验、测数据，拿到一手结果后直接总结成论文。“这是用事实说话，每一篇论文，都是一线实战的总结；每一项成果，都经得起实战检验。”这种“校内+校外”联合培养模式，先后获评辽宁省专业学位研究生联合培养示范基地、辽宁省研究生教学成果一等奖。

尽管科研和教学任务已经十分繁重，李文华仍选择长期担任本科生班主任。在他看来，对大一新生的引导至关重要。他常说：“很多孩子刚步入大学，对于未来方向没有清晰认知，很容易陷入迷茫，需要老师的正确引导。”他时常与新生交流，针对问题提供帮扶指导，力争让每个学生都“不掉队”。而这份关怀并未止于学生在校期间，即便毕业后依旧可以随时找他咨询求助。如今，他依旧能清楚地记得每一届班级的团队精神、每一个学生的毕业去向，那份牵挂揣在心里，是从教二十年留下的最珍贵的财富。

他既是一名科学家，又是一位坚持在讲台上的教师。在他看来，科研和教学从来不是割裂的两件事。他指着办公室里的精美沙盘表示，这个成品只达到了他预期的百分之八十，而问题就出在需求的准确传达。他跟对接人提需求，对接人再转述给一线技术人员，信息层层衰减。他由此悟出一个道理：科研和教学必须打通，才能真正把经验转化为知识。而他的两种身份正好将他本人变成那个“翻译器”，即把实战经验译成课堂语言，同时把学生实践反馈成科研方向，在“科研反哺教学、教学支撑科研”的循环中，打通了从科技攻关到人才培养的良性路径。

关键技术的突破靠一时攻坚，行稳致远则需靠一代代人的传承。李文华既是深蓝战场的攻坚者，也是三尺讲台的守望者。他用二十年时间证明：一个科学家最大的成就感，不止于打破国外垄断的那一刻，更在于把这份能力传递下去，让后来者站上更高的起点。辽阔深蓝与方寸讲台，两种战场，同一份坚守——这或许就是“全国五一劳动奖章”最厚重的注脚。

人物简介：

李文华，大连海事大学二级教授、博士生导师、专业负责人、学科带头人，教育部特聘教授、国家重点研发计划项目首席科学家、科技部“海底工程技术与装备国际联合研究中心”副主任、大连市深海资源开发高端装备设计优化与健康评估重点实验室主任。他长期从事深海资源开发高端装备设计优化与健康评估研究，主持国家重点研发计划、工信部高技术船舶科研计划、国家自然科学基金等项目20余项。以第一完成人获辽宁省科学技术进步一等奖、大连市科学技术进步一等奖、中国海洋学会海洋科学技术一等奖各1项，入选交通运输部“交通运输重大科技创新成果库入库成果”3项。获交通运输部“交通运输行业中青年科技创新领军人才”和“交通青年科技英才”、辽宁省“兴辽英才计划”领军人才和青年拔尖人才、辽宁省优秀教师、辽宁五一劳动奖章、辽宁省劳模创新工作室等称号。