大型浮式结构物被列入百项重大工程 可扩展海岸机场

据科技日报3月21日报道，近日，记者从中船重工集团公司获悉，我国大型海洋浮式结构物关键技术研究取得一系列突破性进展，已被国家有关部门批准立项，列入我国“十三五”规划纲要即将实施的百项重大工程。大型浮式结构物可以布设在海岸附近，作为陆地的延伸，扩大原来设施的功能和用途。例如原来建设在海边的机场，可以将新建跑道或原有跑道利用大型浮式结构物向海中扩展，从而加长跑道或增加跑道。

大型海洋浮式结构物（VLFS）是指那些尺度以公里计的浮式海洋结构物，区别于目前尺度以百米计的船舶和海洋工程结构物。选择超大型海洋浮式结构物进行海洋开发是由于它与其他工程项目（如填海）相比，具有可移动性、受地震冲击小、对环境影响小和经济性好等优点。

随着发达国家相关研究的不断推进，国内相关研究院所、大学等也开展了大型浮式结构物相关机理、设计技术及应用技术的研究。中船重工702所专家在1989年至1991年间，应美国夏威夷大学邀请，参加了美国自然科学基金会资助的极大型浮体项目水弹性力学问题研究工作；上海交通大学在2001年获得国家自然科学基金重点项目的资助，开展了超大型箱式浮式结构物的线性水弹性问题研究。

2012年起，在科技部大力支持下，由中船重工牵头，相关船厂、研究院所、高校、船级社等组成“国家队”，致力于大型浮式结构物关键技术研究。该团队在瞄准国际先进水平的基础上，开展了大量基础性、机理性研究，在中型、大型及超大型海上浮式结构物复杂环境描述、基于非均匀波流作用下浮体水弹性力学的设计计算方法、极值载荷预报、多浮体协调系泊分析、结构物安全可靠性评估及腐蚀防护技术等方面，取得了卓有成效的应用技术成果,将为下一步该技术的工程化应用奠定理论和技术基础。

早在1924年，美国的Edward R Armstrong就曾设想在大西洋中建造一个大型浮式平台，以便给来往于欧洲和美国之间的飞机补充燃料。其设想的结构包括小水线面的浮箱和支撑上部平台的立柱，以减小其在波浪上的运动，这些准则直到今天仍用于可移动式海洋钻井平台的设计。这以后，人们对大型海洋浮式结构物的构想越来越活跃，包括建设海上机场、海上发电厂、海上废物处理厂和海上军事基地等。

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目前，对VLFS研究得最广泛和深入的是日本和美国。

日本国土狭窄，平原面积小，人口众多，具有很长的海岸线和许多远离本土位于太平洋中的小岛。根据联合国海洋法，日本拥有451平方公里的海洋专属经济区，是日本本土面积的 12倍。因此，日本政府历来十分重视海洋资源的开发和利用。日本于1973年为建造关西国际机场，提出KIA计划，进行大型海洋浮式结构物作为浮动机场的可行性研究。KIA前期计划的浮动机场由主跑道和辅助跑道组成，主跑道长5000米、宽840米，辅助跑道长4000米、宽410米。采用的是半潜式结构。KIA后期计划与前期计划相比最大的差别就是采用了箱型结构型式，以降低建造成本。为了改善其在波浪中的运动特性，在超大型海洋浮式结构物外围设置了一道防波堤。1999年8月4日，日本在神奈川县横须贺港海面上建成了一个海上漂浮机场。这个海上漂浮机场是1995年开始研制的，它由6块长380米、 宽60米、厚3米的模块焊接而成，有一条1000多米长、最宽处达120米的起降跑道。该机场于2000年进行飞机起降试验，成功后将其拆除。该机场具有很大的军事价值，战时可以作为支援作战飞机的移动基地使用。

美国自第二次世界大战后，为了维护其世界霸主地位，建立了一个遍布世界各地的海外军事基地网，沙漠盾牌、风暴行动表明，作战部队和军事装备的快速移动性对打赢一场局部战争起到决定性的作用。但近20年来，由于社会、政治和经济等方面的原因，美国的海外基地数量不断减少，功能不断削弱，并且这种趋势还将继续下去。因此美国工业界、学术界和政府有关部门的专家认为必须利用高技术，发展一 种可快速布置到预定海域的海上后勤基地，以减少对海外基地的依赖。1992年美国国防部从其预算中拨出专款进行可移动式离岸基地MOB（the mobile offshore base）的研究，MOB是一种多功能、可安置在近海或国际水域的浮动的后勤基地，它是由可自航的若干模块在海上拼装而成，可以为固定翼战斗机和直升机提 供跑道。除此之外，由美国国家科学基金会资助夏威夷大学实施超大型海洋浮式结构的研究计划。

此外，英国也有过利用大型浮式结构物在原有机场旁建设新跑道的规划。

（综合科技日报、豆丁网等消息）