极地与极端环境大科学装置研究中心研究方向
海洋新能源装备设计与制造中心依托东南大学机械、仪科和材料等领域的技术团队,在立体巡检装备、海洋特种管道/线缆和海工装备制造技术等领域开展基础研究和应用研究,突破一批海洋工程重大技术装备和产业关键技术,解决行业和经济社会发展的技术瓶颈,促进相关科研成果的技术转化,提升产业核心竞争力。
(1)冰盖综合环境实验子平台
通过模拟南极冰盖深部压力、冰盖温度密度梯度,及冰体冰岩界面,复现3000米冰盖的内部特征,支撑冰盖动力学与冰芯钻探技术研究。主要技术指标为:冰井深25米、直径18米,温度范围-80℃至0℃,冰密度范围0.85~0.95g/cm3,环向加载力≥5000kN。
(2)雪地环境实验子平台
用于模拟南极内陆雪面环境,复现极地雪的物理力学特性、建设压实雪层道面、构造雪面波纹等典型微地形,为冰雪面跑道建造、冰雪装备在崎岖雪道运行性能测试、人员适应性训练、编队协作和救援等提供实验条件。雪面尺寸为75m×20m×1m,温度-80℃~0℃,雪面最大风速20m/s,具备初生雪与压实雪两类雪面的生成与调控能力。
(3)低空综合环境实验子平台
用于复现南极低空0~25公里的综合环境,包括复杂磁场、低温、低氧、低气压、太阳辐射以及风速模拟。支持无人机、通信设备、探测设备等研制。主要参数包括:磁场0-7万nT,磁场倾角90~70°;温度:0~-80°C;气压:2.5-101 kPa;辐射强度0~1367 W/m²。
(4)海岸综合环境实验子平台
用于复现南极海冰的物理力学特性和冰型,模拟南极海岸的风-浪-流-冰-岸相互作用环境,攻克极端复杂环境下,工程建造与服役期间材料与结构的性能演化规律及机理、确保重大基础设施的长寿安全。试验区尺寸:75 m×20 m×4 m,风速0~20 m/s,温度-40°C~+25°C,可造规则波与不规则波,冻融循环周期12小时。
(5)极地风洞实验子平台
用于模拟南极强风环境,建有低温多相流风洞,可支撑科考装备、建筑、飞行器等性能测试及适应性评估。主体采用闭合回流式设计,试验段尺寸5m×5m,长度20m,风速在2–60m/s范围内连续可调,可耦合风、冰、雪多相流,真实模拟设备在南极风场环境中的运行状态。
(6)人因工效实验子平台
主要聚焦于极地人机工效学研究,构建极端环境下人员防护、健康干预与保障体系,提升极地考察人员安全与效能。可营造温度-80℃至20℃、0.5至1个大气压、辐照度0-1200W/m2、含氧量10%–21%等关键参数,全面支持极地人体生理与心理研究。
