哈工程学生造“冰航母”,央视直播破冰实验

哈工程学生造“冰航母”活动情况

哈尔滨工程大学师生自2018年起,每年冬季都会在军工操场开展“雪舰冰雪嘉年华”活动,通过雪地造型的方式打造航母等国之重器模型。2024年12月7日,1600余名师生参与了第六届活动,以“雪舰喜迎亚冬会”为主题,在230米长、112米宽的操场上完成了三部分创作:

福建舰雪地模型‌:采用北斗RTK差分实时动态定位技术实现厘米级精度,舰体长196米、宽40米,舰岛、舷号“18”及甲板舰载机等细节均通过流体线设计呈现。

亚冬会吉祥物造型‌:在雪地上塑造了“滨滨”滑冰起舞、“妮妮”滑雪跳跃的动态形象,面部表情与动作线条通过调整铲雪角度实现流畅表达。

技术实施流程‌:前期历经2个月设计筹备,包括线稿提炼、CAD出图、800余个特征点打点编号;施工阶段用1000个板凳建立坐标系,1200米红绳布设定位网,最终通过北斗卫星定位与视觉技术辅助完成造型。

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央视直播破冰实验情况

截至当前时间,公开信息中未发现央视对哈工程“雪舰冰雪嘉年华”活动进行破冰实验的专项直播报道。但结合哈工程在寒区建筑领域的科研积累,其冰雪材料实验可能涉及以下方向:

冰雪结构力学测试‌:通过模拟极端低温环境,检验雪地航母模型的承重能力与结构稳定性,为极地建筑提供数据支持。

北斗定位技术验证‌:在破冰场景中测试北斗RTK技术的抗干扰能力与动态精度,探索其在海洋监测、极地科考等领域的应用潜力。

跨学科实践教育‌:将破冰实验融入船舶工程、智能导航等专业的实践教学,培养学生解决复杂工程问题的能力。

活动意义与影响

科研创新实践‌:活动融合了北斗导航、冰雪材料、数字建模等多学科技术,为寒区人居环境研究提供了实践平台。

校园文化传承‌:六年持续迭代的活动形式,从“辽宁舰启程”到“三颗明珠”,已成为哈工程独特的冰雪文化品牌。

社会价值延伸‌:通过央视等媒体的关注,活动激发了公众对海洋强国、科技创新的热情,同时为亚冬会营造了浓厚的氛围。


哈工程学生造“冰航母”有哪些挑战?

一、技术挑战:精准定位与结构稳定性

厘米级定位需求
雪地航母需还原真实航母的复杂结构(如起飞甲板、舰桥),学生采用北斗RTK差分定位技术,通过卫星信号测量点位距离,结合基准站差分值实现厘米级精度。但冰面/雪地环境信号易受干扰,需反复校准设备,确保特征点(如福建舰的800个点位)位置准确。

冰/雪结构承载力
若以冰为基底(如黑龙江航运集团的“冰雪辽宁舰”),需计算冰层承载力与船体荷载,避免施工时冰面破裂。团队使用8个水平仪每3小时测量一次,并由专业工程师设计荷载力,确保船体不倾斜。雪地版本则需考虑积雪压实度,防止坍塌。

二、环境挑战:严寒与时间压力

极端低温作业
哈尔滨冬季气温常低于-20℃,学生需在严寒中连续作业数小时,手套易结冰、工具易卡顿,影响施工效率。例如,2024年雪地航母建造时,1600余名师生顶着寒风挥锹清雪,需频繁轮换以避免冻伤。

封江时间不确定性
若以江面冰层为基底(如“冰雪辽宁舰”),封江时间晚会导致工期压缩。2024年因封江延迟,团队需在23天内完成350吨冰量的建造,同时每天监测冰层厚度,确保安全。

三、设计挑战:复杂造型与视觉效果

密集点位与流畅曲线
雪地航母需融入亚冬会吉祥物“滨滨”“妮妮”等元素,点位密集度远超往年(如2024年达800个特征点)。学生需优化布点策略,通过调整铲雪角度和力度,使吉祥物面部表情和动作线条流畅,避免因点位过多导致造型僵硬。

视觉冲击力要求
网友建议需强化视觉效果,团队采用冰挂(浇冰)技术,在传统冰建外增加层次感。例如,“冰雪辽宁舰”通过冰挂模拟航母破浪效果,使其在夜幕下更具动感。

四、协作挑战:跨学科与大规模团队管理

跨学科分工
项目涉及机电工程、智能科学、船舶工程等多学院协作。例如,机电工程学院负责绘图与定点,智能科学与工程学院提供北斗定位支持,船舶工程学院学生参与造型设计,需高效沟通以避免误差。

大规模团队调度
参与人数从最初的100人增至1600余人,需分阶段管理。例如,2024年活动分为设计组、打点组、施工组,打点组提前2天用1000个板凳和1200米红绳布下“定位网”,施工组再按图清理积雪,确保进度同步。

五、创新挑战:传统与突破的平衡

传承与升级压力
哈工程自2018年起每年建造雪地航母,需在传统中创新。例如,2023年从“双舰合璧”升级为“三舰客”,2024年加入亚冬会元素,需保持技术迭代以维持关注度。

资源限制
雪地航母依赖自然降雪,若积雪不足需人工造雪,增加成本。冰上版本则需驳船等资源,如“冰雪辽宁舰”以千吨驳船为基底,协调难度大。