传统意义上的绳缆即绳索、绳子，多使用棉、麻、棕等天然纤维通过扭或编等方式制作而成，样式如图1所示，其通常具有一定的拉伸强度但没有压缩强度，多用于做连接、牵引的工具。随着海洋综合开发利用技术、渔具材料技术及绳网加工技术的不断进步[1]，海洋特殊环境及用途对绳缆提出了更高的要求。
图1 传统绳索
海洋产业中的绳网类产品需要满足强度高、耐磨性和耐腐蚀性好、轻量化等要求，目前多用复合材料进行生产加工，如超高分子量聚乙烯、对位芳香族聚酰胺、碳纤维等，同时在生产过程中对绳索进行前处理和后处理工序来达到不同环境下使用的要求。接下来对绳索在海洋中的不同用途类型进行介绍。
航运系泊缆。系泊缆绳（图2）用于固定船只位置，通常与锚链或锚绳一起使用，确保船只保持在指定位置，不被海浪或风力推动。系泊缆绳具有高强度（可承受巨大张力）、弹性（减缓船只与码头之间的冲击力）、耐候性（抵抗日晒、雨淋等恶劣天气条件）、轻便灵活（便于携带和使用）等特点。对于特殊运输船只（如液化天然气）的系泊缆绳，还会在其表面镀锌以确保其安全性与稳定性。
图2 系泊缆绳
海洋工程系泊缆索。海洋工程系泊缆索可以固定钻井平台、浮式生产平台和辅助类海洋平台等海洋工程装备（图3），以保障海上工作平台系统的稳定性，减少受海上风浪以及各种气候环境的干扰。此类缆索常选用强度高、弹性好、蠕变低、抗疲劳性好、重量更轻的合成纤维来降低海洋平面的垂向载荷。我国“深海一号”海上深水半潜式生产储油平台系泊缆索采用聚酯作为基体材料，单根缆绳直径275mm、长度2000m、重51t，四兄绳业承担了其中一根系泊缆的研发制造，打破了欧美企业在深水系泊缆领域的长期垄断。
图3 海洋工程设施
海洋浮标系泊缆。海洋浮标是一种锚定在海面上的海洋水文气象观测站（图4），对海水的各种理化参数及气候环境数据进行全天候采集。浮标采用锚与系泊链等组成的系泊系统来实现固定。目前国内对海洋浮标系泊缆的研究尚处于发展初期，大多仍使用传统钢制锚链作为系泊缆，已有研究人员结合其他领域的系泊缆索发展态势，对合成纤维系泊缆索、系泊组合连接索、碳纤维复材系泊缆索等进行研究，未来新型缆索及组合缆索替代传统钢制锚链将是一大发展趋势。
图4 海洋水文气象观测站
海上能源设施系泊缆。海上能源设施主要指各类海上发电设施，如风能、光伏、波浪能等，该领域是系泊缆的新兴应用领域（图5）。目前所用系泊缆主流材料仍是钢制缆绳与锚链，兼容合成纤维系泊缆（聚酯、尼龙等）、锚链和钢制缆绳的混合缆索，它们都具有强度高、弹性好、抗疲劳性优等特性，未来高性能纤维、碳纤维复材等新型材料系泊缆将会有更加广泛的应用，与传统钢制系泊缆形成优势互补的态势。
图5 海洋水文气象观测站
海洋科考特种作业缆索。海洋科考涵盖大气、水面、水体、海底、岩心等多学科，大多数作业都离不开缆索的支持，新型的铠装缆、合成纤维缆、同轴缆和光电复合缆等高科技新型缆索逐渐代替了传统缆索，大大提高了海洋科考调查作业的工作效率和样品、数据的采集质量。目前“极地号”“雪龙号”“雪龙2号”等科考船上已成功应用超高分子量聚乙烯系泊缆绳；“大洋一号”科考船所用的“高性能深海勘测用绳”已替代国外进口产品（图6）；成功研发“雪龙”号南极科考首次布放抗冰山碰撞结构海洋潜标配套缆绳。
图6 “大洋一号”科考船
休闲海洋缆索。休闲海洋缆索是高性能纤维应用的高频领域，各类游艇、帆船，海上观光、娱乐设施以及水上运动均有应用。除常规合成纤维外，对位芳纶、聚芳酯纤维等高性能纤维也常用于休闲海洋缆索中，目前我国在此领域尚处于初级阶段或中试阶段。2021年航海家翟墨驾驶“全球通号”帆船从上海启航，首次配备了鲁普耐特研制开发的帆船绳索，圆满完成“2021人类首次不停靠环航北冰洋”活动（图7）。
图7 航海家翟墨驾驶“全球通号”帆船
海上吊装作业缆。海上吊装作业缆是浮式风机等重大海上结构工程建设及货物装卸的重要工具（图8），有吊装绳、升降索、吊索、港口吊装带等多种应用形式。港珠澳跨海大桥沉管隧道是我国第一条外海沉管隧道，其采用吊装方式进行对接施工，吊带材质为仪征化纤生产的纤维，该纤维强度高、重量轻、耐疲劳性好等特性，实现了稳定、经济的吊装作业过程。
图8 海上油气平台吊装作业
海洋渔业用缆绳。海洋渔业用缆绳广泛应用于捕捞渔具与水产养殖等领域，包括捕捞渔具用缆绳、水产养殖用缆绳等（图9）。为适应现代渔业的发展需要，不同渔业领域用缆绳对绳索的渔用适配性、性价比、延伸性、抗冲击性、耐磨性等综合性能及价格有着特殊要求，高性能缆绳、功能性缆绳及智能化缆绳等将是渔用缆绳未来的主要发展方向。
图9 进行中的捕捞作业
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参考文献：
[1]姜润喜,石建高,陈晋.海洋用绳网材料与产品的应用现状与发展趋势[J].纺织导报,
2023(05):24-33.DOI:10.16481/j.cnki.ctl.2023.05.020.
