双龙探极:极地科考中国Style

“雪龙2”号雄姿。

  7月11日,第15个中国航海日,第一艘国产极地科学考察破冰船——“雪龙2”号顺利交付自然资源部中国极地研究中心,它将与“雪龙”号一起构建起中国“双龙探极”新格局,实现中国极地科学考察现场保障和支撑能力的新跨越。

  “雪龙入海敢争锋,横斩波涛竖斩冰。放眼苍茫天尽处,汪洋极地任遨行!”在“雪龙2”号交付仪式上,中国科学院院士、著名物理海洋学家陈大可满怀欣喜之情写下这首七绝。在这个喜庆时刻,同样把欣喜之情付诸诗句的还有原国家海洋局第二海洋研究所所长张海生。他信笔写道:“今日雪龙出龙潭,冰刀雪剑只等闲。来日踏上征程路,扬我国威傲冰雪。”他们都曾作为中国极地科考的首席科学家,挺进过极地冰雪世界,深刻认识到“雪龙2”号“服役”和“双龙探极”格局对中国极地科考的重大意义。

  ①双向破冰 智能高效

  作为极地科考破冰船,“雪龙2”号最引人瞩目的性能指标首先体现在破冰能力和科考能力上。据了解,“雪龙2”号具有双向破冰能力,也就是说船首、船尾均可破冰。具体来说,船首可以在2节到3节航速连续破除1.5米厚冰和0.2米厚的雪,较“雪龙”号以1.5节的航速连续破除0.8米至1米厚的冰和0.2米厚的雪大幅提升。由于尾部螺旋桨有水下削冰能力,其尾部的破冰能力可达20米厚。值得一提的是,“雪龙2”号船体可以180度转动,其船首难以完成的破冰任务可以转由船尾代劳,大大增强船在极地破冰的机动性。

  “雪龙2”号更强的科考能力主要体现在“水密月池系统”创新设计上。在船体正中间设计了一个用于科考作业的方形月池,温盐深仪收放系统等科考仪器设备可以从月池直接放入水中。这改变了从船舷或船尾投放科考设备的传统方式,避开了冰层干扰和露天环境的影响。

  更加智能化、人性化是 “雪龙2”号的鲜明特征。一方面,该船加装了智能机舱,可以对自身的运行状态进行实时监控,对出现的故障进行自主诊断,提高了运行效能。特别是遍布船壳钢板的传感器则能对钢板进行全生命周期监测,并提示钢板“疲劳”状况,以便及时更换。另一方面,针对船上人员的工作和生活起居做了很多人性化的设计。比如,房间加热设施、窗户双层保温、室内防滑处理、淡水的充足供给等,让人们在这里的工作和生活更安全、便捷、舒服。值得一提的是,为了提高科研效率、降低科学工作者的工作强度和风险,该船进行了针对性设计,比如,安装了水样自动化采集装置,彻底改变了传统上人工手动采集的状况。

  ②联合设计 10年之功

  适应极地科考需求,建造新的极地科考破冰船是中国的一项夙愿。1984年11月,中国科考队搭乘没有破冰能力的“向阳红10”号向南极勇敢进发,拉开了中国极地科考的序幕。1994年10月,一艘购自乌克兰的极地货船完成改装并首次执行南极科考和物资补给运输任务,这就是“雪龙”号。作为一艘能在极地破冰前行的科考船,“雪龙”号20多次赴南极执行科考任务,足迹遍布五大洋,创下了中国航海史上多项新纪录。然而,作为一艘改装货船,“雪龙”号破冰能力和科考保障能力有限,远远无法满足中国极地科考需求。

  2009年6月,“雪龙2”号极地科考船建设项目批准立项,按照“国内外联合设计、国内建造”的要求,选择国内和国外在破冰科考方面最强的设计公司联合设计,而其建造工作由中国公司自主完成。“雪龙2”号总设计师吴刚介绍说,选择中外联合设计出于两个方面的考虑。一是高水平破冰船设计难度极高,国内在此方面经验不足,为确保工程质量,需要寻找经验丰富的国际合作伙伴;二是“冰池”是破冰船设计必须的硬件,而国内没有,联合设计可以解决硬件设施不足的矛盾。通过国际招标,最终选定芬兰阿克北极技术有限公司来和中船集团七〇八所对“雪龙2”号进行联合设计。

  2016年底,新建极地破冰船在江南造船(集团)举行开工点火仪式。该船被分解为114个分段分别建造,然后合成11个大分段,最终合拢拼装。为了最大程度地提高效率,项目采用资源管理系统,对项目预算、采购程序、合同管理、经费使用等进行全方位管控,特别是采用电脑建模方式,先根据基本设计图纸完成全船建模,然后根据详细设计进行修改,尽量提前解决连续建造阶段可能遇到的各种工艺问题,减少浪费和返工,建造速度大大加快。 2018年9月10日,中国第一艘自主建造的极地科学考察破冰船下水仪式举行,陈大可在仪式上将其命名为“雪龙2”号。

  ③扬帆东海 小试牛刀

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