“雪龙2”号——我国首艘自主建造的极地科学考察破冰船今天在上海下水,并正式命名
我国第一艘自主建造的极地科学考察破冰船今天在上海下水,并正式命名为“雪龙2”号,标志着我国极地考察现场保障和支撑能力取得新的突破。自然资源部党组成员、国家海洋局局长王宏出席“雪龙2”号极地科考破冰船下水暨命名仪式并致辞。
自然资源部所属中国极地研究中心供图
“雪龙2”号极地科学考察破冰船建造工程由自然资源部所属的中国极地研究中心组织实施,中国船舶工业集团有限公司第七〇八研究所设计、江南造船(集团)有限责任公司承担建造。
据了解,“雪龙2”号船是一艘具备国际先进水平的极地科学考察破冰船,满足无限航区要求、具备全球航行能力、能够在极区大洋安全航行。该船融合了国际新一代考察船的技术、功能需求和绿色环保理念,采用国际先进的船艏船艉双向破冰船型设计,并具备全回转电力推进功能和冲撞破冰能力,可实现极区原地360°自由转动,并可突破极区20米当年冰冰脊,船舶机动能力大幅提升。
★ “雪龙2”号小档案 ★
“雪龙2”号船装备了国际先进的海洋调查和观测设备,实现科考系统的高度集成和自洽,进而成为我国开展极地海洋环境与资源研究的重要基础平台。科研人员可在船上开展极地海洋、海冰、大气等环境基础综合调查观测,进行有关气候变化的海洋环境综合观测取样,在极地冰区海洋开展海底地形、生物资源调查。新船基本具备“摸边探底、潜力评估”的调查能力。
“雪龙2”号船自2016年12月20日在江南造船集团的切割车间里进行第一块钢材点火切割以来,总体进展十分顺利,此次新船下水后还将进行系泊试验和内部装修等,根据建造计划,新船将于2019年上半年交付使用,执行我国极地考察任务。
“雪龙2”号成功下水,而且将于2019年建成并投入使用,与“雪龙”船一道驰骋南北极!听到这些好消息,你是不是也和观观一样,由衷地想给咱们的极地事业手动点赞!
说了这么多,与咱们熟悉的“雪龙”相比,到底“小身板儿”的“雪龙2”号有哪些了不得的本领?别着急,跟着观观一起往下看——
自然资源部所属中国极地研究中心供图
本领一智能集成,小身材也有大智慧
以后在“雪龙2”号上,考察队员不再需要房门钥匙,一款自带定位系统的腕带式便携装置便是门卡,且记录了队员的身体健康状况等各类信息。而这只是 “雪龙2”号智能设计的一个缩影。
在国内的科考船大家庭中,“雪龙2”号是唯一一艘真正意义上的“智能船舶”,她也是全球第一艘获得智能船舶入级符号的极地科考破冰船,入级符号i-ship(Hm,M),包括了智能船体和智能机舱功能标志。
“雪龙2”号有一套集智能航行、智能能效、智能机舱、智能船体为一体的综合平台,相当于“大脑”,控制整个船体系统。同时,“雪龙2”号的船体和设备上,共安装设置了6000多个智能感应器,就像“神经系统”,可以对内、对外收集各种信息,丰富数据库并继续“学习”以优化船体功能,也可以使其在复杂的环境中实现自动驾驶。
据新建破冰船建设工程部副总指挥王建忠介绍,船舶智能航行系统主要由两个子系统组成,恶劣海况航行分析系统及航线优化系统。恶劣海况航行分析系统评估基于对当前航路航行风险的评估,在超过临界点时采用航线优化功能,选择替代方案,最终交由船员选择航路。
南北极气候等自然条件特殊,“雪龙2”号的健康能有保障吗?这一点,咱们的设计建造团队早已想到了。
“雪龙2”号建有机舱智能化集成平台,可以对主柴油机、发电机、电力推进舱、辅助设备进行状态监测,实现机械设备运行状态和健康状况的分析评估,为船舶操作提供决策建议。
从建造之初,“雪龙2”号身上的每一块钢板都有自己的数据档案库。通过这种全船电子归档管理,可以实现船体在设计、建造和营运等全生命周期各阶段数据的融合,为船体全生命周期内的安全和结构维修保养提供辅助决策。再加上智能感应器的存在,能够实时评估船体的健康状况,提前发现船体潜在的安全隐患等问题,实现对冰载荷的反演计算和报警功能。
本领二“月池”加入,随时随地开展作业
在南北极区开展调查作业时,一般情况下,考察队员进行取样调查和布放海水探测器都是站在船边,一旦风浪过大、船体摇摆,就会带来人员和设备的安全隐患。此外,考察船在极区航行,如果海上的浮冰太多、太厚,取样器甚至到不了水下。
“雪龙2”号的“月池”系统将改变这一切。
在“雪龙2”号的船艉中部,有一个3米见方、深达底层甲板的“井口”,这就是“月池”。科考仪器设备可以从这里直接入水,即便是100%海冰覆盖的海区也能进行采样作业,极大提升了新船在极地冰区的作业能力。
其实,月池系统的建设正是新船建造的重点和技术难点之一。据观观了解,国外也有极地船舶建设了月池。不过,有的月池在冰区使用时,出现较为严重的碎冰积累,而导致无法正常使用。为避免这种情况的出现,“雪龙2”号在设计建造月池时采用了一种创新模式——月池底部封盖将采用水密形式,在底盖关闭后配合抽水系统和加热防冰、除冰措施,有效保证月池的正常使用。
本领三双向破冰,作业能力极大提升
目前,国际上绝大多数基于考察船的极地考察工作,主要都集中在夏季。即使在夏季,他们也大都被阻挡在南极大陆外围数十公里的陆缘冰区域,或北极点附近的北冰洋中心区。造成这种情况的“拦路虎”就是海冰。
根据国际船级社协会2006年颁布的《极地级船舶要求》,极地破冰船被分为PC7至PC1七个破冰等级,数字越小,代表冰况越严重。“雪龙”船破冰等级为PC6,而“雪龙2”的破冰等级达到了PC3。
“雪龙2”号效果图
作为我国首艘自主建造的破冰船,“雪龙2”号的冰区航行能力远不止这么简单,它采用先进的双向破冰新技术,船艏、船艉均可破冰,是全球第一艘采用双向破冰技术的极地调查船。“雪龙2”号的艏向和艉向能够在1.5米厚层冰加20厘米积雪上,以2节~3节的速度破冰航行,并可在夹杂着多年冰的水域航行。艏向航行具有冲撞破冰的能力,艉向航行能确保在10米~15米海冰脊(含4米堆积层加20厘米雪层)中不被卡住。
双向破冰技术将使“雪龙2”号在冰区的操纵性能得以极大提高,实现冰区快速掉头、转向,尤其是在南极近岸冰情复杂、水域狭窄的环境中,极大增强船舶的安全性。同时,这也意味着我国极地考察区域和季节得到了极大拓展和延长。
本领四两套定位,水中实现“原地立正”
在陆地上开车,想要车停下来怎么办?很简单:熄火刹车。但在水中则完全不同,开着动力,船舶会移动;关掉动力,船舶则会随风和洋流漂走。然而,在极地和大洋科考中,较长时间将船体位置固定,对于科学考察来说又十分重要。
我国近年建造的大洋科考船基本都具备了动力定位功能,船舶可以利用自身动力来抵消风和洋流的影响,实现“原地立正”。“雪龙”船由于建造时间太早,没有配备这一功能。
而“雪龙2”号不仅配备了动力定位系统,还配备了两套,技术自然更为先进。定位时,通过船上的电力推进器、舵、艏艉侧推协调配合,船艏根据风向和流向选择合适角度,可以对抗较为恶劣的海况。
动力定位的存在,使“雪龙2”号在4级海况下能满足大型科考设备的定位收放要求;在6级风、1.5节流条件下,能满足漂泊调查作业要求。同时,新船还采用了被动可控式减摇水舱来改善耐波性,提高了在极区作业时较常见的小回旋空间、大风浪海况下的安全性。
参加过南极考察的人一定不会不记得“魔鬼西风带”,“雪龙”船每次穿越西风带,都要经受一场“洗礼”。值得一提的是,“雪龙2”号在建造过程中,通过钢板测厚、分段称重、型材抽称、设备称重、托盘抽称,形成了全部设备、材料总重量重心统计表格,并分阶段更新核算等环节,最终确保下水时能够准确定义新船重量重心,从而保证新船的初稳性。
怎么样?!“雪龙2”号的本领,小伙伴们有没有get到!
差点忘了说,“雪龙2”号不仅本领高强,人家也是超级“爱美”的“绿色船舶”。她安装了特殊的尾气处理装置,可以有效解决污染问题,大大减少对环境的影响;另外,船上的重要设备均考虑了低噪声要求,可以降低振动和噪声的影响。
总之,从整体到细节,都凸显了咱的绿色理念!
从立项到开建,从入坞到下水,眼看着离2019年交付使用的日子越来越近。相信新生的“雪龙2”号一定会和“雪龙”船等前辈组成最佳拍档,搭载着我们爱国、求实、创新、拼搏的极地考察队员,为人类和平利用极地做出咱中国人的贡献!
文章来源:中国海洋报