北極東北航道航海實踐及常態化航行展望

2016-03-18 09:20:34蔡萬群林舉德中遠航運股份有限公司廣東廣州510000

中國水運 2016年2期

蔡萬群　林舉德（中遠航運股份有限公司，廣東廣州510000）

北極東北航道航海實踐及常態化航行展望

蔡萬群林舉德
（中遠航運股份有限公司，廣東廣州510000）

摘要：為探索和開拓北極東北航線，2013年8月15日至9月10日，中遠集團永盛輪從中國太倉港出發，成功穿越北極東北航道安全抵達荷蘭鹿特丹港，成為中國首艘穿越北冰洋的商船。2015年7月22日，永盛輪再航北極，從中國江陰港出發，于8月18日抵達瑞典瓦爾貝里港，并于9月5日從德國漢堡港返航東行穿越東北航道，于10月3日安全抵達天津港，實現雙向通行。永盛輪三次成功穿越北極東北航道的航海實踐，為助推北極航道開發、探討其常態化運營積累了經驗，提供了數據支持。

關鍵詞：北極航道；航海；常態化

北極航道是指穿過北冰洋、連接大西洋和太平洋的海上通道。它以歐洲為坐標基點，包括穿過加拿大北極群島的西北航道和穿越歐亞大陸的北冰洋近海的東北航道。其中，東北航道是指西起俄羅斯的摩爾曼斯克，經北冰洋南部巴倫支海、喀拉海、拉普捷夫海、東西伯利亞海、楚科奇海至白令海峽在內的由西向東的各條航線。

1997年夏季，芬蘭油輪“UIKKU”首次試水北極東北航道抵達亞洲，成為開啟該航道的第一艘商船。近年，隨著全球氣候變暖加快，北冰洋海冰快速消融，通過東北航道商船數量呈快速上升趨勢。據不完全統計，2011、2013、2013年通過東北航道的商船分別有36艘、46艘和71艘。但是，由于北極地區特殊的氣候條件和海洋環境因素，以及缺乏可靠的航行安全保障等，北極航道仍被視為航運界的畏途。

1　北極東北航道相關規定及信息

2013年1月17日，俄羅斯頒布實施了《北方海航路水域航行規則》（Rules of navigation in the water area of the Northern Sea Route），對駛入靠近俄羅斯北方海域的船舶航行安全等作了詳盡的規定。作為試圖穿越東北航道的船長，必須認真研閱、真正理解。此外，俄羅斯北方海航道管理局是專門負責北方海航行船舶各項工作業務的政府部門，其主要職能是執行管理北方海水域船舶航行保障中有關該水域水文氣象、冰情、導航標志功能等檢測事項，并為船舶的航行安全提供大量有價值的安全信息，船長也必須有所了解。

2　北極東北航道冰況及冰情資料

2.1北極東北航道各海區冰況

北極東北航道夏季冰區為東起東西伯利亞海的西部、西至喀拉海的東部水域。其中，各海區冰情特點如下：

楚科奇海——受白令海較暖海水流入的影響，夏季該海區從東部向西部逐漸融化開裂，到9月中期80%為無冰水域，10月份開始結冰。

桑尼科夫海峽——本次永盛輪遇到最嚴重的冰情就是在該海峽。海峽兩端嚴重，中間較輕，海峽東端特別是東口處冰情最重（達六成），而且冰厚，這應該是在風的作用下集結而成的；而在海峽西口冰較薄，這可能是新冰快融化的原因。

東西伯利亞海——由于夏季風向轉為偏北風，帶來了極地冷空氣。加之陸上河川的暖水流入有限，導致該海區是北極東北航道冰情最嚴重的海區，冬季結冰始于9月中旬。

拉普捷夫海——該海區受沿岸各河流流入的影響，夏季整個水域海冰的融化范圍非常廣。到夏季末期，東部、西部的無冰水域均可延伸到77度。

維利基薩基海峽——2013年永盛輪首航，該海峽是冰情最嚴重的水域，但本次通過時，竟然沒有發現嚴重冰情，僅有一成冰。北方海航道管理局發來的預報稱該海峽存在冰山，但當船舶航行在該海區使用雷達、目視瞭望時卻始終沒有發現冰山的蹤影。根據資料介紹，該海峽沿岸常年存在影響船舶航行的冰情。

喀拉海——該海區東部，在一般情況下，到夏季中期還有將近一半的海域覆蓋著海冰，對船舶航行帶來影響。而在西部，夏季冰的融化范圍較廣。

巴倫支海——受挪威暖流影響，該海區是北極東北航道中最溫暖的水域，冬天不會全部冰封。

綜合各海區的冰情特點，結合永盛輪兩次東北航道航行的經歷，我們的體會是，夏季東北航道冰情最嚴重的水域主要集中在東西伯利亞海，以及維利基薩基海峽附近水域。

2.2冰情資料來源及使用

目前，穿越北極東北航道的冰情信息來源主要有三：一是接收或下載冰情預報圖，可作為制定航行計劃或航行參考使用。二是俄羅斯北方海航道管理局和提供引航及破冰船服務的俄羅斯原子能公司以報文方式發送給船東和船長的最新冰情資料，其目的是使船長在進入冰區前和結束破冰船引導服務獨立航行時，掌握海區冰況，該預報資料較準確，應作為重要的冰中航行資料使用。三是來自承擔引導任務的破冰船和引航員，冰情的變化比較快，真正最新的冰情資料當屬于此。

3　航線設計與航行方法

3.1航線設計

穿越北極東北航道航線的選擇只能采用習慣航線。但在冰區航行是沒有固定不變的航道的，選擇航線的決定權一般在引導破冰船船長和引航員手中。由于北極東北航道經過的海域和海峽中，大多具有足夠的寬度，所以被引導的船長除了認真做好航行安全工作外，沒必要過分擔心船舶的航線問題。永盛輪的航行經歷表明，在航線設計上，使用俄羅斯航海資料推薦的航線和航行資料等較為可靠。

3.2船舶定位

北極水域航行資料沒有完整的精確測量，所以船舶定位主要使用GPS定位系統。在通過顯著、孤立的小島和海峽時，使用俄羅斯航用海圖定位較為準確，可多參考。永盛輪兩次北極航行，GPS定位系統正常，沒有出現捕捉不到足夠衛星而出現無法定位的情況。

3.3電羅經、磁羅經工作狀況

極區航行，磁羅經出現較大磁差和異常情況均為可預知風險。永盛輪電羅經總體工作情況正常，最大誤差才幾度，重要的是GPS定位系統工作正常，可以據此確定電羅經航向和磁航向，對船舶航跡向了如指掌，更何況永盛輪加裝了北斗AIS、GPS光纖羅經、E星通信（衛通）各一套，船舶定位、導航和通信基本能滿足北極極區安全航行要求。

3.4冰山、浮冰探測

在能見度良好的情況下，目視瞭望能在2—3海里以上發現浮冰和冰山，雷達探測到的距離一般在2—3海里，大的冰山在6—7海里就能探測到。只要保持正規瞭望，配合雷達探測，在北極冰區航行的安全距離內發現浮冰和冰山是有保證的。

4　破冰船引航被引導船舶操縱要領

破冰船引導是指由破冰船在冰區開辟一條冰中航道，被引導船保持既定的航速和船間間隔距離通過冰中航道的冰中航行方法。它是北極冰區護航的一種最常見形式，也是船舶成功穿越北極東北航道的關鍵。永盛輪兩次西行通過東北航道，均采用該護航方法通過冰區。

破冰船引導航行應避免落入誤區——船艏對著前面的船航行即可。在風、流的作用下，引導破冰船在冰區開辟的冰中航道會發生漂移和閉合。要確保被引導船保持在冰中水道中航行，就要掌握其中的操作要領。首先，破冰船的指揮能力和冰中操作技能是成功的關鍵；其次，被引導船要聽從破冰船的統一指揮，其中指令的有效下達和執行、VHF的通信聯系至關重要；再次，被引導船要積極主動地配合破冰船的行動，而良好船藝的運用、冰中航行經驗尤為重要。

永盛輪（作為被引導船）在本次航行實踐中歸納出的操作要領如下：

4.1船舶間距的控制

成功的破冰船引導操縱是船舶間距越短越好，但同時也要留有足夠的操作間距以防船舶碰撞。判斷間距合適與否的標準是，前方船突然停車時是否會導致后方船與之發生碰撞。同2013年破冰船僅引導永盛輪一艘船舶穿越北極東北航道比較，這次航行體會是極其深刻的。

密集冰區引導，船舶間距應盡量小。冰越密集，破冰船后面的冰凍結、冰中航道閉合得就越快，對船體損壞的風險頻度就越高。這就需要船舶間距應盡可能小，以在最大程度上利用破冰船開辟的冰中航道。距離的縮短無疑將增加船舶碰撞的風險，但駕駛人員無須太慌張，因為船舶在密集冰中航行速度會大幅下降，如果有必要停車，冰將有利于船舶停止前進，認識到這一點非常重要。在密集冰區航行，破冰船總結出的經驗稱，由于被引導船舶船長缺乏冰中航行經驗，不聽從破冰船指揮，而是按照常規航行，使船舶間距過大，往往會導致被引導船舶冰困或掉隊。破冰船引導指揮航行，同樣極其關注該問題。永盛輪本次密集冰區航行，按照破冰船的航行指示，與破冰船的最近距離僅100米左右，破冰船部分船體進入永盛輪船艏盲區，這時船速僅有2節的永盛輪，如停止前進，還是很容易做到的。盡管如此，在如此近的距離下保持正規而敏銳的瞭望還是非常必要的。因為，前面的船稍微減速就有可能導致碰撞危險。考慮到在該情況下，僅靠雷達判斷前后船的距離已經沒有任何意義。為有效地控制船舶間距，船舶駕駛人員應當訓練目視測距，其核心是要掌握船舶間距的變化趨勢，如站在駕駛臺適當的固定位置觀察。當發現前方船進入本船船艏盲區的船體部分在增加時，就說明本船速度比前船要快。一旦得出這樣的結論，船長就應該主動減速，而不是一味地聽從破冰船下指令。這是冰中航行經驗的體現。因為在如此近的距離，時間顯得極其重要。

值得一提的是，俄羅斯北方海航道管理局規定：航行在北方海航道（NSR）船舶的船長或船長代表應有在冰雪覆蓋海域的航行經驗。如果沒有這樣的經驗，就會被指派兩名引航員。永盛輪2013年首航時，就有兩名引航員被派上船，協助船長指揮船舶通過北極東北航道。可以說，有引航員協助，是一次很有必要也是難得的冰中航行實踐機會，船長一定要珍惜。而在此之前則應對冰中航行相關知識應有一個比較全面的了解。

稀疏冰區引導，船舶間距可適當增大，但要密切注意風流壓的影響。在輕度冰區水域航行，適當提速是通常的做法，但船舶間距要適當增大，以避免碰撞事故。根據引導破冰船的指令，永盛輪本次在稀疏冰區航行時，船舶間距一般保持在約4鏈。在稀疏冰區航行，破冰船開辟的冰中航道受風流影響會發生漂移，且隨著船間距離拉大，想最大程度地利用破冰船開辟的冰中航道將會更加困難。因此，在稀疏冰區航行，被引導船應該合理設置風流壓差。以永盛輪實際航行情況為例，結合編隊航行的其他兩艘俄羅斯船的航行方法，得出的經驗是：保持船舶間距4鏈，被引導船的船位依次向南偏離前一艘船對地航跡向約1鏈，然后根據本船特性設定好風流壓差，保持本船的對地航跡向與前船的一致，就基本可以行駛在前一船開辟的冰中航道中。若有偏差，通過小角度修正，即可保證船艏置于冰中水道中。其中，由于船舶裝載狀態不同，其間設置的風流壓差差別很大。

能見度不良時引導航行。東北航道冰區航行，船舶經常遇到濃霧天氣，且能見度變化特別快，有時幾分鐘內視程就從6海里以上降到船頭都看不見。這是引導編隊航行的最大風險之一。①開啟船尾探照燈。當能見度不良時，所有編隊的船舶都要按要求打開船尾探照燈，以便后方船舶鎖定目標。一般情況下，即使能見度最差，也能看到前方船舶的尾燈。②減少船間距離。能見度不良時，破冰船一般不會下令減速（只有在能見度不良且冰情嚴重時才會要求被引導船減速），但會指令被引導船減小船距，目的是為了被引導船舶在看不到前船時能看到冰中水道兩邊的浪花邊界線。很多時候被引導船就是靠看船艏兩邊冰中水道的邊界線來調整航向的，以保持船位。③保持高度戒備。受能見度不良影響，引領破冰船或前方船開辟的冰中航道會很快看不到，再隨著船間距離的減小，就會增加碰撞風險。這就需要駕駛員在航行期間高度集中注意力。永盛輪本次裝有甲板貨，視覺盲區接近3鏈，更要盡可能從高處瞭望，如站在引水椅子上瞭望，兩側加派瞭望人員等，其目的在于：一是觀測船體兩側是否在冰中水道中；二是看是否有大塊冰滑向水道（在重冰區還要派人瞭頭，以便發現大的冰塊）。此外，還要加強雷達瞭望，保證前后船安全距離，并通過觀察前船的運動要素，及時發現前船是否改變航向、速度等。④正確預配風流壓差。任何時候都要清楚地知道本船的風流壓差，特別是在船間距離較大，冰中航道邊線看不清時。這樣，才不至于在能見度不良時心中無數，才能提前預配好風流壓，對好航跡向，確保船舶正確地駛在冰中航道。

4.2冰中航行的車舵運用及保護

作為可變螺距螺旋槳（CPP）船舶，永盛輪有車速來得快的優點，但在停車的狀態下，其螺旋槳始終高速運轉，容易導致槳葉被冰損壞。由此，除了要盡量避免倒車外，還應該減少停車。冰中航行，舵是最重要的設備，也最容易損壞。除非情況緊急，應盡量避免滿舵或大舵角操縱船舶；倒車時應始終將舵擺在正舵位置，若能做到，即使需要停車，也能保持極小的進車槳葉角，清除船尾浮冰——對車舵是最好的保護。由此，就需要對船速實施恰到好處的控制，目標是在冰區做到不停車、不倒車。冰區航行，碎冰塊很容易被吸進主輔機冷卻水系統，導致濾網堵塞，引發主機停車，成為冰中航行的重大風險源，尤其在密集冰區破冰船引導下的航行和船間距離較小的情況下。永盛輪在執行北極航行任務前，加裝了我國自主研究的蒸汽吹冰設備，徹底解決這一難題，值得借鑒。

4.3冰中航行的船速控制

避免船體損壞，冰中航行的船速大小與冰的密集程度息息相關。永盛輪在冰中航行速度控制情況總體是：六成冰，降速到6節以下；四成冰，控制在6—8節；一至三成冰，控制在8—11節；少于一成冰，可全速航行。冰中航行，對車舵的保護顯得尤為重要。這需要船舶操縱者具有良好的操縱技能。

5　北極東北航道常態化航行展望

WEATHERNEWS公司提供的全球海冰密集度信息表明，目前北方海航道水域的航行季節大概是從7月初開始持續到11月下半月。近年來，已觀察到有非常輕型的冰況，這為在北方海航道航行提供了更多機會。現在所有的北方海航道都處在一年冰區域。在北極條件下，一年冰大概會成長至1.6米厚，而ARKTIKA類型的破冰船能夠破開2.3米厚的冰層開道。在7月初航行季節開始的時候，冰層可以輕易地通過，在9月和10月還可能是完全沒有冰的無冰期。

永盛輪本次西行，盡管比2013年首航提前了21天，但最低氣溫（-1℃）同比上升了5攝氏度，冰情、護航時間和距離也比首航有所減少，而且首航的破冰船是擁有兩個核反應堆、總功率75000馬力的50 Let Pebedy輪，而這次的破冰船是擁有單個核反應堆、總功率為40000馬力的Taymir輪。首航東行更順利，全程均為無冰的開闊水域（OPEN WATER）。總體看，影響北冰洋的海冰變化和運動因素是復雜而變化的，但北冰洋海冰減少的趨勢是非常明顯的。永盛輪三次穿越北極東北航道的航海實踐表明，基于當今世界航海技術的進步和航海安全管理水平的提高，船舶的安全技術狀況以及船岸人員的安全管理技能基本能滿足北極東北航道航行安全的要求，俄羅斯北方海航道管理局等提供的航行安全保障也基本足夠。

北極東北航道作為連接亞歐的“黃金水道”，其便捷性、經濟性、安全性、綠色性已為航運界普遍認同。對該航道的探索利用，符合我國國家北極戰略，必將為“一帶一路”經濟發展戰略譜寫新的篇章。

我們有理由相信，跨越北冰洋，開辟北極航道，縮短東西方距離，不再是航海家的夢想，而是將很快得到實現。