“永盛”輪北極東北航道商業航行實踐

青島遠洋船員職業學院 張 曉

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“永盛”輪北極東北航道商業航行實踐

青島遠洋船員職業學院 張 曉

【編者按】繼2013年8月首航北極東北航道后，中遠航運旗下“永盛”輪于2015年夏天再次出征北極東北航道，并首次實現往返航行。北極東北航道的探索性商業航行，不僅為極區航行船舶操縱和管理積累了寶貴的經驗，還為極區船舶的設計和建造提供了參考，為最終實現中國商船北極航行常態化創造條件。青島遠洋船員職業學院張曉教授作為航海領域專家參加了本次往返航行的西行航次，本刊編輯部特邀請張曉老師撰文介紹“永盛”輪此次北極航行的準備和實施情況，并對北極東北航道航海資料的可信度、極區氣象冰情預報的準確性、極區通導設備的誤差及可用性、極區船舶遇險搜救能力等關鍵問題進行分析，供航運界參考。

一、航次準備

“永盛”輪2015年北極東北航道雙向航行的航次準備工作與該輪2013年首航北極東北航道大體相似，包括：船舶準備，船員準備，獲得航行許可證，進行航次風險評估，加裝適于高緯度海區航行船舶的通導設備，配備通過北極東北航道所需的航海圖書資料，配備通過北極東北航道所需的裝備，對通過北極東北航道有特殊要求的船舶設備與裝備進行檢查，編制操作手冊和訓練手冊，制訂計劃航線，制訂航行安全措施，制訂應急專項預案和操作須知，等等。

根據俄羅斯北方海航道管理局在其網站上發布的冰情預報及俄羅斯《北方海航道航行規則》，2015年8—9月通過俄羅斯北方海航道（Northern Sea Route，以下簡稱“NSR”）的船舶需具備冰區加強，擁有冰級。為滿足該規定，中遠航運再次安排集團目前唯一滿足冰級要求的“永盛”輪執行北極東北航道雙向航行任務。該輪為一艘多用途普通干貨船，2002年建造，LR船級；船長159.95米，型寬23.70米，型深11.95米，夏季吃水8.599米；芬蘭瑞典規范1A冰級；載重量19 561噸；MAN B&W 6 S40C-C主機，輸出功率7 860 kW；調距螺旋槳；首側推器；服務航速14節。圖1為正在通過北極東北航道的“永盛”輪。

圖1　“永盛”輪

為滿足北極高緯度海區航行要求，“永盛”輪加裝了以下適合高緯度海區航行的通信導航設備：適用A4海區的中高頻組合電臺，兩部用于75°以上高緯度海區通信的銥星電話，可在70°以上高緯度進行誤差校正的GPS光纖羅經，用于北極水域與飛機和直升機聯絡的122.5 MHz對空高頻，經高緯度誤差校正的ANSCHUTZ陀螺羅經，可在高緯度使用的GPS與北斗雙系統多功能定位與通信設備，兩部紅外夜視望遠鏡。另外，為處理海底閥箱浮冰堵塞，安裝了一套低位海底閥箱蒸汽吹洗設備。

為滿足俄羅斯方面的有關規定，“永盛”輪添置了通過NSR所需的船員防寒及保護裝備、冰錘與冰斧、便攜式氣焊設備、100噸/小時能力的潛水泵、船尾可見的手啟紅色閃光燈、堵漏設備等。

除上述硬件準備工作外，中遠航運還在現有體系文件的基礎上為“永盛”輪專門制訂了一系列航行安全措施，編制了18項應急處置專項預案和操作須知。另外，將IMO公布的北極水域海上搜救聯絡方式以及俄羅斯方面公布的北方海海上搜救聯絡方式等資料發給船上，作為船舶應急專項預案的組成部分。

二、“永盛”輪西行通過北極東北航道的概況

● 通過時間：8月2日—8月10日；

● 通過時的最低氣溫：-1 ℃；

● 冰區航行時間：45小時15分鐘；

● 主要冰區：東西伯利亞海（6成冰），桑尼科夫海峽及兩端（4成冰）；

● 兩個海峽冰情：桑尼科夫海峽4～6成冰，維利基茨基海峽主航道無冰；

● 破冰船護航時間：51小時15分鐘；

● 破冰船護航航段：東西伯利亞海中部—桑尼科夫海峽西口；

● 引航情況：無引航員；

● 編隊：1艘破冰船，3艘商船編隊通過；

● 航線：白令海峽—楚科奇海—德朗海峽—東西伯利亞海—桑尼科夫海峽—拉普捷夫海—維利基茨基海峽—新地島北部—巴倫支海—挪威北部沿海。

三、“永盛”輪通過北極東北航道時的氣象與冰情

“永盛”輪西行航次通過北極東北航道時的氣象與冰情見表1。

表1　“永盛”輪西行航次通過北極東北航道時的氣象與冰情

四、破冰護航

根據俄羅斯2013年1月17日頒布的《北方海航道航行規則》，俄羅斯北方海航道管理局對進入NSR航行的船舶，視其冰級以及冰情預報，確定是否其需要雇傭破冰船護航，即船舶在NSR水域重度、中度、輕度冰況下航行是否需要破冰船幫助，由北方海航道管理局以許可證中的信息方式予以指示。在該局2015年3月12日簽發給“永盛”輪的NSR通行許可證上注明：在喀拉海、楚科奇海輕度和中度冰的情況下，可以獨自航行；在喀拉海輕度、中度、重度冰的情況下，在破冰船幫助下航行；在拉普捷夫海和東西伯利亞海輕度冰的情況下，可以獨自航行；在拉普捷夫海、東西伯利亞海和楚科奇海輕度和中度冰的情況下，在破冰船幫助下航行。根據俄羅斯北方海航道管理局今年3月23日發布的NSR 6—8月的冰情預報，楚科奇海與拉普捷夫海的冰情為輕度，東西伯利亞海與喀拉海的冰情為中度，見圖2。

圖2　NSR 6—8月冰情預報

按照通行許可證的要求，只有當喀拉海和楚科奇海為輕度和中度冰、拉普捷夫海和東西伯利亞海為輕度冰的情況下，“永盛”輪方可以獨自航行，因為8月份東西伯利亞預報為中度冰，因此“永盛”輪必須請破冰船破冰護航。

“永盛”輪本航次雇用了俄羅斯原子能破冰船公司所屬的Taymyr級大型核動力破冰船——“ТАЙМЫР（泰梅爾）”輪破冰護航。該破冰船全長150.2米，寬29.2米，吃水9米，滿載排水量23 460噸，裝備1臺核反應堆動力裝置，功率48 000馬力，航速22節，可持續破1.8米厚冰。破冰護航的起始點為72°37′N，162°21′E（東西伯利亞海中部），結束點為74°19′N，136°33.5′ E（拉普捷夫海中部）。破冰船護航時間51小時15分鐘，其中破冰航行時間45小時15分鐘。

五、冰區引航

俄羅斯《北方海航道航行規則》規定：如果船長在北方海冰區航行經歷不足3個月，船舶在NSR航行時必須有冰區引航員在場；在新西伯利亞群島的桑尼克夫海峽、德米特里拉普捷夫海峽，以及北地群島的維利基茨基海峽、肖考斯凱海峽實施強制引航見圖3。

圖3　NSR強制引航水域

“永盛”輪本航次通過的桑尼克夫海峽和維利基茨基海峽屬于強制引航水域。在NSR的其他水域航行時，由于“永盛”輪船長還沒有獲得三個月的NSR冰區航行經歷，按規定也應請引航員引航。然而，盡管事先提出了申請，本航次在通過NSR的時候，俄羅斯北方海航道管理局并沒有為船舶安排引航員，而是由俄羅斯原子能破冰船公司的破冰船為“永盛”輪破冰領航。據了解，該公司有很多船長和駕駛員擁有NSR引航證書，由該公司破冰船引導“永盛”輪通過桑尼克夫海峽，也許滿足了俄羅斯方面關于NSR的引航規定。但有疑問的是，在通過維利基茨基海峽時破冰船已離去，改由破冰船指定的參加編隊航行的“SASCO AVACHA”輪擔任引導船，該輪是否有資格履行NSR的引航職責，是否得到了俄羅斯北方海航道管理局的認可，不得而知，因此令“永盛”輪產生各種擔心和疑慮。好在“永盛”輪在“SASCO AVACHA”輪的引導下順利通過了維利基茨基海峽，否則一旦在引（領）航過程中發生海事，引發的問題處理起來就可能變得非常復雜。

六、極區航行資料的可信度

“永盛”輪北極東北航道航行所使用的極區航行資料包括俄版海圖11張、俄版海圖索引3本、英版航路指南（NP10）、中版北極東北航道航路指南，以及英版航海天文歷、潮汐表、無線電信號表等。俄版海圖為新購海圖，已改正到最新。3本俄版海圖索引也是本航次新購買，中版北極東北航道航路指南是有關方面贈送給船上的，其他航海圖書資料均是船上原有的。

關于俄版海圖上的水深及其他信息是否準確，一直受到關注。俄版海圖上的水深點比較密集，航海所需的各種信息都不缺少，而且新購買的海圖保持了更新。在航行中，“永盛”輪曾多次對海圖水深進行核對，8月2日14：00時（67°07.5N，171°06.6W），整點船位的俄版海圖水深為43.5米，電子海圖的水深為43米，此時測深儀上水深為36.8 m，加上船尾吃水7.8米，實際水深應為44.6 m，減去當時的潮高，與俄版海圖標注的水深相差不大。“永盛”輪8月4日拋錨等待破冰船時，拋錨處海圖水深約26米，與測深儀實測值也相差不大。總的來說，俄版海圖上的水深及其他信息還是可以信賴的。當然也碰到過俄版海圖標注水深與實測水深差別較大的情況，如在科捷利內島東南側和駛入拉普捷夫海后，俄版海圖標注水深與實測水深差別較大，小則1～2 m，大的時候能達到10 m。

在俄羅斯北方海航行時，目前只能使用俄版海圖，這種海圖上采用俄文標注，給不懂俄文的駕駛人員造成了很大的困難。如果海圖使用者無法準確掌握海圖提供的各種資料，如海圖資料的來源、海圖的投影方式、海圖的比例尺、底質以及海圖上的一些重要警告、提示和注意事項等，給航行帶來的風險還是很大的。

七、對極區氣象、冰情預報的評價

“永盛”輪在北極東北航道航行期間使用的極區氣象、冰情預報分別來自于國家海洋預報臺的“海洋環境預報”、WNI氣導公司的“航路氣象導航預報”，以及俄羅斯北方海航道管理局的網站上的“北方海航道冰情預報”與“北方海航道冰情分析”。

從這些船上可以獲取的北極東北航道氣象、冰情預報與船舶實際經歷的天氣和冰情來看，國家海洋預報臺以及WNI氣導公司提供的氣象、冰情預報是準確的，俄羅斯北方海航道管理局提供的北方海航道冰情分析也是準確的，但是俄羅斯北方海航道管理局提供的北方海航道冰情預報（提前14天的預報）與“永盛”輪實際遭遇的冰情有差異，只能供參考。實踐證明，72小時內的氣象與冰情預報是可信的，再長時間的氣象與冰情預報只能供參考。

八、極區水域通導設備誤差及可用性

“永盛”輪在極區水域航行時，各種通導設備的工況如下：

（1）磁羅經。船舶進入白令海峽后，磁羅經誤差越來越大。當船舶進入楚科奇海后，磁羅經的水平指向力嚴重不足，找北能力變差，而且跟蹤慢，反應非常遲鈍。隨著船舶在NSR中西行，緯度越來越高，磁羅差越來越大。表2是一組在東西伯利亞海（69°24′N，179°26′E，磁差：5°W）測試的磁羅經和陀螺羅經以及GPS光纖羅經航向對比數據。從測試數據來看，磁羅經的自差在船首向北時大約在7°～10°，在船首向東北或西北時大約在20°～30°，在船首向東或西時大約在40°～50°，在船首向東南或西南時大約在70°～80°，而當船首向向南時，磁羅經的自差達到170°～180°。在北極東北航道上，從東西伯利亞海西部至拉普捷夫海東部水域，海圖標注磁差為12°W～15°W，從維利基茨基海峽到喀拉海東部，海圖標注磁差為 15°E～37°E之間，可以說，巨大的磁差加上自差，導致磁羅經在北極東北航道上大部分水域完全不能使用。

表2　各種羅經航向對比數據

（2）陀螺羅經和操舵羅經經過多次測定，工作穩定，兩者之間相差0.5°以內。ANSCHUTZ操舵羅經和GPS光纖羅經測試比對，隨著緯度升高誤差變大，最大相差5°左右。由于沒有機會測定，不確定GPS光纖羅經本身的誤差。

（3）衛星F站在76.5°N以北有1.5天沒有信號。

（4）衛星C站在接近76.5°N開始有2.5天沒有信號。

（5）中高頻每天不間斷地和廣州岸臺進行單邊帶的測試，但是70°N后就沒有能建立有效的船岸通話，同時和岸臺的DSC測試也收不到回復。在北極東北航道航行期間，經常能聽到廣州海岸電臺呼叫“永盛”輪，但岸臺聽不到“永盛”輪的回復。偶爾也能利用單邊帶進行語音通話。

（6）GPS和北斗定位。經觀察，在北極東北航道航行的絕大多數時間里北斗定位系統都有信號。船上的GPS和北斗雙定位系統顯示，在北極東北航道東段（楚科奇海、東西伯利亞海），GPS和北斗船位相差1～4海里，在北極東北航道西段（喀拉海、巴倫支海），GPS和北斗船位相差5～8海里。

（7）銥星通信設備一直能正常工作，通話和信息傳輸效果良好。

（8）DSC VHF、雙向無線電話、電子海圖儀、測深儀、AIS、GPS、ARPA雷達等工作正常。

（9）對空VHF沒有機會進行測試。

（10）NAVTEX未收到任何信息。

九、極區船舶遇險搜救能力

俄羅斯聯邦承擔全球航行警告系統的第20區和21區責任，但“永盛”輪在NSR西行航行期間并未收到來自俄羅斯的任何航行警告。

按國際搜救分工，俄羅斯聯邦承擔北極東北航道的搜尋救助任務，見圖4。

在俄羅斯北方海航道管理局的網站上可查到，俄羅斯將其承擔的北冰洋搜尋救助責任區劃分成4個搜救區，自西向東分別是佩韋克搜救區、季克西搜救區、迪克森搜救區和摩爾曼斯克搜救區，并設立5個搜救分中心，自西向東分別是普羅維杰尼亞、佩韋克、季克西、阿爾漢格爾和摩爾曼斯克，以及迪克森搜救協調分中心。由于“永盛”輪在NSR西行期間未上引航員，也未遇到險情，與破冰船之間由于語言障礙，聯系不多，因此，對俄羅斯當局在北極東北航道的搜救能力無法了解和評價。從俄羅斯有關北方海航行規則來看，要求船舶未經許可不得離開冰區編隊航行，否則后果自負，可以認為俄羅斯當局在北極東北航道的搜救能力有限，能提供搜救服務的大概就是那幾艘常年在北冰洋航行的破冰船以及船上的直升機了。

十、北極航線與傳統航線效益比較

北極航道的優點之一就是縮短了航程，節省了船期和燃油消耗，提高了船舶營運效益。

以下是“永盛”輪本次使用北極東北航道航行與假定使用傳統航線航行從裝貨港至卸貨港的營運效益比較：

● 北極航線里程表航程：7 523海里；

圖4　北極地區國際搜救責任區圖

● 傳統航線里程表航程：10 700海里；

●北極航線比傳統航線減少航程：3 177海里；

● 按“永盛”輪北極航線航行平均航速13節計算，走北極航線減少約10天時間；

● 節省燃油費：10天×23噸/天（日平均油耗）×260美元/噸（市場價）=59 800美元（按使用重油計算）；

● 節省過蘇伊士運河費：164 000美元；

● 節省船員工資、伙食、船舶管理、通信與折舊費等：10天×8 500美元=85 000美元（按8月份同類型船期租金8 500美元/天計算）；

● 節省索馬里海域保安護航費：16 000美元；

● 增加破冰船費用：140 000美元。

綜上，北極航線相較于傳統航線節省支出約18.5萬美元。這是在燃油價格較低、船舶租金率較低的情況下計算的結果。

十一、極區環境保護

為了保護北極水域的環境，“永盛”輪本航次在通過北極東北航道前制定了以下環保措施：在東北航道航行期間，船舶所有污水，包括生活污水，尤其是機艙油污水必須儲存在船上，不得以任何方式排放出海。在東北航道航行期間，船上的所有生活垃圾嚴格分類，并壓縮保存在船，不得以任何方式投入海中。為了保證船舶在通過北極東北航道時因意外事故而有可能導致油污時盡量減少對極區環境的破壞，“永盛”輪在本航次的1個月時間里進行了多達3次的油污應急演習。“永盛”輪此次北極東北航道雙向航行，既是一次商業航行探路，也是極區海洋環境保護的一次實踐。

十二、北極航道常態化通航

圖5是2015年7月25日和10月13日北極東北航道的兩張冰情圖。這兩張圖清楚地表明，自2015年7 月25日起，直到10月13日止，在長達80天的時間里，北極東北航道是開通的。換句話說，如果能夠準確地掌握冰情，在此期間里通過北極東北航道不需要破冰船破冰護航。盡管每年的冰情有所不同，有些年份的冰情依然比較嚴重，但北極的冰在融化，東北航道的冰情總體上是在逐年減輕的。可以預計，在若干年后，每年夏季大約有3個月的時間北極東北航道是自然開通的；而在6月和11月，對那些有冰級的商船來說，借助破冰船的幫助，也可以順利通過北極東北航道。

利用北極東北航道嘗試開展商業化運輸已有多年歷史，盡管中遠集團2013年試水北極航行取得了成功，2015年北極東北航道雙向通行不但成功，而且取得了極好的經濟效益，但我們仍然要清楚地認識到，目前船舶在北極航行還存在著相當大的風險，如地緣政治風險、航行安全風險等。NSR航段助航標志和導航設施稀少，航海保障系統不完善，搜救能力較差，航線附近沿岸港口基礎設施薄弱，船舶補給和維修能力較低，高緯度海區導航儀器誤差較大，高頻通信受到限制等，這些都是北極常態化通航需要重視的不利因素。筆者建議，北極常態化通航可以分三步走：即在2020年以前，只要具備條件，每年可以在夏季（7—9月份）派船通過北極東北航道開展商業運輸，并進一步對相關問題進行探索和研究，同時培養一批極區航行適任船員。2020年—2025年，可以考慮再造兩艘有P6以上冰級的船舶，在每年5—10月份開展利用北極東北航道的定線不定期運輸。如果在此期間航運市場轉好，國際形勢和地緣政治更加穩定，應考慮籌建為極區航線班輪運輸服務的港口（碼頭）、倉儲、攬貨、機構和機制等。2025年以后，預計北極海冰會加速融化，不但北極東北航道每年通航的時間會增長，北極西北航道屆時每年也會有一段時間可以通航，北極常態化通航可以正式拉開帷幕。

圖5　2015年7月25日和10月13日北極東北航道冰情圖

十三、結語

“永盛”輪成功往返北極東北航道，拉開了開辟中國往返歐洲新航線的序幕，證實了北極航線的商業價值。但我們也要清醒地認識到，距離實現北極航線常態化運營，還有很長一段道路要走。由于極地冰區航行的特殊性，北極航道全面通航還需要完整的保障體系，關于船舶安全保障、極地環境保護等諸多內容還有待進一步深入研究。

DOI：10.16176/j.cnki.21-1284.2016.05.002