“雪龍2”號(hào)下水

2019年，南極大陸的阿德利企鵝一定會(huì)有些詫異，來訪的中國(guó)客人和以往有些不一樣。熟悉的“雪龍”號(hào)緊跟另一艘破冰船，在冰天雪地里結(jié)伴前行。沒錯(cuò)，領(lǐng)頭的就是“雪龍”號(hào)的“弟弟”——“雪龍2”號(hào)，它由中國(guó)船舶工業(yè)集團(tuán)有限公司自主建造，是我國(guó)第一艘極地科學(xué)考察破冰船，9月10日在江南造船集團(tuán)上海長(zhǎng)興基地正式下水。

根據(jù)建造計(jì)劃，“雪龍2”號(hào)將于2019年上半年交付使用，執(zhí)行我國(guó)極地考察任務(wù)。未來，具有雙向破冰能力、滿足最新國(guó)際公約的“雪龍2”號(hào)將成為中國(guó)探索極地、發(fā)現(xiàn)未知的又一國(guó)之重器。

雙向破冰本領(lǐng)強(qiáng)

雙向破冰，是“雪龍2”號(hào)的最大亮點(diǎn)。

受限于破冰能力，國(guó)際上絕大多數(shù)基于考察船的極地科學(xué)考察工作，主要集中在夏季。但即使在夏季，他們?nèi)员蛔钃踉谀蠘O大陸外圍數(shù)十公里的陸緣冰區(qū)域，或北極點(diǎn)附近的北冰洋中心區(qū)。包括我國(guó)于1994年首航南極的“雪龍”號(hào)。

“‘雪龍2’號(hào)采用國(guó)際先進(jìn)的船艏船艉雙向破冰船型設(shè)計(jì)，能以2節(jié)至3節(jié)的航速在冰厚1.5米加雪厚0.2米的環(huán)境中連續(xù)破冰航行。”自然資源部中國(guó)極地研究中心極地海洋學(xué)研究室主任、破冰船建設(shè)工程部科考系統(tǒng)負(fù)責(zé)人何劍鋒說。

所謂雙向破冰，是指船艏和船艉均可破冰。一般的破冰船是由船艏向前破冰，可一旦遇到較厚的冰脊需要轉(zhuǎn)向時(shí)，容易被冰脊卡住而難以突破。但“雪龍2”號(hào)卻不怕，因?yàn)樗梢岳么簛怼翱羞@塊硬骨頭”。船艉的兩個(gè)大型吊艙推進(jìn)器，能夠?qū)崿F(xiàn)360度自由轉(zhuǎn)動(dòng)，形成很強(qiáng)的冰層切削力，因此在多冰脊的海域，就可以讓船艉來進(jìn)行破冰。船艉螺旋槳在海面下削冰并形成抽吸作用，可以把20米厚的當(dāng)年冰冰脊一點(diǎn)點(diǎn)“掏空”。“船既能往前也能往后開，還能原地轉(zhuǎn)圈，新船駕駛室設(shè)計(jì)為360度視野，這種機(jī)動(dòng)性和靈活性使船能更適應(yīng)極地冰區(qū)環(huán)境。”何劍鋒說。

這種破冰能力的突破將直接帶來極地科考作業(yè)模式的改變。首先將延長(zhǎng)科考作業(yè)的時(shí)間窗口。目前國(guó)際上絕大多數(shù)基于考察船的極地科考工作是在極地的11月到次年3月之間進(jìn)行，“雪龍2”號(hào)擁有更強(qiáng)的破冰能力和抗寒能力，就可以更早進(jìn)入極地，更晚離開。其次將擴(kuò)大科考作業(yè)的范圍，科學(xué)家可以選擇在以前無(wú)法設(shè)立站位的位置布放儀器，開展更充分的調(diào)查和研究。

具備密集冰區(qū)調(diào)查、取樣能力

邊緣堅(jiān)硬、鋒利的海冰，對(duì)用于探測(cè)取樣作業(yè)的設(shè)備、鎧裝纜等會(huì)形成較大破壞。通常進(jìn)入密集浮冰區(qū)，作業(yè)計(jì)劃會(huì)被大幅度縮減。除執(zhí)行常規(guī)海域科學(xué)考察，“雪龍2”號(hào)還具備較強(qiáng)的浮冰區(qū)調(diào)查、取樣能力。

船舯靠艉部，有一凈開口尺寸為3.2米×3.2米的方形月池。月池具有頂蓋和底蓋兩套系統(tǒng)，頂蓋位于月池上端，關(guān)閉狀態(tài)下與月池車間地面齊平；底蓋位于月池下端，關(guān)閉狀態(tài)下與船底齊平。

何劍鋒介紹，船舶駛?cè)朊芗”鶇^(qū)，操作人員可在作業(yè)時(shí)將月池打開，通過月池將科考設(shè)備下放至海里。作業(yè)過程中，設(shè)備直接從船底釋放，因而不會(huì)受到周圍浮冰的影響。

船體航行時(shí)產(chǎn)生的氣泡，會(huì)干擾水下聲學(xué)設(shè)備性能。特別在冰區(qū)航行，聲學(xué)設(shè)備還受到碎冰等特殊環(huán)境因素影響。

為此，在船艏底部，“雪龍2”號(hào)創(chuàng)造性地設(shè)置了一個(gè)紡錘形的龍骨箱，用于安裝水下聲學(xué)設(shè)備的信號(hào)發(fā)射和接收裝置，確保了聲學(xué)信號(hào)免受氣泡和碎冰影響。

為確保科學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性和精確性，

▲我國(guó)首艘自主建造的極地科學(xué)考察破冰船“雪龍2”號(hào)（新華社劉詩(shī)平攝）

圖/東方IC“雪龍2”號(hào)還在國(guó)內(nèi)首次引進(jìn)專業(yè)測(cè)量團(tuán)隊(duì)，對(duì)全船科考設(shè)備傳感器位置偏移進(jìn)行測(cè)量，以準(zhǔn)確計(jì)算得到傳感器所在點(diǎn)的位置、姿態(tài)、涌浪、航向等數(shù)據(jù)。

智慧科考智慧護(hù)航

“雪龍2”號(hào)還非常智能。在信息化上，“雪龍2”號(hào)配備了大量走航觀測(cè)設(shè)備，可在船舶航行過程中自動(dòng)觀測(cè)氣象、海洋基礎(chǔ)環(huán)境和海底地形地貌等，提取主要參數(shù)數(shù)據(jù)，在互聯(lián)網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)共享。同時(shí)，全船將實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，科考隊(duì)員無(wú)論在什么位置，都可通過掌上電腦隨時(shí)掌握船位、氣象、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等信息。例如科考隊(duì)員可以隨時(shí)了解觀測(cè)設(shè)備在水中的位置，判斷回收時(shí)間，并提前在實(shí)驗(yàn)室等候進(jìn)行樣品分配。“在長(zhǎng)期冰站作業(yè)期間，‘雪龍2’號(hào)能夠讓考察隊(duì)管理人員實(shí)時(shí)掌握人員動(dòng)態(tài)，這對(duì)于科考安全至關(guān)重要。”何劍鋒說。

此外，“雪龍2”號(hào)除原配有的一架卡-32直升機(jī)外，還新增配備了一架萊奧納多AW169型直升機(jī)，使我國(guó)極地考察航空保障又增添了新裝備。AW169船載直升機(jī)是全球最先進(jìn)的4～5噸級(jí)中型雙發(fā)直升機(jī)，最大起飛重量可達(dá)4.8噸，外部掛載1.5噸，最大巡航速度每小時(shí)272公里，最大航程740公里，最大爬升率每秒9.5米。根據(jù)布局，可裝載4～8名科考隊(duì)員。

未來有望“雙龍?zhí)綐O”

我國(guó)目前已建成長(zhǎng)城站、中山站、昆侖站、泰山站4座南極科考站和北極黃河站，也將在南極羅斯海沿岸建設(shè)中國(guó)第五座南極科考站，現(xiàn)有的“雪龍”號(hào)單船難以滿足快速增長(zhǎng)的科考需求。因此，未來“雪龍2”號(hào)有望和“雪龍”號(hào)組成極地科考破冰船隊(duì)，共赴極地科考。

自然資源部中國(guó)極地研究中心“雪龍2”號(hào)船船長(zhǎng)趙炎平認(rèn)為，“雪龍”號(hào)的后勤補(bǔ)給能力強(qiáng)大，將以后勤保障支撐為主，兼顧科學(xué)考察。而“雪龍2”號(hào)科學(xué)調(diào)查能力突出，將以極區(qū)海洋科考調(diào)查作業(yè)為主，還可為部分南極考察站提供適量的物資和油料。同時(shí)，“雪龍2”號(hào)的破冰能力和冰區(qū)操縱性能，也可為極地考察船舶提供作業(yè)支持和救援。

何劍鋒說：“雙船作業(yè)的模式可以較為靈活。例如兩艘船一同出發(fā)到南極，再分別奔赴不同的地區(qū)進(jìn)行科考作業(yè)或補(bǔ)給，這樣將極大提高我國(guó)極地科考的效率；也可以組成船隊(duì)，由‘雪龍2’號(hào)擔(dān)任前列船舶，進(jìn)行破冰開道，‘雪龍’號(hào)緊隨其后，二者實(shí)現(xiàn)功能互補(bǔ)。若需要提前前往南極進(jìn)行考察，鑒于‘雪龍’號(hào)的破冰能力有限，船隊(duì)作業(yè)可能是首選。”（本刊綜合）※