
提起“東方紅”這三個字,想必大家一定很熟悉,特別是中華人民共和國成立以來,“東方紅”這三個字被賦予了特殊的意義。最初的“東方紅”是作為一首陜北民歌出現在大眾視野里的。1957年,中央人民廣播電臺播放了由編鐘演奏的《東方紅》后,該曲開始在中國大地廣為流傳。1958年,中國第一臺履帶式拖拉機也被冠以“東方紅”之名,它的誕生拉開了中國拖拉機工業生產的序幕。1970年,中國第一顆人造地球衛星“東方紅一號”成功發射,《東方紅》樂曲也在太空中奏響。但是你知道嗎,除了陸地和天空之外,海上也有“東方紅”的身影,那就是中國海洋大學的“東方紅”系列科考船。接下來,我們就來聊一聊這抹特殊的海上“東方紅”。

早在1952年,我國著名海洋物理學家赫崇本就發出呼吁,希望國家能自主建造一艘綜合科考實習船,赫崇本先生曾在當時海洋科學技術最先進的美國斯克里普斯海洋研究所學習,深知“海洋研究的基礎是海洋調查,沒有海洋調查就沒有海洋科學”。該建議在1960年獲得國家計劃委員會的支持,歷經資金不足等困難,通過多方奔走,2500噸級的“東方紅”船終于在1965年建成。該船交付山東海洋學院安全運行長達30年,為我國取得了上百萬個觀測數據和樣品,提升了我國海洋綜合研究能力,于1996年光榮退役。山東海洋學院改建為青島海洋大學(今中國海洋大學)后,學校延續老一輩海洋科考人使命,于“東方紅”船退役同年建成了3500噸級的“東方紅2”船,使其繼續發揮海上綜合流動實驗室的作用。

2013年,中國海洋大學立足國家建設海洋強國的需求,瞄準深遠海國際科技發展前沿,擬建造“東方紅3”船,教育部于當年9月批復了該船的建設。2019年5月,由江南造船(集團)有限責任公司歷時6年建造的新型深遠海綜合科考實習船“東方紅3”船正式交付使用。它是一艘5000噸級、具有全球無限航區、多學科交叉綜合作業能力的科考船,是一艘融國家深遠海科學研究、高新技術研發應用和人才培養于一體的“旗艦船”,在我國對深海大洋進行綜合探測、研究、開發、利用和保護的過程中,這艘船可以陪伴無數海洋科學家、工程師乘風破浪前行。
“東方紅3”船由教育部投資6.898億元建造,突出了中國特色,彰顯了21世紀中國海洋學研究的世界水平。該船長103.8米、寬18米,設計吃水深度5.7米、總噸位5602噸,最大航速15節、經濟航速12節,續航力15000海里,自持力60天,可駛往全球無限航區,具備CCS DP1級別的動力定位功能,即可以不依靠船錨,實時確定船頭、船尾動態位置并保持相對恒定。船舶的綜合性能達到國際同類船舶的領先水平,其先進性還包括以下幾方面。

該船是國內唯一獲得挪威船級社(DNV. GL,世界最大的船級社之一)全球最高靜音等級-靜音科考級(SILENT-R)證書的科考船。挪威船級社提供的海洋行業認證受各國廣泛認可,該證書可證明中國自主研發的船舶靜音能力已達到世界頂級水平。當時,國際上獲得該證書的科考船共有四艘,其中“東方紅3”船的總噸位最大。海洋科考船的靜音等級之所以如此重要,是因為在探測浩瀚海洋的過程中,經常要用到各種聲學設備,如單波束、多波束測深儀。船舶的靜音特性不僅能夠大大提高船載聲學設備的信噪比,從而更好地發揮出聲學設備的性能,而且也能獲得更真實、準確的數據,同時還能為船上辛勤工作的科考人員提供一個良好的工作和休息環境。
“東方紅3”船核定載員110人,是同等噸位定員人數最多的科考船。這一特性不僅可以滿足相關研究機構在人才培養過程中的需求,在執行大型綜合共享航次中更能發揮出不可替代的獨特優勢。
船舶有效作業面積大,空間利用率高。“東方紅3”船共有3個通用實驗室和15個專業實驗室,總面積達600平方米,能完全滿足海洋多學科樣品現場測試分析需求;其甲板作業面積600平方米,是同等噸位科考船中有效使用面積最大的。在5000噸級科考船上,“東方紅3”船創造性地實現了載員人數和科考使用面積的最大化,遠優于德國8000噸級、英國和澳大利亞6000噸級科考船的承載能力。
船舶自動化程度和信息集成度高。除了可節省人力資源,實現“一人橋樓,無人機艙”外,“東方紅3”船還可通過強大網絡系統,把科考信息屏、實時視頻監控數據接入駕駛室,方便科學家、船長和實驗室主任在駕駛室的科學角開展現場討論和交流,更好地服務海上科學考察工作。
自2019年5月30日投入使用以來,“東方紅3”船已正式服役5年。在這5年時間里,其航跡遍布渤海、黃海、東海、南海和西太平洋海域,安全航行22余萬海里(約等于41萬千米,相當于繞地球10圈),圓滿完成深遠海科考航次21次、近百項國家重大科考任務。除此之外,“東方紅3”船還承擔了中國海洋大學等涉海院校的本科生實踐教學和研究生認知實踐工作,累計培養學生4000余人,為我國海洋科學研究和海洋專門人才培養做出了重要貢獻。
“東方紅3”船交付即運行、交付即作業,實現了建造、交付、作業的無縫銜接,迄今為止,國內科考船領域未曾達到這樣的工作成效。運行5年來,“東方紅3”船取得了各種開創性成果。
海底鉆“芯”

2019年6月,“東方紅3”船科考海試期間,于東沙群島以東水深2500米海域,使用30米大型重力活塞取樣器成功獲取了長度為23.6米的柱狀沉積物樣品,創造了該類型設備的取樣長度紀錄。重力活塞取樣器主要依賴重錘的自由下落來沖入沉積物中,通過活塞的抽吸作用,抵消沉積物與取樣襯管之間的側壁摩擦力,進而將沉積物抽入管內。其特點是樣品質量高,品質接近于原位取樣,可以獲得維持原始結構的沉積物樣品。“東方紅3”船的重力活塞取樣器采用高強度不銹鋼材質,外部噴涂特氟龍減小摩擦力,取樣襯管為加厚PVC管,長度與取樣管匹配,兩端通過螺紋連接,并配有專用PVC密封膠。為了方便取出樣品,船上還為其配備了一套專用液壓樣品推出器。
“東方紅3”船長柱狀沉積物取樣成功,為我國海洋沉積動力學和古環境演化等領域的研究提供了更深、更可靠的實驗樣品,有效改善了我國高質量長柱狀沉積物研究樣品匱乏的情況。
深淵取“樣”
2020年6—7月,“東方紅3”船首次執行了馬里亞納海溝航次,成功對具有萬米水深性能的船載科考設備進行了測試,測試區最大深度超過10900米。為了實現全海洋水深探測和取樣,船上配備了最大探測距離可達12000米的單波束和多波束測深系統、兩臺纜繩長度同為12000米的取樣絞車。這次測試達到了預期效果,檢驗了“東方紅3”船在萬米水深海域開展長時間、連續集中極限深度海試作業的能力;獲取了大量深度為10500米的海水樣品和連續溫鹽剖面資料,取得了目前已知地球最深處—挑戰者深淵底部長達7.6米的柱狀沉積物樣品。
一國重“器”
作為新一代的深遠海綜合海洋科考實習船,“東方紅3”船肩負的一個重要使命就是試驗應用于深海大洋的儀器設備。船上配備的大負荷海工級吊機和A型架安裝在后甲板,配合甲板鋪設的地腳螺栓矩陣和通用集裝箱腳等輔助裝置,便于進行大重量深海儀器設備的布放和回收;船上實驗室技術團隊涵蓋學科門類齊全、經驗豐富,可以現場解決儀器設備在海試各環節中遇到的技術難題。作為重要的載體和支撐平臺,“東方紅3”船的這些硬件設施和人員隊伍保證了我國首臺萬米級滑翔機(Glider)和首臺萬米級大重量無人自主潛航器(AUV)的海試成功。

無人自主潛航器是一種具有人工智能、可按預定程序適應環境變化運行的潛航器。相較于有纜無人潛航器,無人自主潛航器具有活動范圍更大、可潛入更深海域、對復雜的海底環境有更強適應性等優點,可用于水下考古、情報搜集、油氣勘探、海洋工程、鋪設海纜,等等。要搭載這種大型潛航器,它的母船必須具有足夠大的噸位,“東方紅3”船完全能達到這一標準。

青島海洋科學與技術試點國家實驗室(現嶗山實驗室)與天津大學共同研發的萬米級“海燕—X”水下滑翔機共獲得萬米水深剖面3個,最大下潛深度10619米,刷新了水下滑翔機下潛深度的最新世界紀錄。由中船七一〇所萬米AUV技術團隊研制的國內首個全海深無人自主潛航器的最大下潛深度已達到10218米,表明我國全海深無人自主潛航器研制水平已跨入世界先進行列。
大洋布“網”
“東方紅3”船配備了不同規格的科考操控支撐系統和600平方米的有效甲板作業面積,為多套潛浮標的布放和回收提供了堅實的保障。目前,南海和西太平洋共享航次已經成為“東方紅3”船每年都會執行的規范化和業務化航次。依托“東方紅3”船,我國已建成了南海潛標觀測網和西北太平洋黑潮延伸體觀測系統。

三代“東方紅”科考實習船的噸位從2000~3000噸級躍升到5000噸級,其綜合科學考察能力也從近岸、近海提升到深海大洋。三代“東方紅”科考實習船在不同的歷史時期誕生,從規模到功能,一代比一代先進,是中國海洋科考船發展史的縮影和見證。它們的設計和建造水平,也引領著每一個時期中國科考船的綜合水平,是我國海洋事業發展的標志,也是其建設者中國海洋大學的驕傲。從1965年至今,作為特殊的“海上流動大學”,“東方紅”系列科考船已成為我國海洋人才培養的重要實踐基地,在海洋教學、科研及人才培養方面發揮了極大作用,為國家海洋科教事業和海洋強國建設做出了重要貢獻,孕育了獨具特色的“東方紅”文化和“不畏艱險、探索不已、勇于超越、敢為人先”的“東方紅”精神。
【責任編輯】龔 婷