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“雪龙2”号:双向破冰 智能航行

时间: 2020-08-03 10:29:43 来源:“雪龙2”号:双 作者: “雪龙2”号

自2009年6月启动项目建设,至2019年7月交付使用,“雪龙2”号历经10年的论证、设计、建造,终现真身。

超强性能——破冰能力实现质的飞跃

船好不好,开船的人最有发言权。“有劲儿、灵活、聪明”,这是“雪龙2”号船长赵炎平对“雪龙2”号的评价。

南极地区部分海域常年冰封,破冰是航行的前提。长期以来,中国都依靠集装箱运输船改建而来的“雪龙”号进行极地破冰。“雪龙”号仅能在0.5节航速下冲破1.1米厚、含0.2米雪的冰层,只有等到夏季两极冰川大面积融化时,才能抵达考察位置。由于船只无法靠岸,2019年1月初,第35次南极科考队从“雪龙”号卸运至南极中山站和内陆出发基地的货物时,只能在冰面上运输44公里才得以到达目的地,承担了极大风险。

“雪龙2”号的破冰能力与之相比,实现了质的飞跃。它能在极地1.5米厚冰环境中,以2至3节的航速连续破冰航行,遇到极难“拱”的冰脊时,船舶吊舱推进器转动180度,把船艉变“船艏”,尾部的螺旋桨在海面下旋转削冰,能够把10多米高的冰脊“掏空”。船艏还配备了两台1200kW槽道式侧向推进器,船舶可以灵活转身、精准定位,极大提升了恶劣海况下的安全性和调查作业精度。

赵炎平说,以往“雪龙”号在南极尤其是浮冰特别密集的地方,调头非常困难,可能要花超过12个小时。如今再遇到同样的情况,“雪龙2”号则不需调头,可以直接尾向破冰航行。

有了这些优势,“雪龙2”号既可拓展极地考察海域,也具备了实施夏季之外季节考察航次的能力。“借助‘雪龙2’号更强的破冰能力,科研人员能更早进入极地、更晚离开。对于科学家来说,能够延长科考作业的时间窗口、扩大科考作业范围,是弥足珍贵的。”国家海洋局极地考察办公室负责人介绍。

全球首艘双向破冰极地科考船的名号之外,“雪龙2”号还是全球首艘智能科考船,集智能航行、智能能效、智能机舱、智能船体为一体。在“雪龙2”号的船体和设备上,共装置了7000多个智能感应点。智能机舱能通过传感器等设备进行船体全寿命监测,当船体与冰面发生刮擦,即能自动预警。智能船体还能自动进行“健康体检”,并收集船体钢板与冰面的摩擦数据,为今后设计制造新船型提供参考。

作为驾驶团队成员、参与了“雪龙2”号南极首航的集美大学航海学院教师周建文说,跟以往驾驶员只能完全根据冰图、经验以及现场冰况推测前方冰情不同,“雪龙2”号配备了动态定位系统,为冰区航行、大洋科考提供了高效、准确的系统支持。

完美结合——闪耀着人性与科技的光芒

除了是一名破冰能手之外,“雪龙2”号还具有强大的科考性能。

通常,密集冰区科考船舷外无法下放和回收科考设备,恶劣海况下,舷外作业设备和人员都面临较大风险。而“雪龙2”号船舯安装有世界上第一个“水密月池”,月池系统由上盖、底盖、防浪板、抽排水装置、除冰装置和吊放装置等构成,从主甲板往下贯穿5层甲板,直通海底。有了月池系统,可以不经过船舷,从月池直接下放科考设备进行作业并回收,防止昂贵的科考设备在极地严寒环境下,一拉出水面就冻结,也为科学家们营造了一个更舒适的作业环境。

“雪龙2”号还配备有深水和中浅水多波束系统、深海浅地层剖面仪、生物储量评估回声积分仪系统、水下全方位声呐、超短基线、万米测深仪等声学设备,能够满足海底精细化测量和渔业资源探测需求。

作为国际先进的极地考察和海洋科学研究移动平台,“雪龙2”号处处闪耀着人性与科技的光芒。

由于中国相对南极的地理位置较远,南极科考队注定会经历长时间远航,并经受南半球西风带的考验。受强烈气旋影响,船只在经过西风带时会发生剧烈摇晃,严重时倾斜角度最大可超过35度,不仅对船上设备的稳定性和安全性造成威胁,也会引起队员身体的极度不适。于是,在原来可满足10级大风海况中航行的设计基础上,“雪龙2”号最终提升到了可以在12级大风里斩风破浪前行的强度。同时,为减少船上人员经历恶劣海况时的不适感,船上还配备了先进的减摇水舱系统,能有效减小船只摇摆幅度。

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