刘思江科技日报记者王春
全转电力推进当场360度水上“漂移”,船首定向破冰,智能飞机自动“体检”,区噪声达到科学试验船目前的最高舒适度要求……培育于十年,世界首艘具备定向破冰能力的极地科学试验船“雪龙2”顺利完成海试后,终于今天交付。
该船是我国国内船集团第708研究所(以下简称“708所”)与芬兰阿克北极公司共同设计、首艘自主制造的极地科学试验船。
“雪龙2”号从海考回来了
世界首艘具备双向破冰能力的极地科学试验船“雪龙2”,在能够复盖0.2米厚的积雪的1.5米厚的冰上,以2~3节的速度实现连续破冰的艉鳍方向,在20米年的冰山(包括4米堆积层)的破冰作业中无法挂住。
除双向破冰外,“雪龙2”号还具有气泡下沉防止式龙骨、模块式作业甲板、冰区月池、DP2动力定位、全船防冬化设计、智能船体和智能机舱等多种亮点设计,可搭载90多名科学试验员航行2万馀海,征服极地。
创新设计使“雪龙”更优秀
打破冰是一种功能,科学试验是目的。 发挥了708处科考设计上的传统优势,“雪龙2”号刻板机和科考人员黄维认为冰区月池系统是最具特色的科考设计之一。
“月池是“雪龙2”号样品流、人员流、作业流的汇合中心,海底的地质样品和海洋的生物样品通过月池转送到各实验室”黄维说。 穿过船舱到船底,“雪龙2”号的月池深约10米,像方形大井一样,井的上下有两个底盖,水密性好。
以前的科学试验船在船边和船尾向海洋投入科学试验设备,但是在极地环境下,船边的厚冰很容易损伤设备。 “从公开资料来看,“雪龙2”号可能是世界上第一艘配备水密罐盖月池系统的科学试验船”黄维告诉记者。
冰区月池系统的照片来自互联网
除月池外,各类起重机的实用配置、艉部木板与甲板固定件一体化设计……与旧的“雪龙1”号相比,“雪龙2”号的科学试验作业条件、设备性能、空间配置等都有了飞跃。
“雪龙2”号是世界首艘智能科学试验船,集智能航行、智能能效、智能飞机、智能船体于一体。
在其船体和设备上设置了7000多个智能感应点,智能飞机可以通过传感器等设备监视船体的全寿命,在船体和冰面摩擦后自动发出警报。 智能船体可以自动进行“体检”,收集船体钢板与冰面的摩擦数据,为今后的设计制造提供参考。
这是一艘温暖的科学试验船
“以前每次参加科学考试,男同胞都提议坐船剪短头和头。 即使不刮胡子,船也会变长,饮用的水质也不合适,经常会出现头发脱落的现象”。 “雪龙2”号总设计师吴刚的笑话让人心痛。
“雪龙2”号总设计师吴刚
长达数月的海上航行,传统的科学试验船只受载重限制,饮用水和洗涤水不足,没有补给处时,只能用海水稀释,但这种方法得到的淡水成分与平日饮用的饮用水不同,一次科学试验就能回来,掉头发是常事。 “雪龙2”号因为空船的重心和悬浮状态得到了很好的控制,零压载水的出港悬浮状态完全实现,意味着可以搬运更多的必需品,在此基础上,对有708个淡水罐进行了改良,基本上不会困扰淡水。
“科学考试期间,两三个月内不能下船是正常情况。 在屋外零下二十三度的气温下,除了约定的几十分钟甲板“放风”时间,所有人都必须待在被铁皮板包裹的船舱里”,吴刚说。 考虑到舒适性,“雪龙2”号还重视全船减振噪音的控制。
经过振动噪声的测量,分别在12节、15节航速和动力定位的情况下,“雪龙2”号均完全达到规定标准的二级舒适度要求。 在海试实测中,所有居住房都能达到一级舒适的要求,“还有很大的正常鼾声”,参加试航的汽轮机主任设计师刘志兵骄傲地说。
科考队员的房间“雪龙2”实现wifi全霸的照片来自网络
吉姆的照片来自互联网
除噪音和淡水外,“雪龙2”号还有“海景”健身房、卫生间毛巾加热、电加热辅助供暖设施、双重保温窗、高速汽车窗帘等充满人文关怀的细节设计,通信也达到全wifi霸盖,以前到了休息时间,科学家们一起到楼梯口寻找通信信号与家人取得联系的“特色”海洋
漫长的十年,坚强的培养
在最近16天的常规试航中,“雪龙2”号顺利通过了“生产检查”。 测试结果表明,安全性、操纵性和环境舒适性已全面实现,超过建设目标,其中主要开放水性能指标达到国际先进水平。 从构想、调查到共同设计和自主建设,全过程经过了10年,吴刚像抚养新生儿一样,没有经验的怀孕10年,说其中的迷惘、辛苦、喜悦难以用语言表达。
1993年,我国从乌克兰购买了前苏联的北冰洋运输补给船,经过多次改造,该船成为我国唯一的极地科学试验破冰船“雪龙”号。 除了功能性的“中途出家”,船龄性的“老骥伏栃”,古老的“雪龙”已经不能满足我国极地科学考试的艰巨任务。
照片来自互联网
培育出新的“雪龙”号,10年前,国务院特别会议批准立案,确立了“国内外合作设计、国内建设”原则,通过国际投标,芬兰阿克北极公司确定为“雪龙2”号合作设计的海外参与者。 目前,全球运行的破冰船70%来自阿克北级,该公司在冰池预报和破冰性能方面有丰富的经验,708家在开放性能和科学试验设计方面发挥了传统优势。
强力合作,深入合作,最后完成了集客船舒适性、货船运输量、舰船硬核性能为一体的强大科学试验船。
“与阿克北极共同设计的这7年间,从对接、探讨、改良到方案决定,前后过了多少夜,召开了多少次会议,发了多少封邮件,仅交流了多少次的图纸意见清单PCF(Plan Comment Form )就超过了1000件”雪龙2综合专业主任设计师
《雪龙2》号南极远征效果图
问到为什么不能完全实现自主设计,吴刚坦白,除了没有高级破冰船的实践经验,最大的困难是没有冰池。 “在水里航行和在冰里航行完全不同。 海冰的变化和破冰运动至今难以用电脑模拟,冰池的数据和专家的不足,一直是中国设计破冰船的首要问题”
审查:晶体管晶体