原標(biāo)題：抵達(dá)南極大陸冰蓋！“雪龍2”號的破冰“三板斧”了解一下

執(zhí)行我國第41次南極考察的“雪龍”和“雪龍2”號科考船，目前已經(jīng)抵達(dá)南極大陸冰蓋。“雪龍2”號正在執(zhí)行破冰任務(wù)，帶領(lǐng)“雪龍”號一起前往中國南極中山站的指定卸貨地點(diǎn)。走近“雪龍2”號，全方位感受中國第一艘自主建造的極地科學(xué)考察破冰船的獨(dú)特之處。

“雪龍2”號抵達(dá)南極大陸冰蓋 執(zhí)行破冰任務(wù)

“雪龍2”號作為極地科考破冰船，這里面涉及三個關(guān)鍵詞，極地、科考和破冰。眾所周知，極地就是專門用于南北極考察。而說到科考，“雪龍2”無論從船體設(shè)計還是設(shè)備裝備，都充分考慮了現(xiàn)代極地科考的需求。

說到“雪龍2”號的科考能力，要先從結(jié)構(gòu)設(shè)計說起。“雪龍2”號在船首設(shè)置了一個白色的桅桿，看似普通，實(shí)際上還有很大的科學(xué)觀測用途。

“雪龍2”號實(shí)驗師 裴佳豪：我們在科學(xué)桅上安裝了一套“海 冰 氣”界面的湍流通量設(shè)備，就是去測量海氣界面的物質(zhì)交換、能量交換，主要是水汽、二氧化碳，還有甲烷。可以更加深入地了解大氣的運(yùn)動，進(jìn)行氣候的預(yù)測。

在“雪龍2”號的船底下面，還有一個獨(dú)特設(shè)計——箱型龍骨。

“雪龍2”號船長 肖志民：簡單地講，就是我們在船底部，設(shè)置的一個大概60厘米的突出結(jié)構(gòu)，在冰區(qū)航行的時候，對水下的一些探頭和傳感器進(jìn)行保護(hù)，減少海冰對這些探頭的沖撞。第二方面就是我們船舶在航行的時候，船底會產(chǎn)生大量的氣泡，有了箱型龍骨，我們就可以屏蔽掉大部分氣泡的影響，提高這些探頭和傳感器的數(shù)據(jù)質(zhì)量。

在船尾，約600平方米的開放式作業(yè)甲板，不同規(guī)格的吊車，可以滿足設(shè)備收放和拖網(wǎng)作業(yè)。甲板上的8個標(biāo)準(zhǔn)集裝箱位，還可以用作集裝箱實(shí)驗室。

在船尾右舷是科考集中控制室，可以用于科考絞車、科考收放設(shè)備、水下設(shè)備等的集中操控和協(xié)同作業(yè)。

總臺央視記者 王楠：“雪龍2”號作為科考船，專門設(shè)有第一、第二通用實(shí)驗室、物理實(shí)驗室、低溫實(shí)驗室等580多平方米的實(shí)驗空間，當(dāng)科考作業(yè)的時候，隊員們?nèi)踊貋恚谝粫r間就可以在這里完成初步的樣本檢測和處理。

“雪龍2”號實(shí)驗師 裴佳豪：通二實(shí)驗室主要是用來做生物和化學(xué)實(shí)驗，這是我們的恒溫振蕩器，也叫做搖床，它是用來培養(yǎng)微生物的。這里是烘箱和恒溫培養(yǎng)器，超凈工作臺是微生物專業(yè)常會用到的一個設(shè)備。可以支撐大部分生物和化學(xué)的一些實(shí)驗。大洋作業(yè)期間，這里就會絡(luò)繹不絕，晝夜都會有人在處理樣本。

據(jù)了解，雪龍2號搭載的科考調(diào)查設(shè)備幾乎覆蓋所有的海洋調(diào)查項目，現(xiàn)在可以完成很多以往無法完成的科考作業(yè)。

“雪龍2”號實(shí)現(xiàn)船舶和科考智能化運(yùn)行

“雪龍2”號不但為極地科考量身打造了眾多現(xiàn)代化的設(shè)備，同時還擁有大量的智能化裝備，是一條非常“聰明”的科考船。這些智能化裝備在“硬件”和“軟件”上共同發(fā)力，相互配合，能實(shí)現(xiàn)船舶和科考的智能化運(yùn)行。

在駕駛臺，不僅可以監(jiān)控全船自身的狀態(tài)，在航行方面，除了常規(guī)的導(dǎo)航設(shè)備外，還有冰雷達(dá)、應(yīng)力監(jiān)測系統(tǒng)、綜合報警系統(tǒng)，在計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)和數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)的配合下，可以實(shí)現(xiàn)船舶和科考的智能化運(yùn)行。

“雪龍2”號船長 肖志民：雪龍2號的智能化水平是非常高的，它是中國第一艘拿到了智能船體、智能機(jī)艙、智能實(shí)驗室三個船級社智能符號的船舶。這條船的船體裝載了200多個船體應(yīng)力監(jiān)測的傳感器。在智能機(jī)艙方面，上千個傳感器遍布所有區(qū)域和設(shè)備，如果出現(xiàn)了異常，它都會發(fā)出精準(zhǔn)的報警，可以高效地找到相關(guān)負(fù)責(zé)人進(jìn)行排查或者檢修。

在駕駛臺，記者還看到了一套智能化的操控臺，船長說，這是動力定位系統(tǒng)，它可以讓船完成更精細(xì)化的作業(yè)。

“雪龍2”號船長 肖志民：通過風(fēng)速和流速的傳感器的信息，自動計算，控制船舶。最簡單的，可以讓船在海上定到一個位置不動，它的精度可以達(dá)到1米以內(nèi)。比如水下機(jī)器人的作業(yè)等等，都需要船舶有一個非常高的精度，才能夠完成這些項目。

不僅如此，船上的智能實(shí)驗室配備了科考設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)和科考協(xié)同系統(tǒng)，可以實(shí)時監(jiān)控科考設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，還能合理規(guī)劃科考作業(yè)時間。

“雪龍2”號船長 肖志民：像我們所有大型的科考支撐設(shè)備，智能化程度也非常高，都是遙控的，一個人就可以完成指揮和操作。這些先進(jìn)的設(shè)計，大大提升了我國在極地海域的科考能力和科考安全性。

“雪龍2”號的獨(dú)特“月池”設(shè)計

在“雪龍2”號上，有一個特殊的車間，它有一個很好聽的名字，叫做“月池”。什么是“月池”？它是用來做什么的？

總臺央視記者 王楠：在“雪龍2”號的舯部，也可以說是在船的肚子里，有這樣一個非常寬敞的空間，這就是“雪龍2”號的月池車間。在這個車間，藏了一個約3米見方的“洞”。在船上開洞，這聽起來有點(diǎn)匪夷所思。其實(shí)它是一個豎狀井道，通過這個井道，可以向下直接進(jìn)入大海，而這個“洞”有個好聽的名字，就是月池。

為什么叫做月池？船長告訴記者，月池的最初設(shè)計是個圓形井道，當(dāng)潛水員通過井道進(jìn)行水下作業(yè)時，向上看，井道就像月亮一樣。而在船里看這個井道，又很像一個小水池，所以名字就叫做月池了。

“雪龍2”號船長 肖志民：月池簡單來講，是方便我們下放和回收設(shè)備用的。是一個非常棒的一個設(shè)計。月池系統(tǒng)是有一個施放軌道的，設(shè)備在施放和回收的時候，即使再大風(fēng)浪，它也不會擺幅特別大，提高了我們作業(yè)的安全性，還有提高了對環(huán)境的適應(yīng)性，以往很多我們沒法開展作業(yè)的密集冰區(qū)，現(xiàn)在都可以開展作業(yè)，對我們來說幫助是非常大的。

問題來了，月池會漏水嗎？

“雪龍2”號船長 肖志民：因為月池的下蓋是向外打開的，用之前把水先打進(jìn)來，和外面的水平面是一致之后，下蓋才能打開，這樣它就沒有壓力了。等作業(yè)結(jié)束之后，我們會把下蓋合上，把水抽干，水的壓強(qiáng)會讓月池的下蓋越壓越緊，所以它不會漏水，是利用海水的反向壓強(qiáng)。

當(dāng)然，月池車間不止月池一個功能。頂部有一臺具有回轉(zhuǎn)和伸縮變幅功能的行車綜合吊，溫鹽深采水器的鋼纜長達(dá)1萬米，可以滿足設(shè)備轉(zhuǎn)運(yùn)、舷外水文生物、物理海洋多參數(shù)理化數(shù)據(jù)采集與探測系統(tǒng)等作業(yè)需求。

“雪龍2”號實(shí)驗師 裴佳豪：常規(guī)情況下，我們會把舷側(cè)門打開，把行車吊推出去，把CTD（溫鹽深采水器）或者是垂直網(wǎng)吊到海里，進(jìn)行采樣。

“雪龍2”號的破冰“三板斧”

破冰，是“雪龍2”號的關(guān)鍵詞之一，顧名思義就是要能在冰區(qū)破冰航行。自從在11月24日進(jìn)入冰區(qū)后，“雪龍2”的破冰能力開始逐漸顯現(xiàn)。

總臺央視記者 王楠：我們跟隨“雪龍2”號來到了南緯65度左右，浮冰越來越多，這個“轟轟”聲就是“雪龍2”撞擊浮冰的聲音，同時伴隨的還有船身輕微的抖動。

“雪龍2”號船長 肖志民：我們現(xiàn)在正在中山站外圍的浮冰區(qū)航行，現(xiàn)在大概冰的密集度是5到6成，偶爾能到8到9成，冰厚大概1.5米左右。我們現(xiàn)在屬于一個連續(xù)航行的狀態(tài)，正在給“雪龍”號引航。船速現(xiàn)在大概九節(jié)左右。因為現(xiàn)在冰的密集度并不高，冰厚還可以，比較容易的。

“雪龍2”破冰方式一：連續(xù)破冰

船長告訴記者，“雪龍2”的船體強(qiáng)度達(dá)到PC3級，它能以每小時2到3海里的船速，連續(xù)破1.5米的冰加0.2米積雪，填補(bǔ)了我國極地考察重大裝備的空白。像剛才船長說的，就是“雪龍2”號的破冰方式之一——連續(xù)破冰。

“雪龍2”號船長 肖志民：我們船頭是一個冰刀的結(jié)構(gòu)，沒有一般商船的突出的球鼻艏，這種結(jié)構(gòu)可以讓船更容易地進(jìn)行破冰的航行。

“雪龍2”破冰方式二：沖撞式破冰

當(dāng)冰層厚度超過1.5米時，“雪龍2”的辦法就比較直接了。

“雪龍2”號船長 肖志民：如果超過了1.5米，達(dá)到2到3米的話，可能“雪龍2”號就要沖撞式破冰。后退2到3個船身，然后再加速向前沖擊，保持一個前進(jìn)的狀態(tài)。

為了進(jìn)行沖撞式破冰，船頭水下部分是一個約20度的銳角，它能幫助船體沖上冰層，借助自重和動能將冰層壓碎。如果重量還不夠，那么雪龍2號還可以將數(shù)百噸海水注入船內(nèi)水艙，進(jìn)一步增大重量。

當(dāng)然，這樣的暴力撞擊只有一身真正的鋼筋鐵骨才能承受，所以，“雪龍2”號的船身不僅擁有排布更密的橫骨，還裝備了更高強(qiáng)度的低溫特種鋼，以及抵抗冰雪的特殊涂料等等。

“雪龍2”破冰方式三：艉向破冰

在南極，海冰的情況多種多樣，最硬的骨頭要數(shù)橫亙在船前的一條條的冰脊，它由浮冰擠壓而成，松散的結(jié)構(gòu)容易把船卡住，令其難以脫身。無論是連續(xù)破冰還是沖撞式破冰，都屬于艏向破冰，也就是向前開。為了應(yīng)對冰脊的復(fù)雜情況，“雪龍2”號特別裝備了一個王牌“殺手锏”，這就是破冰的第三種方式。

“雪龍2”號船長 肖志民：“雪龍2”號的船尾是經(jīng)過加強(qiáng)的，在設(shè)計上是比較平滑的一個設(shè)計。當(dāng)艉向破冰的時候，船尾會把艉部的海冰壓碎，螺旋槳會將壓碎的海冰排到前面去，這樣我們就可以完成艉向破冰，一邊破冰一邊向后退。

為了實(shí)現(xiàn)艉向破冰，船尾下方有兩臺能夠360度轉(zhuǎn)動的吊艙推進(jìn)器，就是它底部高速旋轉(zhuǎn)的螺旋槳像破冰機(jī)一樣，把海面下的冰脊削碎，并形成抽吸作用，實(shí)現(xiàn)上下夾擊。這也讓“雪龍2”號成了全球第一艘采用船尾、船首雙向破冰技術(shù)的極地科考破冰船，也是目前我國最強(qiáng)的極地科考破冰船。

“雪龍2”號后續(xù)將前往秦嶺站 繼續(xù)科考任務(wù)

在完成破冰后，“雪龍2”號將和“雪龍”號一起前往中國南極中山站的指定卸貨地點(diǎn)，接下來，還將前往今年正式開站的我國第五個南極考察站秦嶺站，繼續(xù)執(zhí)行考察任務(wù)。

[來源：央視新聞客戶端 編輯：孫寶震]