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“雪龙2”号的使命

新闻来源:中国船检    浏览量:589 胥苗苗 2018-08-24
        近日,我国首制极地科学考察破冰船“雪龙2”号在江南造船正式入坞建造,“雪龙2”号的设计和建造符合最新规范要求,各项性能指标处于世界前列。“雪龙2”号将于2018年8~9月下水,2019年交付使用,该船交付后将与“雪龙”号组成极地考察船队,极大提升我国在极地海洋区域的综合考察能力。
        中国极地科考船的新标杆
        在中国庞大的科考船队中,最著名的莫过于“雪龙”号极地科考船,她是中国第三代极地破冰船和科学考察船,是中国最大的极地考察船,也是中国唯一能在极地破冰前行的船只。该船是乌克兰赫尔松船厂在1993年3月25日完成建造的一艘维他斯·白令级破冰船,1993年中国从乌克兰进口后按照中国需求进行改造而成。“雪龙”号耐寒,能以1.5节航速连续冲破1.2米厚的冰层(含0.2米雪)。自1994年10月首次执行南极科考和物资补给运输,“雪龙”号已先后34次赴南极,足迹遍布五大洋,创下了中国航海史上多项新纪录,可谓中国极地科考的急先锋。
        2016年底,由中国自主建造的首艘破冰船“雪龙2”号极地考察船在江南造船(集团)举行开工点火仪式,2017年9月26日,“雪龙2”号开始连续建造。据中船集团708所极地科考船总设计师吴刚介绍,相较于“雪龙”号,“雪龙2”号的能力更强,具体体现在以下几个方面。一是其为全球第一艘符合国际最新规则的极地科考船;二是安全性高,通过结构设计,具有很强的防寒能力,也很环保;三是破冰能力强,达到PC3级,能在1.5米厚度冰、0.2米厚度雪的海况下,以2~3节航速连续破冰行驶。而且,它采用双向破冰设计。在遇到很难“拱”的冰脊时,船体可以转动180度,让船尾变成船头。尾部的螺旋桨能在海面下削冰,把10多米高的冰脊“掏空”,从而突出重围;四是智能化,拥有智能机舱,便于飞机在甲板上起降;能通过传感器等设备进行船体全寿命监测,如与冰面刮擦后,能自动预警。
        据悉,“雪龙2”号由国内设计院、船级社、船企负责详细设计、施工设计、建造工艺等的优化、审核。经过各方共同努力,不断优化与细化设计,完成了详细设计和审图、建造工艺制定、关键技术攻关、科考设备采购等各项准备工作。新建极地破冰船被分解为114个分段分别建造,然后合成11个大分段,最终合拢拼装。同时,为了最大程度提高效率,项目采用资源管理系统,对项目预算、采购程序、合同管理、经费使用等进行全方位管控,特别是采用电脑建模方式,先根据基本设计图纸完成全船建模,然后根据详细设计进行修改,尽量提前解决连续建造阶段可能遇到的各种工艺问题,减少浪费和返工,建造速度大大加快。可以看出,“雪龙2”号的设备将更加先进,更好地满足极地科考的需求。“雪龙2”号预计将于2018年8~9月下水;2019年交付使用,2019年7月驶往北冰洋,执行北极科考任务。
        中国极地标准日益完善
        极地开拓离不开先进的极地科考船,而极地科考船舶的建造则离不开相应的标准规范引领,CCS在极地科考船舶建造规范技术引领方面扮演着重要的角色。
        依托系列极地航行实践,中国船级社(CCS)在现有的冰级规范基础上,制定并颁布了我国极地船舶及其航行的技术和操作规范和指南,建立了完整的规范标准体系,在加快我国极地装备自主创新研发进程、降低对国外技术依赖,提高自主研发水平、抢占国际极地船市场订单等方面做出了积极的努力。据CCS上海规范所副所长钟晨康介绍,在标准规范方面,2016年3月CCS率先发布和出版极地船舶设计、建造、操作、检验与发证的指导性文件《极地船舶指南》,系统全面地理解和实施IMO目标型《极地规则》、中国船级社的船舶冰级规范和防寒规范,为基于风险的极地船舶设计、建造和航行管理提供有力指导。同年12月,CCS制定了《低气温环境下操作船舶的补充规定》,提出了暴露于低温(最低日均低温低于-10℃)环境的船体结构和机械设备材料、起居和工作舱室、液舱、甲板设备和系统、甲板工作区域和脱线通道、救生和消防安全设备和系统、航行设备等方面的防寒措施的技术要求,该技术要求纳入中国船级社《钢质海船入级规范》2016修改通报第8篇第23章,既提供了我国IMO极地规则履约的行业标准,又填补了国内低温环境操作船舶技术标准空白。同时,2016年12月27日,结合“永盛”轮北极试航项目成功经验和“雪龙”号长期在南北极进行科考获得的实践经验,CCS与中远海运集团联合发布全球首部符合极地规则要求的《极地水域操作手册编制指南》。该指南不仅可用作特定船舶极地水域操作手册(PWOM)编制范本,也是有用的船员培训教材和验船师实施符合性和适宜性验证的依据。指南的发布对于中国航运业履行《极地规则》、推动北极航运具有良好的指导意义。今年6月1日,CCS还发布了《冰区操作船体监测与辅助决策系统指南》。该指南将应用于我国首艘新建极地科考破冰船(PC3)的冰区航行监测系统。
        在技术方面,早在2013年1月1日,CCS就开发和发布了COMPASS-极地船船体结构和螺旋桨强度校核软件。该软件已成功应用于新建极地科考船的审图入级和极地多用途集装箱船、极地自破冰科学考察船等极地船基本设计认可。此外,CCS还积极研究极地救生设备设计、认可和试验方法。通过极地服务温度(PST)为-35℃的极地救生设备低温试验,解决极地航行船舶救生设备选配、设计和验证技术方案,也为其他船上设备保持低温下运行功能提供技术路线。基于冰水池模型试验方法,CCS采用首部先行和尾部先行两种冰区作业模式,研究冰级规范中船体区因子确定方法。该成果已在我国“雪龙2”号极地船型审图过程中获得应用,对于进一步验证该船的船体区加强范围、船体区因子取值方法等具有关键指导价值。
        在“雪龙2”号的建造过程中,根据极地船舶舱室多、要求高、机舱空间狭小,系统复杂、设备布置难度大且复杂等特点,CCS通过与船厂合作攻关,在生产设计控制和现场检验对每个环节都进行了重点监控。通过严格地控制,总结现场检验的经验,在冰区结构建造控制、低温钢/高强度钢焊接控制、减振降噪控制、重量重心控制、薄板结构建造控制变形、电力推进基座安装平面控制、动力定位现场检验等各个方面按照公约规范要求首次形成了CCS极地科考船的现场检验标准,全面提升了CCS极地科考船舶领域的建造检验能力。
        CCS全力护航“冰上丝绸之路”
        近年来,国际极地形势正在发生快速和深刻的变化,极地主权主张、资源开发利用和应对气候变化等成为普遍关注的热点问题。相关国家纷纷强化极地战略,加大投入,以图取得极地战略主动权,这一态势在两极海洋区域尤为明显。
        目前,面向全球气候和环境变化的极地海洋科学研究已成为一个与人类生活和社会发展息息相关的研究领域,成为人类实现可持续发展的理论基础和科学保障,而极地海洋探测技术是人类认识、研究和开发利用极地海洋的技术支撑和条件保障。由于极地海洋成为极地事务关注的焦点地区,各国纷纷建造适于极地海洋冰区航行和调查作业的船舶,特别是提高破冰能力,设计和建造新一代考察破冰船,更新和改造老船队。
        中国政府高度重视极地科考事业,已经开展了34次南极科考以及8次北极科考,并先后发布了关于南北极政策的白皮书。2017年7月4日,习近平总书记在莫斯科会见俄罗斯总理梅德韦杰夫的时候正式提出:“要开展北极航道合作,共同打造‘冰上丝绸之路’。”“冰上丝绸之路”概念的提出引起了世界的高度关注。在极地科考装备政策层面,去年12月,国务院办公厅公开发布了关于推动国防科技工业军民融合深度发展的意见,其中明确提出,要积极研发高等级专业破冰船、极地自破冰科学考察船、极地救助船、极地半潜运输船、极地资源勘探船及极地专用核心配套设备、材料等,支撑海洋领域重大工程。同时,我国国家海洋局已经规划拓展两极海洋战略空间,大幅度加强北冰洋、南大洋综合考察,并将极地环境和资源调查作为极地考察重点任务。
        极地开拓,装备先行,标准引领。据中船集团708所极地科考船总设计师吴刚介绍,具备全年和多种功能的重型极地破冰船建造是我国极地科考船未来发展方向。与现有的船型相比,新一代重型极地科考破冰船在破冰以及防寒能力方面性能突出。按照初步设想,新型号可以在冰盖厚度接近3米的海面上持续破冰前行,还可以在零下45度的极寒条件下长时间工作,因此完全具备在南、北极地区执行长时间驻留任务,使得中国能够实现在海洋领域建设全球观测网络的目标。未来新船建成后,将主要执行破冰护航、长期科考以及应急救援这三大主要任务。与此同时,从国外新服役或新建的海洋科考船的发展趋势来看,大都已经装备无人深潜器,并应用最新计算机和人工智能技术,智能化程度高,布放之后可独立在水下执行探测和识别水下目标,能够取样或完成各种人力无法胜任的水下环境和目标数据采集工作。如印度“Sagar Nidhi”号、美国的“Neil Arm-strong”号、澳大利亚的“Investigator”号,以及英国“James Cook”号、“Discovery”号等。
        作为一个海陆并进的国家,中国应该在海洋科考船上有更多的投入,以便在海洋科考领域站稳脚跟。近年来在海洋、极地科考领域,中国取得了许多举世瞩目的成就,而在建的众多先进科考、极地船舶则会使中国向成为海洋强国的目标更进一步。下一步,CCS还将依托工信部项目参与重型极地破冰船关键技术研究,研究开发极地专用破冰船的技术标准,以及低温环境下设备和系统性能、试验和认可标准,在标准、技术以及现场检验等方面全面发力,进一步提升极地科考船舶的技术和服务能力,更好地为我国“冰上丝绸之路”、海洋强国战略贡献力量。 
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