双龙探极新破冰时代,这条憨萌国产大船表现如何？

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导语：两极作为人类最后一片净土，其特殊的地理位置和环境资源价值吸引了世界各国普遍关注。世界各国都把极地区域视为影响未来地缘政治和世界经贸的重要因素，扩大在极地地区的实质性存在。而实施极地科学考察实验需要强大的运载交通工具，从20世纪80年代起中国逐步对极地地区进行了科学考察，经历40多年的发展，我国的极地考察船的发展是怎样的呢？下面做一些介绍。

一、极地破冰船必备绝技-破冰能力如何？

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在盘点国内的科考船前，我们先来科普一下极地破冰船必备的绝技-破冰能力。按航区内海冰冰龄、厚度、强度的不同，大致可分为当年冰（当年冰龄，层冰厚度不超过1.2m，海冰强度相对较低）与多年冰（两年及两年以上冰龄，层冰厚度最大可达3.0m以上，海冰强度高）2大类。国际船级社（IACS）对破冰能力划分为PC1~PC7，破冰能力逐渐降低，如图1和表1所示。在破冰作业时，船艏受到集中载荷的作用，靠船体自身重量或高冲击力劈开冰层进行破冰。因此，破冰船体一般短而宽，显得头部特别大，看起来有些憨萌。

表 1 国际船级社对破冰等级的划分

图为各船级社PC等级对比表/中国造船 作者：吴刚

二、我国极地科学考察船-成长势头怎样？

我国极地考察船，从“向阳红10”号到刚刚交付的“雪龙2”号，历经四次更新。总体来看，前两代极地科考船，都是“非专业”的极地科考船，几种科考船的主要参数如表2所示。

表 2 中国发展的历代科考船主要参数

“向阳红10”号科考船实际上是大型远洋综合调查船。船体采用B级冰区加强，任意一舱破损而不沉。但“向阳红10”号不具备冰区航行能力，只能遗憾地退出南极科考舞台。

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图为“向阳红10”号远洋调查船/中国水运报 作者：段雪琼

1985年国家南极考察委员会从芬兰购买了 “雷亚”号杂货船。随后改装成 “极地”号科考船，成为我国第二代极地考察船。加装直升机平台机库、减摇装置，首侧推等极地科考设备。1986年“极地”号圆满完成了长城站扩建和科学调查任务。随着中山站的建成，面对南极高纬度的严重冰情，“极地”号终因抗冰能力和船龄的限制退出了中国极地考察船序列。

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图为“极地”号科学考察船/极地之门网站/http://www.polar.org.cn/stationDetail/?id=72

图为“雪龙”号极地考察船/新民晚报 记者：董纯蕾/中国极地研究中心官网

为了能够及时进行极地科考任务，国家于1993年低价购买了乌克兰赫尔松船厂建造的B1级破冰运输船，并改装成 “雪龙”号极地考察船。其破冰等级达到PC6级（也属于轻型破冰船），能以1.5节航速连续破冰1.2米（含0.2米雪）前行，成为我国极地科考船的主力军。进入21世纪以来，极地科研工作急迫需要建造一艘符合特殊作业环境、满足高标准航行和作业要求的极地科考破冰船。“雪龙2”号于2009年批准立项，并确立“国内外联合设计、国内建造”的原则。组建了由芬兰Aker北极科技公司承担基本设计、中船重工第七〇八研究所承担详细设计的联合设计团队，并由江南造船厂负责建造。

图为“雪龙2”号极地考察船冰区航行图/百科知识 作者: 夏立民

二、“雪龙2”号科考船的船体创新与特点

（一）打造创新型科考船

“雪龙2”号科考船选择芬兰Aker公司进行合作设计，根本原因在于我国没有（目前仍没有）冰池试验场地和专业测试人员。国际上共有三大主力冰池（俄罗斯克雷诺夫研究院冰池、芬兰阿克北极冰池、德国汉堡冰池）在设计方面积累深厚，因此不得已选择中外联合设计。“雪龙2”号创新设计在于采用双向破冰和下沉式龙骨设计。通过改进艏部龙骨位置，使得航行过程中产生的气泡从船舶两边释放，降低80%~90%的底部气泡聚积现象，降了气泡对声学设备的干扰。

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（二）创新智能型科考船

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“雪龙 2 号”拥有集智能航行、智能能效、智能机舱、智能船体于一体的综合平台，全船共安装设置了 7000 多个智能感应“神经系统”。这套智能化平台可以对内、对外收集信息，优化船体功能，也可以满足在复杂的环境中实现自动驾驶，实现全船信息的全方位智能感知、获取、交换和展示。

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图为“雪龙2”号科考船驾驶台和动力定位操作台/百科知识 作者: 夏立民

（三）发展科研为主，运输为辅型极地科考船

“雪龙2”号具备强大的科研平台，要归功于采用大格局和柔性化实验室设计理念，在有限的实验室空间内实现“科考为主，运输为辅”的功能定位。配备有第一和第二通用实验室、物理实验室、低温实验室等实验平台，实验室采用柔性设计，可根据不同的航次任务进行灵活布置。

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表 3 “雪龙2”号科考船实验室设计/极地研究 作者：陈清满

物理实验室主要用于布置物理海洋学、海洋生物学及地形地貌调查 (如多波束、浅剖、测深等)等室内终端设备。第一(干湿)通用实验室可根据需求用作海洋生物实验室，亦可用作综合地球物理实验室、海洋地质实验室等。第二(干湿)通用实验室可根据需求用作化学、生物实验室。可进行表层海水采集和预处理、常规化学实验、大气化学实验等。

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图为“雪龙2”号科考船的物理实验室//极地研究 作者：陈清满

图为“雪龙2”号科考船第一（干湿）通用实验室/极地研究 作者：陈清满

图为“雪龙2”号化学实验室/百科知识 作者: 夏立民

“雪龙2”号科考船实验室配备了极地海洋/大气/海冰环境、地球物理和海洋生物生态的大气、水面、水体和水底调查设备。该船配备有深水多波束测深仪、中浅水多波束测深仪、声学多普勒流速剖面仪、深海浅地层剖面仪、科学鱼探仪、水下全方位声呐等声学设备，温盐深剖面仪(CTD)、船载走航剖面观测系统(MVP)、240 道地震探测系统、深海拖曳系统等探测设备以及生物多联网、电视抓斗、22 m 长柱状沉积取样器等采样设备，可满足多学科探测和采样需求。同时在船中设有160 m2的月池车间，并设有一个3.2 m×3.2 m 的月池（直通海水的“井口”，被称为“月池”）及CTD 收放系统，用于在完全冰区或恶劣海况下的CTD作业。集装箱移动实验室是船载实验室的重要补充，目前“雪龙 2”号配置了10 个(3个专业实验室，7个辅助集装箱)。

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图为 “雪龙2”号柱状海底取样器和π型吊架（用于绞车缆绳或者仪器设备的施放）/百科知识 作者: 夏立民

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图为 “雪龙”2号月池系统与分层采水装置/百科知识 作者: 夏立民

图为 “雪龙”2号移动式科考集装箱/百科知识 作者: 夏立民

三、“雪龙 2”号极地科考船-工作和居住环境ok吗？

考虑到“雪龙 2”号长时间出航，在设计上充分照顾了乘员的舒适性和安全性。住舱和实验室均有保温设计，配备双层玻璃，全船可以保持恒温恒湿。科考队员不需要房门钥匙，一款腕带式装置就是门卡，这款装置还自带定位系统，可随时获知人员位置。依托船载的卫星通信系统，船上设有手机基站，乘员可以便捷地使用手机与家人通话，费用相当于国内漫游。

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图为 “雪龙2”号健身房、休息间和餐厅一角/深圳大事件 东方网 信德海事

结语

随着“雪龙2”号于2019年7月11日在上海正式交付使用，当年正式编入中国第 36 次南极考察队首航南极，与“雪龙”号一起执行南极考察任务。自此，我国极地科考进入了“双龙探极”新时代。她的服役为我国的极地科研事业补充了新鲜血液，相信将来随着科技的进步，我国还会出现更加先进的“雪龙”号。

参考文献：

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[1] 张炳炎.“向阳红10号”远洋调查船[J].船舶工程,1985(04):1-3.

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[2] “极地”号科学考察船[EB/OL]. http://www.polar.org.cn/stationDetail/?id=72.

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[3] 张福民,徐宁,冯志根,吴刚,张东江,冯树才,王燕舞,杨海.“雪龙”号极地破冰科学考察船整体设计改造工程项目技术特点介绍[J].船舶,2017,28(S1):50-54.

[4] 黄维,于洋.“雪龙2”号极地科考破冰船舾装设计要点简析[J].船舶,2020,31(05):1-10.

[5] 王娜娜.“雪龙2”号—智能极地科考引领者[J].船舶工程,2019,41(07):7-12.

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[6] 夏立民.跟我登上“雪龙2”号破冰船[J].百科知识,2020(32):24-28.

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