秦 琦
2015年年底,英國(guó)訂造了一艘新一代科考破冰船,以增強(qiáng)英國(guó)在極地的科考能力。該型柴電推進(jìn)船船長(zhǎng)125~130米,可以提供最廣泛的極地科考和數(shù)據(jù)分析任務(wù),包括配備尖端的海洋機(jī)器人和航空系統(tǒng)以及為南極科考基地提供再補(bǔ)給能力。新一代多功能極地科考和后勤保障船項(xiàng)目由NERC英國(guó)南極調(diào)查局(BAS)資助,既可以為英國(guó)在南極的5個(gè)科考站提供后勤保障,又可以在極地區(qū)域承擔(dān)多學(xué)科科考任務(wù)。
作為英國(guó)政府未來五年科學(xué)研究預(yù)算的一部分,該型極地科考船舶以及相關(guān)設(shè)施的設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營(yíng)投資超過2億歐元(3.04億美元),其中設(shè)計(jì)和建造費(fèi)用約為1.7億歐元(2.58億美元)。目前該型船的具體參數(shù)尚未確定,但預(yù)計(jì)2018年交付給英國(guó)自然環(huán)境研究理事會(huì)(NERC),屆時(shí)將躋身全球最大和性能最優(yōu)的科考船行列。新建合同招標(biāo)工作已于2015年3月開始,11月確定訂單,在完成試航后預(yù)計(jì)2019年9月投入使用。
據(jù)了解,新一代破冰船最終將承擔(dān)英國(guó)2艘極地船舶——99米的“James Clark Ross”號(hào)和80米的“Ernest Shackleton”號(hào)作用,“James Clark Ross”號(hào)是一艘專用的冰級(jí)研究/后勤保障船舶,主要負(fù)責(zé)在北極、亞北極和南部海域的科考任務(wù),“Ernest Shackleton”號(hào)主要用于極地后勤保障。報(bào)道稱,新項(xiàng)目源于政府部門對(duì)技術(shù)和操作性能提高的需求,以確保未來英國(guó)極地科學(xué)和認(rèn)知在國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)力。相比于現(xiàn)有船舶,新科考破冰船將具備更大的破冰能力和續(xù)航力。船上配備有直升機(jī)設(shè)施,可增大地理研究范圍。性能的改善可以降低在這些地區(qū)進(jìn)行研究的風(fēng)險(xiǎn),可以開展現(xiàn)有船舶無法進(jìn)行的科學(xué)研究。
該型船將支持海洋學(xué)、海洋生態(tài)系統(tǒng)、地球物理學(xué)以及其他研究任務(wù),有助于感知極地環(huán)境的變化。先進(jìn)的船舶性能將有助于提升英國(guó)在科考領(lǐng)域的國(guó)際領(lǐng)先地位,了解遠(yuǎn)程環(huán)境對(duì)全球氣候變化的影響,獲取政府、商業(yè)以及社會(huì)團(tuán)體所需的相關(guān)信息。據(jù)了解,英國(guó)打造一支技術(shù)密集和資本密集的破冰船隊(duì),一方面是展示其在環(huán)境科學(xué)上的實(shí)力,另一方面是保持其在南極、??颂m群島、南喬治亞島和南桑威奇群島的長(zhǎng)期存在。
船體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)、動(dòng)力、船型將確保該船能夠在更深的浮冰區(qū)域操作,優(yōu)于英國(guó)現(xiàn)有研究船。操作技術(shù)規(guī)格書要求船舶能夠以3節(jié)的航速破除最大厚度為2米的浮冰,續(xù)航力達(dá)到80天(極地60天)。
設(shè)計(jì)和工程咨詢公司Houlder負(fù)責(zé)編制該船的需求說明以及準(zhǔn)備和優(yōu)化概念設(shè)計(jì)。NERC與英國(guó)以及國(guó)際性的船舶與極地科學(xué)團(tuán)體討論了設(shè)計(jì)與操縱要求。Houlder公司提交的基本布置圖顯示該船總長(zhǎng)125米,寬24米,結(jié)構(gòu)吃水7.5米,總載重噸位為4400t,采用1套多發(fā)動(dòng)機(jī)柴電裝置,確保船舶具備所需的破冰能力,敞水航行速度為13節(jié),最大服務(wù)航速為16節(jié)。該科考船可容納60名科學(xué)家和技術(shù)支持人員。
4臺(tái)主發(fā)電機(jī)組將電能輸送給2臺(tái)推進(jìn)電機(jī),驅(qū)動(dòng)雙軸系和螺旋槳。船首配有橫向推力器輔助操縱。在建議的布置中,主機(jī)布置在左右舷兩個(gè)艙室,中間采用橫向艙壁和滑動(dòng)水密門隔離。該布置還設(shè)有2間主配電室和2間推進(jìn)配電室。主機(jī)和驅(qū)動(dòng)的這種布置方案可以確保高等級(jí)的冗余性和操作靈活性。
該船將配備環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以搜集深水和海面數(shù)據(jù),船上還設(shè)有多個(gè)柔性實(shí)驗(yàn)室,同時(shí)提供有集裝箱式實(shí)驗(yàn)室。船上科考設(shè)備的混合以及范圍表明了在海洋、空氣和低溫環(huán)境領(lǐng)域內(nèi)的生物、化學(xué)、物理和地理之間的交叉關(guān)系。甲板和實(shí)驗(yàn)室的這種多學(xué)科搭配對(duì)于提供低成本的大型極地科考項(xiàng)目是十分關(guān)鍵的。船上設(shè)備包括高精度聲學(xué)定位系統(tǒng)(HiPAP)、1套能夠在淺水和深水操作的水聲系統(tǒng)、1臺(tái)聲學(xué)多普勒流速剖面儀(ACDP)、1臺(tái)位于船體底部且用于觀察船底水柱的聲納、以及1臺(tái)全方位聲納。船上還配備有遠(yuǎn)程操作設(shè)備(ROV)、水下自動(dòng)化設(shè)備(AUV)、深水觀測(cè)裝置和系泊設(shè)備,有助于觀測(cè)海洋發(fā)展過程和特定海域環(huán)境。這些自主化設(shè)備的配備提供了海洋測(cè)量多種手段,并獲得極大時(shí)空范圍內(nèi)的大量高分辨率數(shù)據(jù),減少船上日常測(cè)量需求。預(yù)計(jì)這些技術(shù)的出現(xiàn)將增加未來對(duì)此類高性能船舶的需求,因此該型船將成為這些系統(tǒng)和水下裝置(包括NERC公司的“autosub”迷你潛艇機(jī)器人)的部署和回收平臺(tái)。除了舷外吊運(yùn)系統(tǒng),月池也可以用于投放這些機(jī)器人系統(tǒng)。
在概念布置中,首部甲板可以實(shí)現(xiàn)抬升,進(jìn)而形成全寬度的直升機(jī)降落平臺(tái)(位于兩個(gè)機(jī)庫上方)。NERC稱,直升機(jī)可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離的研究部署,提供補(bǔ)給,進(jìn)行空中調(diào)查、投放儀表以及對(duì)需要經(jīng)過的浮冰航道進(jìn)行測(cè)量。正是這些原因,近年來大部分極地科考船均配備有直升機(jī)甲板和機(jī)庫。
在設(shè)計(jì)草案中,敞開式尾部工作甲板配備有位于右舷的50t起重能力/18米(或20t起重能力/33米)的起重機(jī),并且在船尾配備有2臺(tái)5t的起重機(jī),此外還配備有2臺(tái)5.5t的起重機(jī)。水平艙口可以作為2個(gè)1250m3貨艙的通道。
根據(jù)歐盟采購法律規(guī)定,新建合同必須進(jìn)行全球競(jìng)標(biāo)。英國(guó)受建造能力有限的原因可能會(huì)在其他國(guó)家建造,例如2013年交付的英國(guó)NERC研究船“Discovery”號(hào)是在西班牙建造,該 船長(zhǎng)100米,5952GT,柴 電推進(jìn),投資費(fèi)用為7500萬歐元(1.14億美元)。