李忠東

2024年元旦凌晨，備受矚目的身披中國(guó)紅的“雪龍2”號(hào)破冰船再次駛向南極，在南極洲的浮冰區(qū)犁開一條水道，一路向南，拉開我國(guó)第四十次南極考察的序幕。1月4日下午，“雪龍2”號(hào)到達(dá)作業(yè)海區(qū)——阿蒙森海。

獨(dú)特設(shè)計(jì)多

“雪龍2”號(hào)是我國(guó)第一艘自主建造的極地科學(xué)考察破冰船，于2019年7月交付使用，填補(bǔ)了我國(guó)在極地科考重大裝備領(lǐng)域的空白。它長(zhǎng)122.5米、寬22.3米，吃水7.85米，能夠在3.704～5.556千米/時(shí)的航速下，在1.5米厚的冰層加0.2米的雪層環(huán)境中航行，可在原地自由進(jìn)行360°轉(zhuǎn)向，續(xù)航力達(dá)到37040千米。在額定人員編制的情況下，中途不補(bǔ)給，最長(zhǎng)可以在海上連續(xù)活動(dòng)60天。

“雪龍2”號(hào)由4臺(tái)總功率達(dá)23000千瓦的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電為主動(dòng)力推進(jìn)裝置及全船生活科考設(shè)備供電，還配備了空壓機(jī)、變頻水泵、鍋爐經(jīng)濟(jì)器等先進(jìn)的機(jī)電動(dòng)力輔助設(shè)備，以及先進(jìn)的海洋調(diào)查和觀測(cè)設(shè)備，為日常航行、破冰引航、船站輸油、科學(xué)考察等提供了有力保障。它還設(shè)計(jì)了兩個(gè)直升機(jī)機(jī)庫(kù)以及起降直升機(jī)的停機(jī)坪。

為了提高破冰效率，“雪龍2”號(hào)設(shè)計(jì)成長(zhǎng)距較短但橫距較為寬展的錘子形船體，并進(jìn)行了船頭加固，產(chǎn)生較為明顯的傾斜角，以保證船能夠順利攀上冰層。由于近極地水質(zhì)較為特別，在鍍層以及材料選擇方面，充分考慮了防撞抗寒與防腐蝕等因素，船體入水部分用合金材料打造的鋼結(jié)固定。

船艉中部的“水密月池”是一個(gè)凈寬3.2米、深達(dá)底層甲板的正方形“井口”?？瓶純x器設(shè)備可以從船甲板直通海底，即便是在100%海冰覆蓋的海區(qū)，也能進(jìn)行采樣作業(yè)。另外，160平方米的作業(yè)月池車間可滿足設(shè)備轉(zhuǎn)運(yùn)、舷外水文生物和CTD作業(yè)（測(cè)量海水溫度、鹽度、壓力、溶解氧）的需求?！八茉鲁亍睂?shí)現(xiàn)完全水密封，極大地提高了操作效率和安全性。

破冰能力強(qiáng)

作為全球第一艘艏艉雙向破冰船，“雪龍2”號(hào)無論前進(jìn)還是后退都可航行。

船艏安裝有一個(gè)破冰艏柱，全靠它與冰塊進(jìn)行“廝殺”，前進(jìn)時(shí)可以通過撞擊將厚厚的冰面撕裂開來。如果把“雪龍2”號(hào)比作一把“匕首”，那么，破冰艏柱就是“匕首”鋒利的“刀刃”。破冰艏柱的材料比較特殊，由耐低溫高強(qiáng)鋼EH36打造，能夠在零下40多攝氏度的環(huán)境中保持足夠的強(qiáng)度與韌性。它長(zhǎng)約5米，厚度達(dá)到100毫米，焊接時(shí)需要數(shù)十人同時(shí)操作，工藝難度高。否則，它在撞擊冰層的時(shí)候，焊縫就有可能發(fā)生變形、撕裂的現(xiàn)象。

船艉裝有兩個(gè)141噸重的螺旋槳，通過高速旋轉(zhuǎn)的力量將冰層劈碎，能實(shí)現(xiàn)在20米當(dāng)年冰冰脊（含4米堆積層）加20厘米雪層不被卡住，可實(shí)現(xiàn)無限航區(qū)的包括極區(qū)的航行和作業(yè)。

智能程度高

“雪龍2”號(hào)是一艘智能化船舶，裝備了智能船體、智能機(jī)艙、智能實(shí)驗(yàn)室及智能穿戴等，在船舶的全生命周期內(nèi)，不僅“身體健康指數(shù)”實(shí)現(xiàn)智能化監(jiān)管，還能在破冰航行時(shí)給駕駛員提供輔助決策建議，通過傳感器等設(shè)備協(xié)助駕駛員選擇最佳航線，規(guī)避冰山。

“雪龍2”號(hào)采用DP-2動(dòng)力定位系統(tǒng)，在艏部配備有兩臺(tái)1200千瓦槽道式側(cè)向推進(jìn)器，加上艉部?jī)蓚€(gè)大功率吊艙推進(jìn)器的聯(lián)合作用，能使船在四級(jí)海況（波浪具有很明顯的形狀，到處形成白浪）實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)定標(biāo)，同時(shí)具有較高的可靠性和冗余度，滿足科考調(diào)查和惡劣海況的應(yīng)急需求。

“雪龍2”號(hào)的電力系統(tǒng)精密而且繁復(fù)，全船由中壓電流支撐，配備有190根電纜和380個(gè)轉(zhuǎn)接頭。如果把電線拉直，總長(zhǎng)大約是北京到濟(jì)南的距離。在精細(xì)的設(shè)計(jì)編排下，它們各司其職，驅(qū)動(dòng)這個(gè)巨大的智能體。

船體內(nèi)表面每隔一定距離安裝一個(gè)應(yīng)力檢測(cè)傳感器，共計(jì)365個(gè)，實(shí)現(xiàn)全船信息的全方位智能感知、獲取、交換和展示，再基于計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)船舶和科考的智能化運(yùn)行和輔助決策。傳感器的設(shè)置仿佛給船體覆上了一層靈敏的智能“神經(jīng)系統(tǒng)”，可以時(shí)刻感知外界的動(dòng)態(tài)，了解哪個(gè)位置碰撞最厲害、什么航速下需要減速。另外，每一個(gè)被冰刮過的地方都留存有數(shù)據(jù)，經(jīng)年累月，可以知道船體哪一塊磨損嚴(yán)重需要更換，以此保證船的安全性。