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“雪龙2”诞生!十年铸造磨一剑,一朝出炉试锋芒

2019-07-25


    7月11日,中国首艘专业极地科学考察破冰船“雪龙2”号在江南造船正式交付,不久后即将开启南极首航之旅,标志着我国极地科考事业即将迎来 “双龙探极”新时代。
    “雪龙2”号由自然资源部所属中国极地研究中心组织实施,我院和芬兰Aker北极公司联合设计,江南造船建造,入中国船级社和英国船级社双船级。是一艘专业极地科学考察破冰船,是一艘满足无限航区要求、具备全球航行能力,能够在极区大洋安全航行的具备国际先进水平的极地科学考察破冰船。我院设计团队十年磨一剑,克服重重难关,将“雪龙2”号一笔一划绘成了现实。“雪龙2”号项目的实施对中国业界在极地船舶的设计、建造、规范应用和完善以及极地规则在国内的有效实施方面发挥了重大推动作用。
    创新一:船型设计创新  全球第一艘采用船首船尾双向破冰技术的极地科考破冰船,采用破冰艏式的双向破冰船型,能在极地1.5米厚冰环境中以2-3节的航速连续破冰航行,遇到很难“拱”的冰脊时,船舶吊舱推进器转动180度,把船尾变“船首”,尾部的螺旋桨在海面下旋转削冰,把10多米高的冰脊“掏空”;首次在船前部采用防气泡下沉式龙骨专利设计,实现了船底重要声学设备避免气泡和碎冰影响与航行经济性之间的协调;采用6600伏中压交流吊舱全回转电力推进系统,电站达22000千瓦,由柴电推进机械和2个破冰型吊舱推进器组成,配备动力定位DP-2系统及综合导航定位系统,船舶减摇系统,具有较高的可靠性和冗余度,提高了该船在极区作业时较常见的小回旋空间、大风浪海况的安全性。
    创新二:科考系统设计创新  安装了世界上第一个“水密月池”。同时,还配备有深水和中浅水多波束系统、深海浅地层剖面仪、生物储量评估回声积分仪系统、水下全方位声呐、超短基线、万米测深仪等声学设备,满足海底精细化测量和渔业资源探测需求。
    创新三:人性化设计创新  超强的抗风稳性,能抗12级阵风,提高进出魔鬼西风带的安全性,配备减摇水舱;针对科考队员的生活起居进行了多处人性化设计,如房间加热设施、窗户双层保温、室外主要梯道的电缆加热和防滑处理、淡水的充足供给等等,同时在通讯能力上实现了极大的提升,实现wifi全覆盖。
    创新四:智能化设计创新  是国际上第一艘获得智能船舶符号的极地科考破冰船,拥有智能船体和智能机舱;通过为全船设备配备各种传感器,实现全船信息的全方位智能感知、获取、交换和展示;采用智能实验和智能穿戴。
    创新五:联合设计和管理模式的创新  “雪龙2”号是国家海洋局极地办公室、自然资源部所属中国极地研究中心、我院、芬兰Aker北极公司、江南造船、CCS船级社、英国LR船级社、双希监理、国内外设计和研究力量的通力合作的结果,设计建造难度高,是统筹国内外优势资源的结晶,尤其是联合设计环节,由于涉及到与国外公司的合作,设计团队以高效率的管理模式圆满完成任务。
    对于中国而言,极地破冰船的设计一直以来都是一块空白。作为非极地国家,我国一直没有建设对专业破冰船设计极为重要的冰池实验室,成为中国设计破冰船的“卡脖子技术”。但我院却有底气参与“雪龙2”号的设计,其中一个重要原因是我院科研人员很早就开始储备极地破冰科考船的相关技术。早在1978年,我院就组织编写的我国最早的《冰区考察船设计资料汇编》,早在四十年前我院就已经有系统、有针对性地进行极地科考船的资料整理和技术储备了。
中国需要一艘新的极地科考船,这一想法早在2008年就已经酝酿成熟。2009年6月,国务院专题会议批准立项,并确立“国内外联合设计、国内建造”的原则,要求选择国内和国外在破冰科考方面最强的设计公司开展联合,同时要求新船在入级中国船级社的基本前提下还要入级一个国外破冰船审图资深的船级社,获得双船级。
    2010年2月,我院被确定为“雪龙2”项目技术支撑单位,与当时的船东——国家海洋局极地办和极地中心共同组织完成项目建议和可行性研究工作。在经历了将近2年的调研论证、船级社咨询甚至摸索着完成概念设计后,新建极地科考破冰船的需求轮廓逐步清晰,我院负责的中英文设计任务书编制完成,并提交专家组评审获得通过。
    2011年8月确定中国船级社(CCS)和英国劳氏船级社(LR)作为新船项目共同入级的船级社,为前期咨询和设计建造提供服务。2012年7月,通过国际招标确定了芬兰阿克北极公司作为 “雪龙2”号联合设计的国外参与方。这家公司在破冰船设计上可谓全球第一,目前运行的破冰船有70%出自其门下。然而,“雪龙2”号可不仅仅是破冰船,更是一艘科考船。科考船研发设计领域一直是我院大显身手的舞台,从向阳红系列、东方红系列、实验和科学系列到近年来炙手可热的嘉庚号、中山大学科考船等,都凝聚着我院科研人员的心血,也彰显了其在科考船设计上的传统优势。
    这一方面并非阿克公司的强项,联合设计的关键之处就是各自发挥各自优势,阿克北极公司在冰池预报和破冰性能上经验丰富,承担了主要的基本设计;我院则在敞水性能、科考设计和智能设计上发挥了主导作用,同时代表船东承担了基本设计的技术审图以及获得双船级认证通过的详细设计,并配合船厂进行大量的生产设计和配建工作。双方通过共有开发、共有设计,共享包括船型在内的知识产权,设计团队与外方从对接、研讨、改进到敲定方案,光是几轮交流下来的图纸意见清单PCF(Plan Comment Form)就达1000多份。

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