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冰封万里,等你破冰前来!记七〇八所“雪龙2”号设计团队

   2018-04-04 船舶报船海装备网4160
核心提示:  3月下旬,中华大地已是春暖花开,而遥远的南极依然是冰封万里,中国第34次南极科考活动进入收官阶段,雪龙号极地科学考察船
  3月下旬,中华大地已是春暖花开,而遥远的南极依然是冰封万里,中国第34次南极科考活动进入收官阶段,“雪龙”号极地科学考察船开始返航。与此同时,由中国船舶工业集团有限公司自主建造的我国第一艘极地科考破冰船“雪龙2”号,正在江南造船(集团)有限责任公司进行入坞搭载作业。
 
冰封万里,等你破冰前来!记七〇八所“雪龙2”号设计团队
  3月28日,“雪龙2”号入坞
 
  不久的将来,我国极地科考将结束多年来依靠“雪龙”号单兵作战的历史,中国极地科学考察船队将逐步形成“雪龙”系列,为建设人类命运共同体贡献更多的力量。说到这一切,不得不提及承担“雪龙2”号主要设计任务的中国船舶工业集团有限公司第七〇八研究所。八所人不忘初心、牢记使命,坚持传承“远望精神”,倾力奉献出又一大国重器。
 
  “雪龙”号召唤新战友
 
  “雪龙2”号孕育新精英
 
  1993年,我国从乌克兰赫尔松船厂引进了一艘维他斯·白令级破冰船,根据极地研究需求改造成“雪龙”号极地科考船,这是我国迄今唯一能在极地破冰航行的科考船。自1994年10月首次执行南极科考任务以来,“雪龙”号已先后40余次执行极地科学考察与补给运输任务,航迹遍布五大洋,创下了中国乃至世界航海史上多项新纪录。而在“雪龙”号的引进验收和后续历次改造中,特别是在“雪龙”号最近一次的“换心”改造中,七〇八所一直承担着重要的技术方案咨询论证和设计工作。
 
  “雪龙”号
 
  在综合性科学考察船设计领域,七〇八所具有深厚的底蕴。多年来,作为中国科考船设计领域的领军力量,该所几代科研人员坚定服从国家战略需求,不断针对破冰船设计进行技术储备和课题攻关,并派遣相关技术负责人吴刚、黄维跟随“雪龙”号极地科考船进行实地调研,掌握了大量的第一手资料,为我国自主研制极地科考破冰船积累了丰富的科学经验,形成了扎实的研发工作基础。在工业和信息化部的大力支持下,该所承担起“极地科考破冰船”科研课题任务。2011年7月,国家发展和改革委员会批复同意我国新建极地科考破冰船项目建议书,七〇八所作为该项目的技术支撑单位,全面参与了新船的项目建设、概念设计、扩充概念设计、可行性研究、初步设计、基本设计,并负责后续的详细设计。
 
  为更好地完成我国极地科考破冰船的研制工作,中国工程院院士、七〇八所研究员张炳炎贡献了毕生心血。作为我国造船界首位登上南极的高级专家,设计建造出中国自己的极地科考船是他晚年最大的心愿。他回国后主持编辑了《科考船技术汇编》,利用国际上先进科考船的设计理念和技术方法培养出一批年轻的科考船设计师。当“雪龙2”号项目启动时,张炳炎院士已患重病,但他依然时刻牵挂着项目的进展。“雪龙2”号设计团队的年轻人自愿组成陪护小组,轮流每天去医院照顾张炳炎院士,并向他汇报设计工作情况。2012年7月,当得知“雪龙2”号将采用世界首创的下沉式龙骨设计时,张炳炎院士尤为关心和重视。当吴刚把图纸带到病床前,极度虚弱的他强撑起身体仔细观看。已经说不出话的张炳炎院士,最终满意地点了点头。
 
  近年来,在老一辈船舶设计大师的带领和激励下,七〇八所民船部“雪龙2”号设计团队兢兢业业地开展各项工作,培养锻炼出我国极地科考破冰船设计领域的新一代精英。负责“雪龙2”号科考设备和舾装设计的黄维,常年奔走于长兴岛造船基地与设计所之间,及时解决设计和建造中遇到的问题,并以精湛的技术深得船东和船厂的信赖和赞许;负责电推系统设计的陈晔,面对该船采用的中压直流电网和大功率吊舱等新技术,毫不畏怯,与国外设计公司、船级社以及设备商积极沟通,确保项目顺利进行;硕士研究生刚毕业的张东江,在总体设计联系人的岗位上得到快速成长,在该船的双艉鳍、下沉式龙骨等创新技术方案的计算方面作出了许多贡献。
 
  八所人“破冰”有方
 
  “雪龙2”号亮点纷呈
 
  自2016年12月20日正式开工以来,在国家海洋局极地办公室、中国极地研究中心、江南造船、中国船级社(CCS)、英国劳氏船级社(LR)、双希监理公司和国内外设计研究机构的通力合作下,“雪龙2”号一直保持着良好的连续建造进度,预计将于2019年5月交付使用。届时,2艘船将组成结对互助模式,“雪龙2”号主要承担科学调查和研究工作,“雪龙”号则主要承担物资运输补给任务。
 
  南极是全球冰雪量最大、气温最低、暴风雪最强的地区,为满足新型科考船“重型破冰”的需求,七〇八所设计团队充分整合利用国内外技术资源,大胆创新,聚焦集成性、前瞻性特点,在 “雪龙2”号的设计中取得多项重大突破,收获十大亮点。
 
  其一,该船设计上以作业区海冰环境的适航性为首要条件,采用坚固的PC3船体结构和先进的动力系统设计,性能指标在当前国际上同类极地科考船中处于先进行列;
 
  其二,充分考虑极区水平冰和冰脊冰分布的复杂性,优选双向破冰的船型,为我国发展破冰船艉向破冰技术提供重要先例;
 
  其三,首次在船前部采用箱型龙骨的船底结构,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;
 
  其四,采用全回转电力推进,以实现高机动性能、节约船内空间、统筹工况差异、降低使用成本之间的有机协调、统一和优化;
 
  其五,选用DP2动力定位,既保证定位功能的常规冗余也提高动力定位耐受恶劣海况的指标,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;
 
  其六,采用集中实验室格局、大尺度作业车间和较大面积调查作业甲板设计,以及冰区月池系统的应用,实现调查实验功能的最大兼容与共享,与国际上专业的极地海洋科考布置和流程全面接轨;
 
  其七,设计满足最新实施的规则规范,如《极地规则》(Polar Code)以及最新国际公约Tier Ⅲ排放限值要求,建成后,将在船舶安全性、环保性及科考作业适宜性方面具有国际先进水平;
 
  其八,水下辐射噪声参照国际最高标准ICES-209设计,上建振动噪声满足CCS最新COMF(V2/N2)的高要求;
 
  其九,该船将是国际上第一艘获得智能船舶符号的极地科考破冰船,智能船体iship-H保证船体结构安全并提供全生命周期保障,智能机舱iship-M确保在遥远的极地环境下机舱运行和维护的可靠,并助力编队管理、科考航次管理以及船站融合通讯;
 
  其十,重点考虑了长航程的人性化设计,主要体现在驾驶员轮替值班、实验室和甲板科考作业的保护性和便利性等方面。
 
  掌握自主设计能力
 
  “雪龙探极”不再遥远
 
  据七〇八所相关技术负责人吴刚介绍,“雪龙2”号装备了国际先进的海洋环境和地球物理调查设备,具备国际先进的极地海洋科学综合调查手段。该船的设计和建造也达到了国际先进水平,具体表现为:采用了先进的科考操纵支撑系统;科考布置和设计理念与国际接轨;较高的减振降噪要求,确保科考和宜居环境;构建“智能船舶”的网络平台,确保科考数据的协调管理;怀揣“绿色船舶”通行证,确保船舶先进性和极地科考数据的真实;具备先进的通信、导航、探冰以及定位能力,大大提升冰区科考作业的安全性和效率。另外,该船加大了信息化建设的投入力度,能真正实现全船WiFi覆盖,装配可扩展到每个房间的收音广播和卫星电视接收系统以及智能多媒体调度(会议)系统。
 
  “雪龙2”号项目采用了“国内外联合设计、国内建造”的原则,基本设计由国外公司承担,详细设计、生产设计以及相关审图工作等均由国内设计院所、船级社、船企完成。吴刚特别强调,这种中外合作不是接力棒式的合作,也不是简单地购买国外图纸和设计,中外双方是相互伴随、深度融合的搭档,即便在基本设计上,中方也针对该船的长航程特点以及中国科考队员的生活习惯、作业模式贡献了大量的技术经验。通过“雪龙2”号的实践,我国已完全具备自主开发设计科考破冰船的技术能力。该项目的实施,将对中国造船界在极地船舶的设计、建造、规范应用和完善方面,以及Polar Code在国内的有效实施等方面发挥重大的推动作用。
 
开展极地研究,对于应对气候变化、倡导生态文明、建设海洋强国和造船强国、实施“一带一路”倡议具有重要的意义。业内专家表示,我国一直高度重视海洋发展,不仅提出要积极参与深海、极地等新领域国际规则制定,还将 “雪龙探极”列为国家“十三五”规划重大工程。我国船舶工业要适应新时代发展要求,勇担使命职责,加快建设中国极地科考装备,为我国在国际极地科考领域进一步发挥大国责任打下坚实的装备基础。 
 
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