破冰的高科技

高峰

2016年底，我国第一艘自行建造的极地科学考察破冰船正式进入建造阶段。相比“雪龙”号极地考察船，新建破冰船的破冰能力和科考能力将得以显著增强，特别是将极大提升在水体和海底的探测能力，成为我国认识极地、利用极地和保护极地的重要支撑。

新船采用的是双向破冰新技术，船艏、船艉均可破冰。船舶在冰区的操纵性能极大提高，可实现冰区快速掉头、转向，尤其是在南极近岸冰情复杂、水域狭窄的条件环境中，增强了船舶的安全性。该船建成后，将是世界上第一艘采用双向破冰技术的极地调查船。

新船能够满足在两极水域混有陈年冰的当年海冰中作业，艏向和艉向能够在1.5米厚层冰加20厘米积雪上，以2～3节的速度破冰航行，并可在夹杂着多年冰的水域航行。艏向航行具有冲撞破冰的能力，艉向航行时能确保在10～15米海冰脊（含4米堆积层加20厘米的雪层）中不被卡住。

耐波性是指船舶在风浪等外力作用下，在出现摇荡运动以及砰击、上浪、失速等现象时仍具有足够的稳性和船体结构强度，并能保持一定的航速安全航行。新船在4级海况下，能满足大型科考设备的定位收放要求；在6级风、1.5节流条件下，能满足漂泊调查作业要求。同时，新船还采用了被动可控式减摇水舱，以提高耐波性。

新船将配备国际先进的极地海洋/大气/海冰综合环境、海洋地质地球物理和海洋生物生态的大气、水面和水下调查设备。在综合环境调查方面，具备在与气候变化密切相关的主要海洋和大气综合观测取样能力，成为极地海洋基础研究综合调查观测平台。在海洋地质地球物理调查方面，具备在极地海区季节性开展海洋地质、海洋重力、磁力和地震调查作业能力，成为极地海底科学调查研究的工作平台。在海洋生物、生态调查方面，具备海洋生物、生态调查和评估手段，成为极地海洋生物储量调查的基本平台。

南极的气候条件和冰情变化较快，即使在同一天，上午和下午的风速、风向、气温、海冰运动都有较大变化。目前，“雪龙”船基本上选择在有利的季节和时间下进行考察。以科学调查为主要目的的新船将通过加强破冰脊的能力、提高机动性和动力定位能力，有效延长科学调查的时间窗口。

今后，新船将进入比现在更靠近南极大陆的海域开展大洋科考作业，这也意味着它将面临更冷的天气和更多更厚的海冰。因此，新船设计十分重视低温环境下作业的防护，例如，增强了室外作业通道的防滑处理、影响视线的窗户和室外摄像头的除冰防雨水功能等。

極地生态脆弱，新船在绿色设计方面也有诸多考虑。它创新性地选用了废气清洗设备，解决了破冰船排烟污染问题，是世界上第一艘采用最严苛环境保护技术的极地破冰调查船。从基本的高效节能船型开发，到低排放高效动力推进装置的应用；从处理污油、污水和垃圾排放控制，到空调、采暖的实时调节；从对装备小型化和材料轻质化的研制，到环保无污染涂料的应用，新船全方位地体现绿色理念，不仅能够满足新船的功能定位、航行性能和安全性要求，还可以节省资源和能源，满足船舶全寿命期经济性和极区航行的环保要求。

新船采用了燃用轻质柴油的全电力推进系统，能满足国际海事组织对氮氧化物的排放限值要求。另外，新船还增设了一套移动式液化天然气发电机系统，在极区进行科学考察时可根据需要投入使用，以减少对环境的影响，并确保采样的干净度。此外，新船完全满足极地规则对于燃油舱双壳保护、垃圾处理、污油和污水排放等绿色环保要求。

全船计算机网络系统采用万兆以太网技术，实现万兆主干、千兆到桌面（终端）。同时，新船将真正实现包括居住舱室在内的全船WiFi覆盖、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，这将充分满足科考作业和日常生活的需求。▲