极地冰海“传送门”

何剑锋 陈清满

即便在夏季，南北极海域也存在大量海冰。海冰会阻碍舷侧下放科考设备。如2014年3月，中国第30次南极考察期间，雪龙号在普里兹湾遭遇严重冰情，导致大部分站位无法按计划开展科考作业。

所以，雪龙2号在设计阶段，科研人员决心要给新船配备一套月池系统，以确保在资料最为匮乏的极地密集冰区开展科考作业，获取更广海域和更长时间的调查数据。月池系统为海洋钻井平台、钻探船和潜水支援船、海洋科考船和水下勘探船都能配备的一个位于平台（船体）内部的通海通道，分完全位于海面之上、位于海面（雪龙2号）和完全位于海面之下等几种类型。

月池系统通常不配备月池井道底盖，或仅配备非水密底盖。雪龙2号月池创造性地设计为顶盖风雨密、底盖水压密，确保非使用期间月池内部的干燥。雪龙2号也因此成为国际上首艘配备了干月池的极地科考破冰船。

研发极地科考破冰船月池系统在国际上是一个全新的课题。船体中间大口径月池的存在会影响船舶结构强度和稳性，因而也只有少数科考船配备有大口径月池。雪龙2号月池体系净开口尺寸为3.2米×3.2米。月池系统从上往下共贯穿艏楼甲板、主甲板、二甲板、平台甲板和舱顶甲板（双层船底壳）5层甲板。

月池井道贯穿甲板示意图

月池井道从主甲板往下一直贯穿4层甲板到船底，用于密集浮冰区内投放和回收温盐深剖面仪、浮游生物网、小型水下机器人等科考装备。

雪龙2号的月池系统由井盖、井道、滑车、动力操控和其他辅助系统等构成。设计结合了中国多年极地考察经验，充分考虑冰区作业特点，创新性地采用水压密月池底盖、特殊轨道对接方案，低温环境下活动关节除冰等针对性设计，这是极地科考破冰船月池设计的一次成功尝试。

动力操控系统采用液压动力，通过控制4个大型液压油缸实施月池盖开启与关闭、月池盖关闭后插销锁紧与解锁、活动导轨上下移动对接和钢丝绳直拉绞车收放。为确保功效，月池系统还配备了淡水冲洗、压缩空气和高压蒸汽烘干、电加热除冰等辅助功能。

主要为避免设备收放时因船舶摇摆导致仪器设备磕碰月池结构，确保仪器设备能沿着预设导轨安全布放和回收。

采用双壳结构进行消波处理，减少作业时的海水振荡冲击载荷。四壁双壳结构间距为单边0.8米，外壳为密封钢板，内壳采用镂空钢板，两层壳体内敷设海水管、淡水管、控制线管、液压管线等结构。

雪龙2号月池系统经受了南北极现场检验，取得了良好的效果。海冰是认知极地海洋环境、生态系统和气候变化的关键要素。雪龙2号的入列和月池的应用，将进一步为科考人员系统获取冰区第一手资料、弥补十成冰区的数据空白助力。