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2023 年 10 月 12 日 星期 放大 缩小 默认 
科普中国
中国船舶首次成功抵达北极点
盘点“雪龙2号”破冰船中的黑科技

  近日,我国第13次北冰洋科学考察队搭乘“雪龙2号”极地科考破冰船抵达北纬90度暨北极点区域,这标志着中国船舶首次成功抵达北极点,成为世界第八、亚洲第一个实现驾驶破冰船到达北极点的国家,这为我国的极地科考领域树立了一块新的里程碑。

  作为我国第一艘自主建造的极地科考破冰船,“雪龙2号”性能如何?它的设计有何亮点?科考队员和船员在船上怎样生活?

  推进装置为破冰添动力

  “雪龙2号”极地科考破冰船是我国继“向阳红10”号、“极地”号和“雪龙”号之后的第4艘极地科考船,总长122.5米,排水量近1.4万吨,总装机功率23.2兆瓦,定员101人。

  “雪龙2号”配备两台7.5兆瓦破冰型吊舱式全回转推进系统,艏部配备2台槽道式侧向推进器。这使它有良好的机动性。

  下到“雪龙2号”极地科考破冰船的主甲板之下,数不清的机器正在轰鸣运转。不同种类的机器安置在由许多道舱门分隔成的不同区域,形成了一个庞大的系统。

  正如人的生命存续离不开心脏持续泵血,这些机器,是“雪龙2号”船得以正常运行的动力之源。它们既为船舶前行提供动力,也保障海水淡化、空调制冷等设备的正常运行。管理这些机器的部门叫作“轮机部”。

  轮机部管理的机器,最核心的当属主动力推进装置。“雪龙2号”是全球第一艘采用船艏、船艉双向破冰技术的极地科考电力推进破冰船,搭载有两台360度全回转吊舱推进器,以及两台槽道式侧向推进器。动力供应方面,“雪龙2号”船由4台总功率达23000千瓦的柴油发动机发电,为主动力推进装置及全船生活科考设备供电。

  船上还配备了先进的机电动力辅助设备,如空压机、变频水泵、锅炉经济器等。各种不同功能的设备相互配合,为日常航行、破冰引航、船站输油等重要南北极科考任务提供了有力保障。

  以“雪龙2号”的主推进装置——破冰型吊舱式全回转推进系统为例,推进系统中的螺旋桨可以做到360度旋转,使航行中的动作精度显著提升。

  得益于更加先进的动力装置,与前代极地科考船相比,无论是转弯、停泊离泊、原地回转还是冰区作业,“雪龙2号”都更加灵活,在恶劣海况下的安全性和调查作业精度也大大提高。

  破冰性能同样是“雪龙2号”的一大亮点。“雪龙2号”是全球第一艘采用船艏、船艉双向破冰技术的极地科考破冰船,双向破冰均有以2至3节船速连续破1.5米冰加0.2米积雪的能力,满足航行和作业需求。

  温馨的海上居所

  大洋上的漫漫征途,给科考队员和船员带来的是生理和心理双重考验。

  “雪龙2号”提供了较好的生活环境。以寝室为例,“雪龙2号”的寝室以双人间为主。房间内有中央空调、独立卫浴、立柜等,具备足够的清洁、贮藏空间。

  同时,“雪龙2号”还配有图书馆、健身房、乒乓球台等,可供科考队员和船员在业余时间休闲娱乐。

  饮食方面,三餐均可保证荤素搭配、营养均衡的菜品供应。厨师每餐提供各类主食,尽力实现五湖四海“众口可调”。根据库存状况,科考队员和船员每餐可享用西瓜、香蕉等水果,以及多种汤品和饮料。

  工作、生活物资供应方面,在每人配备全套救生衣、安全帽等基本安全装备的基础上,科考队员和船员每人分发加厚冲锋衣、速干套装、防滑鞋、墨镜等装备。毛巾、洗发水、香皂、洗衣粉、牙刷牙膏等日化用品也可保障供应。正如一些队员所说:“来到‘雪龙2号’,就像回到家一样。”

  环保处理系统营造“绿色”环境

  此外,船上与生活相关的设备也有许多值得“解密”的亮点。比如,船上产生的生活垃圾该如何处理?这就要发挥环保处理系统的作用了。这一系统由生活污水处理设备、尾气处理设备、焚烧炉、粉碎机、油水分离器等组成。

  船上在处理垃圾之前,首先会对垃圾进行分类。纸质垃圾会被扔进焚烧炉焚烧;玻璃、塑料、铁等不易处理的固体垃圾会被收纳进集装箱,等航次结束后统一处理;而食品垃圾则会被扔进粉碎机,粉碎成符合标准的细小颗粒后排放入海。

  不止生活垃圾,各种设备运转所产生的废料,都属于环保处理系统的处理范围。例如,尾气处理系统能阻止废气中的氮氧化物过量排入大气,而油水分离器则可将废水中的油分离出来,使废水达到排放标准。

  如何保证科考队员和船员吃到相对新鲜的蔬菜?食物保鲜系统可以派上用场。

  负责保鲜食品的系统有两种,一种是冰温保鲜系统,即船上常规冷冻库和蔬菜冰温保鲜;一种是气调保鲜系统,即在储存空间中降低系统中氧气的百分比,降低微生物的生长速率,实现蔬菜长时间保鲜。

  功能明确的实验室

  “雪龙2号”极地科考破冰船的实验室基本能满足所有北冰洋科考的设备需求。不同的实验室分区,对应着不同种类的科考作业项目。

  物理实验室:配备了万米测深仪、多普勒海流剖面仪、鱼探仪、自动气象站等探测设备。物理实验室可以监测到船上几乎全部实验设备,因此可称之为实验室的“心脏”。

  第一通用实验室:主要用于进行表层海水连续观测,以及海洋生物、海洋地质相关的研究。主要配套甲板取样设备有底栖生物拖网、箱式采样器、重力柱等。

  第二通用实验室:主要为海洋化学实验提供相关实验设备和场所,如水样分析、海洋植物分析等。

  低温实验室:如果有需要在低温环境下进行的实验项目,该实验室可为实验提供恒定的低温环境。

  月池车间:存放着物理海洋研究的重要设备——CTD(温盐深多参数海洋观测系统)。在进行作业时,舷侧门打开,CTD下放,采集不同深度的海水样本,为后续研究创造条件。

  (本报综合)

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