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我国最先进海洋科考船“科学”号启程征蓝海

行业上下游中国仪表网2014年04月09日 13:52人气:5556


(“科学”号首航仪式在青岛中苑码头举行)
 
  “现在我宣布,‘科学’号正式起航!”4月8日下午,随着一声令下,船员们纷纷登上甲板,我国最先进的海洋科考船“科学”号从青岛中苑码头缓缓驶出,开始了它的处女航,执行中科院“热带西太平洋海洋系统物质能量交换及其影响”战略性先导科技专项(以下简称WPOS专项)科学考察任务。
  
  “科学”号长99.8米,型宽17.8米,总吨位4711吨,续航力15000海里,自持力60天,由武昌船舶重工有限公司建造,在技术和建造方面整合了当前海洋基础科考多学科、多领域的先进装备和信息技术集成,被称为海洋上的“移动实验室”。
  
  独一无二的电力推进系统
  
  “在全世界的科考船中,我们首次采用了全电力推进方式。”“科学”号船长、也是这艘船建造的总工艺师隋以勇介绍,这种推进方式具体可以表述为全回转、舵浆合一的电力推进方式,以前大都应用在豪华游艇上。
  
  科考船动力系统的工作原理是由柴油机带动发电机,通过电缆给船尾的电动机供电,由电动机带动螺旋浆。“这一推进方式操控性好,噪音小,特别适合科考船。”隋以勇说,科考船的行驶特点是停停走走,用传统的推进方式既不方便也不经济,而且电力推进也使动力系统的安全性得到了很大提升,“我们有三大一小四台发电机组,停泊时用小的,一般航行用一台大的,需要跑快点就开两台大的,始终保持有一台备用。”
  
  隋以勇介绍,一台主发电机的功率是2600千瓦,可以让“科学”号在海面上跑出12节的速度,从经济效率上绝对属于全球领先。
  
  由于是电力推进,没有了传动轴系,不仅节省了空间,还让“科学”号的发电机与螺旋浆都可以实现360度旋转,保证了船只灵活的操控性。
  
  与动力有关的先进技术还有动力定位系统(DPS)。科考船进入深海,通常要在无法抛锚的环境中定点作业,因此少不了DPS。隋以勇介绍,这一系统是先用声呐测定船位,再利用船上的自动控制系统,发出指令,控制安装在船首、船尾的侧向推进器,来固定船位。
  
  “我们进行了试验,在定点作业时,从开始到结束,船只偏离的距离控制在了一米以内,基本和在码头用缆绳拴着差不多。”隋以勇说。
  

 
  最先进齐全的探测设备
  
  既然是一艘科考船,当然少不了科研设备。隋以勇说,“科学”号上的室内、室外实验面积都有600平方米,在同等吨位的科考船里绝对是最多的。由于是综合类科考船,探测设备种类之多与性能之先进,绝对是国内最好的。
  
  “这艘船的探测设备有三、四十套,光船底的探头就有20个左右。”说起安装在船底的探头,隋以勇颇为自豪,他们设计出一种可安装探头的升降鳍板,用的时候放下伸入海中,不用的时候收入船中,一举解决了乱流干扰和设备维护的两大难题,“船只在航行时,在底部会有乱流,影响探头的探测效果。我们用鳍板放下去,探头就避开了乱流。”另外,以前在船底的探头维护比较麻烦,有了鳍板,收回来后维护就方便多了。
  
  在“科学”号宽阔的后甲板上,是几大“镇船之宝”的地盘。那个带着长长的“尾巴”,黄颜色的“家伙”是当今世界最先进的水下缆控潜器(ROV)。
  
  这台名为深海ROV机器人的庞然大物配备了全世界最先进的深海高清摄像机和机械手,具备深海热液区温度、压力、盐度、浊度、溶解氧、pH、甲烷、二氧化碳等多种物理化学环境参数的原位探测能力,可以对近海底海水、热液流体、浅表沉积物、岩石和生物样品进行可视化现场取样。
  
  中科院海洋所船舶运行管理中心工程技术部副主任张鑫说:“机器人能够上下左右地运动,两只‘手’也十分灵活。同时,它能实现长时间水下作业,是目前唯一一台具备4500米深度作业能力的机器人。”
  
  除了ROV机器人,“科学”号还搭载了深海拖曳探测系统、重力活塞取样器、电视抓斗和岩石钻机、万米温盐深仪等许多先进的大型深海探测和取样设备。“科学”号第一航次首席科学家、中科院海洋所研究员李超伦介绍说,这些设备相互配合,能够完成海底地形扫描、海底结构探测以及取样的全过程。
  
  在ROV的对面,是作业深度达一万米的声学深拖系统。“前两天不是美国给了澳大利亚一套设备,用来搜索MH370的黑匣子嘛,就是同样的东西。”隋以勇介绍到,这一系统一般用多波速探测系统配合使用,“先用多波速测出海底地形的大概变化,再布放深拖进行微地形测定。”如果发现需要采集的样本,就轮到ROV出场进行定点采集。
  
  除了海底的地形地貌,海底向下的地质构造“科学”号能搞定,数字地震系统就可以探测到海底向下几公里深的地方,从而探明这一区域海底的地质构造。
  
  “海洋的大气、物理、化学、地质、生物,这五大科学门类的海洋科考,这艘船都能满足需求。”隋以勇说。
  
  按照航次计划,“科学”号将于4月10日抵达目标海域,并开展地球物理调查、地质和生物取样等海上调查工作,预计5月2日完成第一航段任务。在深圳短暂休整后,“科学”号将继续开展第二航段的科考任务,预计5月中下旬返航。
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