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新华日报:支持保障万米级载人潜水器 “探索二号”来了 深海再添利器
2020-07-08 09:46 张宣 王拓  新华日报 审核人:
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新华日报2020年7月8日11版

6月底,我国首艘全数配备国产化科考作业设备的载人潜水器支持保障母船——“探索二号”船抵达三亚崖州湾科技城南山港正式入列。

“探索二号”集聚国内各方力量,历时一年半在福建马尾船厂完成适应性增装建造。该船除支持深远海常规科考作业,还可搭载万米载人潜水器“奋斗者”号和4500米载人潜水器“深海勇士”号。业内专家在接受《科技周刊》采访时表示,“探索二号”的成功建造,将提升我国核心考设备体装备水平,对我国深远海工程技术产业和科学考察研究具有积极促进作用。

当之无愧的“深海探索者”

6月28日,历经18个月适应性改造的我国首艘装载国产化科考装备的载人潜水器支持保障母船——“探索二号”科考船从福建马尾造船公司抵达三亚南山港码头正式入列。

“2018年12月,‘探索二号’还是一艘工程船,由于载重吨位大、操作性能好、推进与定位能力强,特别适合改造成为科考船。”极速飞艇开奖结果测绘与海洋信息学院副院长吕海滨介绍起“探索二号”的前世今生:在马尾造船公司,“探索二号”进行了适应性改造,包括船舶改建、潜水器收放系统、CTD吊机(投放温盐深仪测量万米深海环境的专用装置)、折臂吊、绞车系统研制等。

公开数据显示,改造后的船舶总长87.2米,型宽18.8米,型深7.4米,最高航速14.2节,满载排水量6700吨,采用了国际先进的电力推进系统和定位系统,可为远洋科考提供充足的动力和自动巡航功能;自持力(中途不补给的情况下,连续在海上活动的最长时间)不低于75天,可同时搭载60名科考队员开展海试任务。

“母船配置两台全回转舵桨和两台艏侧推,采用全电力推进,续航力大于15000海里,虽然非核动力船舶,但‘电力十足’。” 吕海滨说,该船还具有自航能力的DP3级动力定位系统。据介绍,DP3级是国际海事组织的最高动力定位级别,可依靠自身的自控系统和卫星定位,自动测定风向等海况,将船稳稳停泊在作业点。

除此以外,船上还配备全海深地质绞车、万米CTD绞车及6000米光电缆绞车等国产化科考作业设备,能够完成万米海深的沉积物采样和温盐深仪布放回收作业,这两种绞车系统均为“探索二号”科考船的标准配置。吕海滨透露,科考船出海运行后,未来还将根据具体科考任务配置多学科海洋调查仪器,如万米测深仪、沉积物柱状采样器、箱式采泥器等。

“任务重、时间紧、技术难度高。”作为“探索二号”的执行建造检验单位,中国船级社(CCS)福州分社检验项目经理林祥文这样评价改造过程。他介绍,该船还安装有100吨的起重门吊以及波浪补偿潜器布放回收系统,可在风浪条件下进行万米载人深潜器下放与回收,是当之无愧的“深海探索者”。

据悉,该船不仅可以支撑深海、深渊无人智能装备进行各项海试任务,还能够执行全球的深海科考调查任务,其可搭载万米级载人潜水器“奋斗者”号和4500米级载人潜水器“深海勇士”号完成布放回收工作,达到融为一体的联合作业能力。作业成果将对我国深海科学考察和海洋战略安全具有积极促进作用。

专为“万米级载人潜水器”而生

“探索二号”科考船不仅可以支撑深海、深渊无人智能装备进行各项海试任务,同时还可搭载万米载人深潜器“奋斗者”号和4500米载人深潜器“深海勇士”号完成布放回收工作,是全球目前最大作业水深的作业型载人深潜科考装备。近期,两台潜水器将与船舶完成适配工作,达到融为一体的联合作业能力。

“中国的载人潜水器是中国深海科技的集中体现。此前已经投入使用的‘深海勇士’号、‘蛟龙’号,为全海深载人潜水器奠定了中国制造的基础。全海深载人潜水器建成投入使用后,将会创造新的‘中国深度’,进一步提升我国海洋探测能力与研究水平。”中国船舶集团有限公司七〇二所副所长、万米载人潜水器“奋斗者”号总设计师叶聪近期在接受媒体采访时表示。

2020年3月,万米载人潜水器“奋斗者”号在中国船舶集团有限公司七〇二所完成总装并开始全流程水池试验。水池试验之后万米载人潜水器“奋斗者”号将走出实验室,进入海试阶段。

载人潜水器往往都无法自己抵达海沟并进行下潜,它需要“搭车”前往。在此之前,已有“探索一号”作为母船,为何还要建造“探索二号”? 吕海滨解释,“探索一号”是2016年下水的载人潜水器保障母船。该船仅能保障4500米载人潜水器“深海勇士”号。为保障万米载人潜水器“奋斗者”号的科考工作,需要建造新型的“探索二号”科考船;2018年12月20日,中国科学院深海科学与工程研究所与海南省共同出资购置了福建马尾船厂一条正在建造中的海洋工程船做适应性改造,大大缩短了船舶建造和改造的工期,同时也满足了万米载人潜水器“奋斗者”号海试时间窗口的要求。

可以预见的是,万米载人潜水器“奋斗者”号在海试期间,将配有“探索一号”母船以及“探索二号”支持保障母船两条船舶,累计可以搭乘科考队员120人。2020年,中国万米载人潜水器“奋斗者”号即将探访马里亚纳海沟的最深处“挑战者深渊”,一场“大戏”即将在深海“舞台”上演。

深海产业利器仍需“雕琢”

作为全球目前最大作业水深的作业型载人深潜科考装备和我国首艘全数配备国产化科考作业设备的载人潜水器支持保障母船,“探索二号”最大亮点在于关键装备国产化,突破国外垄断。

据介绍,科考船仪器国产化主要由中国船舶集团七〇四研究所完成,主要包括100吨门架式载人潜水器布放回收系统、液压折臂吊、CTD吊、全海深地质绞车、万米CTD绞车、6000米光电缆绞车等国产化科考作业设备等,国内研究所如中国科学院深海科学与工程研究所已具备该类船舶仪器的自主研发和船体改造。

“以CTD吊放装置为例,是投放温盐深仪测量万米深海环境的专用装置,作为科考作业水面支持的关键装备,长期被国外‘卡脖子’。”七〇四所工作人员表示,所内研制的CTD吊放装置的伸缩臂行程达到4150毫米,是目前世界上单节伸缩行程最长的吊机产品,符合水面投放安全可靠性要求,尤其是5级作业海况紧急回收等特殊要求。同时,因目标船后甲板面空间狭小及CTD吊放装置轻量化设计要求,该吊放装置采用紧凑结构形式,布置于舷侧,通过曲柄摇杆摆动机构、矩形截面伸缩臂以及浮动滑块结构设计,实现承受大横向载荷。

“‘探索二号’的入列代表我国深海产业再添利器。”吕海滨表示,目前我国已具有多艘国际领先的海洋科考船,例如隶属于自然资源部的“向阳红1”“向阳红2”“大洋2”“雪龙2”,隶属于中科院系统的“科学”号、隶属于教育部的“嘉庚”号等;在江苏还有国产极地探险邮轮及含有“苏州智造”元素的全球首艘智能科考船“雪龙2”等。“探索二号”的建造对我国海洋科学考察和海洋战略安全都具有积极促进作用。

“亟待解决的是,我国海洋装备制造业自主创新能力不强,研发投入强度和研发人员占比长期落后于韩国和日本,在柴油机、机舱自动化系统、货油系统、舵机和通讯导航设备等方面差距明显,仍需‘雕琢’。”吕海滨坦言,在深海船舶方面,我国最大的障碍是缺乏长时间、大范围实施深海资源与环境探测和大容量、高负荷进行深海开发与工程作业的两大能力。他表示,中国船舶产业结构调整的重点方向,在发展新型船舶的同时,从“注重船体”向“注重内脏”转变,重点发展绿色动力与配套设备设计制造能力,注重传感器、监测系统模块、控制单元、软件等新兴产业链的培育。


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