“現(xiàn)在我國(guó)有三艘科考船同時(shí)在北極作業(yè)，這在我國(guó)極地科考史上是非常罕見(jiàn)的?！敝袊?guó)船舶設(shè)計(jì)大師、中國(guó)船舶集團(tuán)第七〇八研究所首席專(zhuān)家吳剛在接受記者采訪(fǎng)時(shí)表示。

　　這三艘極地科考船中，極地號(hào)和雪龍2號(hào)均由中國(guó)船舶集團(tuán)第七〇八所研發(fā)設(shè)計(jì)，其中“極地”號(hào)破冰調(diào)查船2024年6月剛剛交付。近年來(lái)，深海、極地、外太空和網(wǎng)絡(luò)成為了全球治理在政治、經(jīng)濟(jì)、金融等傳統(tǒng)領(lǐng)域之外的四大“戰(zhàn)略新疆域”，極地考察能力成為國(guó)家科研能力的體現(xiàn)，我國(guó)極地裝備與相關(guān)技術(shù)正在不斷發(fā)展，取得新突破。

　　極地科考裝備不斷成熟

　　與一般遠(yuǎn)洋船舶不同，極地科考船需要面對(duì)極端低溫環(huán)境的考驗(yàn)，因此對(duì)船舶防寒能力、材料耐損耐腐蝕和整體結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固性、動(dòng)力強(qiáng)度都有很高要求。吳剛表示，中國(guó)極地破冰船的發(fā)展經(jīng)歷了“引進(jìn)-消化吸收-再創(chuàng)新”的研發(fā)模式。

　　1994年前，我國(guó)南極考察主要使用的是“向陽(yáng)紅10”號(hào)和“極地”號(hào)兩艘科考船，它們并不具備破冰、抗冰能力，在極地科考時(shí)常常為海冰所困，只能趁南半球夏天盡量向南極洲方向航行。即使如此，科考船仍出現(xiàn)過(guò)多次被海冰卡住幾天動(dòng)彈不得，只能借著大風(fēng)沖出重圍的情況。

　　1993年，中國(guó)從烏克蘭購(gòu)買(mǎi)引進(jìn)了極地考察船“雪龍”號(hào)，進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)后于1994年開(kāi)始投入使用，這是我國(guó)第一艘具有破冰能力的科考船，直至現(xiàn)在依然是中國(guó)極地海洋調(diào)查和極地考察后勤支撐保障的中堅(jiān)力量。

　　2010年2月，第七〇八研究所被正式確立為“雪龍2”項(xiàng)目技術(shù)支撐單位。第七〇八研究所與芬蘭阿克北極公司一起，進(jìn)行了“雪龍2”號(hào)聯(lián)合設(shè)計(jì)。其中，第七〇八研究所充分發(fā)揮在科考船設(shè)計(jì)上的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，在敞水性能、科考設(shè)計(jì)和智能設(shè)計(jì)上發(fā)揮了主導(dǎo)作用。

　　2019年7月，中國(guó)首艘專(zhuān)業(yè)極地科學(xué)考察破冰船“雪龍2”號(hào)在江南造船正式交付，我國(guó)極地科考事業(yè)進(jìn)入“雙龍?zhí)綐O”新時(shí)代?！把?”號(hào)采用船首船尾雙向破冰技術(shù)，能在極地1.5米厚冰環(huán)境中以2-3節(jié)的航速連續(xù)破冰航行，還成為國(guó)際首艘獲得了智能船舶符號(hào)的極地科考破冰船，擁有智能船體和智能機(jī)艙。

　　2024年6月，我國(guó)自主設(shè)計(jì)、建造的新一代破冰調(diào)查船“極地”號(hào)也正式交付，“極地”船繼承了老“極地”舷號(hào)，由我國(guó)自主設(shè)計(jì)、建造，可于冬季航行于我國(guó)黃、渤海海域開(kāi)展冰區(qū)海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)調(diào)查，兼顧冰區(qū)救助，于2024年下半年開(kāi)始承擔(dān)科考任務(wù)。

　　推進(jìn)極地重型破冰船研發(fā)

　　從極地科考船的發(fā)展歷程中不難發(fā)現(xiàn)，極地科考船的破冰能力是決定國(guó)家極地考察能力的重要前提。對(duì)中國(guó)而言，這也在很長(zhǎng)一段時(shí)間制約了我國(guó)極地科考事業(yè)的發(fā)展速度。

　　國(guó)際海事組織將破冰船的破冰能力分成7檔，從PC1到PC7，其中PC1級(jí)破冰能力最強(qiáng)，PC7級(jí)破冰能力最弱。整體上，破冰能力又可被分成三檔：PC1、PC2是重型級(jí)別，破冰的厚度大于2米；PC3、PC4、PC5為中型級(jí)別，破冰厚度為1米至1.5米；PC6、PC7屬于輕型級(jí)別，破冰厚度在1米以下。

　　目前我國(guó)幾艘極地科考船中，“雪龍”號(hào)和“極地”號(hào)屬于輕型破冰船，“雪龍2”號(hào)的破冰能力是PC3，是中型里的最高等級(jí)。

　　2023年11月，上海市發(fā)改委等七部門(mén)發(fā)布的《上海船舶與海洋工程裝備產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2023-2025年）》中明確提出，將開(kāi)發(fā)重型破冰船、運(yùn)輸成套裝備和勘探船等極地特種裝備。重型破冰船的研發(fā)生產(chǎn)正式提上日程。

　　2023年12月，中國(guó)船級(jí)社在2023年中國(guó)國(guó)際海事技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)議和展覽會(huì)上發(fā)布了《重型破冰船規(guī)范》，這是全球首部重型破冰船專(zhuān)用規(guī)范。會(huì)上，第七〇八所和中國(guó)船級(jí)社還共同成立了“遠(yuǎn)東防寒實(shí)驗(yàn)室”，建設(shè)國(guó)內(nèi)首個(gè)可模擬低至-70極地環(huán)境的試驗(yàn)系統(tǒng)，為國(guó)內(nèi)在裝備極地環(huán)境適應(yīng)性、低溫性能試驗(yàn)驗(yàn)證、防寒設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù)的突破和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，提供重要試驗(yàn)條件支撐。

　　“現(xiàn)在我們可以同時(shí)有3艘破冰船執(zhí)行極地任務(wù)，這種發(fā)展在以前是不可想象的?！眳莿偙硎?，“中國(guó)已經(jīng)具備了輕型和中型破冰船的設(shè)計(jì)和建造能力，接下來(lái)的挑戰(zhàn)就是重型級(jí)別。從PC6走到PC3我們花了25年，但相信從PC3到PC1、PC2應(yīng)該不用等待這么久?！?/p>

　　吳剛也表示，“中型到重型的‘1米之差’，不僅需要解決包括動(dòng)力、推進(jìn)器、防寒、高強(qiáng)鋼等諸多技術(shù)問(wèn)題，還需要加強(qiáng)裝備之間的效能以及立體觀(guān)測(cè)網(wǎng)一體化的建設(shè)，這仍是一個(gè)久久為功的工程?！?/p>

　　實(shí)現(xiàn)一體化科考模式

　　除去破冰能力，當(dāng)前船舶行業(yè)綠色化、智能化的發(fā)展方向?qū)O地科考船而言也有不同意義。

　　“極地生態(tài)極其脆弱，對(duì)環(huán)保的要求非常高。此外，極地破冰船對(duì)智能化要求也高，因?yàn)閰^(qū)別于常規(guī)的大洋航行，瞬息萬(wàn)變的極地環(huán)境，給航行安全帶來(lái)了極大風(fēng)險(xiǎn)，結(jié)合當(dāng)今先進(jìn)的智能技術(shù)，可為破冰船船長(zhǎng)提供成熟有效的智能決策。這些都為極地裝備在綠色、智能的探索與應(yīng)用提供了極佳的應(yīng)用場(chǎng)景?！眳莿偙硎尽?/p>

　　在自主研發(fā)破冰船的過(guò)程中，第七〇八研究所設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)堅(jiān)決踐行雙碳環(huán)保的綠色理念，更多考慮將生物燃油、LNG等綠色能源作為船舶動(dòng)力來(lái)源，在保障推進(jìn)動(dòng)力的情況下力求將對(duì)極地的環(huán)境影響降到最低。

　　作為最新交付的“極地”號(hào)破冰調(diào)查船，無(wú)人化也是其最大亮點(diǎn)。

　　除了傳統(tǒng)的科考工具和設(shè)備，“極地”號(hào)搭載了無(wú)人機(jī)、無(wú)人船以及水下自主機(jī)器人等最新高科技裝備。船載的無(wú)人機(jī)可以從空中俯瞰廣闊海域，實(shí)時(shí)傳回大氣、海冰等數(shù)據(jù)；無(wú)人船能夠深入到傳統(tǒng)船只難以抵達(dá)的區(qū)域，為科學(xué)家提供更為全面的海洋信息；水下自主機(jī)器人更在深海探測(cè)中發(fā)揮著不可替代的作用，逐步打開(kāi)海洋深處的奧秘。依托我國(guó)自主衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)配資，“極地”號(hào)具備“空﹣天﹣冰﹣海﹣潛”一體化的科考能力，賦予了科學(xué)家們更為廣闊的探索空間。