“現(xiàn)在我國有三艘科考船同時在北極作業(yè)，這在我國極地科考史上是非常罕見的?！敝袊霸O(shè)計大師、中國船舶集團第七〇八研究所首席專家吳剛在接受記者采訪時表示。

　　這三艘極地科考船中，極地號和雪龍2號均由中國船舶集團第七〇八所研發(fā)設(shè)計，其中“極地”號破冰調(diào)查船2024年6月剛剛交付。近年來，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、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家科研能力的體現(xiàn)，我國極地裝備與相關(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

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

　　1994年前，我國南極考察主要使用的是“向陽紅10”號和“極地”號兩艘科考船，它們并不具備破冰、抗冰能力，在極地科考時常常為海冰所困，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)過多次被海冰卡住幾天動彈不得，只能借著大風(fēng)沖出重圍的情況。

　　1993年，中國從烏克蘭購買引進了極地考察船“雪龍”號，進行改裝設(shè)計后于1994年開始投入使用，這是我國第一艘具有破冰能力的科考船，直至現(xiàn)在依然是中國極地海洋調(diào)查和極地考察后勤支撐保障的中堅力量。

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

　　2019年7月，中國首艘專業(yè)極地科學(xué)考察破冰船“雪龍2”號在江南造船正式交付，我國極地科考事業(yè)進入“雙龍?zhí)綐O”新時代?！把?”號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，還成為國際首艘獲得了智能船舶符號的極地科考破冰船，擁有智能船體和智能機艙。

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

　　推進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家極地考察能力的重要前提。對中國而言，這也在很長一段時間制約了我國極地科考事業(yè)的發(fā)展速度。

　　國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級破冰能力最強，PC7級破冰能力最弱。整體上，破冰能力又可被分成三檔：PC1、PC2是重型級別，破冰的厚度大于2米；PC3、PC4、PC5為中型級別，破冰厚度為1米至1.5米；PC6、PC7屬于輕型級別，破冰厚度在1米以下。

　　目前我國幾艘極地科考船中，“雪龍”號和“極地”號屬于輕型破冰船，“雪龍2”號的破冰能力是PC3，是中型里的最高等級。

　　2023年11月，上海市發(fā)改委等七部門發(fā)布的《上海船舶與海洋工程裝備產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動計劃（2023-2025年）》中明確提出，將開發(fā)重型破冰船、運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，中國船級社在2023年中國國際海事技術(shù)學(xué)術(shù)會議和展覽會上發(fā)布了《重型破冰船規(guī)范》，這是全球首部重型破冰船專用規(guī)范。會上，第七〇八所和中國船級社還共同成立了“遠東防寒實驗室”，建設(shè)國內(nèi)首個可模擬低至-70極地環(huán)境的試驗系統(tǒng)，為國內(nèi)在裝備極地環(huán)境適應(yīng)性、低溫性能試驗驗證、防寒設(shè)計等關(guān)鍵技術(shù)的突破和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，提供重要試驗條件支撐。

　　“現(xiàn)在我們可以同時有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。”吳剛表示，“中國已經(jīng)具備了輕型和中型破冰船的設(shè)計和建造能力，接下來的挑戰(zhàn)就是重型級別。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力、推進器、防寒、高強鋼等諸多技術(shù)問題，還需要加強裝備之間的效能以及立體觀測網(wǎng)一體化的建設(shè)，這仍是一個久久為功的工程?！?/p>

　　實現(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，對環(huán)保的要求非常高。此外，極地破冰船對智能化要求也高，因為區(qū)別于常規(guī)的大洋航行，瞬息萬變的極地環(huán)境，給航行安全帶來了極大風(fēng)險，結(jié)合當(dāng)今先進的智能技術(shù)，可為破冰船船長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)用場景?！眳莿偙硎尽?/p>

　　在自主研發(fā)破冰船的過程中，第七〇八研究所設(shè)計團隊堅決踐行雙碳環(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力來源，在保障推進動力的情況下力求將對極地的環(huán)境影響降到最低。

　　作為最新交付的“極地”號破冰調(diào)查船，無人化也是其最大亮點。

　　除了傳統(tǒng)的科考工具和設(shè)備，“極地”號搭載了無人機、無人船以及水下自主機器人等最新高科技裝備。船載的無人機可以從空中俯瞰廣闊海域，實時傳回大氣、海冰等數(shù)據(jù)；無人船能夠深入到傳統(tǒng)船只難以抵達的區(qū)域，為科學(xué)家提供更為全面的海洋信息；水下自主機器人更在深海探測中發(fā)揮著不可替代的作用，逐步打開海洋深處的奧秘。依托我國自主衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)專業(yè)配資，“極地”號具備“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。