新一代海洋科考船揭秘

本刊记者 崔 燕

2012年6月28日，由中船集团第708所为中科院海洋科学研究所设计、武昌船厂建造、入中国船级社（CCS）船级的“科学”号海洋科学综合考察船顺利交船。它的建成将显著提升我国海洋综合探测能力与研究水平，为我国海洋科学基础研究和海洋高新技术研发，特别是深海及洋区的海洋基础科学研究提供先进的海上移动实验室和试验平台。

国家重大科技基础设施

海洋科学综合考察船是“十一五”期间国家重大科技基础设施建设项目之一。2007年7月26日正式立项，总投资5.5021亿元。2009年5月，项目通过公开招标正式确定中船集团第708所为设计单位。其实，708所中标，是顺理成章之事。早在20世纪70年代，我国第一艘集通讯保障、海洋调查和气象测量多功能于一身的大型远洋综合调查船“向阳红10”号就是由该所张炳炎院士亲自主持设计。如今30多年过去，新一代海洋科学综合考察船依然由我国著名舰船工程专家、中国工程院院士张炳炎亲自领衔，带领708所科研团队设计完成。

“科学”号完全拥有我国自主知识产权，集多学科、多功能、多技术手段为一体，满足海洋科学多学科交叉研究需求的现代化海洋科学综合考察船，具备全球航行能力，技术水平和考察能力达到国际海洋强国新建和在建综合考察船同等水平。是我国未来10～20年海洋科学考察主力船之一，将与现有和将建的海洋科学考察船、专业调查船相互补充，逐步形成我国海洋探测调查的完整体系。

据了解，“科学”号总吨位为4711吨，总长99.6米，型宽17.8米，吃水5.6米，续航能力为15000海里，最快航速15节，可承载80人。船上采用国际先进的吊舱式电力推进装置，配备了艏侧推、动力定位及综合导航定位系统，可实现在0～15节无级变速，在低速状况原地360度回转。操纵灵活、作业空间大，并设置减摇水舱，采用先进的减振降噪措施，整体上具备较高的适航性和耐波性。

“科学”号设计亮点

作为新一代海洋科学综合考察船，除了要具备常规船舶的功能之外，还要特别具备“移动实验室”的各种功能。

据了解，“科学”号考察船一次给养充足，能在海上待60天，比国外同类考察船多20天，增加了海洋考察的周期，延长船舶的作业时间。同时，续航力1.5万海里，也较一般考察船多出三分之一。

按照设计，“科学”号考察船的抗风浪能力达到12级以上。由于船上装有先进的可控被动式减摇水舱系统，即使风浪大时，也可以确保其乘坐的舒适性。

节能环保也是“科学”号的一大亮点，电力推进系统的配备，在多工况全年度营运中较传统柴油驱动节能30%以上。采用电力推进后，机舱省去了人工加驳柴油等操作，成为“无人舱”，用电子监控掌握动向即可，出问题待自动报警后才需要人员上岗检修。同时，船上众多海洋勘测设备，也采用电子动力。例如，在海下打捞，往6000米的海水下放缆车，若是靠机械液压“拖拽”，一次作业就要8个小时，用电子动力系统，4小时就能把缆车放入海中完成一个“来回”，节约了一半时间。

“科学”号上还首次配备了一个升降鳍板装置，这个装置能在海洋科考中大显身手。据了解，当各种声学传感器探查海底状态时，如果传感器安装在船底将受到水面气泡和船体边界层的影响。升降鳍板可伸出船底2.75米，附在其上的传感器越过了波浪的影响层，探查精度能提高到99.6%。

除了以上这些动力设备以外，“科学”号的室内设计也别具一格。船上居住层高均满足或超过规范要求，目前被分隔的一些房间，每间大约在20平方米上下，因此不显得压抑和局促。另外，为了让漫长的海上航行显得不那么枯燥，“科学”号上除了办公室、会议室外，还配有休闲厅和阅览室，让随船的科考人员在繁忙的工作之余，能够享受放松和娱乐。

技术难题和关键技术

作为新一代海洋综合考察船的“标杆”，“科学”号可谓“十八般兵器”样样齐全。附加的最新技术与装备，必须确保船舶在海洋考察作业时能够如鱼得水。无疑，在设计过程中，这些设备的性能、稳定性以及协调性都需要设计人员精心地研究和试验。

首先，综合科考系统与船舶系统的优化布置技术。科考船的船体、动力、电气等诸多专业因其特殊性均不同于常规船舶。此外，还有庞大的为探测实验系统配套的操控支撑系统，包括甲板收放系统、起吊设备和其他辅助设备，以及船载探测系统、船载实验系统和网络信息系统等。

对于科考系统与船舶系统的综合布置，从设计论证阶段就需要对船舶将来所承载的任务使命、船载设备及安装要求、实验空间、模块化功能和扩展化改装等需求进行仔细的分类划分、综合布置和详细论证。船舶系统作为探测实验系统的平台，掌握了系统相关之间的关联关系和优化布置，就能较大地保证科考船科考作业的功能效果。

其次，船型分析和型线设计技术。船型主尺度论证和经济性分析是针对船舶各项技术指标的反复论证和迭代运算，例如，排水量总吨位指标、航速阻力指标、续航力指标、科考作业面积指标、港口水深以及电站规模和布置条件、稳性核算情况等进行反复比较，进而找出具体的主尺度和船型系数。另外，由于科考船是大量科考设备和测量仪器的平台，同时载有很多科学家和船员，因此科考船的线型设计除快速性外还应特别关注首部线型优化与声学设备的匹配问题，以及本船的耐波性和适航性。

第三，减振降噪关键技术。“科学”号考察船的大量设备对振动和噪声有严格要求。为了进一步提高船员的生活质量和工作环境，增加船舶的舒适性，在设计过程中，针对减振降噪采取了一系列专门措施，并取得显著效果。

目前，“科学”号将继续在武昌造船厂启东基地完成最后的收尾工作，计划进坞重新油漆后，于今年9月驶往青岛，正式入列，参与国家的海上科考任务，为国家急需解决的海洋资源、能源、国防安全、减轻自然灾害等重大海洋科技问题提供有利的技术支撑保障。