我国第一艘双向破冰科考船年底将首航南极

2019年7月11日，中國“航海日”，我国首艘自主制造的极地科考船“雪龙2”号将交付给自然资源部中国极地研究中心，今年有望与“雪龙”号组成极地科考破冰船队，编队赴南北极进行科考和后勤补给，提高我国在极地海冰区开展考察活动的能力。

“雪龙2”号船长赵炎平告诉科技日报记者，相比“雪龙”号，“雪龙2”号最大特点是结构强度满足PC3要求，双向破冰，并且均具有以2～3节船速、连续破1.5m冰加0.2m积雪的能力，为国际极地主流的中型破冰船型，且为全球第一艘采用船艏、船艉双向破冰技术的极地科考破冰船。这意味着我国极地考察区域和时间得到了极大拓展和延长。

中西合璧 “搭档”式联合设计

受限于破冰能力，国际上绝大多数基于考察船的极地科学考察工作，主要集中在夏季。但即使在夏季，很多极地科考船仍被阻挡在南极大陆外围数十千米的陆缘冰区域或北极点附近的北冰洋中心区。这也包括我国于1994年首航南极的“雪龙”号。

中国需要一艘新的极地科考船，这一想法在2008年酝酿成熟。2009年6月，国务院专题会议批准立项，并确立“国内外联合设计、国内建造”的原则，要求选择国内和国外在破冰科考方面最强的设计公司开展合作。

“从构思、调研，到联合设计和自主建造，我和我的团队有幸全程参与，每个人都伴随这个国家级的大项目在成长，对我们和船东来说，就像孕育一个新生儿，毫无经验地怀胎十年，其中的迷茫、艰辛、喜悦难以用语言表达。”中船集团第七〇八研究所（以下简称七〇八所）研究员、“雪龙2”号总设计师吴刚无限感慨。

此前，作为非极地国家，我国已做了很长时间的铺垫工作。1978年，当时的第六机械工业部第七研究院第七〇八研究所（七〇八所前身）的多名资深前辈，就开始搜集破冰船的相关资料，并形成《国外破冰型考察船资料汇集》。从1984年执行首次南极科考任务开始，我国业已积累30多年的极地科考经验。

“毕竟这是我国第一艘真正意义上的破冰船，难就难在这是我们没走过的一条路，船舶的使用环境、年限要求又特别高，我们寻找一位同行者，也是为了给这个重大项目上一份‘双保险’。”吴刚告诉记者，“雪龙2”号的基本设计由国外参与方阿克北极公司主导完成，但基本设计中的敞水性能改进和科考设计部分、详细设计、施工设计、建造工艺等均由国内设计院、船级社、船企等完成。从对接、研讨、改进到敲定方案，与外方几轮交流下来的图纸意见清单PCF就超过1 000份。

对于这种中外合作方式，吴刚特别强调说，这次不是接力棒式的合作，也不是简单的买国外图纸，中外双方是互相伴随的高度融合的搭档。在整个过程中，中国极地研究中心、江南造船厂以及中国船级社也做了大量工作，“雪龙2”号建成后，将拥有双船级。

高精度 设备安装误差以毫米计算

重达13 000t的“雪龙2”号采用总段建造法，将船体分为131个分段，再将分段总组成11个总段，11个总段按照从艉向艏、从下往上的顺序进行合拢。

江南造船（集团）有限责任公司“雪龙2”号总工艺师赵振华带领团队，通过构建数字样船，在生产设计过程中逐步细化落实基本设计和详细设计方案，并时刻跟进建造状态，确保图纸变为实物的过程无误。

“基于公司现有的公务科考船型工艺技术体系，我们从船型本身的固有特点着手，从极地破冰、大洋科考以及总体要求三个方面进行关键技术分解。”赵振华说，经历无数个不眠之夜，团队完成了17项关键技术研究与应用，编制了7 891份设计图纸，撰写了287份技术协议与70多份专项工艺材料。

“雪龙2”号全船管系超过22 000根、电缆敷设超过480km、舾装件超过84 000件，设备总数达到421台套，重量重心控制难度极大。江南造船（集团）有限责任公司成立重量重心控制小组，编制专项控制方案、实施细则以及超差处理程序，完成近20份控制文件编制工作，形成各个阶段数据跟踪表库，对2 400块钢板测厚，131个分段、200个主要设备称重，以确保“雪龙2”号重量重心指标得到有效控制。

为保证能穿透数米厚的冰层，“雪龙2”号船体使用了特殊钢材，外壳最厚的地方达100mm，比常规船舶板材厚30%～50%。将外壳厚度大的板材光滑折弯为曲面，十分考验研发、设计、制作全流程的技术水平。赵振华说，在“雪龙2”号制造过程中，团队采用国内首套三维数控弯板技术，将以往工人需要几天才能加工成型的弯板，在3h内折弯设计成型。在制作环节，从细节着手提高焊接质量和安装精度，比如在进行10m长全海深多波束底座装焊时，平面度控制在2mm以内。

值得一提的是，“雪龙2”号的船体和设备上，共安装设置了7 000多个智能感应点，智能机舱能通过传感器等设备进行船体全寿命监测，智能船体可以自动进行“健康体检”，并收集船体钢板与冰面的摩擦数据，吴刚说，这将为今后设计制造新船型提供参考。

（来源：http：//digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2019-07/11/content_425467.htm？div=-1）