文/张智祥(中国海洋大学)
在茫茫大海停留两天,驻足甲板,远眺夕阳,看海鸥浮沉,听海浪汹涌,闻自由海风,采一“瓢”百米深水,上述一切皆发生在一门选修课上,那就是中国海洋大学的“海洋科考认知实践”。
“东方红3”船是目前全球最大静音科考船,2019年交付中国海洋大学运行,也是本次教学的课堂。船舶设备的运行,常常面临着藤壶等生物威胁。在课堂上,实验员展示了一个在海中使用不足一年的浮标,其底部附着了密密麻麻的藤壶,不仅影响浮标的工作状态,更使得其传感器数据完全失真。为避免生物附着,船体通常采用涂抹药剂的方法来减少损害,但这种方法对环境的危害较大,除直接向海洋扩散外,还会通过浮游生物逆生物链不断富集,危害生态和人类自身安全。为此,“东方红3”船研究人员探索在一些区域涂抹新型辣椒素,这是一种来自辣椒的天然毒素,具有危害小、易降解、生物防治效果好的优点,“东方红3”船未来有望成为一名乘风破浪的“辣妹子”。
海洋设备运行依赖基础工程,“东方红3”船的科考设备建立在坚实的材料、生物、化学、物理等学科基石上。对于认识海洋而言,只有更多像“东方红3”船的科考设备进行海洋基础数据监测,掌握不同水深的温度、盐度、溶氧度等数据,才能指导海洋开发和海洋强国建设,这正是我们这一代中国海大人和“东方红3”船的重大使命。
“东方红3”船具有大量先进的设备,包括全海深高精度多波束测深系统、多种材料的万米绞车、各类声学光学探测装置、海上数据服务器等。如何在寸土寸金的船舶上实现众多复杂设备的统一调度,并满足海上实验室的稳定和高效工作,是非常具有挑战性的问题。“东方红3”船上分布着72个摄像头,采集各个角度和位置的信息,同时船上配有多套显示设备,能够精准地对船进行全方位立体式图像监测。针对海上实验室的特殊环境,实验员特别指出,不起眼的桌面接槽和地脚螺栓,是保证实验设备在颠簸中正常工作的关键。在服务器室,“东方红3”船实现了地面与船之间的耦合和独立计算,这使得第一手计算数据可以在船上直接进行处理,节约了运维成本。通过KVM(即键盘Keyboard、显示器Video、鼠标Mouse的缩写)系统的串联,工作人员可以在较为舒适的控制室远程使用机房的服务器,安全又舒适,这样的设计在船上比比皆是。
除了传统意义上的硬件部分,“软件”也是“东方红3”船的重要特点。令人印象深刻的是,很多同学想了解出海有什么惊险时刻时,实验员却很平静地说道,由于有充分的预案,从未发生过惊险事件。安全培训、逃生演习、船上的规章制度,这些都是保证船舶行稳致远的“软”条件。海洋工程的推进必定是软硬协同,统筹兼顾。
“东方红3”船采用了AFE(即Active Front End)有源前端变频驱动的综合电力推进系统,融合科学研究、科学考察、高新技术研发应用为一体,是目前世界上最安静、定员最多、经济性、振动噪声、电磁兼容等指标要求最高,作业甲板和实验室面积利用率最大,综合科考功能最完备的新一代海洋综合科考船。
负责船舶建造的江南造船有限责任公司,其前身为洋务运动时期建立的江南机器制造总局。一百多年来,中华民族从深重的苦难走向复兴,中国海洋科考事业也一步步从无到有,飞速发展,这正是一代代仁人志士鲜血与才智的结晶。
相信未来,我们新一代海洋工程人一定能接好前辈的接力棒,制造出更多属于中国的大国重器,赓续奋斗,勇立时代潮头!