東西問|中國為什么要研發(fā)建造重型破冰船?
中新社北京10月30日電 題:中國為什么要研發(fā)建造重型破冰船?
中新社記者 阮煜琳
今年是中國極地考察40周年。40年來,中國極地考察裝備不斷更新升級。中國“船舶設(shè)計大師”、中國船舶集團公司第七〇八研究所首席專家吳剛?cè)涨霸诮邮?a target='_blank' href='/'>中新社“東西問”采訪時透露,在可預(yù)見的未來,中國有望攻克重型破冰船自主設(shè)計和建造技術(shù)。中國新一代重型破冰船在極地考察中在時空領(lǐng)域?qū)⒂兄卮笸黄啤?/p>
1984年11月20日,中國首支南極考察隊乘坐“向陽紅10”號船和“J121”船,從上海出發(fā)遠征南極?!爸袊缀侥蠘O的‘向陽紅10’號和‘J121’打撈船都是第七〇八研究所設(shè)計的”,吳剛說,這兩艘船同時進入南極,在南極建立了中國第一個考察站長城站,在當(dāng)時是非常轟動的一件事情。自此,中國在南極事務(wù)上,有了發(fā)言權(quán)。
中國現(xiàn)有破冰船的破冰能力如何?
國際海事組織將破冰船按照破冰能力從PC1到PC7分成7個等級,PC1級破冰能力最強,PC7級破冰能力最弱。
中國現(xiàn)有4艘科考破冰船。中國最大的極地考察船“雪龍”號1993年從烏克蘭進口后,由七〇八研究所按照中國需求設(shè)計改造而成,“雪龍”號能以0.5節(jié)航速連續(xù)沖破1.1米厚的冰層(含0.2米雪)。2009年6月,國務(wù)院專題會議批準立項建新一代破冰船,2010年2月,第七〇八研究所被確定為“雪龍2”號項目技術(shù)支撐單位。2019年7月11日,中國首艘自主建造的極地科學(xué)考察破冰船“雪龍2”號正式交付,“雪龍2”號能在極地1.5米冰加0.2米雪的極地環(huán)境中以2-3節(jié)的航速連續(xù)破冰航行。
吳剛指出,“雪龍2”項目的實施對中國業(yè)界在極地船舶的設(shè)計、建造、規(guī)范應(yīng)用和完善,以及極地規(guī)則在國內(nèi)的有效實施方面,發(fā)揮了重大推動作用。
今年6月,由中國船舶集團第七〇八研究所研發(fā)設(shè)計的“極地”號破冰調(diào)查船在廣州交付。吳剛介紹,“極地”號冰區(qū)加強等級為PC6。“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。
為什么要研制開發(fā)重型破冰船?
“極地考察,船舶先行。”吳剛說,到達極地首先要克服的是一片冰封海洋,無論是北極考察還是要到達南極內(nèi)陸都必須經(jīng)過冰海。
2021年3月發(fā)布的《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》明確提出,在極地探測領(lǐng)域,開展極地立體觀監(jiān)測平臺和重型破冰船研制等科技前沿領(lǐng)域攻關(guān),開展雪龍?zhí)綐O二期建設(shè)。
吳剛說,目前中國已經(jīng)具備輕型和中型破冰船的設(shè)計、建造能力,現(xiàn)在面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)就是重型級別的破冰船,設(shè)計、建造重型破冰船屬于破冰船技術(shù)的“金字塔塔尖”,這也是未來需要前進的方向。
目前全球在役的極地破冰船主要集中在俄羅斯、美國、加拿大、芬蘭、瑞典、丹麥等國。其中,俄羅斯是世界上唯一擁有且能夠建造核動力破冰船的國家,目前共擁有七艘核動力破冰船,還有一個小型的極地漂浮站,因為俄羅斯有開辟北極航道的天然需求。
吳剛表示,據(jù)了解,目前美國、加拿大聯(lián)合芬蘭準備在未來十年建造70艘至90艘極地破冰船。在破冰船設(shè)計和技術(shù)上,與許多環(huán)北極國家相比,我們還有很艱巨的一段路要走,這也是未來中國極地考察裝備建設(shè)面臨的挑戰(zhàn)。
新一代重型破冰船什么樣?
中國新一代重型破冰船什么樣?“新一代重型破冰船將完全由中國自主研發(fā)設(shè)計、建造?!眳莿偼嘎叮壳罢谧鱿嚓P(guān)技術(shù)儲備和積累。
吳剛說,新一代重型破冰船,簡單描述就是以前在某個時間段航行到不了的地方,未來新破冰船可以抵達。也就是說,新一代重型破冰船在南北極考察中,在時空領(lǐng)域?qū)⒂兄卮笸黄疲涸跁r間上,不僅是在夏季,而是全年能進行極地考察,這將是中國極地考察能力的重大突破;在空間上,可以達到以前船舶無法抵達的區(qū)域開展長周期科考。
《中國的北極政策》白皮書說,中國是北極事務(wù)的重要利益攸關(guān)方?!斑@在實際行動中需要考察裝備的支撐,未來中國在北極國際合作,以及重大裝備在北極長期駐留的能力建設(shè)等方面將有重大突破。”吳剛說。
吳剛說,重型級別的破冰船設(shè)計研發(fā),需要解決低溫環(huán)境、防寒設(shè)計,以及結(jié)構(gòu)材料、通信導(dǎo)航等關(guān)鍵問題,還有很艱巨的一段路要走。未來更新的技術(shù)將應(yīng)用到破冰船上,將考慮有人和無人設(shè)備,動力更加強勁,低溫防寒能力更強,更加綠色環(huán)保安全、更加人性化。
極地裝備:將從單船向船隊建設(shè)布局
作為“雪龍2”號、中山大學(xué)新建科考船等多艘科考船總設(shè)計師,吳剛提出,結(jié)合個人的工作理解,未來中國極地裝備的發(fā)展思路,可能包括以下幾個方面:
一是研發(fā)不同船型,支撐中國破冰船“輕-中-重”體系化發(fā)展思路,也就是說輕型、中型、重型破冰船都需要布局,中國極地考察將從單船向船隊建設(shè)布局,是一個體系化的建設(shè)。
二是構(gòu)建國產(chǎn)多棲無人裝備平臺,實現(xiàn)“空-天-冰-海-潛”一體化科考模式。吳剛說,對單個裝備來說,設(shè)計再好,效能提升的空間也是有限的,最大的挑戰(zhàn)是提高裝備之間的效能,以及立體觀測網(wǎng)一體化的建設(shè),這些工作是未來的重點。
三是從“引進”“消化吸收”到“再創(chuàng)新”研發(fā)模式,為中國實現(xiàn)極地重大裝備的自主研發(fā)貢獻力量。極地重型破冰船的吊艙推進器,以及高速通信、精準導(dǎo)航和定位等工作,都需要中國自主創(chuàng)新的能力。
吳剛說,“雪龍2”號破冰厚度為1.5米,未來重型破冰船的破冰厚度將升級到2.5米及以上。這一米之差需要解決包括動力、推進器、防寒、耐低溫高強鋼等諸多技術(shù)問題,還要解決外復(fù)合鋼板、外板涂層,以及高精度導(dǎo)航、定位等一系列問題。
“對研發(fā)設(shè)計來說這是一個從量變到質(zhì)變的過程。”吳剛說,現(xiàn)在的破冰船可以夏季在北緯65度的東北航道航行,但一旦到達更高緯度,或是冬季在此駐留,船舶對氣溫、高緯度、動力可靠性等耐受能力的要求,都是一個質(zhì)的變化。這個質(zhì)的變化,需要國內(nèi)各方力量精誠合作、久久為功。
吳剛表示,相信不久的未來,依靠中國新型舉國體制的優(yōu)勢,極地裝備和技術(shù)將明顯獲得突進。(完)
受訪者簡介:
吳剛,中國“船舶設(shè)計大師”,“雪龍2”號總設(shè)計師,也是“科學(xué)”、“東方紅3”“中山大學(xué)”等極地與海洋科學(xué)考察船副/總設(shè)計師,中國船舶集團首席專家、中國船舶集團第七〇八研究所首席專家。吳剛長期從事艦船總體設(shè)計研究工作,是國內(nèi)新一代科考與破冰船設(shè)計的開拓者之一,為中國極地與海洋科學(xué)考察船實現(xiàn)跨越式發(fā)展做出了突出貢獻。
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