世界第一艘双向破冰科考船年底首航南极

作者:小菜 更新时间:2024-09-19 点击数:
简介:世界第一艘双向破冰科考船年底首航南极

【菜科解读】

7月11日,中国航海日,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1.5米冰加0.2米积雪的能力,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季节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,他们仍被阻挡在南极大陆外围数十公里的陆缘冰区域,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,对我们和船东来说,就像孕育一个新生儿,毫无经验怀胎十年,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的多名资深前辈,就开始搜集破冰船的相关素材,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,我国也已积累了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1000来份。

对于这种中外合作方式,他特别强调说,这次不是接力棒式的合作,也不是简单地买国外图纸,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13000吨的雪龙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,确保图纸变为实物过程中无误。

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7891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号全船管系达22000余根、电缆敷设480余公里、舾装件84000余件、设备总数达到421台套,重量重心控制难度极大。

江南造船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,形成各个阶段数据跟踪表库,对2400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100毫米,比常规船舶板材厚三至五成。

要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形的弯板,在3个小时内折弯设计成型。

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10米长全海深多波束底座装焊时,平面度控制在2毫米范围内。

值得一提的是,雪龙2号的船体和设备上,共安装设置了7000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。

南极海冰面积增加之谜

据国外媒体报道,尽管目前关于地球变暖、海冰融化以及海平面上升的消息频繁出现在媒体的头条,但有气候分析员在本周指出在南半球的冬季,南极海冰出现大块浮冰的总量实际上是不断增加的。

事实上,在九月下旬,卫星数据显示南极洲周围的海冰区域达到了有史以来最大的范围,根据美国冰雪数据中心在本周四的公布,南极海冰区域面积为751万平方英里,约为1944万平方公里,并且还呈现出缓慢增长的趋势,以约1%的速度增加。

  9月26日卫星观测的南极海冰面积情况,约为1944万平方公里  根据美国国家航空航天局研究员、地球系统教授埃里克·里戈诺特(Eric Rignot)在加州大学欧文分校时质疑这些数据是否是个好消息,以及如果解释全球海平面上升的现象,是何种机制推动了北极冰川的融化。

而在南极的监测装置的得到的数据似乎与我们平时听到的关于海洋冰川收缩报道存在出路,我们该如何解释南极海区发现的海冰大量增加之谜呢。

  如果全球的温度升高是均匀的,那么南极海区范围内的海冰应该以面积减少为趋势,但事实上它们并不是这样发展的。

其原因在于南极的比世界其他地方更冷,它的升温机制与世界上其他地方不同。

所有在全球变暖的大环境下与寒冷的南极之间对比就会发现,两者的差别会越来越大。

大气温度的增加速率不同也会导致南极周围的气压差较大,风力也会有所增加。

南极海冰面积的增加并不会对海平面上升或降低构成影响,因为海冰已经漂浮在海洋上,冻结了的海水不会改变该海区的海平面变化情况。

  然而,北极海冰的总量正在下降,而南极海区的海冰却略有增加,两者之间为什么会存在如此大的差异呢。

其原因在于南极是一片大陆,而北极几乎除了海洋外都没有任何实质性的陆地,在北极可以看到处于升温状态的大气以及海平面增加的海洋,加上海冰的转移,因此这些影响将作用于北极海冰并减少其冰层的覆盖量。

  在南极,就必须认为这里拥有自己的气候系统,并独立于世界上其他大洲。

实际上对南极海冰总量略有增加的理论符合我们对全球变暖的了解。

对于全球变暖的一般趋势如格陵兰冰盖和冰帽减少是按照现有的理论演化,而南极的升温速度明显异于世界上的其他地区,其温度变化趋势是上升的,但非常缓慢精彩文章:猪人 最贵的摩托车 怪兽 非洲纳米比亚辛巴族 百米世界纪录 武则天墓之谜 鱼怪 俾格米人宇宙之谜 北纬30 白矮星 越南十二生肖

奇怪“第七大陆”南极8大未解的谜团

南极洲是人类最后到达的大陆,也叫“第七大陆”。

位于地球最南端,土地几乎都在南极圈内,四周濒太平洋、印度洋和大西洋。

是世界上地理纬度最高的一个洲,同时也是跨经度最多的一个大洲。

总面积约1400万平方千米,约占世界陆地总面积的9.4%,位于七大洲面积的第五位。

但就是在这片人迹罕至的神秘大陆,有着太多令人费解的谜团!  1、南极洲热水湖之谜  热水湖位于南极冰原的“绿洲”(指南极无长年覆盖冰雪的2%土地),这湖湖面上有一层清澈明亮的淡水,淡水下面温度高达27℃,比表面冰块的平均温度高47℃。

科学家们发现在湖底既没有活火山,也没有热泉,况且湖底沉淀物的温度比湖底水层的温度要低,因此可以断定,热源不是来源于地下。

南极洲热水湖  2、南极洲不冻湖之谜  在1974-1976年间,从人造地球卫星多次拍回的照片中,科学家们发现在南极洲冰的世界中,有一个面积约48.36万平方公里的不冻湖。

这个湖时隐时现。

1981年,前苏联和美国派出由26人组成的南极考察队。

他们按照人造卫星照片上显示湖所处的位置寻找,可没有找到。

队员们只是在不冻湖水域内发现无数气温较高的气泡。

南极洲不冻湖  3、南极飞碟出没之迷  南极无疑是地球上飞碟出现最频繁的地区,世界各国设置在南极的科学考察基地均有多项飞碟目击报告记录在案。

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