日前，由中國船舶工業(yè)集團有限公司第七〇八所自主研發(fā)設計、江南造船集團有限公司（江南造船）為中國海洋大學建造的新一代海洋綜合科考船“東方紅3”船交付，標志著我國科考船設計、建造水平獲得了新跨越，也將進一步增強我國海洋科考數(shù)據(jù)成果在國際上的話語權(quán)。

　　建造難度大

　　“東方紅3”船是一艘5000噸級新型深遠海綜合科學考察船，以培養(yǎng)深海大洋創(chuàng)新型人才為首要任務，融合科學研究、科學考察、高新技術(shù)研發(fā)應用為一體。該船總長103.8米、寬18米，海上自持力長達60天，可連續(xù)航行1.5萬海里；載員110人，甲板作業(yè)面積和實驗室工作面積均超過600平方米。該船是目前世界上最安靜，定員最多，經(jīng)濟性、振動噪聲、電磁兼容等指標要求最高，作業(yè)甲板和實驗室面積利用率最大、綜合科考功能最完備的新一代海洋綜合科考船。

　　作為高技術(shù)船舶，科考船的設計和建造難度較大，設計建造周期通常在4到6年，有的甚至達到10年，是常規(guī)商船的好幾倍。從2013年可研批復至今，“東方紅3”船項目走過了6年時間。投入使用后，該船可以在除了兩極的海域進行全年作業(yè)，尤其是可以滿足深遠海的科考要求。

　　引人關(guān)注的是，在交船儀式上，“東方紅3”船正式獲頒DNV GL船級社水下輻射噪聲最嚴苛的SILENT—R證書，成為國內(nèi)首艘、國際上第4艘獲得SILENT—R證書的海洋綜合科考船，也是世界上獲得這一等級證書的排水量最大的海洋綜合科考船。

　　“東方紅3”船總設計師、中國船舶工業(yè)集團有限公司第七〇八所研究員吳剛表示，該船多項指標國際領(lǐng)先，特別是低噪聲控制指標達到全球最高級別，“當船行駛時，水下20米以外的魚群都感覺不到”。

　　一般的船舶只關(guān)注艙室的噪聲，主要是為了讓船員獲得舒適的工作環(huán)境，并能在休息時不受干擾。科考船不只關(guān)注船上環(huán)境的舒適程度，還要保證自身噪聲最小地向水下傳播，這是由科考船的任務和性質(zhì)決定的。

　　為了研究海洋科學，科考船會安裝大量精密的聲學儀器，向水中發(fā)射和接收聲波來看清幾千米甚至萬米以下水深的地質(zhì)地貌，這些聲學設備越精密就越“嬌貴”，外界干擾越小越好。

新一代海洋綜合科考船“東方紅3”船。 （資料圖片）

　　自主研發(fā)強

　　在概念設計階段，船東中國海洋大學花了近一年半的時間，考察了多艘國際先進科考船后，參照各船指標，希望能夠建造一艘“能夠保持長時間行業(yè)領(lǐng)先地位”的船舶，并結(jié)合自身需求，提出了個性化方案，特別提出需滿足DNV GL水下輻射噪聲SILENT—R的要求。

　　水下輻射噪聲的要求是全船系統(tǒng)性、全面性的要求，會對船舶線型及附體形式、推進系統(tǒng)、船體結(jié)構(gòu)設計、設備選型和布置、空船重量重心控制、船廠生產(chǎn)放樣和建造工藝等產(chǎn)生影響，每一個環(huán)節(jié)都必須精益求精。

　　七〇八所的設計師們一方面加強自身技術(shù)鉆研，一方面聯(lián)合DNV船級社、國內(nèi)外各優(yōu)質(zhì)設備/系統(tǒng)供應商，從方案設計初期就進行減振降噪頂層規(guī)劃、全程把控。“船的總布置討論前前后后進行了幾十次，僅會議紀要就有厚厚一本。”吳剛說。

　　七〇八所的設計師們總結(jié)出低噪聲螺旋槳設計、主發(fā)電機組雙層隔振設計和低速超靜音推進電機選型三大關(guān)鍵技術(shù)。減振降噪關(guān)鍵要素“低噪聲高效螺旋槳”和“防氣泡船體一體化多波束導流罩”完全自主研發(fā)設計。

　　螺旋槳輻射噪聲是全船最主要的水下噪聲源，能否設計出靜音螺旋槳對全船噪聲控制起著決定性作用。“而且排水量越大，螺旋槳靜音設計難度就越大。”吳剛說。七〇八所螺旋槳設計組經(jīng)過5年多技術(shù)攻關(guān)，終于成功研發(fā)出靜音螺旋槳，不僅是國內(nèi)首創(chuàng)，也達到了國際領(lǐng)先水平。

　　科考船的排水量一般有幾千噸，空船重量的調(diào)整空間較小，因此對每一項設備的重量控制指標要求都很嚴。通過反復試驗研究，設計團隊掌握了空船重量重心控制技術(shù)。最終，“東方紅3”船具備了盡可能多的可擴展功能，5000多噸的排水量可完成7000噸科考船的任務。

　　設計亮點多

　　除了是最安靜的海洋綜合科考船，“東方紅3”船還有哪些設計亮點？科研人員告訴經(jīng)濟日報-中國經(jīng)濟網(wǎng)記者，“東方紅3”船是一艘“聽得清、跑得遠、看得明、探得深、傳得快”的科考船。

　　聽得清，是指降低科學考察船自身的輻射噪聲水平，使得探測時能更加清晰不受干擾。

　　跑得遠，是指“東方紅3”船是最節(jié)油的雙槳推進科考船。因“東方紅3”船采用一種與船艏型線一體化設計的多波束導流罩專利設計，在確保多波束測量性能的前提下使得全船阻力減少15%至20%，油耗大大減少，在相同的油艙容積下，續(xù)航力大大提高，確保本船能航行到更遠的深海大洋進行考察作業(yè)。

　　看得明，是指“東方紅3”船具有最高精度的全海深地形地貌探測能力。為獲得最高精度的全海深地形地貌測量能力，“東方紅3”船在國內(nèi)首次引進兩套高分辨率的中淺水和全海深多波束系統(tǒng)（國際上僅有一艘船安裝），設計單位和船廠聯(lián)合攻關(guān)解決了船舶型線設計和建造安裝工藝的關(guān)鍵技術(shù)，一舉提升了我國在全海深地形地貌的探測能力。

　　探得深，是指“東方紅3”船的作業(yè)深度覆蓋全球最深的馬里亞納海溝。“東方紅3”船裝備了目前國際上最先進的水體、大氣、海底探測和遙感信息觀測與應用系統(tǒng)，可進行海洋空間多學科海洋要素的快速探測與分析，該船配備有2臺1萬米以上的CTD絞車、1臺1萬米鋼纜絞車、1臺1萬米光電纜絞車、1臺1.2萬米纖維纜絞車，大大確保了作業(yè)探測的深度和可靠性。

　　傳得快，是指“東方紅3”船具有強大的科考數(shù)據(jù)和船舶數(shù)據(jù)網(wǎng)絡，實現(xiàn)船岸一體化。“東方紅3”船配置獨立的科考數(shù)據(jù)網(wǎng)絡系統(tǒng)，并配置雙萬兆核心。時空同步科考數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲、處理與集成，數(shù)據(jù)成果可在線顯示與遠程傳輸。配置船岸一體化船舶數(shù)據(jù)信息網(wǎng)絡系統(tǒng)，支持WiFi和有線接入，VSAT船岸實時通信。船體與船舶關(guān)鍵設備、船體振動與噪聲、水下輻射噪聲、各類強弱電與各類線纜電磁兼容以及船舶動態(tài)與姿態(tài)等各類信息在線監(jiān)測與報警系統(tǒng)。

　　這些優(yōu)點綜合在一起，打造出全球頂級科考利器。（記者 李予陽）

【糾錯】

責任編輯： 王頔