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“实验6”号身怀绝技

2020-09-06

发明与创新·大科技 2020年8期
关键词:科考船科考船舶

日前,中科院南海海洋研究所新型地球物理综合科学考察船下水暨命名活动在广州举行。该新型科考船被命名为“实验6”号,预计明年投入使用,是未来我国海洋事业发展的重要海上科技平台。

海洋科学考察船是人类认知海洋的重要手段之一,是探测与研究海洋最重要和最有效的平台、基本工具与载体。据介绍,“实验6”号将提升我国对南海与深远海大洋的探测和基础数据获取能力,同时帮助“海上丝绸之路”沿线国家提高海洋探测能力,完善观测手段,开展联合海洋调查,开展海洋环境监测与保护、海洋生态保护与修复、海洋灾害预警预报、防灾减灾;培训海洋调查人员,提高海洋科技水平。“实验6”号下水后将进行舾装、内装等工作,争取在今年12月完成船舶舱室全部装修工作及系泊试验等工作。

据了解,“实验6”号船总长90.6米,型宽17.0米,型深8.0米,最大速度16.5节,续航力为12 000海里(1海里=1852米),定员60人,自持力60天。

“‘实验6号填补了我国目前中型地球物理综合科学考察船的空白,发挥专业调查船与综合科考船功能,极大提升了我国地球深部结构和深海大洋极端环境探测研究水平。”中国工程院院士、南海海洋所原所长、南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)主任张偲说。

这艘科考船新在哪

“实验6”号创新采用了控制气泡干扰的船型一体化设计技术,成功解决了快速性与抗气泡干扰性之间的矛盾。此外,“实验6”号还是国内首艘采用国际上最新、最先进的混合冷却D型吊舱推进技术的科考船,成功解决了此前科考船经常遇到的水下噪声对探测精度的影响。

科考船一般利用大量声学设备对水体、海底底质进行探测,这些设备对水下背景噪声,尤其是水中的噪声源和气泡非常敏感,尽量减小或消除这些噪声,可大大提高探测精度。

“以前的科考船,更注重快速性,但忽視了气泡下泄对船底声学设备的影响。而这次采用的线型,通过采用内凹的小球鼻,仅增加了较小的阻力,就可以保证气泡下泄最优路径,对船底声学设备的影响可达到最小。”南海海洋所造船办公室总工程师蔡小阳说。

在南海海洋所党委书记詹文欢看来,“实验6”号正式服役后将成为我国重要的“海上移动实验室”,对提高我国海洋探测能力和数据样品获取能力,开发利用海洋空间资源、油气矿产和生物基因资源等具有非常重要的推动作用。

如何理解“海上移动实验室”?南海海洋所有关专家介绍,“实验6”号具备全球航行和全天候观测能力,既能开展近海浅水区、大陆架、岛礁区的科学考察活动,又能在深海大洋极端环境下进行全海深的探测和取样;全船配置了学科齐全的现代化船载实验室,总面积超过330平方米,能现场进行多学科样品处理与分析,并实现与陆基实验室同步数据传输。

这艘科考船有何用

作为国内首艘以地球物理勘探、地震采集和处理为主的现代化科考船,与同类综合科考船相比,“实验6”号突出了地球物理调查能力;与地球物理专业调查船相比,它又强化了多学科综合科考功能,它的有效科考负载超过150吨,达到国际先进水平。

什么是地震采集?蔡小阳说:“科考船在目标海域底部投放海疷地震仪阵列,在船尾拖放气枪震源和多道电缆,以走航拖曳方式向海里发射高压空气炮,利用人工源地震方法制造地震声波,采集地震数据后进行回收分析,所获取的数据可以解释海域的地质构造情况,包括岩浆活动、地壳结构、板块张裂等。”

“实验6”号承担的工作可不少。比如它将进行海面常规气象连续探测、海底地形地貌探测、底质采样等。更重要的是,它能胜任考察数据系统集成、现场印证以及与陆基实验室的数据传输与处理,可满足大气、海面、水体、海底及深海极端环境等基础科学考察的需求。

然而,此次船舶下水并不意味着建造工作的完成,“实验6”号还要继续进行船舶舾装、设备安装、系泊试验等工作。蔡小阳说:“只有海试达到设计要求,运行平稳,确认系统与设备均无问题后方可交船。之后还需对科考系统进行长达数月的可靠性验证航次,确认无误后方可进行正式的科考任务。”

据蔡小阳介绍,未来“实验6”号的试航分为船舶试航和科考设备试航。船舶试航主要进行船舶设备和船舶性能指标测试,包括柴油机、推进系统等设备和航速、噪声等指标测试。科考设备试航包含操控支撑系统、多波束测深系统、温盐深测量系统等设备的技术指标。

根据建造计划,“实验6”号预计2021年入列服役,正式服役后,服务的主要科学目标包括:揭示南海岛礁的地质稳态与生态安全机制、认识莫克兰海沟(全球最浅海沟)的结构与成因机制、揭示瓜达尔港地震和海啸频发的机制和其未来地震和海啸风险等。(据《科技日报》《人民日报》)

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