走近中國大科學(xué)工程
倒霉的老漁夫圣地亞哥84天都沒有釣到一條魚。第85天，他又向40英尺的海水深處放出魚餌。這是美國作家海明威小說《老人與海》中的一個情節(jié)。
魚餌沉到40英尺水下，魚線肯定不止40英尺，因為它在水中是斜的。科學(xué)家們在海洋科考時也會碰到此種“情形”：向5000米的海底放纜繩，都放出去7000—8000米了，依然不到底，因為船在隨著海風(fēng)漂。
不過，中國科學(xué)院海洋研究所有一艘科考船能做到不“隨著海風(fēng)漂”，它在海上能“站得住”。這就是科學(xué)號海洋科學(xué)綜合考察船。
現(xiàn)在，科學(xué)號正在西太平洋的馬努斯水域劈波斬浪，執(zhí)行海底熱液探測任務(wù)。在它5月6日離開青島碼頭遠(yuǎn)航前，科技日報記者登上了這艘神秘的科考船。
從淺海到深海、從近海到大洋
海風(fēng)輕輕地吹。在青島南姜碼頭，上白下紅的科學(xué)號靜靜地休臥岸邊。這艘船的建造，是我國“十一五”國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項目。
世界上海洋科考船數(shù)量居前幾位的是美、日、英、德、法等發(fā)達(dá)國家。進(jìn)入新千年以來，這些國家又相繼建成并交付使用了新的海洋科考船。這些船的設(shè)計突出多學(xué)科綜合探測研究的特點，裝備精良、功能齊全，具備強(qiáng)大的深海大洋立體探測與同步作業(yè)的能力。相比之下，我國科考船則是數(shù)量少、船舶老舊、功能落后、作業(yè)效率低、配套不完善，難以滿足當(dāng)前日益發(fā)展的多學(xué)科綜合考察，特別是深遠(yuǎn)海綜合考察的需求。為了使我國在海洋科學(xué)特別是深海研究這一世界科技前沿領(lǐng)域占有一席之地，實現(xiàn)我國從淺海走向深海、從近海走向大洋的戰(zhàn)略目標(biāo)，2007年國家發(fā)改委批準(zhǔn)了我國新一代深海海洋科學(xué)綜合考察船（科學(xué)號）的立項，總投資近5.5億元人民幣。
科學(xué)號2010年開始建造，2012年9月正式交付使用。依靠自主創(chuàng)新，科學(xué)號具備了全球航行能力，實現(xiàn)了集多學(xué)科、多功能、多技術(shù)手段為一體，滿足海洋科學(xué)研究多學(xué)科交叉，特別是深海大洋研究的需求目標(biāo)。
中科院海洋研究所所長、中科院“熱帶西太平洋海洋系統(tǒng)物質(zhì)能量交換及其影響”戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項首席科學(xué)家孫松說，自2013年1月投入試運行以來，科學(xué)號多次赴深海大洋，圓滿完成了深海海底油氣資源形成機(jī)理、深海極端環(huán)境調(diào)查、大洋環(huán)流系統(tǒng)與氣候變化、深海生物基因資源及生物多樣性、大洋生態(tài)系統(tǒng)與碳循環(huán)、洋中脊與大陸邊緣熱液系統(tǒng)及地球深部過程的科學(xué)考察，取得了豐碩成果。比如在南海探測了海底冷泉區(qū)域，在沖繩海槽熱液區(qū)發(fā)現(xiàn)存在著大量的熱液硫化物礦床。
目前，科學(xué)號已出海9次，行程6萬多海里，最遠(yuǎn)到達(dá)過西太平洋的雅浦海山。今年4月24日，科學(xué)號通過了國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“海洋科學(xué)綜合考察船”項目的國家驗收。
高精度定位和控位
從船舷的左側(cè)拾階而上，記者登上了這艘4000噸級的海洋科學(xué)綜合考察船。甲板、船艙、船桅、駕駛臺，船尾的作業(yè)操控支架盡收眼底。
科學(xué)號的“科學(xué)”體現(xiàn)在哪兒？
作為科學(xué)號建設(shè)項目的總工藝師，現(xiàn)任科學(xué)號船長的隋以勇耐心地給記者科普：“科學(xué)號船尾部的吊艙式舵槳全回轉(zhuǎn)電力推進(jìn)系統(tǒng)，是目前國際最先進(jìn)的推進(jìn)方式之一，也是被科學(xué)號國家驗收委員會認(rèn)定的‘首次在科學(xué)考察船中采用吊艙式電力推進(jìn)’。”
吊艙式電力推進(jìn)系統(tǒng)是將電機(jī)置于船艙外部。這是當(dāng)前國際上一種新型的推進(jìn)裝置。
科學(xué)號的動力是靠柴油機(jī)發(fā)電，然后輸給船尾吊艙內(nèi)的電機(jī)，通過電機(jī)驅(qū)動螺旋槳推進(jìn)船體。電機(jī)與螺旋槳直接相連（無傳統(tǒng)尾軸傳遞），可以360°水平轉(zhuǎn)動，舵槳合一，這不僅節(jié)省了艙容空間，也提高了工作效率。電動機(jī)直接安在船底水下，噪聲極低，有利于科考人員海上的科學(xué)實驗。
在驗收前，科學(xué)號9次出海試航，隋以勇全部參加。他說，科學(xué)號總噸位4711噸，續(xù)航力15000海里，最大航速可達(dá)15節(jié)（15海里/小時），這大大優(yōu)于常規(guī)軸槳推進(jìn)的船舶。一般船只有在高速或有一定速度時才能轉(zhuǎn)向，而科學(xué)號在低速時可原地回轉(zhuǎn)，巡航時回轉(zhuǎn)直徑為194米。“船上配備了3臺主發(fā)電機(jī)和一臺停泊發(fā)電機(jī)，是相同噸位船舶中油耗最低的，快速性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)均達(dá)到或超過國際同類型船的先進(jìn)水平。”
船舶光有前進(jìn)的動力不行，還要有左推右移的動力系統(tǒng)。科學(xué)號上就設(shè)計安裝了兩個“艏側(cè)推”。 |
