走進海南三亞崖州灣科技城南山港碼頭，在藍天白云與海水碧綠之間，一艘綠白涂裝的科考船靜靜?？堪哆?，船首的四個白色大字——“探索二號”在陽光下熠熠生輝。這就是我國首艘全數(shù)配備國產(chǎn)化科考作業(yè)設(shè)備的載人潛水器支持保障母船。
保障母船，顧名思義，就像一位母親一樣為深海潛水器提供支持保障。深海潛水器要想在千米級至數(shù)千米級深度自由探索，必須有母船的全力保障?？梢哉f，哪里有深海潛水器，哪里就有支持保障母船的身影。
自2002年深海載人潛水器被列為國家高科技研究發(fā)展計劃重大專項以來，我國深海載人潛水器取得長足發(fā)展，誕生了如“蛟龍”“深海勇士”以及萬米載人潛水器“奮斗者號”等比肩國際先進水平的深海潛水器。作為可為萬米載人潛水器提供支持的保障母船，“探索二號”于今年6月底在南山港正式入列，它將和“深海勇士號”等潛水器相互配合，為我國深遠海科學(xué)考察提供強大技術(shù)支持。
強大性能保障海上戰(zhàn)略安全
2018年12月，海南省深海技術(shù)實驗室選擇了一艘福建省馬尾造船股份有限公司剛完工的工程船，作為深海深淵智能裝備作業(yè)與全海深載人潛水器海試保障船，定名為“探索二號”。歷時18個月的增改建，今年6月25日，“探索二號”正式交付出廠。
改造后的“探索二號”船保留了工程船的優(yōu)勢，還增加了深海科考作業(yè)的能力。船身總長87.2米，型寬18.8米，型深7.4米，滿載排水量6832噸，采用船舶綜合電力推進系統(tǒng)，海上連續(xù)工作最遠距離（續(xù)航力）大于15000海里，海上連續(xù)工作最長時間（自持力）不低于75天。
船上設(shè)置有多個科學(xué)實驗室，可搭載包括萬米載人潛水器在內(nèi)的科考設(shè)備，還可搭載60名科考隊員開展海上科考任務(wù)。這些強大性能，保證了“探索二號”既能承擔(dān)大部分的深遠海常規(guī)科學(xué)考察任務(wù)，也能為萬米載人潛水器提供支持保障。
在海上，特別是復(fù)雜海況條件下進行科考活動，需要船舶有更高的安全性、操縱性、穩(wěn)定性?！疤剿鞫枴贝鋫鋬膳_艏側(cè)推進器和兩套全回轉(zhuǎn)舵漿，使其在科考時能精確保持船位狀態(tài)，又兼?zhèn)湔{(diào)頭機動靈活、原地倒車回轉(zhuǎn)快速，制動性能優(yōu)良、航行安全可靠性高等優(yōu)點。
同時，“探索二號”船采用了達到國際先進水平的DP2級動力定位系統(tǒng)，可實現(xiàn)船舶在復(fù)雜海況下的定點定位及目標跟蹤的功能，不受作業(yè)區(qū)域水深限制。目前，“探索二號”是全球最大作業(yè)水深的作業(yè)型載人深潛科考裝備。
21世紀是海洋的世紀。隨著現(xiàn)代科學(xué)考察發(fā)現(xiàn)，海面6000米以下同樣是一片生氣勃勃、生機盎然的世界。開展海上科考特別是探索深海深淵是保證國家能源安全、拓展經(jīng)濟社會發(fā)展空間的迫切需求。中國船舶集團有限公司七〇二所副所長、萬米載人潛水器總設(shè)計師葉聰表示：“海底蘊藏了豐富的資源，探索海洋、保護海洋、經(jīng)略海洋，建設(shè)海洋強國，都與深潛密切相關(guān)，高技術(shù)深潛裝備可以幫助我們更好地繪制深?！貙殘D’?！?/p>
近年來，我國無人潛航器成果卓著并且處于世界先進水平：首臺實用化6000米自主水下機器人“潛龍一號”，4500米級的自主水下機器人“潛龍二號”，首臺自主設(shè)計、自主集成研制的作業(yè)型深海載人潛水器“蛟龍?zhí)枴币约叭f米載人潛水器“奮斗者號”……而此次“探索二號”船的正式入列將為我國探索海洋、保護海洋、經(jīng)略海洋提供又一強大技術(shù)保障利器，對我國海洋戰(zhàn)略安全起到積極促進作用。資料顯示，“探索二號”原本是為了保障中國最新的萬米級深海載人潛水器“奮斗者號”所專門建造的母船。目前該船配備的潛水器包括了萬米級的“奮斗者號”和4500米級的“深海勇士號”。
關(guān)鍵裝備實現(xiàn)全面國產(chǎn)化
作為我國首艘全數(shù)配備國產(chǎn)化科考作業(yè)設(shè)備的載人潛水器支持保障母船，“探索二號”的最大亮點無疑是裝備的全面國產(chǎn)化。
有關(guān)資料顯示，幾十年來，我國科考船的一些水面支持裝備一直被歐美國家所壟斷。而“探索二號”的交付，使這一現(xiàn)象得到了改變。從伸縮折臂吊、CTD吊，到全海深地質(zhì)絞車、6000米光電纜絞車，再到水聲通信、水聲定位、多波束等深海聲學(xué)設(shè)備，“探索二號”共增裝14臺全國產(chǎn)化科考裝備，徹底擺脫了長期以來對國外生產(chǎn)廠家水面支持裝備的依賴，標志著我國在全海深科考作業(yè)裝備能力上又進一步。
中國船舶集團有限公司七〇四研究所（以下簡稱七〇四所）是參與研制“探索二號”船國產(chǎn)化科考設(shè)備的主要單位，主要負責(zé)研制“探索二號”船上的科考作業(yè)水面支持系統(tǒng)，包括液壓折臂吊、CTD吊、全海深地質(zhì)絞車、6000米光電纜絞車等。
七〇四所相關(guān)工作人員表示，以CTD吊放裝置為例，這是測量萬米深海環(huán)境的專用裝置，作為科考作業(yè)水面支持的關(guān)鍵裝備，曾長期被國外“卡脖子”。去年年底，七〇四所自主研發(fā)的CTD吊放裝置通過驗收，使得這一深海裝備邁入國產(chǎn)化時代。
該裝置是目前世界上單節(jié)伸縮行程最長的吊機產(chǎn)品，在設(shè)計上采用緊湊結(jié)構(gòu)形式，布置于舷側(cè)，通過曲柄搖桿擺動機構(gòu)、矩形截面伸縮臂以及浮動滑塊結(jié)構(gòu)設(shè)計，實現(xiàn)承受大橫向載荷。
今年4月，七〇四所又成功研制出國內(nèi)首臺全海深地質(zhì)絞車，實現(xiàn)了萬米深?？瓶冀g車國產(chǎn)化的研制。該絞車采用變頻驅(qū)動的方式，設(shè)計最大投放深度達11000米，可供科考人員在全世界范圍所有海域最大海深處進行地質(zhì)取樣。
此前我國科考船上進口萬米深海地質(zhì)絞車均達不到全海深作業(yè)能力，這項突破使得我國成為全球第三個可以在全球最深海域展開地質(zhì)取樣的國家。
科學(xué)布局彰顯以人為本
登上“探索二號”，瞬間就能讓人感覺到設(shè)計建造者對船上科研保障工作的高度重視。
“探索二號”船載重噸位大，比原有工程船新增三層甲板，這樣的增改建使實驗區(qū)的面積大為增加，新建如化學(xué)、地質(zhì)、綜合、生物等多個實驗室，其次增加了2個樣品儲藏間，便于大批量儲藏深淵深海樣品，生活區(qū)的整體范圍也得到增大，相應(yīng)的科考隊員住艙面積也得到增加。
為保證科考隊員長時間出海能吃上新鮮的蔬菜，“探索二號”船配備了冰溫保鮮系統(tǒng)，通過精確的溫度控制，使各種類型的蔬菜保鮮期從20天左右延長到45-70天。與常規(guī)的煎炒熘炸等工序在同一個廚房完成不同，“探索二號”船同時配備一個煎炒廚房和一個面點廚房，可以全時段提供品類齊全營養(yǎng)豐富的食物，充分保障船上所有科研人員的飲食所需。此外，船上的住艙內(nèi)基本生活設(shè)施也是一應(yīng)俱全，完全能滿足科考隊員長期海上作業(yè)的生活需求。
如果說“探索二號”船生活區(qū)各項配置的匠心獨運是為了保障科研人員高質(zhì)量的衣食住行，那么對船上實驗室設(shè)置的細致劃分，則充分展現(xiàn)了“探索二號”船對科研工作的嚴謹認真。
比如，“探索二號”船的地質(zhì)實驗室設(shè)置在離后甲板最近位置，也是離絞車最近的位置。
為什么這么設(shè)計？
福建省馬尾造船股份有限公司“探索二號”船項目經(jīng)理吳蘭飛介紹，采集深海巖石是科考船的一個重要工作，但地質(zhì)學(xué)樣品如巖石一類，重量達到幾十甚至數(shù)百千克都屢見不鮮。樣品來之不易，可運輸過程中卻很容易產(chǎn)生損耗。所以，“探索二號”船把實驗室放在離后甲板最近的地方，還專門為該實驗室開了一個運輸門，這樣樣品抬進來比較方便，距離也更短，保證了地質(zhì)樣品在出水后第一時間直達實驗室，盡可能降低損耗。而離絞車近，則是便于靠港后吊裝上岸。
科學(xué)合理的設(shè)計離不開設(shè)計和建造團隊的努力。事實上，從設(shè)計到生產(chǎn)，相關(guān)團隊在半年的時間里完成了近百個設(shè)計方案，反復(fù)修改，才讓“探索二號”最終在艙室空間利用率、作業(yè)甲板布局優(yōu)化等方面均趨于最優(yōu)狀態(tài)。
“探索二號”船的增改建過程，相當(dāng)于再重建一艘新船，彼時困難重重。“高技術(shù)含量的科考改裝涉及的參研單位多，涉及的改裝任務(wù)重，涉及的系統(tǒng)又相對比較綜合復(fù)雜，我們光是設(shè)計就花了6個月?！备＝ㄊ●R尾造船股份有限公司總經(jīng)理曾金柱說，“這個改裝過程，就全國來說可能是第一個?！?/p>
