什么是海洋调查? 海洋调查即对某一特定海区的水文、物理、化学、地质、生物、气象、声学、地球物理等进行大面积调查和断面调查,以及连续观测和辅助观测的调查研究能力 。 1872年12月,英国海军利用“挑战者”号开展了历时三年零五个月的大洋调查作为人类历史上首次综合性的海洋科学考察。 海洋调查有多种多样的手段,但当前最基本且最经济有效的仍是船舶观测手段,其他观测手段则与之形成配合和辅佐。 + _4 c1 z6 v. Z0 F
海洋调查船的两个主要发展时期
3 U% g' d% W# F3 s) f' o20世纪50年代末至80年代末 随着电子计算机的应用以及各种先进海洋调查设备的出现,这一时期的海洋调查船在设备、性能、布置以及实验室与专用设备的匹配等方面,与旧船改装的调查船相比有“质”的提高,可以称之为“第一代海洋调查船”。 主要有:1959 年苏联建成 6 000 吨级综合海洋调查船“罗门诺索夫”号,1960年美国建成3400吨级的“测量员”号航道和海洋调查船,1977年德国改造建成的4700吨级的“太阳”号(SONNE)海洋调查船等。
中国第一艘现代化海洋调查船是1957年改造的“金星”号,1965年建成综合调查船“东方红”,1980年建成“科学一号”和“实验3”号都是这一时期的典型代表。
第一时期海洋调查船的缺点:减振降噪措施不完备、船舶噪声较大,无法满足声学实验研究的要求;实验室配置、测量仪器、船用设备老旧且整体配套不完善;探测手段较为落后,探测深度和覆盖范围小,难以满足多学科联合考察的需求;缺乏海上现场数据处理和资料传输能力等缺点,不能满足更高的科研需求。
! ]; w" h2 `% D! ?5 i; l20世纪80年代末至今 这一时期的开启源自于船舶动力定位系统和电力推进系统的升级与推广,各种专业科考设备的发明创造,其他领域发展带来的诸如科考作业和实验室专业化模块化设计、操控支撑系统自动化、计算机网络化等技术的发展,以及船舶设计方面尤其是海洋综合科考船获得的新的设计理念。 1984年美国改装建成的 18000吨级的大洋钻探船“决心”号(JOIDES)
JOIDES 美国的决心号有三大关键技术:动力定位系统、钻孔重返系统与升降补偿装置。 其安装了两个4500马力的主推进器和12个750马力的伸缩式推进器,由船上的计算机动力定位系统统一管理,这一系统可保证”决心”号在浪高7.5米海况下,将船位控制在水深2%范围内。钻孔重返系统包括高分辨率的声呐扫描系统和返孔锥装置。决心号上安装了400吨的升降补偿装置,以随时补偿船体随波起伏给钻探带来的不利影响。 2005年法国建成了6600吨级综合调查船“为何不?”号(POURQUOI PAS ?)
POURQUOI PAS ? 法国的“为何不?”号海洋水文研究船采用了柴电动力,具备除极地外全海区的航行能力,续航能力高达65天,具备水文探测,海底地形,生物研究,潜艇救援等多种能力。 2015年德国建成的8000 吨级的新“太阳”号(SONNE)
SONNE 德国的新“太阳号”装备覆盖研究范围广泛的海洋研究仪器,船尾的A型起重机起重能力为30吨用以部署潜水器和其他重型设备;四台起重能力为10吨的起重机和三台小型起重机(2×2吨和1×0.5吨)允许研究材料在船上运输;绞盘能够将设备部署到海底12000米的水深。 在第二时期的前半段,中国海洋调查船的建造过程出现了一定程度的滞后,自主设计并建造的船只以“东方红 2”最为著名,其余船只大多是从国外购买并改装完成的,比如“大洋一号”、“雪龙”,这些调查船的出现极大地推动了中国深远海以及极地调查的发展,但受限于船只数量,不能满足我国海洋科学发展的实际需求。
东方红2号 在第二时期的后半段,进入 21 世纪,在国家提出“经略海洋、建设海洋强国”的战略指引下,中国开始进入海洋调查船的发展高峰期,分别建造了“科学”号、“向阳红 10”号、“张謇”号、“嘉庚”号、“东方红3”号等较先进的海洋调查船。
东方红3号
T. q+ A z* B* S1 N, b* m |