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这种船我们终于能造了!此前中国只有一艘,还是进口的

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原标题:这种船我们终于能造了!此前中国只有一艘,还是进口的

渤海地区破冰船发展

20世纪初,海河航道每到冬季因冰冻而断航,给天津的商业贸易造成巨大损失。1911年5月,天津洋商总会首次向海河工程局提出,利用破冰船保持海河冬季通航。1912年,海河工程局首次在江南造船厂订购了2艘破冰船。1913年首制“通凌”号钢质破冰船建成。江南造船所设计和建造的“通凌”号破冰船,解决了浅吃水与船体重的矛盾,既能适应海河的条件,又能顺利执行破冰任务。

该船船长39.15米(128.5英尺),型宽8.39米(27.5英尺),型深4.27米(14英尺),吃水2.75米(9英尺),排水量470吨,主机功率527千瓦(700马力),使用良好。1913年11月,新建造的破冰船“通凌”和“开凌”首次在海河进行破冰作业。之后海河工程局又陆续建造了“没凌”、“清凌”、“工凌”和“飞凌”4艘破冰船。1935年12月至1936年3月,天津港发生了海河工程局成立以来最严重的冰情,冰厚达0.3米至0.6米,有的船舶被冰凌围困长达一个多月,由于有通凌号等破冰船昼夜撞冰,先后营救65艘船舶脱险。抗战期间,日伪霸占海河工程局,破冰船“通凌”在渤海湾老铁山附近触雷沉没,其余几艘解放后仍在使用。

江南造船所为天津制造破冰船的成功,引起有关方面的重视。沙俄的海参威港也向江南造船所订造两艘破冰船,长34.12米(112英尺),型宽6.7米(22英尺),型深3.5米(11.5英尺),吃水2.4米(8英尺),排水量375吨。一艘名“引擎”号,一艘名“麦士门”号,造价每艘规银13750两。

我国的海冰以渤海北部最重,鸭绿江口附近次之,渤海南部最轻,营口、葫芦岛、普兰店等港湾较重,常年冰期约3个月,冰厚20~40厘米。一般说来,我国的海冰并不严重,但在特殊天气下也会形成严重的冰封。新中国成立以后我国的破冰需求不强,也一直未新建专业破冰船。1969年,我国渤海出现了史上罕见的“大冰害”。海冰强大的冲击力把我国“渤海2号”石油钻井平台(海二井)拦腰撞断,天津港内就有几十艘轮船被冰挤压坏,许多海岸工程也被海冰破坏。在当时,海军和上海救捞局组织“海拖221”,“烟救9号”、“津救3号” 等十几艘救助船在天津港外破冰开航道,先后抢救和护送船舶131艘。渤海冰冻的消息传到北京后,周恩来总理当即批示,一定要建造出自己的破冰船。

1969年渤海冰灾红救九号救助船抢救遇险船舶

六机部军管会将设计和建造任务下达给求新造船厂。1970年2月1号,由求新造船厂设计建造的新中国自制的第一艘271型破冰船“海冰722”号交船,该船总长84米,垂线间长76米,型宽15米,型深6.8米,吃水5米,航速16节,排水量3191吨,续航率1万海里,主机为功率1939.6千瓦(2600马力)柴油机2台。该船最大破冰厚度为1米;船上有修理设备,并能多带油、带水,若有遇难船舶能及时进行补给,还能拖带万吨级船舶,获1977年上海市重大科技成果奖,1978年全国科学大会奖,1978年上海市造船工业局重大科技成果奖。该船2013年6月退役,40多年来共完成冰情调查任务42次,营救地方船只20余艘,参加大型任务30余次。

271型破冰船海冰721号,该船于海冰722建成之后不久就建成。

海冰273号破冰船,总长102米,两柱间长93米,型宽17米,型深7.2米,吃水5.2米,排水量4417吨,速率1.8米,续航力1万海里,自持力30昼夜,主机9缸43/82型柴油机2台。该船最大破冰厚度为1.2米,1982年12月由中华造船厂交船。

1986年2月,中国远洋公司的3条货船被冰封在朝鲜大同江的南浦港。向国内告急后,海冰723船奉命前去营救,当时港内海水含盐量5‰,接近淡水,冰质坚硬,冰层厚度为1.5~1.8米。而破冰船的最大破冰能力是0.8~1.5米,超过了船的破冰能力。起先他们用船艏冲撞破冰,但收效甚微。后来改用倒车以船艉撞冰和螺旋桨揽拌,一步一步艰难地靠近被困的船只。前后苦战16天,圆满地完成援救任务,受到了远洋公司通电表彰,并荣立集体一等功。该船退役后移交海警,改名为中国海警1411。

2017年1月,中国海警1411船进行渤海冰情调查

中海油下属滨海266号破冰型三用工作船,该船具备破冰厚度60厘米能力,我国中海油,中石油,中石化均有类似船舶,其中中海油最多,目前共有13艘,负责黄渤海地区海洋平台的运输及周围破冰工作,但破冰能力有限。

破冰型三用工作船在浮冰环绕的渤海湾航行

天津港、秦皇岛港等北方港口还有数十条具有一定破冰能力的港作拖轮,主要用于冬季港区的破冰工作。我国北方型公务执法船包括海巡船,海警船通常有B级冰区加强,具有一定的抗浮冰能力,在紧急情况下也能进行巡航破冰。

2010年1月,我国渤海出现30年来最严重的海面结冰灾情,浮冰范围最大达到108海里,平整冰最大厚度达到40厘米,给渤海湾各港口的海上交通运输造成巨大的影响,大量的货运船舶被困,因当时国内专业的破冰船不足,造成了很大的经济损失。

北海救118号破冰型救助船,2016年1月15号由中船黄埔文冲船舶有限公司向交通运输部北海救助局交付,该船由上海船舶研究设计院设计,具有破1m厚冰层的能力。具有破冰能力的该型船目前共有三艘,入列之后提高了我国渤海地区的冰区救助能力。

我国新一代破冰船海冰722船2015年底入列。该船为第一艘272型破冰船,由701所上海分部设计,2013年11月在第四八一○工厂开工建造开工建造,2015年3月下水,船长103.10米,宽18.40米,满载排水量4860吨,最大航速18节,续航达7000海里,入列后,承担以黄渤海海域为主的冰情调查、破冰和海上冰区搜救任务。其姊妹船海冰723也于2016年初入列。

极地科考船发展史

1984年11月,中国首次南极考察编队开始向南极进发,考察编队由两船两队组成,即向阳红10号科考船和海军J121号船(现在的861长兴岛号打捞救生船)。由于向阳红10号没有破冰能力,不能深入到冰情严重的极地航行,在完成亚南极地区的乔治王岛上的长城站建站任务时,受到强气流的影响,船体在剧烈的颠簸中受到损伤,经检测不符合极地船的整体强度要求,就退出了南极考察队伍。

向阳红10号科考船

由于第一代极地科考船满足不了极地考察的需要,而极地考察站补给又不能中断,南极考察委员会1985从芬兰EFFOA船舶公司购买了具有抗冰能力的杂货船雷亚号,该船由芬兰劳马船厂1971年建成,具有 1A级破冰能力,能破冰80cm。购入后由沪东造船厂进行了改装,共花费750万元,主要加装了人员住舱,极地科考设备以及直升机平台机库、减摇装置,首侧推,更新了导航设备和通信设备。经过改装使该船成为一艘多功能、多用途、综合性并适宜于高纬度高严寒海域航行的科学考察船。改装工程于1986年9月完工并命名为“极地”号,这是我国第二代极地科考船。由于极地号破冰能力较差,一般情况下只能在冰密度小于5成的浮冰区航行,在执行南极科考任务时,更多地是等待时机。南极冰层常年不化,为极地号完成考察任务设置了巨大的障碍。

被海冰围困的极地号

第三代极地考察船“雪龙”号由乌克兰赫尔松船厂在1993年3月25日完成建造的一艘维他斯·白令级极地运输船,满载排水量21250吨,船长167米,宽22.6米,满载吃水9米,最大续航能力为19000海里。最大航速17.9节,抗风能力为12级以上,能以1.5节的速度连续破1米厚的冰 0.2米的雪,核定乘员120人,共有16600立方米的包装货物舱和290立方米的冷藏舱。还可装载9只20英尺的集装箱和166只40英尺的集装箱,55立方米的特别舱用于运输易燃易爆物品,为极地考察提供后勤物资运送。1994年由沪东船厂改装而成极地科学考察兼运输补给船,替代原有的极地号科学考察船,是我国目前破冰能力最强的船舶,主要负责极地科考任务,在服役期间经过多次改装。2014年1月2日完成对俄罗斯“绍卡利斯基院士”号被困52名乘客救援工作后,“雪龙”船准备回撤时被困,后自行脱困。2017年9月23日,正在北极海域执行科考任务的雪龙号上的一位科考队员手臂骨折,雪龙号船上无法进行全面治疗并随及向美国海岸警卫队求助,美国海岸警卫队使用直升机将手上人员送往岸上治疗。

我国新型极地科考船雪龙2号,该船由芬兰阿克北极技术公司完成初步设计,708所负责详细设计,2016年12月20日开工,2017年9月26日开始连续生产,被分解为114个分段分别建造,然后合成11个大分段搭载。本船船长122m,型宽22.3m,型深11.8m,吃水7.85m,设计排水量14000吨,经济航速12节,最大航速15节,具备双向破冰能力,CCS和LR双船级,具备PC3级破冰能力,在3节航速下可破1.5m厚层冰加0.2m雪,续航力2万海里,自持力60天,定员90人(船员41人),抗风能力12级,具备DP2级动力定位系统,搭载两架直升机,首部有一个可以装20个20英尺标准集装箱的货舱,具备600平方米的科学调查甲板和580平方米的实验室,配备10个集装箱实验室,设置月池,采用电力推进系统,主发电机为2台瓦锡兰8L32柴油机(功率4514KW)和2台瓦锡兰12L32柴油机(功率6796KW),采用2套7500KW的ABB全回转吊舱推进器,设有两台首侧推,艏部布置有底部突出的箱型龙骨,多波束换能器安装区域位于箱形龙骨区,且底部具备防冰和透声功能。其主要结构采用EH36高强度钢,部分区域采用EH50高强度钢。

雪龙2号开工仪式

本船装备目前国际先进的海洋环境和地球物理调查设备,具有科考操控支撑系统、科考吊机、深水多波束测深系统、浅水多波束测深系统、声学多普勒海流剖面仪、万米测深仪、深海浅地层剖面仪、生物储量评估回声积分仪系统和超短基线系统等多种调查设备。构建我国开展极地海洋环境与地球物理研究的基础平台,本船将配备国际先进的极地海洋科学综合调查手段。在环境调查方面,能够承担极地海洋、海冰、大气等环境基础综合调查观测研究任务,具备有关气候变化的海洋环境综合观测取样能力;在地球物理调查方面,能够在极地冰区海洋开展油气、生物等调查,基本具备“摸边探底、潜力评估”的调查能力;能够承担极地考察站部分物资运输任务。

3000总吨破冰型调查船效果图

2017年4月18日,七O八所中标国家海洋局北海分局3000总吨级破冰调查船设计项目。该船是国家海洋局北海分局用于黄、渤海海域破冰,进行冰区海洋环境监视、海冰测量以及兼顾冰区救助等任务计划新建的一型多用途破冰科考调查船,可首尾双向破冰,夏季可进行深远海调查(包括极地冰区调查作业)。

渊极客号极地科考探险船效果图

2017年6月,上海彩虹鱼海洋科技股份公司正式启动“深渊极客”号极地科考探险船项目。该船由荷兰达门船厂(DAMEN)设计。计划由国内造船厂2018年初开工建造,2021年初投入运营,预计投资6亿-8亿元。深渊极客号将成为中国首艘由民营企业投资建造的极地科考船。“该船船长95米,型阔17米,型深8米,最大吃水深度4.95米,设计吃水排水量5000吨,最大航速15节,续航能力8000海里,自持力60天载员75人,满足无限航区要求、具备全球航行能力。设计符合B类极地规则,达到极地冰级6级,在浮冰、积冰条件下正常工作,最高公海蒲氏风级12级及下降风100节条件下可安全工作。深渊极客号还将配备自主研制的无人、载人深潜器,包括11000米潜水器、4500米潜水器、100米潜水器及多种水上交通工具,不但弥补了目前极地海域下潜科考探索作业不足的难题,更能够将极地科考、极地探险和高端体验游相结合,给海内外消费者和高端玩家一种前所未有的体验和感受。

长期以来,由于我国国内破冰船的需求不强,我国破冰船的技术发展缓慢,基础科研设计力量相对薄弱。从基础科研的角度来说,目前我国没有可以模拟船舶和海洋平台在极地海域航行试验的冰水池(ice basin),更没有相应的实船验证体系。这不仅使我国对极地海洋冰载荷的研究落后于人,而且也使我国不具备独立设计极地破冰船的能力。中国船级社没有专门的破冰船规范,雪龙2号不得不采用双船级。破冰船使用的钢材需要耐低温,高强度,大厚度,我国的钢材生产企业虽然能够生产此类钢材,但存在生产质量不稳定等缺点,难以打入国际市场。极地气候条件极端,船上系统和设备都必须时刻保持良好状态,我国船配设备在先进性和可靠性上难以匹敌国外知名品牌。

俄罗斯克雷洛夫研究院的冰水池

芬兰阿克公司的冰水池

不过随着我国科技水平的不断提高和船舶行业的不断发展,我国船舶行业和航运企业在破冰船领域也有很多新的突破。

2016年广船国际有限公司为ZPMC-Redbox公司建造了两艘极地重载甲板运输船“AUDAX(奥达克斯)号和“PUGNAX”(普拉克斯)号,这两艘船将服务于全球最大油气田俄罗斯亚马尔液化天然气(Yamal LNG)项目,开启人类开发北极的新征程。该船是一艘双桨、双柴油机推进的2.85万载重吨极地模块运输船,主要用于运输大型海工模块,具有低油耗、绿色环保、高性能等特点。该船总长206.3米,垂线间长193.8米,型宽43米,型深13.5米,设计吃水7.5米,结构吃水8米,满足挪威船级社PC3、俄罗斯船级社Arc7对船体和机械冰区强度的要求。该船可以在北冰洋冬春冰冻季节连续运输LNG大型设备模块至Yamal LNG项目基地塞贝塔港的重载甲板运输船,具有极强的破冰能力,可常年在极地冰区航行。该船船体外形与推进器的布置使其在平整冰层及碎冰中具有良好的操作性,能在1.5米冰层厚度的海况下保持2节的航速,同时能在零下50摄氏度的超低温环境下正常工作。

2016年4月,大连中远船务为荷兰BIGLIFT公司建造的极地大型模块运输船1号船“BIGROLL BARENTSZ”交船。 该船全长173米、型宽42米、型深12米,结构吃水6.5米,最大载重量为21000吨,主要用于超大型模块和物件的海上运输,同时满足极地冰区航行要求,具有低油耗、绿色环保、高性能等特点。船舶冰区加强等级为LR船级社最高入级符号“1AS”,具备在零下55度的超低温环境下正常工作能力,能在最厚1.9米冰层的海况下保持5节航速。

招商局工业集团有限公司于总部位于迈阿密的SunStone Ship2017年3月签署了4+6艘建造冰级探险邮船的框架协议,新船将由招商局重工(江苏)建造,首艘船将在2019年8月交付,其余新船将在首艘船交付后每隔六个月交付一艘。该型探险邮轮采用乌斯坦公司经典的X-Bow型设计,船长104米、船宽18.2米、吃水5.1米,约7000总吨,航速15节,符合船舶冰级1A和极地规则PC 6的相关要求,能够在0.8m厚 冰层中连续航行,入级法国船级社,挂巴哈马船旗。每艘探险邮船拥有80至95个客舱,能够为160至200名乘客提供住宿。

2017年9月,随着最后一艘执行2017年北极航行任务船舶天健轮通过挪威北角,中远海运特运5艘船舶全部顺利通过北极东北航道,据初步测算,2017年5艘船舶取道北极较经马六甲海峡、苏伊士运河的传统航线共计节省里程约25313海里,节省时间约80.6天,节省燃油约2018吨,节省过苏伊士运河费用至少50余万美元。此外,由于在北极航行方面积累了丰富的经验,5艘船舶中除首发船莲花松轮雇请破冰船引航外,其余4艘船舶均是独立航行通过冰区,此项共计节省破冰船费用约80万美元。

天健轮总长189.99米,型宽28.50米,型深15.80米,结构吃水11.00米,配备4台克令吊,最大抬吊能力200吨,由上海船舶研究院设计,中船黄埔文冲船舶有限公司建造。该轮和7艘姊妹船,具有大舱口、大装货甲板的特点,采用多项环保技术,具有绿色护照,为CCS冰级B级,能够满足风电设备、机械设备等设备货的运输需求。

天健轮的北极航线,图片来源:中国远洋海运杂志

随着我国不断深入极地,笔者坚信我国会推进极地船舶规范及相关配套设备的研究,建造冰水池,建立实船验证体系,自主设计建造重型破冰船,为探索极地开发极地做出符合大国身份的贡献。(利刃/鹤飞天际)返回搜狐,查看更多

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