青島遠洋船員職業(yè)學(xué)院 張 曉

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“永盛”輪北極東北航道商業(yè)航行實踐

青島遠洋船員職業(yè)學(xué)院 張 曉

【編者按】繼2013年8月首航北極東北航道后，中遠航運旗下“永盛”輪于2015年夏天再次出征北極東北航道，并首次實現(xiàn)往返航行。北極東北航道的探索性商業(yè)航行，不僅為極區(qū)航行船舶操縱和管理積累了寶貴的經(jīng)驗，還為極區(qū)船舶的設(shè)計和建造提供了參考，為最終實現(xiàn)中國商船北極航行常態(tài)化創(chuàng)造條件。青島遠洋船員職業(yè)學(xué)院張曉教授作為航海領(lǐng)域?qū)＜覅⒓恿吮敬瓮岛叫械奈餍泻酱?，本刊編輯部特邀請張曉老師撰文介紹“永盛”輪此次北極航行的準(zhǔn)備和實施情況，并對北極東北航道航海資料的可信度、極區(qū)氣象冰情預(yù)報的準(zhǔn)確性、極區(qū)通導(dǎo)設(shè)備的誤差及可用性、極區(qū)船舶遇險搜救能力等關(guān)鍵問題進行分析，供航運界參考。

一、航次準(zhǔn)備

“永盛”輪2015年北極東北航道雙向航行的航次準(zhǔn)備工作與該輪2013年首航北極東北航道大體相似，包括：船舶準(zhǔn)備，船員準(zhǔn)備，獲得航行許可證，進行航次風(fēng)險評估，加裝適于高緯度海區(qū)航行船舶的通導(dǎo)設(shè)備，配備通過北極東北航道所需的航海圖書資料，配備通過北極東北航道所需的裝備，對通過北極東北航道有特殊要求的船舶設(shè)備與裝備進行檢查，編制操作手冊和訓(xùn)練手冊，制訂計劃航線，制訂航行安全措施，制訂應(yīng)急專項預(yù)案和操作須知，等等。

根據(jù)俄羅斯北方海航道管理局在其網(wǎng)站上發(fā)布的冰情預(yù)報及俄羅斯《北方海航道航行規(guī)則》，2015年8—9月通過俄羅斯北方海航道（Northern Sea Route，以下簡稱“NSR”）的船舶需具備冰區(qū)加強，擁有冰級。為滿足該規(guī)定，中遠航運再次安排集團目前唯一滿足冰級要求的“永盛”輪執(zhí)行北極東北航道雙向航行任務(wù)。該輪為一艘多用途普通干貨船，2002年建造，LR船級；船長159.95米，型寬23.70米，型深11.95米，夏季吃水8.599米；芬蘭瑞典規(guī)范1A冰級；載重量19 561噸；MAN B&W 6 S40C-C主機，輸出功率7 860 kW；調(diào)距螺旋槳；首側(cè)推器；服務(wù)航速14節(jié)。圖1為正在通過北極東北航道的“永盛”輪。

圖1　“永盛”輪

為滿足北極高緯度海區(qū)航行要求，“永盛”輪加裝了以下適合高緯度海區(qū)航行的通信導(dǎo)航設(shè)備：適用A4海區(qū)的中高頻組合電臺，兩部用于75°以上高緯度海區(qū)通信的銥星電話，可在70°以上高緯度進行誤差校正的GPS光纖羅經(jīng)，用于北極水域與飛機和直升機聯(lián)絡(luò)的122.5 MHz對空高頻，經(jīng)高緯度誤差校正的ANSCHUTZ陀螺羅經(jīng)，可在高緯度使用的GPS與北斗雙系統(tǒng)多功能定位與通信設(shè)備，兩部紅外夜視望遠鏡。另外，為處理海底閥箱浮冰堵塞，安裝了一套低位海底閥箱蒸汽吹洗設(shè)備。

為滿足俄羅斯方面的有關(guān)規(guī)定，“永盛”輪添置了通過NSR所需的船員防寒及保護裝備、冰錘與冰斧、便攜式氣焊設(shè)備、100噸/小時能力的潛水泵、船尾可見的手啟紅色閃光燈、堵漏設(shè)備等。

除上述硬件準(zhǔn)備工作外，中遠航運還在現(xiàn)有體系文件的基礎(chǔ)上為“永盛”輪專門制訂了一系列航行安全措施，編制了18項應(yīng)急處置專項預(yù)案和操作須知。另外，將IMO公布的北極水域海上搜救聯(lián)絡(luò)方式以及俄羅斯方面公布的北方海海上搜救聯(lián)絡(luò)方式等資料發(fā)給船上，作為船舶應(yīng)急專項預(yù)案的組成部分。

二、“永盛”輪西行通過北極東北航道的概況

● 通過時間：8月2日—8月10日；

● 通過時的最低氣溫：-1 ℃；

● 冰區(qū)航行時間：45小時15分鐘；

● 主要冰區(qū)：東西伯利亞海（6成冰），桑尼科夫海峽及兩端（4成冰）；

● 兩個海峽冰情：桑尼科夫海峽4～6成冰，維利基茨基海峽主航道無冰；

● 破冰船護航時間：51小時15分鐘；

● 破冰船護航航段：東西伯利亞海中部—桑尼科夫海峽西口；

● 引航情況：無引航員；

● 編隊：1艘破冰船，3艘商船編隊通過；

● 航線：白令海峽—楚科奇?！吕屎{—東西伯利亞?！Ｄ峥品蚝{—拉普捷夫?！S利基茨基海峽—新地島北部—巴倫支海—挪威北部沿海。

三、“永盛”輪通過北極東北航道時的氣象與冰情

“永盛”輪西行航次通過北極東北航道時的氣象與冰情見表1。

表1　“永盛”輪西行航次通過北極東北航道時的氣象與冰情

四、破冰護航

根據(jù)俄羅斯2013年1月17日頒布的《北方海航道航行規(guī)則》，俄羅斯北方海航道管理局對進入NSR航行的船舶，視其冰級以及冰情預(yù)報，確定是否其需要雇傭破冰船護航，即船舶在NSR水域重度、中度、輕度冰況下航行是否需要破冰船幫助，由北方海航道管理局以許可證中的信息方式予以指示。在該局2015年3月12日簽發(fā)給“永盛”輪的NSR通行許可證上注明：在喀拉海、楚科奇海輕度和中度冰的情況下，可以獨自航行；在喀拉海輕度、中度、重度冰的情況下，在破冰船幫助下航行；在拉普捷夫海和東西伯利亞海輕度冰的情況下，可以獨自航行；在拉普捷夫海、東西伯利亞海和楚科奇海輕度和中度冰的情況下，在破冰船幫助下航行。根據(jù)俄羅斯北方海航道管理局今年3月23日發(fā)布的NSR 6—8月的冰情預(yù)報，楚科奇海與拉普捷夫海的冰情為輕度，東西伯利亞海與喀拉海的冰情為中度，見圖2。

圖2　NSR 6—8月冰情預(yù)報

按照通行許可證的要求，只有當(dāng)喀拉海和楚科奇海為輕度和中度冰、拉普捷夫海和東西伯利亞海為輕度冰的情況下，“永盛”輪方可以獨自航行，因為8月份東西伯利亞預(yù)報為中度冰，因此“永盛”輪必須請破冰船破冰護航。

“永盛”輪本航次雇用了俄羅斯原子能破冰船公司所屬的Taymyr級大型核動力破冰船——“ТАЙМЫР（泰梅爾）”輪破冰護航。該破冰船全長150.2米，寬29.2米，吃水9米，滿載排水量23 460噸，裝備1臺核反應(yīng)堆動力裝置，功率48 000馬力，航速22節(jié)，可持續(xù)破1.8米厚冰。破冰護航的起始點為72°37′N，162°21′E（東西伯利亞海中部），結(jié)束點為74°19′N，136°33.5′ E（拉普捷夫海中部）。破冰船護航時間51小時15分鐘，其中破冰航行時間45小時15分鐘。

五、冰區(qū)引航

俄羅斯《北方海航道航行規(guī)則》規(guī)定：如果船長在北方海冰區(qū)航行經(jīng)歷不足3個月，船舶在NSR航行時必須有冰區(qū)引航員在場；在新西伯利亞群島的桑尼克夫海峽、德米特里拉普捷夫海峽，以及北地群島的維利基茨基海峽、肖考斯凱海峽實施強制引航見圖3。

圖3　NSR強制引航水域

“永盛”輪本航次通過的桑尼克夫海峽和維利基茨基海峽屬于強制引航水域。在NSR的其他水域航行時，由于“永盛”輪船長還沒有獲得三個月的NSR冰區(qū)航行經(jīng)歷，按規(guī)定也應(yīng)請引航員引航。然而，盡管事先提出了申請，本航次在通過NSR的時候，俄羅斯北方海航道管理局并沒有為船舶安排引航員，而是由俄羅斯原子能破冰船公司的破冰船為“永盛”輪破冰領(lǐng)航。據(jù)了解，該公司有很多船長和駕駛員擁有NSR引航證書，由該公司破冰船引導(dǎo)“永盛”輪通過桑尼克夫海峽，也許滿足了俄羅斯方面關(guān)于NSR的引航規(guī)定。但有疑問的是，在通過維利基茨基海峽時破冰船已離去，改由破冰船指定的參加編隊航行的“SASCO AVACHA”輪擔(dān)任引導(dǎo)船，該輪是否有資格履行NSR的引航職責(zé)，是否得到了俄羅斯北方海航道管理局的認可，不得而知，因此令“永盛”輪產(chǎn)生各種擔(dān)心和疑慮。好在“永盛”輪在“SASCO AVACHA”輪的引導(dǎo)下順利通過了維利基茨基海峽，否則一旦在引（領(lǐng)）航過程中發(fā)生海事，引發(fā)的問題處理起來就可能變得非常復(fù)雜。

六、極區(qū)航行資料的可信度

“永盛”輪北極東北航道航行所使用的極區(qū)航行資料包括俄版海圖11張、俄版海圖索引3本、英版航路指南（NP10）、中版北極東北航道航路指南，以及英版航海天文歷、潮汐表、無線電信號表等。俄版海圖為新購海圖，已改正到最新。3本俄版海圖索引也是本航次新購買，中版北極東北航道航路指南是有關(guān)方面贈送給船上的，其他航海圖書資料均是船上原有的。

關(guān)于俄版海圖上的水深及其他信息是否準(zhǔn)確，一直受到關(guān)注。俄版海圖上的水深點比較密集，航海所需的各種信息都不缺少，而且新購買的海圖保持了更新。在航行中，“永盛”輪曾多次對海圖水深進行核對，8月2日14：00時（67°07.5N，171°06.6W），整點船位的俄版海圖水深為43.5米，電子海圖的水深為43米，此時測深儀上水深為36.8 m，加上船尾吃水7.8米，實際水深應(yīng)為44.6 m，減去當(dāng)時的潮高，與俄版海圖標(biāo)注的水深相差不大?！坝朗ⅰ陛?月4日拋錨等待破冰船時，拋錨處海圖水深約26米，與測深儀實測值也相差不大。總的來說，俄版海圖上的水深及其他信息還是可以信賴的。當(dāng)然也碰到過俄版海圖標(biāo)注水深與實測水深差別較大的情況，如在科捷利內(nèi)島東南側(cè)和駛?cè)肜战莘蚝：螅戆婧D標(biāo)注水深與實測水深差別較大，小則1～2 m，大的時候能達到10 m。

在俄羅斯北方海航行時，目前只能使用俄版海圖，這種海圖上采用俄文標(biāo)注，給不懂俄文的駕駛?cè)藛T造成了很大的困難。如果海圖使用者無法準(zhǔn)確掌握海圖提供的各種資料，如海圖資料的來源、海圖的投影方式、海圖的比例尺、底質(zhì)以及海圖上的一些重要警告、提示和注意事項等，給航行帶來的風(fēng)險還是很大的。

七、對極區(qū)氣象、冰情預(yù)報的評價

“永盛”輪在北極東北航道航行期間使用的極區(qū)氣象、冰情預(yù)報分別來自于國家海洋預(yù)報臺的“海洋環(huán)境預(yù)報”、WNI氣導(dǎo)公司的“航路氣象導(dǎo)航預(yù)報”，以及俄羅斯北方海航道管理局的網(wǎng)站上的“北方海航道冰情預(yù)報”與“北方海航道冰情分析”。

從這些船上可以獲取的北極東北航道氣象、冰情預(yù)報與船舶實際經(jīng)歷的天氣和冰情來看，國家海洋預(yù)報臺以及WNI氣導(dǎo)公司提供的氣象、冰情預(yù)報是準(zhǔn)確的，俄羅斯北方海航道管理局提供的北方海航道冰情分析也是準(zhǔn)確的，但是俄羅斯北方海航道管理局提供的北方海航道冰情預(yù)報（提前14天的預(yù)報）與“永盛”輪實際遭遇的冰情有差異，只能供參考。實踐證明，72小時內(nèi)的氣象與冰情預(yù)報是可信的，再長時間的氣象與冰情預(yù)報只能供參考。

八、極區(qū)水域通導(dǎo)設(shè)備誤差及可用性

“永盛”輪在極區(qū)水域航行時，各種通導(dǎo)設(shè)備的工況如下：

（1）磁羅經(jīng)。船舶進入白令海峽后，磁羅經(jīng)誤差越來越大。當(dāng)船舶進入楚科奇海后，磁羅經(jīng)的水平指向力嚴重不足，找北能力變差，而且跟蹤慢，反應(yīng)非常遲鈍。隨著船舶在NSR中西行，緯度越來越高，磁羅差越來越大。表2是一組在東西伯利亞海（69°24′N，179°26′E，磁差：5°W）測試的磁羅經(jīng)和陀螺羅經(jīng)以及GPS光纖羅經(jīng)航向?qū)Ρ葦?shù)據(jù)。從測試數(shù)據(jù)來看，磁羅經(jīng)的自差在船首向北時大約在7°～10°，在船首向東北或西北時大約在20°～30°，在船首向東或西時大約在40°～50°，在船首向東南或西南時大約在70°～80°，而當(dāng)船首向向南時，磁羅經(jīng)的自差達到170°～180°。在北極東北航道上，從東西伯利亞海西部至拉普捷夫海東部水域，海圖標(biāo)注磁差為12°W～15°W，從維利基茨基海峽到喀拉海東部，海圖標(biāo)注磁差為 15°E～37°E之間，可以說，巨大的磁差加上自差，導(dǎo)致磁羅經(jīng)在北極東北航道上大部分水域完全不能使用。

表2　各種羅經(jīng)航向?qū)Ρ葦?shù)據(jù)

（2）陀螺羅經(jīng)和操舵羅經(jīng)經(jīng)過多次測定，工作穩(wěn)定，兩者之間相差0.5°以內(nèi)。ANSCHUTZ操舵羅經(jīng)和GPS光纖羅經(jīng)測試比對，隨著緯度升高誤差變大，最大相差5°左右。由于沒有機會測定，不確定GPS光纖羅經(jīng)本身的誤差。

（3）衛(wèi)星F站在76.5°N以北有1.5天沒有信號。

（4）衛(wèi)星C站在接近76.5°N開始有2.5天沒有信號。

（5）中高頻每天不間斷地和廣州岸臺進行單邊帶的測試，但是70°N后就沒有能建立有效的船岸通話，同時和岸臺的DSC測試也收不到回復(fù)。在北極東北航道航行期間，經(jīng)常能聽到廣州海岸電臺呼叫“永盛”輪，但岸臺聽不到“永盛”輪的回復(fù)。偶爾也能利用單邊帶進行語音通話。

（6）GPS和北斗定位。經(jīng)觀察，在北極東北航道航行的絕大多數(shù)時間里北斗定位系統(tǒng)都有信號。船上的GPS和北斗雙定位系統(tǒng)顯示，在北極東北航道東段（楚科奇海、東西伯利亞海），GPS和北斗船位相差1～4海里，在北極東北航道西段（喀拉海、巴倫支海），GPS和北斗船位相差5～8海里。

（7）銥星通信設(shè)備一直能正常工作，通話和信息傳輸效果良好。

（8）DSC VHF、雙向無線電話、電子海圖儀、測深儀、AIS、GPS、ARPA雷達等工作正常。

（9）對空VHF沒有機會進行測試。

（10）NAVTEX未收到任何信息。

九、極區(qū)船舶遇險搜救能力

俄羅斯聯(lián)邦承擔(dān)全球航行警告系統(tǒng)的第20區(qū)和21區(qū)責(zé)任，但“永盛”輪在NSR西行航行期間并未收到來自俄羅斯的任何航行警告。

按國際搜救分工，俄羅斯聯(lián)邦承擔(dān)北極東北航道的搜尋救助任務(wù)，見圖4。

在俄羅斯北方海航道管理局的網(wǎng)站上可查到，俄羅斯將其承擔(dān)的北冰洋搜尋救助責(zé)任區(qū)劃分成4個搜救區(qū)，自西向東分別是佩韋克搜救區(qū)、季克西搜救區(qū)、迪克森搜救區(qū)和摩爾曼斯克搜救區(qū)，并設(shè)立5個搜救分中心，自西向東分別是普羅維杰尼亞、佩韋克、季克西、阿爾漢格爾和摩爾曼斯克，以及迪克森搜救協(xié)調(diào)分中心。由于“永盛”輪在NSR西行期間未上引航員，也未遇到險情，與破冰船之間由于語言障礙，聯(lián)系不多，因此，對俄羅斯當(dāng)局在北極東北航道的搜救能力無法了解和評價。從俄羅斯有關(guān)北方海航行規(guī)則來看，要求船舶未經(jīng)許可不得離開冰區(qū)編隊航行，否則后果自負，可以認為俄羅斯當(dāng)局在北極東北航道的搜救能力有限，能提供搜救服務(wù)的大概就是那幾艘常年在北冰洋航行的破冰船以及船上的直升機了。

十、北極航線與傳統(tǒng)航線效益比較

北極航道的優(yōu)點之一就是縮短了航程，節(jié)省了船期和燃油消耗，提高了船舶營運效益。

以下是“永盛”輪本次使用北極東北航道航行與假定使用傳統(tǒng)航線航行從裝貨港至卸貨港的營運效益比較：

● 北極航線里程表航程：7 523海里；

圖4　北極地區(qū)國際搜救責(zé)任區(qū)圖

● 傳統(tǒng)航線里程表航程：10 700海里；

●北極航線比傳統(tǒng)航線減少航程：3 177海里；

● 按“永盛”輪北極航線航行平均航速13節(jié)計算，走北極航線減少約10天時間；

● 節(jié)省燃油費：10天×23噸/天（日平均油耗）×260美元/噸（市場價）=59 800美元（按使用重油計算）；

● 節(jié)省過蘇伊士運河費：164 000美元；

● 節(jié)省船員工資、伙食、船舶管理、通信與折舊費等：10天×8 500美元=85 000美元（按8月份同類型船期租金8 500美元/天計算）；

● 節(jié)省索馬里海域保安護航費：16 000美元；

● 增加破冰船費用：140 000美元。

綜上，北極航線相較于傳統(tǒng)航線節(jié)省支出約18.5萬美元。這是在燃油價格較低、船舶租金率較低的情況下計算的結(jié)果。

十一、極區(qū)環(huán)境保護

為了保護北極水域的環(huán)境，“永盛”輪本航次在通過北極東北航道前制定了以下環(huán)保措施：在東北航道航行期間，船舶所有污水，包括生活污水，尤其是機艙油污水必須儲存在船上，不得以任何方式排放出海。在東北航道航行期間，船上的所有生活垃圾嚴格分類，并壓縮保存在船，不得以任何方式投入海中。為了保證船舶在通過北極東北航道時因意外事故而有可能導(dǎo)致油污時盡量減少對極區(qū)環(huán)境的破壞，“永盛”輪在本航次的1個月時間里進行了多達3次的油污應(yīng)急演習(xí)?！坝朗ⅰ陛喆舜伪睒O東北航道雙向航行，既是一次商業(yè)航行探路，也是極區(qū)海洋環(huán)境保護的一次實踐。

十二、北極航道常態(tài)化通航

圖5是2015年7月25日和10月13日北極東北航道的兩張冰情圖。這兩張圖清楚地表明，自2015年7 月25日起，直到10月13日止，在長達80天的時間里，北極東北航道是開通的。換句話說，如果能夠準(zhǔn)確地掌握冰情，在此期間里通過北極東北航道不需要破冰船破冰護航。盡管每年的冰情有所不同，有些年份的冰情依然比較嚴重，但北極的冰在融化，東北航道的冰情總體上是在逐年減輕的?？梢灶A(yù)計，在若干年后，每年夏季大約有3個月的時間北極東北航道是自然開通的；而在6月和11月，對那些有冰級的商船來說，借助破冰船的幫助，也可以順利通過北極東北航道。

利用北極東北航道嘗試開展商業(yè)化運輸已有多年歷史，盡管中遠集團2013年試水北極航行取得了成功，2015年北極東北航道雙向通行不但成功，而且取得了極好的經(jīng)濟效益，但我們?nèi)匀灰宄卣J識到，目前船舶在北極航行還存在著相當(dāng)大的風(fēng)險，如地緣政治風(fēng)險、航行安全風(fēng)險等。NSR航段助航標(biāo)志和導(dǎo)航設(shè)施稀少，航海保障系統(tǒng)不完善，搜救能力較差，航線附近沿岸港口基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，船舶補給和維修能力較低，高緯度海區(qū)導(dǎo)航儀器誤差較大，高頻通信受到限制等，這些都是北極常態(tài)化通航需要重視的不利因素。筆者建議，北極常態(tài)化通航可以分三步走：即在2020年以前，只要具備條件，每年可以在夏季（7—9月份）派船通過北極東北航道開展商業(yè)運輸，并進一步對相關(guān)問題進行探索和研究，同時培養(yǎng)一批極區(qū)航行適任船員。2020年—2025年，可以考慮再造兩艘有P6以上冰級的船舶，在每年5—10月份開展利用北極東北航道的定線不定期運輸。如果在此期間航運市場轉(zhuǎn)好，國際形勢和地緣政治更加穩(wěn)定，應(yīng)考慮籌建為極區(qū)航線班輪運輸服務(wù)的港口（碼頭）、倉儲、攬貨、機構(gòu)和機制等。2025年以后，預(yù)計北極海冰會加速融化，不但北極東北航道每年通航的時間會增長，北極西北航道屆時每年也會有一段時間可以通航，北極常態(tài)化通航可以正式拉開帷幕。

圖5　2015年7月25日和10月13日北極東北航道冰情圖

十三、結(jié)語

“永盛”輪成功往返北極東北航道，拉開了開辟中國往返歐洲新航線的序幕，證實了北極航線的商業(yè)價值。但我們也要清醒地認識到，距離實現(xiàn)北極航線常態(tài)化運營，還有很長一段道路要走。由于極地冰區(qū)航行的特殊性，北極航道全面通航還需要完整的保障體系，關(guān)于船舶安全保障、極地環(huán)境保護等諸多內(nèi)容還有待進一步深入研究。

DOI：10.16176/j.cnki.21-1284.2016.05.002