提起“東方紅”這三個(gè)字,想必大家一定很熟悉,特別是中華人民共和國(guó)成立以來,“東方紅”這三個(gè)字被賦予了特殊的意義。最初的“東方紅”是作為一首陜北民歌出現(xiàn)在大眾視野里的。1957年,中央人民廣播電臺(tái)播放了由編鐘演奏的《東方紅》后,該曲開始在中國(guó)大地廣為流傳。1958年,中國(guó)第一臺(tái)履帶式拖拉機(jī)也被冠以“東方紅”之名,它的誕生拉開了中國(guó)拖拉機(jī)工業(yè)生產(chǎn)的序幕。1970年,中國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”成功發(fā)射,《東方紅》樂曲也在太空中奏響。但是你知道嗎,除了陸地和天空之外,海上也有“東方紅”的身影,那就是中國(guó)海洋大學(xué)的“東方紅”系列科考船。接下來,我們就來聊一聊這抹特殊的海上“東方紅”。
早在1952年,我國(guó)著名海洋物理學(xué)家赫崇本就發(fā)出呼吁,希望國(guó)家能自主建造一艘綜合科考實(shí)習(xí)船,赫崇本先生曾在當(dāng)時(shí)海洋科學(xué)技術(shù)最先進(jìn)的美國(guó)斯克里普斯海洋研究所學(xué)習(xí),深知“海洋研究的基礎(chǔ)是海洋調(diào)查,沒有海洋調(diào)查就沒有海洋科學(xué)”。該建議在1960年獲得國(guó)家計(jì)劃委員會(huì)的支持,歷經(jīng)資金不足等困難,通過多方奔走,2500噸級(jí)的“東方紅”船終于在1965年建成。該船交付山東海洋學(xué)院安全運(yùn)行長(zhǎng)達(dá)30年,為我國(guó)取得了上百萬(wàn)個(gè)觀測(cè)數(shù)據(jù)和樣品,提升了我國(guó)海洋綜合研究能力,于1996年光榮退役。山東海洋學(xué)院改建為青島海洋大學(xué)(今中國(guó)海洋大學(xué))后,學(xué)校延續(xù)老一輩海洋科考人使命,于“東方紅”船退役同年建成了3500噸級(jí)的“東方紅2”船,使其繼續(xù)發(fā)揮海上綜合流動(dòng)實(shí)驗(yàn)室的作用。
2013年,中國(guó)海洋大學(xué)立足國(guó)家建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)的需求,瞄準(zhǔn)深遠(yuǎn)海國(guó)際科技發(fā)展前沿,擬建造“東方紅3”船,教育部于當(dāng)年9月批復(fù)了該船的建設(shè)。2019年5月,由江南造船(集團(tuán))有限責(zé)任公司歷時(shí)6年建造的新型深遠(yuǎn)海綜合科考實(shí)習(xí)船“東方紅3”船正式交付使用。它是一艘5000噸級(jí)、具有全球無(wú)限航區(qū)、多學(xué)科交叉綜合作業(yè)能力的科考船,是一艘融國(guó)家深遠(yuǎn)??茖W(xué)研究、高新技術(shù)研發(fā)應(yīng)用和人才培養(yǎng)于一體的“旗艦船”,在我國(guó)對(duì)深海大洋進(jìn)行綜合探測(cè)、研究、開發(fā)、利用和保護(hù)的過程中,這艘船可以陪伴無(wú)數(shù)海洋科學(xué)家、工程師乘風(fēng)破浪前行。
“東方紅3”船由教育部投資6.898億元建造,突出了中國(guó)特色,彰顯了21世紀(jì)中國(guó)海洋學(xué)研究的世界水平。該船長(zhǎng)103.8米、寬18米,設(shè)計(jì)吃水深度5.7米、總噸位5602噸,最大航速15節(jié)、經(jīng)濟(jì)航速12節(jié),續(xù)航力15000海里,自持力60天,可駛往全球無(wú)限航區(qū),具備CCS DP1級(jí)別的動(dòng)力定位功能,即可以不依靠船錨,實(shí)時(shí)確定船頭、船尾動(dòng)態(tài)位置并保持相對(duì)恒定。船舶的綜合性能達(dá)到國(guó)際同類船舶的領(lǐng)先水平,其先進(jìn)性還包括以下幾方面。
該船是國(guó)內(nèi)唯一獲得挪威船級(jí)社(DNV. GL,世界最大的船級(jí)社之一)全球最高靜音等級(jí)-靜音科考級(jí)(SILENT-R)證書的科考船。挪威船級(jí)社提供的海洋行業(yè)認(rèn)證受各國(guó)廣泛認(rèn)可,該證書可證明中國(guó)自主研發(fā)的船舶靜音能力已達(dá)到世界頂級(jí)水平。當(dāng)時(shí),國(guó)際上獲得該證書的科考船共有四艘,其中“東方紅3”船的總噸位最大。海洋科考船的靜音等級(jí)之所以如此重要,是因?yàn)樵谔綔y(cè)浩瀚海洋的過程中,經(jīng)常要用到各種聲學(xué)設(shè)備,如單波束、多波束測(cè)深儀。船舶的靜音特性不僅能夠大大提高船載聲學(xué)設(shè)備的信噪比,從而更好地發(fā)揮出聲學(xué)設(shè)備的性能,而且也能獲得更真實(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),同時(shí)還能為船上辛勤工作的科考人員提供一個(gè)良好的工作和休息環(huán)境。
“東方紅3”船核定載員110人,是同等噸位定員人數(shù)最多的科考船。這一特性不僅可以滿足相關(guān)研究機(jī)構(gòu)在人才培養(yǎng)過程中的需求,在執(zhí)行大型綜合共享航次中更能發(fā)揮出不可替代的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。
船舶有效作業(yè)面積大,空間利用率高?!皷|方紅3”船共有3個(gè)通用實(shí)驗(yàn)室和15個(gè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室,總面積達(dá)600平方米,能完全滿足海洋多學(xué)科樣品現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試分析需求;其甲板作業(yè)面積600平方米,是同等噸位科考船中有效使用面積最大的。在5000噸級(jí)科考船上,“東方紅3”船創(chuàng)造性地實(shí)現(xiàn)了載員人數(shù)和科考使用面積的最大化,遠(yuǎn)優(yōu)于德國(guó)8000噸級(jí)、英國(guó)和澳大利亞6000噸級(jí)科考船的承載能力。
船舶自動(dòng)化程度和信息集成度高。除了可節(jié)省人力資源,實(shí)現(xiàn)“一人橋樓,無(wú)人機(jī)艙”外,“東方紅3”船還可通過強(qiáng)大網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),把科考信息屏、實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)接入駕駛室,方便科學(xué)家、船長(zhǎng)和實(shí)驗(yàn)室主任在駕駛室的科學(xué)角開展現(xiàn)場(chǎng)討論和交流,更好地服務(wù)海上科學(xué)考察工作。
自2019年5月30日投入使用以來,“東方紅3”船已正式服役5年。在這5年時(shí)間里,其航跡遍布渤海、黃海、東海、南海和西太平洋海域,安全航行22余萬(wàn)海里(約等于41萬(wàn)千米,相當(dāng)于繞地球10圈),圓滿完成深遠(yuǎn)??瓶己酱?1次、近百項(xiàng)國(guó)家重大科考任務(wù)。除此之外,“東方紅3”船還承擔(dān)了中國(guó)海洋大學(xué)等涉海院校的本科生實(shí)踐教學(xué)和研究生認(rèn)知實(shí)踐工作,累計(jì)培養(yǎng)學(xué)生4000余人,為我國(guó)海洋科學(xué)研究和海洋專門人才培養(yǎng)做出了重要貢獻(xiàn)。
“東方紅3”船交付即運(yùn)行、交付即作業(yè),實(shí)現(xiàn)了建造、交付、作業(yè)的無(wú)縫銜接,迄今為止,國(guó)內(nèi)科考船領(lǐng)域未曾達(dá)到這樣的工作成效。運(yùn)行5年來,“東方紅3”船取得了各種開創(chuàng)性成果。
海底鉆“芯”
2019年6月,“東方紅3”船科考海試期間,于東沙群島以東水深2500米海域,使用30米大型重力活塞取樣器成功獲取了長(zhǎng)度為23.6米的柱狀沉積物樣品,創(chuàng)造了該類型設(shè)備的取樣長(zhǎng)度紀(jì)錄。重力活塞取樣器主要依賴重錘的自由下落來沖入沉積物中,通過活塞的抽吸作用,抵消沉積物與取樣襯管之間的側(cè)壁摩擦力,進(jìn)而將沉積物抽入管內(nèi)。其特點(diǎn)是樣品質(zhì)量高,品質(zhì)接近于原位取樣,可以獲得維持原始結(jié)構(gòu)的沉積物樣品?!皷|方紅3”船的重力活塞取樣器采用高強(qiáng)度不銹鋼材質(zhì),外部噴涂特氟龍減小摩擦力,取樣襯管為加厚PVC管,長(zhǎng)度與取樣管匹配,兩端通過螺紋連接,并配有專用PVC密封膠。為了方便取出樣品,船上還為其配備了一套專用液壓樣品推出器。
“東方紅3”船長(zhǎng)柱狀沉積物取樣成功,為我國(guó)海洋沉積動(dòng)力學(xué)和古環(huán)境演化等領(lǐng)域的研究提供了更深、更可靠的實(shí)驗(yàn)樣品,有效改善了我國(guó)高質(zhì)量長(zhǎng)柱狀沉積物研究樣品匱乏的情況。
深淵取“樣”
2020年6—7月,“東方紅3”船首次執(zhí)行了馬里亞納海溝航次,成功對(duì)具有萬(wàn)米水深性能的船載科考設(shè)備進(jìn)行了測(cè)試,測(cè)試區(qū)最大深度超過10900米。為了實(shí)現(xiàn)全海洋水深探測(cè)和取樣,船上配備了最大探測(cè)距離可達(dá)12000米的單波束和多波束測(cè)深系統(tǒng)、兩臺(tái)纜繩長(zhǎng)度同為12000米的取樣絞車。這次測(cè)試達(dá)到了預(yù)期效果,檢驗(yàn)了“東方紅3”船在萬(wàn)米水深海域開展長(zhǎng)時(shí)間、連續(xù)集中極限深度海試作業(yè)的能力;獲取了大量深度為10500米的海水樣品和連續(xù)溫鹽剖面資料,取得了目前已知地球最深處—挑戰(zhàn)者深淵底部長(zhǎng)達(dá)7.6米的柱狀沉積物樣品。
一國(guó)重“器”
作為新一代的深遠(yuǎn)海綜合海洋科考實(shí)習(xí)船,“東方紅3”船肩負(fù)的一個(gè)重要使命就是試驗(yàn)應(yīng)用于深海大洋的儀器設(shè)備。船上配備的大負(fù)荷海工級(jí)吊機(jī)和A型架安裝在后甲板,配合甲板鋪設(shè)的地腳螺栓矩陣和通用集裝箱腳等輔助裝置,便于進(jìn)行大重量深海儀器設(shè)備的布放和回收;船上實(shí)驗(yàn)室技術(shù)團(tuán)隊(duì)涵蓋學(xué)科門類齊全、經(jīng)驗(yàn)豐富,可以現(xiàn)場(chǎng)解決儀器設(shè)備在海試各環(huán)節(jié)中遇到的技術(shù)難題。作為重要的載體和支撐平臺(tái),“東方紅3”船的這些硬件設(shè)施和人員隊(duì)伍保證了我國(guó)首臺(tái)萬(wàn)米級(jí)滑翔機(jī)(Glider)和首臺(tái)萬(wàn)米級(jí)大重量無(wú)人自主潛航器(AUV)的海試成功。
無(wú)人自主潛航器是一種具有人工智能、可按預(yù)定程序適應(yīng)環(huán)境變化運(yùn)行的潛航器。相較于有纜無(wú)人潛航器,無(wú)人自主潛航器具有活動(dòng)范圍更大、可潛入更深海域、對(duì)復(fù)雜的海底環(huán)境有更強(qiáng)適應(yīng)性等優(yōu)點(diǎn),可用于水下考古、情報(bào)搜集、油氣勘探、海洋工程、鋪設(shè)海纜,等等。要搭載這種大型潛航器,它的母船必須具有足夠大的噸位,“東方紅3”船完全能達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)。
青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(現(xiàn)嶗山實(shí)驗(yàn)室)與天津大學(xué)共同研發(fā)的萬(wàn)米級(jí)“海燕—X”水下滑翔機(jī)共獲得萬(wàn)米水深剖面3個(gè),最大下潛深度10619米,刷新了水下滑翔機(jī)下潛深度的最新世界紀(jì)錄。由中船七一〇所萬(wàn)米AUV技術(shù)團(tuán)隊(duì)研制的國(guó)內(nèi)首個(gè)全海深無(wú)人自主潛航器的最大下潛深度已達(dá)到10218米,表明我國(guó)全海深無(wú)人自主潛航器研制水平已跨入世界先進(jìn)行列。
大洋布“網(wǎng)”
“東方紅3”船配備了不同規(guī)格的科考操控支撐系統(tǒng)和600平方米的有效甲板作業(yè)面積,為多套潛浮標(biāo)的布放和回收提供了堅(jiān)實(shí)的保障。目前,南海和西太平洋共享航次已經(jīng)成為“東方紅3”船每年都會(huì)執(zhí)行的規(guī)范化和業(yè)務(wù)化航次。依托“東方紅3”船,我國(guó)已建成了南海潛標(biāo)觀測(cè)網(wǎng)和西北太平洋黑潮延伸體觀測(cè)系統(tǒng)。
三代“東方紅”科考實(shí)習(xí)船的噸位從2000~3000噸級(jí)躍升到5000噸級(jí),其綜合科學(xué)考察能力也從近岸、近海提升到深海大洋。三代“東方紅”科考實(shí)習(xí)船在不同的歷史時(shí)期誕生,從規(guī)模到功能,一代比一代先進(jìn),是中國(guó)海洋科考船發(fā)展史的縮影和見證。它們的設(shè)計(jì)和建造水平,也引領(lǐng)著每一個(gè)時(shí)期中國(guó)科考船的綜合水平,是我國(guó)海洋事業(yè)發(fā)展的標(biāo)志,也是其建設(shè)者中國(guó)海洋大學(xué)的驕傲。從1965年至今,作為特殊的“海上流動(dòng)大學(xué)”,“東方紅”系列科考船已成為我國(guó)海洋人才培養(yǎng)的重要實(shí)踐基地,在海洋教學(xué)、科研及人才培養(yǎng)方面發(fā)揮了極大作用,為國(guó)家海洋科教事業(yè)和海洋強(qiáng)國(guó)建設(shè)做出了重要貢獻(xiàn),孕育了獨(dú)具特色的“東方紅”文化和“不畏艱險(xiǎn)、探索不已、勇于超越、敢為人先”的“東方紅”精神。
【責(zé)任編輯】龔 婷