孙自法摄

    海洋占地球表面积的2/3以上，与人类赖以生存的能源、环境等息息相关。探索海洋，离不开先进的科学考察船

    “实验1”号近日执行了首航任务，成为科学界和大众关注的焦点。中科院高技术研究与发展局局长、科考船项目经理部总经理田静表示:“实验1”号将成为我国海洋科学考察事业继往开来的新起点。

    这艘神秘的科考船到底有哪些新技术和特殊功能呢？科考船建造办公室副主任刘宏伟揭开了它的神秘面纱。

    风浪中不容易晕船

    “实验1”号科考船由中国科学院立项，中科院声学研究所、南海海洋研究所、沈阳自动化研究所联合建设，它采用了小水线面双体设计，是我国第一艘2000吨级以上大型小水线面双体船。

    从整体外观看，“实验1”号显得方方正正，不像常规船那样呈细长流线型，而这方正、简洁的外表正是小水线面双体船的特点所在，小水线面双体船也称SWATH船，这种船的船体与水面交界处的截面积非常小，在风浪中作业时，平稳性突出，让人不容易晕船。而对常规船来说，当波浪涌起时，因船的水线面很大，被水一托，船体就容易随水起伏。

    据随“实验1”号出海的中科院工作人员反映，在两个多小时的时间里，身在船上却几乎感觉不到船体摇晃。“在同类海况下，‘实验1’号稳定性可与8000吨级单体船舶相媲美，11级风仍可正常航行。”

    “实验1”号船下部是两个细长的椭圆形潜体，内部划分为各种液舱、设备舱，尾部是推进螺旋桨和舵，潜体上部与两段狭窄的支柱相连，在两段支柱上搭起26米宽的大平台。船水交界的地方，只有两段狭窄而细长的支柱部位，水线面非常小，主要靠潜体提供整个船的浮力，当潜体在距水面6米附近时，狭窄而细长的支柱就将波浪对船体的作用降低许多，因此有较好的耐波性和稳定性。

    六级海况下能作业

    “实验1”号科考船看上去给人一种庄严、巍峨的感觉，更让人称奇的是包裹在铁质外表下的先进设备和非同一般的性能。

    刘宏伟说，普通的船在恶劣海况下无法开展科考实验。比如，科考中常见的各种投放、打捞作业，若海浪比较大(四级以上海况)，在一般船上就很难实施了，因为设备有可能和船相撞，损坏了设备，也可能撞坏了船。

    又比如，目前海洋科考中普遍采用声学设备进行水下声遥感和遥测，其中有的设备安装于船底，有的设备以拖曳方式远离本船的噪声干扰来工作。如果作为安装和拖曳平台的船舶航行平稳，则接收信号的质量就比较好；如果船舶摇摆、起伏，则这些设备无法保持稳定的姿态和位置，接收信号质量就会变差，甚至无法工作。

    而“实验1”号科考船有着较好的抗海浪能力，可在六级海况下正常作业，有望改变科学考察受制于海况，只能靠“天”吃饭的状况，将延长海上作业时间，为扩大考察成果提供条件。

    11个实验室涵盖主要研究

    “实验1”号船上建有11个实验室，基本涵盖了海洋科研的主要门类，实验室实现网络化和全自动化，所获科学数据，均可通过卫星实时传送到岸上实验室。

    “能进行如此多的实验活动，与‘实验1’号宽敞的活动面积有很大关系。”刘宏伟说，“实验1”号长60.9米，宽26米，由于采用双体船型，船体较宽，在实验室布置方面较为方便，可以布置通用干实验室、湿实验室和专用实验室，兼顾了海洋声学、海洋物理、海洋地质、生物和大气环境等多个学科和专业，最多可容纳45名科研人员同时开展工作。另外船上也可装置集装箱实验室。在船后部，宽敞的主甲板以及上甲板可以容纳更多的仪器和设备，方便装配和调试，从而可以在一个航次中安排多学科综合性考察，或进行较大规模的实验。

    减振降噪全船很安静

    近距离接触“实验1”号的科研人员都称赞这艘船乘坐很舒适，噪音很小。据刘宏伟介绍，若不注意减振降噪技术，船上隆隆作响的主机和微微震颤的甲板就会产生较大的噪声，船员和科考人员长期处在这样的环境中，不仅影响他们的工作与休息，甚至可能对其身体造成伤害。更重要的是，长期的噪音环境还会干扰科考设备的使用。

    考虑到这些因素，“实验1”号在设计及建造过程中，加强了减振降噪技术，采用柴电交流变频推进系统、取消齿轮箱和长的轴系、对柴电机组等振动源采用减振浮筏双层隔振措施、对部分舱室壁面进行了隔声隔振处理等，行驶起来比较安静，科学家们可以在船上安心开展实验工作，同时也有利于科考设备的使用和维护。

    巡航省油具有较好经济性

    由于科学考察的特殊目的，通常科考船都不要求很高航速，国际上科考船的巡航速度一般都在10节左右，最大航速一般约15节，SWATH船的最大航速由于其固有的水动力特点往往低于15节。刘宏伟说，这里面还包含了经济因素，因为航速低可节省燃油。

    我国已有的3000吨级科考船，24小时巡航耗油量接近20吨，随着高油价时代的到来，“造得起、用不起”的矛盾日益突出，船舶的经济性在规划和建设中受到重视。“实验1”号满载排水量2560吨，钢质全焊接结构，最大航速15节，续航力可达8000海里，自持力40天，比一般科考船省油，具有较好的经济性。

    多种强大功能打造综合平台

    中国科学院副院长江绵恒在“实验1”号首航仪式上指出，海洋占地球表面积的2/3以上，它不仅是影响全球气候变化以及自然灾害形成的重要因素，也与人类赖以生存的能源、资源、环境等息息相关。21世纪是海洋的世纪，中国社会未来的发展与海洋密不可分。正如天文学研究离不开望远镜、高能物理研究离不开加速器，海洋研究也离不开科学考察船。

    而“实验1”号正是名副其实的综合科学考察船，它可在近海、远洋进行水声、海洋物理、地质生物、海洋和大气环境等多学科和交叉学科的科学考察，还可在各实验室搭载各种专门的仪器设备。据介绍，科学工作者可以把各种先进技术用在海洋科考上，譬如水声技术。电磁波在水下无法传播，声波是水中远距离传播的唯一形式，利用水声技术可以实现遥感遥测水温、水深、水流变化、海底地形地貌等各种信息，并具有测试速度快、覆盖面积大的优点。声学探测手段在海洋科考中不可或缺，随着各学科发展相互融合，水声技术与海洋考察的联系越来越紧密。