英国新一代科考破冰船

秦 琦

2015年年底，英国订造了一艘新一代科考破冰船，以增强英国在极地的科考能力。该型柴电推进船船长125～130米，可以提供最广泛的极地科考和数据分析任务，包括配备尖端的海洋机器人和航空系统以及为南极科考基地提供再补给能力。新一代多功能极地科考和后勤保障船项目由NERC英国南极调查局（BAS）资助，既可以为英国在南极的5个科考站提供后勤保障，又可以在极地区域承担多学科科考任务。

作为英国政府未来五年科学研究预算的一部分，该型极地科考船舶以及相关设施的设计、建造和运营投资超过2亿欧元（3.04亿美元），其中设计和建造费用约为1.7亿欧元（2.58亿美元）。目前该型船的具体参数尚未确定，但预计2018年交付给英国自然环境研究理事会（NERC），届时将跻身全球最大和性能最优的科考船行列。新建合同招标工作已于2015年3月开始，11月确定订单，在完成试航后预计2019年9月投入使用。

据了解，新一代破冰船最终将承担英国2艘极地船舶——99米的“James Clark Ross”号和80米的“Ernest Shackleton”号作用，“James Clark Ross”号是一艘专用的冰级研究/后勤保障船舶，主要负责在北极、亚北极和南部海域的科考任务，“Ernest Shackleton”号主要用于极地后勤保障。报道称，新项目源于政府部门对技术和操作性能提高的需求，以确保未来英国极地科学和认知在国际上的竞争力。相比于现有船舶，新科考破冰船将具备更大的破冰能力和续航力。船上配备有直升机设施，可增大地理研究范围。性能的改善可以降低在这些地区进行研究的风险，可以开展现有船舶无法进行的科学研究。

该型船将支持海洋学、海洋生态系统、地球物理学以及其他研究任务，有助于感知极地环境的变化。先进的船舶性能将有助于提升英国在科考领域的国际领先地位，了解远程环境对全球气候变化的影响，获取政府、商业以及社会团体所需的相关信息。据了解，英国打造一支技术密集和资本密集的破冰船队，一方面是展示其在环境科学上的实力，另一方面是保持其在南极、福克兰群岛、南乔治亚岛和南桑威奇群岛的长期存在。

船体强度标准、动力、船型将确保该船能够在更深的浮冰区域操作，优于英国现有研究船。操作技术规格书要求船舶能够以3节的航速破除最大厚度为2米的浮冰，续航力达到80天（极地60天）。

设计和工程咨询公司Houlder负责编制该船的需求说明以及准备和优化概念设计。NERC与英国以及国际性的船舶与极地科学团体讨论了设计与操纵要求。Houlder公司提交的基本布置图显示该船总长125米，宽24米，结构吃水7.5米，总载重吨位为4400t，采用1套多发动机柴电装置，确保船舶具备所需的破冰能力，敞水航行速度为13节，最大服务航速为16节。该科考船可容纳60名科学家和技术支持人员。

4台主发电机组将电能输送给2台推进电机，驱动双轴系和螺旋桨。船首配有横向推力器辅助操纵。在建议的布置中，主机布置在左右舷两个舱室，中间采用横向舱壁和滑动水密门隔离。该布置还设有2间主配电室和2间推进配电室。主机和驱动的这种布置方案可以确保高等级的冗余性和操作灵活性。

该船将配备环境监测系统以搜集深水和海面数据，船上还设有多个柔性实验室，同时提供有集装箱式实验室。船上科考设备的混合以及范围表明了在海洋、空气和低温环境领域内的生物、化学、物理和地理之间的交叉关系。甲板和实验室的这种多学科搭配对于提供低成本的大型极地科考项目是十分关键的。船上设备包括高精度声学定位系统（HiPAP）、1套能够在浅水和深水操作的水声系统、1台声学多普勒流速剖面仪（ACDP）、1台位于船体底部且用于观察船底水柱的声纳、以及1台全方位声纳。船上还配备有远程操作设备（ROV）、水下自动化设备（AUV）、深水观测装置和系泊设备，有助于观测海洋发展过程和特定海域环境。这些自主化设备的配备提供了海洋测量多种手段，并获得极大时空范围内的大量高分辨率数据，减少船上日常测量需求。预计这些技术的出现将增加未来对此类高性能船舶的需求，因此该型船将成为这些系统和水下装置（包括NERC公司的“autosub”迷你潜艇机器人）的部署和回收平台。除了舷外吊运系统，月池也可以用于投放这些机器人系统。

在概念布置中，首部甲板可以实现抬升，进而形成全宽度的直升机降落平台（位于两个机库上方）。NERC称，直升机可以进行远距离的研究部署，提供补给，进行空中调查、投放仪表以及对需要经过的浮冰航道进行测量。正是这些原因，近年来大部分极地科考船均配备有直升机甲板和机库。

在设计草案中，敞开式尾部工作甲板配备有位于右舷的50t起重能力/18米（或20t起重能力/33米）的起重机，并且在船尾配备有2台5t的起重机，此外还配备有2台5.5t的起重机。水平舱口可以作为2个1250m3货舱的通道。

根据欧盟采购法律规定，新建合同必须进行全球竞标。英国受建造能力有限的原因可能会在其他国家建造，例如2013年交付的英国NERC研究船“Discovery”号是在西班牙建造，该 船长100米，5952GT，柴 电推进，投资费用为7500万欧元（1.14亿美元）。