“向阳红01”船是我国目前最先进的新一代全球级现代化海洋综合科考船。船舶为无限航区,电力推进,具备动力定位能力,集多学科、多功能、多技术于一体,能够满足深海大洋多学科交叉研究需求,是海洋科学基础研究和高新技术研发的海上移动实验室和试验平台。船载探测与实验系统主要包括水体探测、大气探测、海底探测、深海极端环境探测、遥感信息现场印证、船载实验以及网络信息等系统,可进行定点和走航式海洋环境参数连续探测、海面常规气象连续探测、海气界面通量探测、海底地形地貌探测、底质采样、地球物理探测以及缆控深潜探测与可视取样。
船舶建造团队
6月18日,由国家海洋局第一海洋研究所主持建造的我国现代化海洋综合科考船“向阳红01”正式交付,从而为满足未来我国海洋科研和调查需求,增添了新的力量。
“向阳红01”船由中船集团第708研究所设计,中船重工武昌船舶重工集团有限公司承建,以“科学”号为母型船,并进行了30余项主要技术改进和优化,是国内最先进的海洋综合科考船。
海洋一所成立了船舶管理中心,建立了船舶和调查两个专业技术团队,团队包括:以张志平高级船长为监造组组长、2名经验丰富的船长和轮机长为副组长的船舶监造团队,以吴永亭研究员为核心的调查专业技术团队。在国家海洋局的领导下,历经近4年,完成了船舶建造任务。
主要建造节点
2012年12月17日,签订建造合同。2013年6月28日,开工。2014年12月25日,上船台。2015年9月22日,下水。2016年4月10日,江试。2016年4月16日,离厂。2016年4月22日~25日,海试。2016年6月18日,正式交付。
调查和实验系统
船舶具备大气、海面、水体及海底立体综合海洋探测能力,探测深度达到1万米,能够满足全球海洋环境和资源科学调查需求。
船舶采用模块化设计,空间大,通用性好,综合调查能力强,包括前后两个主甲板、安装集装箱和甲板紧固件、灵活搭载各种调查设备。11个通用和专用实验室,桌面和壁板采用C型钢,地面采用紧固件,方便固定和安装各类设备。
具备480道数字地震探测能力,勘探深度在3000米~4000米,可以探测到新生代盆地的基地底界。
改进和优化技术方案,具备30米重力活塞海底沉积物取样调查能力。
船舶采用升降鳍板,搭载各种声学探测设备,可实现观测、走航和维修保养3种工作状态,提高调查质量和效率。优化鳍板升降技术方案,保证设备的精度和可靠性。
操控支撑系统先进,A型架能够170度翻转。4台万米绞车,为变频电力驱动。
实验室
船载实验室包括通用干实验室、通用湿实验室、水文气象仪器室、地球物理实验室、重力仪室、保真样品实验室、温控实验室、洁净实验室、化学实验室、专用水处理实验室、资料处理室等11个固定实验室,总面积404平方米。此外,上甲板艉部设计有8个20英尺标准集装箱实验室安装区域、艇甲板有2个10英尺标准集装箱实验室安装区。
所有实验室围壁、工作桌面装有C钢,方便设备的安装与固定,是国内科考船首创。地质与地球物理、海洋测绘等设备安装,采用终端显示操作与主机分离布置方式,提高了调查人员工作环境的舒适性。大部分实验室的工作台面采用地令安装,提高实验室使用的灵活性。
水文气象仪器室:面积46平方米,安装有38K、75K、300KADCP、科学回声探仪、海气边界层观测系统、海浪与表层流检测系统及船载自动气象站等设备。前围壁的监视器可以同时显示调查设备的实时工作画面。
通用干实验室(地球物理实验室)面积72平方米,安装有深水多波束、浅水多波束、深水单波束、全海深浅地层剖面仪、超短基线水下定位系统、多道数字地震系统、电视抓斗、深海钻机等设备,所有终端显示操作安装在通用干实验室、主机安装在地球物理实验室,提高了调查人员工作环境的舒适性。
水处理实验室面积9平方米,装有走航二氧化碳系统和表层多要素连续自动测定系统;设置氮气、低压压缩空气、氦气、二氧化碳气体的管系、可调减压阀和控制阀。工作台为不锈钢工作台。
地质样品与通用湿实验室面积70平方米,用于地质、生物等样品的前处理。工作台为不锈钢材质。实验室接入有海水、洁净海水以及淡化水。
化学实验室面积27平方米,用于生物、化学等样品分析。设置万向抽风罩。设置氮气、低压压缩空 气 、 氦气、二氧化碳气体的 管系、可调减压阀 及控制。内有营养盐自动分析仪、溶解氧自动滴定仪、气相色谱仪、液相色谱仪等分析类设备。接入洁净海水和淡化水。
升降鳍板间两个升降鳍板分别装有科学回声探测仪、75KADCP、300KADCP,以及浅水多波束、38KADCP等设备换能器,保证提供高质量的调查数据。
保真样品实验室面积16.3平方米,用于生物及微生物样品的处理和保存。室内设置了万向抽风罩、低温冰箱。
洁净实验室面积10.5平方米,用于微生物及生命细胞培养及其相关实验操作。设置缓冲间。空调布风器具有除尘功能。
调查装备
一、操控支撑系统(绞车系统和起重吊机系统)绞车系统:4套绞车系统储缆能力均达万米,电力驱动,采用埋仓安装,包含温盐深仪(CTD)绞车、光电缆绞车、同轴缆绞车和地质纤维缆绞车。系统 配置多种控
制方式:本地控制 、应急控制、无线遥控以及作业控制室控制。起重吊机系统:包括艉部A型架、右舷A架、船舯CTD作业伸缩臂吊、艉部两套伸缩折臂吊机、长柱样取样翻转机构及两部辅助吊机。
二、船载调查设备
船载调查设备分为水体探测系统、大气探测系统、海底探测系统、深海探测系统、遥感信息现场印证系统,涉及地球物理、物理海洋、海洋遥感、海洋声学、海洋大气、海气观测、海洋生物和海洋化学等多学科。
水体探测系统:包括万米温盐深剖面测量仪、走航式多普勒流速剖面仪、拖曳式多参数测量系统、水下滑翔机、湍流测量仪、表层多要素采集系统、生物分层连续采样系统、浮游动物群落现场快速照相系统、鱼探仪、低频大功率声源系统和船载声接收及标定系统等仪器设备。
大气探测系统:主要设备包括海气边界层观测系统、船载自动气象站、走航式二氧化碳测量系统和气溶胶飞行时间质谱仪等。
海底探测系统:包括全海深多波束测深系统、浅水多波束测深系统、浅地层剖面仪、深水单波束系统、海洋重力仪、海洋磁力仪、水—沉积界面通量观测仪、海底土原位测试系统、30米重力活塞取样器和480道多道数字地震系统等。
深海环境探测系统:主要包括6000米深海拖曳系统、超短基线定位系统和10米岩芯取样钻机和电视抓斗等设备系统。
遥感信息现场印证系统:包括海浪与表层流检测系统、水下多光谱吸收/衰减测量仪、海面高光谱辐射测量仪、水下高光谱辐射测量仪等设备。
三、科考网络系统
网络系统建设基于以太网技术的船载计算机网络以及B/S架构的数据库管理系统,将船载探测设备、船舶导航设备及其他网络设备,利用网络化、模块化的系统集成技术,集成为一个船载网络通讯、船舶导航、探测考察、视频监控和船舶动态监控系统,实现对海洋环境探测数据的现场收集、提取、分析、处理与存贮,同时将船舶数据实时传回地面支持系统进行信息产品制作和发布,并对探测船实现航行实时监视。
船舶系统
性能先进 船长99.8米,宽17.8米,吃水5.6米,满载排水量4980吨。从船舶底部到桅杆顶部共32.5米,相当于12层普通楼房高度。具备12级抗风能力。
无限航区,续航力1.5万海里(可从中国青岛直接开到美国西海岸),自持力60天,最快航速15.8节。
船舶设备先进 虚拟24脉冲电力推进,先进、可靠、经济性好。3台主发电机,2台全回转吊舱式推进器,具有较大的安全冗余度。永磁电机在水下直接驱动拉式定距螺旋桨,海水冷却,变频控制转速,能量转换效率高,实现无级变速。
自动化和信息化程度高,配备电子海图、自动舵,可1人驾驶,无人机舱内监测报警全部自动化。科考船有船舶和科考两个独立网络,可实现数据共享和交换。具备卫星宽带网络,满足海上通信,能够实现船岸视频会议。全船具备数字化视频监控系统。
艏部两个艏侧推,艉部两个全回转推进器,操控灵活,具备动力定位功能。船舶可以靠计算机和传感器进行船舶位置、艏向、航迹精确定位。遇到5级~6级风时,船舶的定位精度小于3米。
生活条件舒适 船舶定员80人,可为海员和科学家提供较好的生活和工作条件。
全船减震降噪,包括主机上层隔震、空调和风机的的减震降噪。75%卧室达到船员卧室噪声最高舒适度等级(<52分贝)。25%卧室达到客船乘客高级舱室最高舒适度等级(<45分贝)。最低至41分贝。
公共区域较大,具备学术功能和休闲功能,包括会议室、学术厅、休闲厅/接待室、吸烟室、厨房、餐厅、健身房、病房/诊疗室、洗衣间/烘衣间。
居住舒适程度较好,房间均有中央空调、音响系统、电视和卫生单元,包括5间套间、11间单人住舱、20间双人住舱、6间4人住舱。
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