新型深远海综合科学考察实习船(“东方红3”船)
2013年,在党的十八大提出建设海洋强国之后不久,教育部立项建设新型深远海综合科学考察实习船(“东方红3”船),其总体建设目标是:以当今国际深海大洋科学考察前沿为起点,以提升我国深海大洋现场综合科学考察能力、科技创新能力和创新人才培养能力为目标,打造成“突出鲜明中国特色、彰显世界先进水平”,其功能可持续扩展的促进我国海洋事业快速发展的战略平台,以满足海洋强国建设的迫切需求。
一、“东方红3”船能力建设目标
(一)标志性能力建设——获取的科考数据真实可靠
对影响船载仪器设备精准工作的船舶振动与噪声、水下辐射噪声和电磁兼容等指标实施有效的控制措施和在线监测,确保船载精密科考仪器设备获取的数据真实可靠。采取了以下控制技术:
1.对船体船体线型设计、船体结构设计进行了系统化的降噪优化设计。
2.对船体结构和轴系进行了系统化的减振优化设计。
3.对船舶主要振动噪声源的动力设备、电力设备,科考大功率设备等进行了系统化的减振降噪优化设计
4.对船舶科考仪器设备安装区域和实验室区域进行了系统化的减振降噪优化设计。对实验室区域的振动与噪声采用了在线监测和超标预报警技术。
5.对船舶各类电网和缆线、实验室区域进行了系统化的电磁兼容优化设计。
6.对船舶电网、实验室洁净电网、UPS电网的电磁兼容指标采用了在线监测和超标预报警技术。
(二)显著性能力建设——综合科考功能和能力达到国际先进水平
1.船底装备了16套国际上最先进的声学仪器设备,其中0.5°× 1°全海深高精度多波束和0.5°× 1°中浅水高精度多波为全球第二套。
2.选择在船体振动与水下辐射噪声最小的区域安装固定在船底上的科考仪器设备,优化该区域船体线型设计(降噪)、强化该区域船体结构设计(减振)、净化该区域振动与噪声、电磁兼容等环境指标,提升科考数据获取的质量。
3.综合考虑对影响科考工作效率和工作质量的科考作业流、人员流、样品流、数据流、空间流、物资流等因素,合理进行科考甲板作业功能区划、专业与通用实验室功能区划,提升具备多学科、多专业,不同项目组同船开展高效率、高质量的综合科学考察能力。
4.具备在深海大洋实施定点、走航海洋多要素空间一体化快速同步观测的能力,具备与其他船舶、卫星、无人机、无人艇、浮标等装备联合开展海洋空间区域化快速同步观测的能力。
5. 具备全海深样品获取能力、数据探测能力和现场分析测试能力。
6. 在尾甲板装备了海工级吊机,加强了尾甲板和侧舷甲板龙门架的载重负荷,提升了在深海大洋布放(回收)水面、水下固定,或移动式探测与观测装置的能力。
7. 具备自主研发高端仪器设备海上示范化试验和与同类高精度仪器设备参数比对的能力。
8. 具备集卫星、航空、船岸一体化的科考数据综合分析与数据传输能力。
9. 适应于深远海综合科考功能和性能要求的船舶性能优化设计。
10.适应于与国际主流科考船联合开展科学考察、科学研究的船舶建设总体规划与设计等。
(三)特色能力建设——智能化数据网络信息系统
1. 船载科考数据网络信息系统
实现对船载科考仪器设备的在线集中控制、工作状态调度;实现对遥感信息观测印证、大气探测、水体探测、海底探测、样品实验分析测试等多源海量数据的同步获取、传输、存储、回放,以及船载数据库建设、管理和应用;实现科考数据信息的智能化管理和科考综合数据信息库的智慧化服务,有效提升综合科考工作效率、科考能力和科考质量,为提升在深海大洋深度开展科学研究能力提供技术支撑,满足深海大洋科技创新团队建设和领军人才实践的战略需求。
2. 船载实习实训数据网络信息系统
实现在深海大洋开展高端人才培养的集教学、研讨、实训与评估于一体的“理论—实践—理论”、“科学—技术—应用”交叉融合的思维训练;具备仪器设备现场操控实训、各种海况下的操控仿真实训、多维空间下海洋数据信息展示、分析与解读训练成效,以及实训流程控制、质量控制、考核评估等功能。建立起适合在深海大洋现场开展高端科技与管理人才培养的实践课程体系,从思维、实践、理论、应用等方面大幅度提升学生认识、研究、开发利用和管理海洋的能力,丰富和优化在深海大洋开展实践教学的内容,提升培养各类海洋创新型科技人才和高级复合型海洋管理人才的质量。
3. 船岸一体化数据网络信息系统
实现对船基科考航行、科考作业、科考人员等动态数据信息和船舶航务、机务、船务等动态数据信息的综合管理,船基与岸基船舶管理机构在线互动的信息化、网络化和智能化管理,提升岸基对船舶安全动态管理、船舶运行动态管理、科考作业动态管理的能力;实现船基科考队员与岸基科学家在线互动,船基科考数据成果向岸基远程传输,岸基科考数据库信息向船基提供远程服务等功能,提升在深海大洋开展综合科学考察的工作效率、工作能力和工作质量。
二、“东方红3”船主尺度和重要科考技术性能
船长103米、船宽18米、排水量5800吨、最大航速15节、定员110人、续航力15000海里、自持力60天、无限航区、科考作业甲板面积600平方米、实验室总面积600平方米;配备国际最先进的船舶技术装备和科考技术装备,可开展高精度的全海深和海洋空间多学科、多要素的同步探测与观测;为保证科考现场探测、监测、观测,以及实验分析测试数据真实可靠,对船体线型与结构设计、全船减振降噪与水下辐射噪声控制设计、全船电磁兼容控制设计和船舶建造工艺控制设计等进行了整船系统化的优化设计,各项技术指标控制为国际综合科考船最高标准,其设计思想为国际首创。
三、三代“东方红”系列科学考察实习船的历史地位和发挥的作用
“东方红3”船是教育部近60年来立项建造“东方红”系列科学考察中的第三代船型,其建造标志着经过我国海洋高等教育学者、科技工作者、科学考察船设计与建造者近60年的奋斗,中国的科学考察船已经挺进世界一流船型行列。
1960年在国民经济极端困难的情况下,高教部停掉其他建设项目,力保了“东方红”船建造项目,1965年新中国第一艘2500吨“东方红”海洋实习船投入使用,这使得我国成为世界上最早设计建造科学考察船的国家之一,受到了国内外广泛关注,至1996年退役整整运行了30年,是开拓我国海洋事业的先驱,成为新中国第一代海洋科技工作者的摇篮。
1992年在国家经济并不十分富裕的情况下,教育部重点立项建设了3500吨“东方红2”海洋综合科学考察船项目,成为当时国内最先进的科学考察船,自1996年投入使用至今,在20多年的时间内,平均每年在航近300天,与国际上利用率最高的科学考察船并驾齐驱,成为我国海上重大科技项目和国防项目的主要承载者,为国家培养了一大批急需的海洋科技人才,有力推动了我国海洋事业的发展。
从1965年第一代“东方红”船,到1996年第二代“东方红2”船投入使用以来,50多年间,我国几代海洋科技人员乘着两代“东方红”船,劈波斩浪,取得了一个又一个重要的科技成果;励志图强,培养了一代又一代高素质的海洋科技工作者,为开拓和推动我国海洋事业发展做出了历史性的贡献。同时,我们也深深体会到了科学考察船和科考技术装备落后就走不向世界,有差距就没有话语权。打造出世界一流的“突出鲜明中国特色、彰显世界先进水平”的“东方红3”船,促进我国海洋事业的快速发展,是我国几代海洋科技工作者的梦想,凝聚了我国几代海洋科技人员50多年的智慧和心血。
2013年在我国海洋强国建设背景下,教育部立项建设第三代“东方红3”船,面向国际深海大洋科学研究前沿,以满足国家海洋科技创新发展和支撑海洋领军人才培养等战略需求为目标,设计了与国际最先进综合科考船可以并肩且满足在深海大洋能能够深度开展科学考察和科学研究需求的新一代船型,装备了国际最先进的船体与船舶装备,装备了国际上最先进的科考仪器设备,依托了中国海洋大学海洋学科综合齐全、全球唯一的以海洋和水产为显著特色的学科体系、海洋多学科领军人才、科研团队、科考团队,以及科考经验丰富的船舶管理团队和船员队伍,“东方红3”船建成使用后,将作为国家海洋领域重器,提升我国在世界海洋科教领域的话语权,为我国海洋资源开发利用、海洋经济和社会发展、海洋生态环境保护、海洋权益维护等提供强有力的技术支撑。
在党的十九大提出“坚持陆海统筹,加快建设海洋强国建设”之时,“东方红3”船的建造已初步成型,彰显了我国三代“东方红”科学考察船始终是开拓和推动共和国海洋事业发展的领航者。
四、“东方红3”船的设计与建造难度
“东方红3”船是我国自主创新研发的新一代深海大洋综合科学考察实习船,其建造工作是集多学科交叉、多技术集成和多工程应用等众多研究成果于一体的综合性系统工程,科考功能要求多、涉及领域广、专业技术要求高、集成度高、空间受限;科考能力要求高、船舶环境参数要求严,船舶建造精度要求高、船舶建造质量要求严,船舶技术性能指标要求高、实船技术性能测试标准严、没有母船参照;其保证科考现场探测、监测、观测,以及实验分析测试数据真实可靠的船体线型、船体结构、船舶核心技术性能指标、船舶各项环境参数控制和船舶建造工艺等一体化设计为国内外首创。这对中国海洋大学、船舶设计单位708所和船舶建造单位江南造船都是一项非常严峻的挑战。
各方以匠心和创新精神并肩奋斗,于2019年5月向党和国家交付一艘国内顶尖、世界一流的科学考察船,为中国海洋大学特色显著的世界一流大学建设助力,为中国的科考事业高水平、高质量地走向深蓝建立功勋。
五、建设历程
2013年4月 可研报告通过教育部专家评审
2013年9月 获得教育部批复立项
2014年4月 建设方案(设计任务书)通过专家论证
2014年11月 中国船舶工业集团公司第七0八研究所开工设计
2015年11月 江南造船(集团)有限责任公司开工建造
2016年10月 进入船舶连续生产阶段
2017年6月 进入船台搭载连续生产阶段
2018年1月 下水暨命名
2018年12月 完成试航
2019年5月31日交船