70年70人|吴刚:开启极地科考船雪龙2号破冰之旅
2019-07-18 09:15:28 李先元 孙超慧
  • 首艘中国造极地科考船“雪龙2号”的交付使用,意味着雪龙号、雪龙2号“双龙探极”格局形成,极地考察现场保障和支撑能力有了新的突破。新船的总设计师是中国船舶工业集团公司第七O八所的吴刚

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    △科考人员在南极忙碌的身影

    2015年,吴刚因在“深海探测与研究平台体系建设研究集体”中的重要贡献,被授予该年度“中国科学院杰出科技成就奖”;同时,他加入南极科考队,历经2次“魔鬼西风带”、10000海里长航程、约60天海上和10天南极中山站上生活的磨砺。如今,他作为中国新一代极地科考破冰船的技术总师,顺利完成了“东方红3”号的设计任务,正带领团队攻关“十三五”重点课题:“极地重型破冰船关键技术研究”。肩负使命紧迫光荣

    在“雪龙2号”交付使用前,中国唯一能在极地破冰前行的科考船是雪龙号。2008年,当时的国家海洋局极地中心落实推动雪龙2号项目,由中国工程院院士张炳炎担任总设计师,吴刚为副总设计师兼总体专业负责人,后张炳炎逝世,吴刚接任总设计师。

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    △中国工程院院士张炳炎生前在南极中山站留影

    2009年,国务院确定了“国内外联合设计、国内建造”的基本原则。合作方为芬兰阿克北极公司。该项目的实施有效带动了国内破冰船设计建造、设备配套和规则规范方面质的飞跃。

    吴刚把和国外合作形容为“一起做作业”。吴刚在反复求证后得出一个“最优解”:国外的船型不是为我们量身定制的,它们一出港口就是芬兰湾、波罗的海,多是结冰海域。而我们从上海港出发到南北两极,要经过很长的开敞水域。为此,他始终坚持新造船要符合中国航线和船型的特点,不仅底盘要好,在极地冰区扛得住,在不同工况使用上还要够灵活。

    破冰和科考功能两者存在一定的矛盾。吴刚举例,按照国际通用设计理念,破冰船船首结构必须为斜翘型或半勺型,以保证和强化船只的破冰功能,但科考工作又需在首部船底安装水下声呐设备,破冰型船首在敞水航行时容易导致的气泡下泄将严重干扰水下声学设备的工作。

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    △吴刚踏着张炳炎足迹登上了南极中山站

    为此,吴刚带领团队攻关,研究出了 “下沉式箱型龙骨”方案,完美地解决了这一难题,并申请了相关专利。另外,该船科考系统、全船内装包括防寒设施的原创设计,都由七O八研究所承担。地科考完善设计

    赴南极的经历,让吴刚体会到中国极地科考船只技术升级的紧迫性。印象很深的一幕是,在雪龙号上,要靠人力从水里取回重达几百公斤的采水装置。在极地环境下,人员在甲板上作业本来就有危险性;珍贵的水体样本如果离开了水下恒温的环境,长时间暴露在极寒温度下,可能会导致其中生物死亡和水样成分变化,影响采集结果。

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    △南极科考人员在雪地作业

    2015年2月1日,雪龙号驶入普里兹湾海域,科考项目中的大洋作业全面展开,在这片海湾周围的几十个不同站位点完成3000米水体取样、湍流测量、生物拖网以及地球物理调查等项目。

    吴刚加入了温盐深仪(用于探测海水温度、盐度、深度等信息)小组,负责释放和回收采水瓶。采水过程中,舱室门一直敞开着,吴刚和同事在零下15摄氏度的环境中迎着刺骨寒风工作,冻得瑟瑟发抖。

    当采水瓶浮出海面时,他们又使劲拽稳,把它拎上甲板。注满海水的采水瓶重达几百公斤,他们得先把它安置在拖车上,然后再拖进室内。搬运时间稍长,采回来的水很可能被冻坏,影响到后续的研究。从南极回来后,吴刚带领团队,设计了专门的采样舱室和设备,能够全自动完成采水瓶的进出舱,不仅提高了工作效率,也保障了科研人员的操作安全。

    “随船工作的科学家曾反映,希望我国的科考船与国外接轨,让他们在船上专注于科学实验。”吴刚说,将交付使用的雪龙2号采用了集中实验室格局、大尺度作业车间和较大面积调查作业甲板设计,加之船中遮蔽区域冰区月池系统的应用,实现了船舶调查实验功能的最大兼容与共享,与国际上专业科考布置和流程全面接轨。

    如今,无论是赴极地和大洋考察,还是在办公楼里工作,吴刚常常会想起张院士那张照片。他勉励自己,要像前辈那样,恪尽职守,为祖国的科学进步、为人类保护和开发极地事业作出自己的贡献。

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  • 匿名用户 2021-05-03 00:42:44
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