全球排水量最大的静音科考船交付 顶级科考利器“东方红3”驶向大海

日前，由中国船舶工业集团有限公司第七〇八所自主研发设计、江南造船集团有限公司（江南造船）为中国海洋大学建造的新一代海洋综合科考船“东方红3”船交付，标志着我国科考船设计、建造水平获得了新跨越，也将进一步增强我国海洋科考数据成果在国际上的话语权。

建造难度大

“东方红3”船是一艘5000吨级新型深远海综合科学考察船，以培养深海大洋创新型人才为首要任务，融合科学研究、科学考察、高新技术研发应用为一体。该船总长103.8米、宽18米，海上自持力长达60天，可连续航行1.5万海里；载员110人，甲板作业面积和实验室工作面积均超过600平方米。该船是目前世界上最安静，定员最多，经济性、振动噪声、电磁兼容等指标要求最高，作业甲板和实验室面积利用率最大、综合科考功能最完备的新一代海洋综合科考船。

作为高技术船舶，科考船的设计和建造难度较大，设计建造周期通常在4到6年，有的甚至达到10年，是常规商船的好几倍。从2013年可研批复至今，“东方红3”船项目走过了6年时间。投入使用后，该船可以在除了两极的海域进行全年作业，尤其是可以满足深远海的科考要求。

引人关注的是，在交船仪式上，“东方红3”船正式获颁DNV GL船级社水下辐射噪声最严苛的SILENT—R证书，成为国内首艘、国际上第4艘获得SILENT—R证书的海洋综合科考船，也是世界上获得这一等级证书的排水量最大的海洋综合科考船。

“东方红3”船总设计师、中国船舶工业集团有限公司第七〇八所研究员吴刚表示，该船多项指标国际领先，特别是低噪声控制指标达到全球最高级别，“当船行驶时，水下20米以外的鱼群都感觉不到”。

一般的船舶只关注舱室的噪声，主要是为了让船员获得舒适的工作环境，并能在休息时不受干扰。科考船不只关注船上环境的舒适程度，还要保证自身噪声最小地向水下传播，这是由科考船的任务和性质决定的。

为了研究海洋科学，科考船会安装大量精密的声学仪器，向水中发射和接收声波来看清几千米甚至万米以下水深的地质地貌，这些声学设备越精密就越“娇贵”，外界干扰越小越好。

新一代海洋综合科考船“东方红3”船。 （资料图片）

自主研发强

在概念设计阶段，船东中国海洋大学花了近一年半的时间，考察了多艘国际先进科考船后，参照各船指标，希望能够建造一艘“能够保持长时间行业领先地位”的船舶，并结合自身需求，提出了个性化方案，特别提出需满足DNV GL水下辐射噪声SILENT—R的要求。

水下辐射噪声的要求是全船系统性、全面性的要求，会对船舶线型及附体形式、推进系统、船体结构设计、设备选型和布置、空船重量重心控制、船厂生产放样和建造工艺等产生影响，每一个环节都必须精益求精。

七〇八所的设计师们一方面加强自身技术钻研，一方面联合DNV船级社、国内外各优质设备/系统供应商，从方案设计初期就进行减振降噪顶层规划、全程把控。“船的总布置讨论前前后后进行了几十次，仅会议纪要就有厚厚一本。”吴刚说。

七〇八所的设计师们总结出低噪声螺旋桨设计、主发电机组双层隔振设计和低速超静音推进电机选型三大关键技术。减振降噪关键要素“低噪声高效螺旋桨”和“防气泡船体一体化多波束导流罩”完全自主研发设计。

螺旋桨辐射噪声是全船最主要的水下噪声源，能否设计出静音螺旋桨对全船噪声控制起着决定性作用。“而且排水量越大，螺旋桨静音设计难度就越大。”吴刚说。七〇八所螺旋桨设计组经过5年多技术攻关，终于成功研发出静音螺旋桨，不仅是国内首创，也达到了国际领先水平。

科考船的排水量一般有几千吨，空船重量的调整空间较小，因此对每一项设备的重量控制指标要求都很严。通过反复试验研究，设计团队掌握了空船重量重心控制技术。最终，“东方红3”船具备了尽可能多的可扩展功能，5000多吨的排水量可完成7000吨科考船的任务。

设计亮点多

除了是最安静的海洋综合科考船，“东方红3”船还有哪些设计亮点？科研人员告诉经济日报-中国经济网记者，“东方红3”船是一艘“听得清、跑得远、看得明、探得深、传得快”的科考船。

听得清，是指降低科学考察船自身的辐射噪声水平，使得探测时能更加清晰不受干扰。

跑得远，是指“东方红3”船是最节油的双桨推进科考船。因“东方红3”船采用一种与船艏型线一体化设计的多波束导流罩专利设计，在确保多波束测量性能的前提下使得全船阻力减少15%至20%，油耗大大减少，在相同的油舱容积下，续航力大大提高，确保本船能航行到更远的深海大洋进行考察作业。

看得明，是指“东方红3”船具有最高精度的全海深地形地貌探测能力。为获得最高精度的全海深地形地貌测量能力，“东方红3”船在国内首次引进两套高分辨率的中浅水和全海深多波束系统（国际上仅有一艘船安装），设计单位和船厂联合攻关解决了船舶型线设计和建造安装工艺的关键技术，一举提升了我国在全海深地形地貌的探测能力。

探得深，是指“东方红3”船的作业深度覆盖全球最深的马里亚纳海沟。“东方红3”船装备了目前国际上最先进的水体、大气、海底探测和遥感信息观测与应用系统，可进行海洋空间多学科海洋要素的快速探测与分析，该船配备有2台1万米以上的CTD绞车、1台1万米钢缆绞车、1台1万米光电缆绞车、1台1.2万米纤维缆绞车，大大确保了作业探测的深度和可靠性。

传得快，是指“东方红3”船具有强大的科考数据和船舶数据网络，实现船岸一体化。“东方红3”船配置独立的科考数据网络系统，并配置双万兆核心。时空同步科考数据采集、传输、存储、处理与集成，数据成果可在线显示与远程传输。配置船岸一体化船舶数据信息网络系统，支持WiFi和有线接入，VSAT船岸实时通信。船体与船舶关键设备、船体振动与噪声、水下辐射噪声、各类强弱电与各类线缆电磁兼容以及船舶动态与姿态等各类信息在线监测与报警系统。

这些优点综合在一起，打造出全球顶级科考利器。