● 本报记者 王婧涵

　　“现在我国有三艘科考船同时在北极作业，这在我国极地科考史上是非常罕见的。”中国船舶设计大师、中国船舶集团第七〇八研究所首席专家吴刚在接受记者采访时表示。

　　这三艘极地科考船中，极地号和雪龙2号均由中国船舶集团第七〇八所研发设计，其中“极地”号破冰调查船2024年6月刚刚交付。近年来，深海、极地、外太空和网络成为了全球治理在政治、经济、金融等传统领域之外的四大“战略新疆域”，极地考察能力成为国家科研能力的体现，我国极地装备与相关技术正在不断发展，取得新突破。

　　极地科考装备不断成熟

　　与一般远洋船舶不同，极地科考船需要面对极端低温环境的考验，因此对船舶防寒能力、材料耐损耐腐蚀和整体结构的坚固性、动力强度都有很高要求。吴刚表示，中国极地破冰船的发展经历了“引进-消化吸收-再创新”的研发模式。

　　1994年前，我国南极考察主要使用的是“向阳红10”号和“极地”号两艘科考船，它们并不具备破冰、抗冰能力，在极地科考时常常为海冰所困，只能趁南半球夏天尽量向南极洲方向航行。即使如此，科考船仍出现过多次被海冰卡住几天动弹不得，只能借着大风冲出重围的情况。

　　1993年，中国从乌克兰购买引进了极地考察船“雪龙”号，进行改装设计后于1994年开始投入使用，这是我国第一艘具有破冰能力的科考船，直至现在依然是中国极地海洋调查和极地考察后勤支撑保障的中坚力量。

　　2010年2月，第七〇八研究所被正式确立为“雪龙2”项目技术支撑单位。第七〇八研究所与芬兰阿克北极公司一起，进行了“雪龙2”号联合设计。其中，第七〇八研究所充分发挥在科考船设计上的传统优势，在敞水性能、科考设计和智能设计上发挥了主导作用。

　　2019年7月，中国首艘专业极地科学考察破冰船“雪龙2”号在江南造船正式交付，我国极地科考事业进入“双龙探极”新时代。“雪龙2”号采用船首船尾双向破冰技术，能在极地1.5米厚冰环境中以2-3节的航速连续破冰航行，还成为国际首艘获得了智能船舶符号的极地科考破冰船，拥有智能船体和智能机舱。

　　2024年6月，我国自主设计、建造的新一代破冰调查船“极地”号也正式交付，“极地”船继承了老“极地”舷号，由我国自主设计、建造，可于冬季航行于我国黄、渤海海域开展冰区海洋环境监测调查，兼顾冰区救助，于2024年下半年开始承担科考任务。

　　推进极地重型破冰船研发

　　从极地科考船的发展历程中不难发现，极地科考船的破冰能力是决定国家极地考察能力的重要前提。对中国而言，这也在很长一段时间制约了我国极地科考事业的发展速度。

　　国际海事组织将破冰船的破冰能力分成7档，从PC1到PC7，其中PC1级破冰能力最强，PC7级破冰能力最弱。整体上，破冰能力又可被分成三档：PC1、PC2是重型级别，破冰的厚度大于2米；PC3、PC4、PC5为中型级别，破冰厚度为1米至1.5米；PC6、PC7属于轻型级别，破冰厚度在1米以下。

　　目前我国几艘极地科考船中，“雪龙”号和“极地”号属于轻型破冰船，“雪龙2”号的破冰能力是PC3，是中型里的最高等级。

　　2023年11月，上海市发改委等七部门发布的《上海船舶与海洋工程装备产业高质量发展行动计划（2023-2025年）》中明确提出，将开发重型破冰船、运输成套装备和勘探船等极地特种装备。重型破冰船的研发生产正式提上日程。

　　2023年12月，中国船级社在2023年中国国际海事技术学术会议和展览会上发布了《重型破冰船规范》，这是全球首部重型破冰船专用规范。会上，第七〇八所和中国船级社还共同成立了“远东防寒实验室”，建设国内首个可模拟低至-70℃极地环境的试验系统，为国内在装备极地环境适应性、低温性能试验验证、防寒设计等关键技术的突破和产业应用，提供重要试验条件支撑。

　　“现在我们可以同时有3艘破冰船执行极地任务，这种发展在以前是不可想象的。”吴刚表示，“中国已经具备了轻型和中型破冰船的设计和建造能力，接下来的挑战就是重型级别。从PC6走到PC3我们花了25年，但相信从PC3到PC1、PC2应该不用等待这么久。”

　　吴刚也表示，“中型到重型的‘1米之差’，不仅需要解决包括动力、推进器、防寒、高强钢等诸多技术问题，还需要加强装备之间的效能以及立体观测网一体化的建设，这仍是一个久久为功的工程。”

　　实现一体化科考模式

　　除去破冰能力，当前船舶行业绿色化、智能化的发展方向对极地科考船而言也有不同意义。

　　“极地生态极其脆弱，对环保的要求非常高。此外，极地破冰船对智能化要求也高，因为区别于常规的大洋航行，瞬息万变的极地环境，给航行安全带来了极大风险，结合当今先进的智能技术，可为破冰船船长提供成熟有效的智能决策。这些都为极地装备在绿色、智能的探索与应用提供了极佳的应用场景。”吴刚表示。

　　在自主研发破冰船的过程中，第七〇八研究所设计团队坚决践行双碳环保的绿色理念，更多考虑将生物燃油、LNG等绿色能源作为船舶动力来源，在保障推进动力的情况下力求将对极地的环境影响降到最低。

　　作为最新交付的“极地”号破冰调查船，无人化也是其最大亮点。

　　除了传统的科考工具和设备，“极地”号搭载了无人机、无人船以及水下自主机器人等最新高科技装备。船载的无人机可以从空中俯瞰广阔海域，实时传回大气、海冰等数据；无人船能够深入到传统船只难以抵达的区域，为科学家提供更为全面的海洋信息；水下自主机器人更在深海探测中发挥着不可替代的作用，逐步打开海洋深处的奥秘。依托我国自主卫星网络系统，“极地”号具备“空﹣天﹣冰﹣海﹣潜”一体化的科考能力，赋予了科学家们更为广阔的探索空间。