“同濟”號下水試航。資料圖片
??記者 李蕾
??昨天下午,同濟大學第一艘海洋科考船——“同濟”號試航成功。這是我國首艘智能型海洋綜合科考船,計劃8月在南海開展為期近一個月的首次科考。
??“同濟”號是同濟大學第一艘海洋科考船。這條2000噸級海洋科考船長81.5米,寬15米,深6.9米,設計吃水4米,設計排水量2500噸,最大航速15節(jié),經(jīng)濟航速11節(jié),是一艘無限航區(qū)船舶(冰區(qū)除外)??蓪崿F(xiàn)開闊水域自主航行、輔助靠離泊、遠程遙控、船舶能效監(jiān)測和故障診斷等智能船舶功能。同時,可以搭載作業(yè)型ROV(水下遙控機器人)和多臺集裝箱式船載實驗室,適應多樣性科考任務和跨域協(xié)同作業(yè),集海洋地質、海洋化學、海洋生物等科考和調查功能于一體。
??有校友留言:“?;丈夏撬掖K于落地了,同舟共濟?!痹跒槠?天的試航過程中,“同濟”號共完成總體性能、居住環(huán)境振動噪聲、水下輻射噪聲、智能航行及遠程遙控系統(tǒng)等100余個試驗項目。
??未來,“同濟”號將用于同濟大學海洋學科和其他單位的科學考察航次、海上工程施工任務以及學生海上實習等。
??綜合科考能力強
??全國已有60多艘科考船,同濟大學為何還要建造?
??“海洋科考船作為運載海洋科學工作者親臨現(xiàn)場、進行海洋觀測與研究的重要工具,能夠使用專門儀器設備直接觀測海洋、采集樣品和數(shù)據(jù),是開展海洋科學研究和人才培養(yǎng)的重要裝備平臺?!蓖瑵髮W副校長石振明說,建造一艘技術先進、滿足學科發(fā)展需要的科考船,對于建設世界一流海洋學科、在海洋強國建設中貢獻同濟力量具有重要意義。
??在海洋與地球科學方面,同濟大學在海底觀測網(wǎng)、大洋鉆探和深潛研究等方面取得重大突破,已成為南海深海研究的領導者和國際深海研究的主力軍之一。比如,牽頭建設我國海洋科技領域唯一在建的國家大科學工程——“國家海底科學觀測網(wǎng)”;主持國際大洋發(fā)現(xiàn)計劃(IODP)南海系列鉆探航次,承擔完成國家基金委“南海深海過程演變”重大研究計劃,執(zhí)行南海多個深潛航次,發(fā)現(xiàn)南海冷水珊瑚林和古熱液礦等,引領我國深潛科學研究;在國際上率先提出氣候演變“低緯驅動”新理論和邊緣海“板緣張裂”新機制,使南海成為全球研究程度最高、進展最大的邊緣海,確立了我國在南海深海研究中的國際主導地位。
??“這條船集海洋地質、海洋化學、海洋生物、物理海洋、海底設備布設回收、海洋工程地質等科考和調查功能于一體,綜合科考能力很強?!笔衩髡f。
??提升了哪些功能
??與相同噸位的科考船相比,“同濟”號提升了哪些功能?
??“‘同濟’號與之前同噸位科考船相比,在實驗室與作業(yè)甲板面積以及布局優(yōu)化、多任務布局方式兼容等方面有了提升?!蓖瑵髮W海洋與地球科學學院副院長拓守廷介紹,以模塊化的形式在后甲板加裝海工級ROV系統(tǒng)、專用海纜維修設施。為了提升科考人員在海上換乘的安全性,還設計搭載了先進的具有波浪補償?shù)牡浅搜b置。
??拓守廷介紹,“同濟”號在2000噸級船舶平臺基礎上通過優(yōu)化布局,實現(xiàn)了460平方米的甲板作業(yè)區(qū)域、320平方米的實驗室區(qū)域、人均10.2平方米的居住艙室以及總計一百多平方米的會議區(qū)、階梯教室、休閑區(qū)、健身區(qū)等,以較小的體量實現(xiàn)了3000噸級科考船的作業(yè)能力。
??在設計之初,“同濟”號科考船就突出了標準化、模塊化,可以兼容多類型科考及海工作業(yè)需求的后甲板設計,具有9個實驗集裝箱的搭載能力;在甲板兩側舷邊安裝兩臺能力較強且可靠性高的伸縮折臂吊,收納后僅占很小的甲板空間,實現(xiàn)460平方米規(guī)整方便利用的后甲板區(qū)域??梢詽M足海纜運維、海底觀測網(wǎng)節(jié)點設備布放回收以及其他學科的綜合調查及海洋裝備試驗。
??功能強大,但運行成本卻相對較低。據(jù)悉,“同濟”號采用了先進的直流母排+磷酸鐵鋰電池組的混合動力系統(tǒng),鋰電池組起到削峰填谷及能量回收功能,相較同類科考船的能耗降低約8%。“同濟”號的智能能效系統(tǒng)、航線智能規(guī)劃功能可提高本船的航行效率,降低油耗,節(jié)約運行成本約3%—5%。
??“同濟”號科考船在探索智能化、無人化方面也做了嘗試?!巴瑵碧柨瓶即〉昧酥袊壣纾–CS)智能船舶規(guī)范i-ship(R1,No,E,I)四個智能符號,分別是在岸基進行本船遠程遙控、在開闊水域可實現(xiàn)船舶的自主避碰航行、智能能效、智能集成平臺。機艙實現(xiàn)了無人化,可以實現(xiàn)機艙內設備自動運行,無人值守。
??同濟大學已成立同濟大學船舶管理中心,專門負責“同濟”號的科學管理和運行,同時也聘請第三方海運公司提供專業(yè)服務。
??漂浮的海上“社區(qū)”
??“同濟”號的另一個亮點是,由同濟人自己設計。
??“接到這個設計任務,我首先想到的是這艘船應該是一座移動和漂浮的現(xiàn)代建筑?!比鸬浠始夜こ炭茖W院院士、同濟大學教授婁永琪主持了科考船的外觀設計,他說,希望這艘船是最前沿的科研設施和最酷的生活方式的整合。船的外觀,像是一座時髦的現(xiàn)代建筑,而內部則像“社區(qū)”和“家”一樣溫馨?!坝捎谝L時間漂泊在海上,不管是造型、色彩還是細節(jié),都要能給乘坐者帶來情緒價值。”
??“‘同濟’號科考船在外形設計過程中,參考海洋與地球科學的主題,提取了‘沉積’與‘流動’的地質形態(tài),通過層疊的上層建筑、流暢的曲線輪廓、大面積的玻璃幕墻和集成的空間布局,使其脫離一般船舶粗獷的工業(yè)屬性,呈現(xiàn)出輕巧和高級的設計意向?!必撠熗庑卧O計的同濟大學設計創(chuàng)意學院副教授郁新安解釋,比如,靠近船首的位置采用較大的傾角,呈現(xiàn)出飄逸和整體的流線形態(tài),而從上建尾部平臺配合舷梯呈現(xiàn)有節(jié)奏的空間落差,形成類似度假酒店的平臺環(huán)境。
??“我們從100多組概念選型中,最終定稿。”在設計過程中,設計團隊探索了生成式人工智能與拓撲衍生式設計相結合的方式。
??科考船的使用者是“海上用戶”,針對科研人員、船長、船員和專家等不同用戶的需求,設計團隊全面考慮色彩、材料、使用習慣和燈光,量身定制居住空間。同時融入了智能化設施,以提升整體生活和工作的質量。此外,設計師通過科學的色彩組合,既增強了視覺效果,又讓船內環(huán)境更顯生機。
??設計團隊選取了“生鮮市場”“咖啡吧”“圖書館”等主題元素,運用鮮明色彩的抽象插畫進行裝飾,減輕了船艙的壓迫感?!氨热缥覀冊O計的四人間門口,有一個公共小客廳區(qū)域,采用了類似北歐風格比較溫馨的家居布置方式,這在傳統(tǒng)科考船的設計里是沒有的?!必撠焹拳h(huán)境設計的同濟設計創(chuàng)意學院老師郭泠說,除了小客廳,還設計了像廚房、水吧等常用場景,構建起了船上人員生活的方方面面。