極地冰海“傳送門”

何劍鋒 陳清滿

即便在夏季，南北極海域也存在大量海冰。海冰會阻礙舷側下放科考設備。如2014年3月，中國第30次南極考察期間，雪龍號在普里茲灣遭遇嚴重冰情，導致大部分站位無法按計劃開展科考作業。

所以，雪龍2號在設計階段，科研人員決心要給新船配備一套月池系統，以確保在資料最為匱乏的極地密集冰區開展科考作業，獲取更廣海域和更長時間的調查數據。月池系統為海洋鉆井平臺、鉆探船和潛水支援船、海洋科考船和水下勘探船都能配備的一個位于平臺（船體）內部的通海通道，分完全位于海面之上、位于海面（雪龍2號）和完全位于海面之下等幾種類型。

月池系統通常不配備月池井道底蓋，或僅配備非水密底蓋。雪龍2號月池創造性地設計為頂蓋風雨密、底蓋水壓密，確保非使用期間月池內部的干燥。雪龍2號也因此成為國際上首艘配備了干月池的極地科考破冰船。

研發極地科考破冰船月池系統在國際上是一個全新的課題。船體中間大口徑月池的存在會影響船舶結構強度和穩性，因而也只有少數科考船配備有大口徑月池。雪龍2號月池體系凈開口尺寸為3.2米×3.2米。月池系統從上往下共貫穿艏樓甲板、主甲板、二甲板、平臺甲板和艙頂甲板（雙層船底殼）5層甲板。

月池井道貫穿甲板示意圖

月池井道從主甲板往下一直貫穿4層甲板到船底，用于密集浮冰區內投放和回收溫鹽深剖面儀、浮游生物網、小型水下機器人等科考裝備。

雪龍2號的月池系統由井蓋、井道、滑車、動力操控和其他輔助系統等構成。設計結合了中國多年極地考察經驗，充分考慮冰區作業特點，創新性地采用水壓密月池底蓋、特殊軌道對接方案，低溫環境下活動關節除冰等針對性設計，這是極地科考破冰船月池設計的一次成功嘗試。

動力操控系統采用液壓動力，通過控制4個大型液壓油缸實施月池蓋開啟與關閉、月池蓋關閉后插銷鎖緊與解鎖、活動導軌上下移動對接和鋼絲繩直拉絞車收放。為確保功效，月池系統還配備了淡水沖洗、壓縮空氣和高壓蒸汽烘干、電加熱除冰等輔助功能。

主要為避免設備收放時因船舶搖擺導致儀器設備磕碰月池結構，確保儀器設備能沿著預設導軌安全布放和回收。

采用雙殼結構進行消波處理，減少作業時的海水振蕩沖擊載荷。四壁雙殼結構間距為單邊0.8米，外殼為密封鋼板，內殼采用鏤空鋼板，兩層殼體內敷設海水管、淡水管、控制線管、液壓管線等結構。

雪龍2號月池系統經受了南北極現場檢驗，取得了良好的效果。海冰是認知極地海洋環境、生態系統和氣候變化的關鍵要素。雪龍2號的入列和月池的應用，將進一步為科考人員系統獲取冰區第一手資料、彌補十成冰區的數據空白助力。