[科普中國]-海洋調(diào)查船

產(chǎn)生背景

地球表面的3/7是海洋，而海洋又是一個藍色的寶庫，她蘊藏著豐富的資源，有魚、蝦等海洋生物資源；煤、石油等礦物資源，還有化工原料、海洋能源等。隨著地球陸地的資源遭受人類掠奪性的開發(fā)，日益枯竭，于是就把眼光投向了海洋，開發(fā)海洋資源就成了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的重要課題之一。要開發(fā)海洋資源，就先得進行海洋調(diào)查，了解海底地質(zhì)構(gòu)造、水文狀況、氣象條件及海水活動規(guī)律，還得弄清海洋生物特點以及水產(chǎn)、礦產(chǎn)資源的儲藏量和分布情況。

組成結(jié)構(gòu)海洋調(diào)查船是專門用來對海洋進行科學(xué)調(diào)查和考察活動的海洋工程船舶，它是開發(fā)海洋的尖兵。最早的海洋調(diào)查船是由一般海洋船舶改制而成，如英國挑戰(zhàn)者號是由軍艦改裝而成，長68米，排水量2306噸，靠風(fēng)帆和蒸汽機推進，曾于1872年12月7日～1876年5月26日進行世界上第一次環(huán)球海洋考察。后來，出現(xiàn)了專門建造的海洋調(diào)查船，船上裝有專門的海洋調(diào)查、考察的儀器、設(shè)備。1

技術(shù)特點同一般船只相比，海洋調(diào)查船的主要特點是：

①裝備有執(zhí)行考察任務(wù)所需的專用儀器裝置、起吊設(shè)備、工作甲板、研究實驗室和能滿足全船人員長期工作和生活需要的設(shè)施，要有與任務(wù)相適應(yīng)的續(xù)航力和自持能力。1

②船體堅固，有良好的穩(wěn)定性和抗浪性。較好的海洋調(diào)查船還盡量降低干舷縮小受風(fēng)面積，增裝有減搖板和減搖水艙。1

③具有良好的操縱性能和穩(wěn)定的慢速推進性能。海洋調(diào)查船經(jīng)濟航速一般為12～15節(jié)，但常需使用主機額定低速以下的慢速進行測量和拖網(wǎng)。大多采用可變螺距推進器或柴電機組(即用柴油機發(fā)電、電動機推進)解決慢速航行問題。為了提高操縱性能，大多在船首與船尾安裝側(cè)向推進器，或者安裝“主動舵”，或者兩者兼有。1

④具有準(zhǔn)確可靠的導(dǎo)航定位系統(tǒng)?，F(xiàn)代海洋調(diào)查船多裝有以衛(wèi)星定位為中心,包括歐米伽、勞蘭A/C和多普勒聲吶在內(nèi)的組合導(dǎo)航系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用電子計算機控制，隨時可以提供船位的經(jīng)緯度,精確度一般為±0.1海里,最佳可達±0.4米。1

⑤具有充足完備的供電能力。船上的電站要能滿足工作、生活的電氣化設(shè)備、精密儀器、計算機等所需要的電力和不同規(guī)格的穩(wěn)壓電源。儀器用電需與動力、生活用電分開，統(tǒng)一采取穩(wěn)壓措施。水聲專業(yè)調(diào)查船，尚需另設(shè)無干擾電源。1

基本分類海洋調(diào)查船種類很多，劃分種類的方法也有數(shù)種。

按照海洋調(diào)查的任務(wù)和用途來分

海洋調(diào)查船按其調(diào)查任務(wù)可分為綜合調(diào)查船、專業(yè)調(diào)查船和特種海洋調(diào)查船。

綜合調(diào)查船 儀器設(shè)備系統(tǒng)可同時觀測和采集海洋水文、氣象、物理、化學(xué)、生物和地質(zhì)基本資料和樣品，并進行數(shù)據(jù)整理分析、樣品鑒定和初步綜合研究。必須具有優(yōu)良的穩(wěn)定性、操縱性、續(xù)航能力、自持能力，防搖防震防噪聲干擾以及供電、導(dǎo)航、低速等性能

專業(yè)調(diào)查船 船體較綜合調(diào)查船小，任務(wù)單一。常見的有海洋水文調(diào)查船、海洋地質(zhì)調(diào)查船、海洋水聲調(diào)查船、海洋氣象調(diào)查船、海洋地球物理調(diào)查船、海洋漁業(yè)調(diào)查船和打撈救生船。

特種海洋調(diào)查船有：航天用遠洋測量船，接收衛(wèi)星或宇宙飛船等太空裝置發(fā)來的信號，并可向太空裝置發(fā)布指令等；極地考察船。船體特別堅固，具破冰行駛能力和防寒性能；深海鉆探船。

按照海洋調(diào)查的海域不同來分

海洋調(diào)查船則可分為水面和水下兩大類。水面海洋調(diào)查船，又根據(jù)工作海域，可分為沿海、近海、遠洋三種；水下海洋調(diào)查船則根據(jù)其下潛的深度來劃分的，又可劃分為淺海、中深海、深海和海底實驗室四種。

按照船舶的尺度和排水量來分

有大型、中型、小型三種型號。大型海洋調(diào)查船排水量，從幾千噸到幾萬噸不等，它用于遠洋調(diào)查活動；中型海洋調(diào)查船排水量，從一千噸到五、六千噸，被用于較遠海域調(diào)查活動；小型海洋調(diào)查船排水量，從幾十噸到兒百噸，則用于近海調(diào)查。一般來說，大、中型海洋調(diào)查船多半從事綜合性海洋調(diào)查、考察；小型海洋調(diào)查船，則擔(dān)負地質(zhì)、氣象、水文、物理、化學(xué)、生物等專業(yè)調(diào)查、考察。

按照船舶的船型和船體結(jié)構(gòu)來劃分

海洋調(diào)查船又可分為單體式、雙體式、半潛式三種。

由于海洋調(diào)查船長年在海上活動，因此，它們構(gòu)造堅固，并具有較好的適航性、穩(wěn)定性，能在大風(fēng)大浪中安全航行。海洋調(diào)查船還具有良好的操縱性，不僅在一般航速下操縱靈活，就是在低速時也能操縱自如，以便能在各種速度下進行生物、物理、化學(xué)、地質(zhì)等多學(xué)科海洋調(diào)查活動。1

主要型號綜合型主要任務(wù)是進行基礎(chǔ)海洋學(xué)的綜合調(diào)查。在船上除了具備系統(tǒng)地觀測和采集海洋水文、氣象、物理、化學(xué)、生物和地質(zhì)的基本資料和樣品所需要的儀器設(shè)備之外，還要具備整理分析資料、鑒定處理標(biāo)本樣品和進行初步綜合研究工作所需要的條件和手段。這類調(diào)查船又有“海洋研究船”之稱，多為海洋研究機構(gòu)和高等院校所使用。在各國調(diào)查船隊中，綜合性遠洋調(diào)查船數(shù)量最多，美國的“海洋學(xué)家”號、蘇聯(lián)的“庫爾恰托夫院士”號、日本的“白鳳丸”、法國的“讓·夏爾科”號等都是世界著名的綜合調(diào)查船。這類船由于工作內(nèi)容多、航區(qū)廣，在設(shè)計時充分注意船舶的穩(wěn)定性、操縱性、續(xù)航力、自持力、儀器設(shè)備操作與實驗室條件，以及防搖、減震、防噪、供電、導(dǎo)航、低速和起吊能力等性能。1

專業(yè)型只承擔(dān)海洋學(xué)某一分支學(xué)科的調(diào)查任務(wù)。與綜合調(diào)查船相比，具有任務(wù)單一、重點突出、工作深入等優(yōu)點，船體也較小。比較常見的專業(yè)調(diào)查船有以下幾種：

① 海洋測量船。主要任務(wù)是根據(jù)編輯海圖、航海指南、海潮流表和其他海洋圖集的需要，測取海洋水深、海流、潮流、溫度、鹽度、地質(zhì)、地貌、地磁和其他基本資料。例如美國的“威爾克斯”號和聯(lián)邦德國的“彗星”號。

② 海洋物理調(diào)查船。主要任務(wù)是調(diào)查和實驗研究海洋聲學(xué)、光學(xué)和其他物理學(xué)特性，其特殊要求是船上須有防震、防噪和防電磁波干擾的措施和設(shè)備，例如美國的“海斯”號和蘇聯(lián)的“羅蒙諾索夫”號。

③ 海洋氣象調(diào)查船。主要任務(wù)是觀測海面、高空和海-氣界面附近的氣象、水文要素,播發(fā)船舶天氣預(yù)報資料，研究海－氣相互作用和海上天氣系統(tǒng)的興衰規(guī)律。海洋氣象調(diào)查船船體一般較大，有較強的抗風(fēng)暴能力，能夠保證測取各種惡劣天氣條件下的資料。例如日本的“啟鳳丸”和蘇聯(lián)的“海洋”號。有少數(shù)氣象調(diào)查船由世界氣象組織安排在固定位置上，作為一個海上觀測站進行長期定時觀測，所得資料按規(guī)定及時發(fā)報，參加國際交換，為全球天氣預(yù)報服務(wù)。這種海洋氣象調(diào)查船通稱為“天氣船”。

④ 海洋地球物理調(diào)查船。主要任務(wù)是應(yīng)用地球物理勘探和采樣分析等手段研究海底的沉積與構(gòu)造，評估海底礦產(chǎn)資源的蘊藏量。例如日本的“白嶺丸”和美國的“測量員”號。這種專業(yè)調(diào)查船一般不大，但裝備有精密的地震、地磁、重力探測儀器和準(zhǔn)確的導(dǎo)航定位系統(tǒng)。

⑤ 海洋漁業(yè)調(diào)查船。主要任務(wù)是進行漁業(yè)生物學(xué)和漁場環(huán)境調(diào)查，研究漁業(yè)資源的數(shù)量變化和漁場形成規(guī)律。例如美國的“M·弗里曼”號和日本的“昭洋丸”。這種船裝備有各種探測和試捕工具，以及海洋環(huán)境調(diào)查的儀器設(shè)備。

特種海洋調(diào)查船 為了解決某項任務(wù)，專門建造的構(gòu)造特殊的調(diào)查船。目前最引人注目的有以下幾種：

① 宇宙調(diào)查船。主要任務(wù)是考察高層大氣，接收衛(wèi)星或宇宙飛船等太空裝置發(fā)來的信號并發(fā)出指令，解決與宇宙裝置飛行有關(guān)的多方面問題。1967年以來，蘇聯(lián)為了解決宇航通訊和空間探測任務(wù)，陸續(xù)建造了近10艘宇宙調(diào)查船。其中最大的是1971年建成的"宇航員Ю.加加林”號，該船長235米，寬31米，排水量45000噸,實驗室120多個，是目前世界上最大的調(diào)查船。

② 極地考察船。為考察兩極而建造的船體堅固、破冰能力強、防寒性能好的調(diào)查船。20世紀(jì)70年代以來，美蘇兩國競相建造。其中最著名的是1973年美國建成的“極星”號。該船長120米，寬25米,排水量13100噸,可以突破 6米厚的冰層。其次是蘇聯(lián)1975年建造的“M.薩莫夫”號大型極地考察船，可以突破1.7米厚的冰層。

③ 深海采礦鉆探船。為試驗開采洋底錳結(jié)核而建，美國1974年建成了排水量 35000噸的“格洛瑪·勘探者”號。此船具有海底采礦、打撈、鋪設(shè)海底管線和海洋調(diào)查多種功能。今用于深海錳結(jié)核試采和深海鉆探工作。1

發(fā)展歷史英國世界海洋調(diào)查船的發(fā)展已經(jīng)有 100多年的歷史了。

1872～1876年英國海洋調(diào)查船“挑戰(zhàn)者”號(H.M.S.Challenger)所進行的全球大洋調(diào)查，將人類研究海洋的進程推進到新的時代。該船是世界第一艘海洋調(diào)查船（見英國“挑戰(zhàn)者”號考察船）。此后，其他海洋國家也相繼改裝成一些海洋調(diào)查船進行大洋調(diào)查。但限于當(dāng)時的技術(shù)條件，各國的海洋調(diào)查船都是以生物調(diào)查為主的綜合性海洋調(diào)查船。

德國1925年德國海洋調(diào)查船“流星”號(Meteor)問世之后，綜合性海洋調(diào)查船才由以生物調(diào)查為主的時代進入了以海水理化性質(zhì)和地質(zhì)地貌調(diào)查為主的時代。隨著海洋科學(xué)的發(fā)展，50年代以后，綜合性海洋調(diào)查船已不能滿足海洋學(xué)各分支學(xué)科深入調(diào)查的需要，從而陸續(xù)出現(xiàn)了各種專業(yè)調(diào)查船和特種調(diào)查船。60年代是新建海洋調(diào)查船的大發(fā)展時期，1962年美國建造的“阿特蘭蒂斯II”號(AtlantisII)首次安裝了電子計算機，標(biāo)志著現(xiàn)代化高效率海洋調(diào)查船的誕生。

根據(jù)統(tǒng)計，到1982年為止全世界海洋調(diào)查船的總數(shù)已達到1600多艘,其中排水量1000噸以下的約60%;1000噸～4000噸級的占30%；4000噸以上的不到10%。擁有調(diào)查船最多的10個國家是:美國（約400艘）、蘇聯(lián)（約300 艘）、日本（約200艘）、中國（約170艘）、英國（約80艘）、加拿大（約70艘）、法國（近70艘）、聯(lián)邦德國（約40艘）、挪威（約30艘）、澳大利亞（約20艘）。其余近60個海洋國家擁有船總數(shù)約300艘。

中國第一艘海洋調(diào)查船“金星”號，是1956年用一艘遠洋救生拖輪改裝而成的，適用于淺海綜合性調(diào)查。“金星”號投入使用20多年，為研究渤海、黃海、東海測取了大量資料。60年代開始，中國先后建造和引進了大批大、中、小型調(diào)查船。中國的海洋調(diào)查船具有船體較大、生活與工作條件較好的特點。1960年，設(shè)計建成800噸的"氣象"1號，1979年，又建成1.3萬噸的"向陽紅"10號海洋調(diào)查船。"向陽紅"10號海洋調(diào)查船，航速20節(jié)，設(shè)有24個實驗室和研究室，可進行多學(xué)科綜合考察?，F(xiàn)代海洋調(diào)查船具有堅固的船體、良好的航海性能和較大的續(xù)航力與自給力；多采用柴油機--電動機聯(lián)合動力裝置，普遍安裝可調(diào)螺距螺旋槳、主動舵和側(cè)推裝置；裝備有先進的測量儀器、電子計算機、通信設(shè)備、導(dǎo)航和定位系統(tǒng)、起重設(shè)備和絞車；設(shè)有多種實驗室；有的還配載有直升機，裝備有深潛器、調(diào)查浮標(biāo)、氣象火箭發(fā)射架等。海洋調(diào)查船將更多地發(fā)展綜合調(diào)查船，普遍配載直升機、深潛器，可對海洋上空、海面、水下和海底進行立體調(diào)查。(李治檀 《中國軍事百科全書·軍事技術(shù)》)2

越南越南國防部開工建設(shè)兩年的最新海洋調(diào)查船下水儀式2010年8月10日在越南峴港舉行。

這艘新的海洋調(diào)查船是由荷蘭達門船舶集團為越南制造的。該調(diào)查船是鋼殼體設(shè)計，長度66.3米，最大寬度13.2米，高6.5米。吃水線4米，排水量1550噸。舷號HSV6613，是以越南軍事工業(yè)之父陳大義（越南語：Tr?n ??i Ngh?a 1913–1997）的名字來命名，可見越南對此船的重視。

該調(diào)查船不但可以進行水文測量，而且它的船身靈活，即使在狹窄水域也可以自由航行。它搭載了4臺柴油機和雙螺旋槳。平時航速為10節(jié)，行駛2500海里?？梢栽诤Ｉ线B續(xù)航行60天。

發(fā)展趨勢世界海洋調(diào)查船的發(fā)展趨勢是：①節(jié)約能源、提高經(jīng)濟效益,船體開始朝著中、小型化發(fā)展,船速多保持在“經(jīng)濟航速”范圍之內(nèi)。操船、觀測、采樣和資料處理等繼續(xù)朝著應(yīng)用電子計算機控制的自動化方向發(fā)展。船載的浮標(biāo)、潛水器、觀測艇等大型輔助觀測設(shè)備將得到廣泛的應(yīng)用，相應(yīng)要求船上的起吊能力大型化、自動化。②一船多用。一艘調(diào)查船能作多種作業(yè)調(diào)查船使用，容易更換設(shè)備的大型綜合實驗室和可以調(diào)換的集裝箱專業(yè)實驗室將得到推廣應(yīng)用。③設(shè)計思想不斷創(chuàng)新，具有特殊功能的新型特種海洋調(diào)查船會不斷出現(xiàn)。2

研發(fā)案例中國海軍“竺可楨“”號遠洋綜合調(diào)查測量船2014年05月9日早晨提前抵達南印度洋任務(wù)海區(qū)，接力執(zhí)行馬航失蹤客機水下搜尋任務(wù)。

這艘船裝備有20余項測量系統(tǒng)，可進行水深測量、海底地貌測量和海底表層地質(zhì)探測，具有較強的深海掃測能力。起航前，“竺可楨”號所載搜尋設(shè)備進行了深水試驗，以確保處于最佳性能狀態(tài)。