[科普中國]-海洋調查船

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)代科學技術的重要課題之一。要開發(fā)海洋資源，就先得進行海洋調查，了解海底地質構造、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。

組成結構海洋調查船是專門用來對海洋進行科學調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查船，船上裝有專門的海洋調查、考察的儀器、設備。1

技術特點同一般船只相比，海洋調查船的主要特點是：

①裝備有執(zhí)行考察任務所需的專用儀器裝置、起吊設備、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施，要有與任務相適應的續(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。較好的海洋調查船還盡量降低干舷縮小受風面積，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向推進器，或者安裝“主動舵”，或者兩者兼有。1

④具有準確可靠的導航定位系統(tǒng)?，F(xiàn)代海洋調查船多裝有以衛(wèi)星定位為中心,包括歐米伽、勞蘭A/C和多普勒聲吶在內的組合導航系統(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)調查船，尚需另設無干擾電源。1

基本分類海洋調查船種類很多，劃分種類的方法也有數(shù)種。

按照海洋調查的任務和用途來分

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

綜合調查船 儀器設備系統(tǒng)可同時觀測和采集海洋水文、氣象、物理、化學、生物和地質基本資料和樣品，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、導航、低速等性能

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

特種海洋調查船有：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。

按照海洋調查的海域不同來分

海洋調查船則可分為水面和水下兩大類。水面海洋調查船，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。大型海洋調查船排水量，從幾千噸到幾萬噸不等，它用于遠洋調查活動；中型海洋調查船排水量，從一千噸到五、六千噸，被用于較遠海域調查活動；小型海洋調查船排水量，從幾十噸到兒百噸，則用于近海調查。一般來說，大、中型海洋調查船多半從事綜合性海洋調查、考察；小型海洋調查船，則擔負地質、氣象、水文、物理、化學、生物等專業(yè)調查、考察。

按照船舶的船型和船體結構來劃分

海洋調查船又可分為單體式、雙體式、半潛式三種。

由于海洋調查船長年在海上活動，因此，它們構造堅固，并具有較好的適航性、穩(wěn)定性，能在大風大浪中安全航行。海洋調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、地質等多學科海洋調查活動。1

主要型號綜合型主要任務是進行基礎海洋學的綜合調查。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、生物和地質的基本資料和樣品所需要的儀器設備之外，還要具備整理分析資料、鑒定處理標本樣品和進行初步綜合研究工作所需要的條件和手段。這類調查船又有“海洋研究船”之稱，多為海洋研究機構和高等院校所使用。在各國調查船隊中，綜合性遠洋調查船數(shù)量最多，美國的“海洋學家”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查船。這類船由于工作內容多、航區(qū)廣，在設計時充分注意船舶的穩(wěn)定性、操縱性、續(xù)航力、自持力、儀器設備操作與實驗室條件，以及防搖、減震、防噪、供電、導航、低速和起吊能力等性能。1

專業(yè)型只承擔海洋學某一分支學科的調查任務。與綜合調查船相比，具有任務單一、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)調查船有以下幾種：

① 海洋測量船。主要任務是根據(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、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 海洋物理調查船。主要任務是調查和實驗研究海洋聲學、光學和其他物理學特性，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 海洋氣象調查船。主要任務是觀測海面、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。海洋氣象調查船船體一般較大，有較強的抗風暴能力，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，為全球天氣預報服務。這種海洋氣象調查船通稱為“天氣船”。

④ 海洋地球物理調查船。主要任務是應用地球物理勘探和采樣分析等手段研究海底的沉積與構造，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、重力探測儀器和準確的導航定位系統(tǒng)。

⑤ 海洋漁業(yè)調查船。主要任務是進行漁業(yè)生物學和漁場環(huán)境調查，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)境調查的儀器設備。

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

① 宇宙調查船。主要任務是考察高層大氣，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，陸續(xù)建造了近10艘宇宙調查船。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、防寒性能好的調查船。20世紀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、鋪設海底管線和海洋調查多種功能。今用于深海錳結核試采和深海鉆探工作。1

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

1872～1876年英國海洋調查船“挑戰(zhàn)者”號(H.M.S.Challenger)所進行的全球大洋調查，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查船進行大洋調查。但限于當時的技術條件，各國的海洋調查船都是以生物調查為主的綜合性海洋調查船。

德國1925年德國海洋調查船“流星”號(Meteor)問世之后，綜合性海洋調查船才由以生物調查為主的時代進入了以海水理化性質和地質地貌調查為主的時代。隨著海洋科學的發(fā)展，50年代以后，綜合性海洋調查船已不能滿足海洋學各分支學科深入調查的需要，從而陸續(xù)出現(xiàn)了各種專業(yè)調查船和特種調查船。60年代是新建海洋調查船的大發(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，標志著現(xiàn)代化高效率海洋調查船的誕生。

根據(jù)統(tǒng)計，到1982年為止全世界海洋調查船的總數(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、小型調查船。中國的海洋調查船具有船體較大、生活與工作條件較好的特點。1960年，設計建成800噸的"氣象"1號，1979年，又建成1.3萬噸的"向陽紅"10號海洋調查船。"向陽紅"10號海洋調查船，航速20節(jié)，設有24個實驗室和研究室，可進行多學科綜合考察?，F(xiàn)代海洋調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，普遍安裝可調螺距螺旋槳、主動舵和側推裝置；裝備有先進的測量儀器、電子計算機、通信設備、導航和定位系統(tǒng)、起重設備和絞車；設有多種實驗室；有的還配載有直升機，裝備有深潛器、調查浮標、氣象火箭發(fā)射架等。海洋調查船將更多地發(fā)展綜合調查船，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查。(李治檀 《中國軍事百科全書·軍事技術》)2

越南越南國防部開工建設兩年的最新海洋調查船下水儀式2010年8月10日在越南峴港舉行。

這艘新的海洋調查船是由荷蘭達門船舶集團為越南制造的。該調查船是鋼殼體設計，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。操船、觀測、采樣和資料處理等繼續(xù)朝著應用電子計算機控制的自動化方向發(fā)展。船載的浮標、潛水器、觀測艇等大型輔助觀測設備將得到廣泛的應用，相應要求船上的起吊能力大型化、自動化。②一船多用。一艘調查船能作多種作業(yè)調查船使用，容易更換設備的大型綜合實驗室和可以調換的集裝箱專業(yè)實驗室將得到推廣應用。③設計思想不斷創(chuàng)新，具有特殊功能的新型特種海洋調查船會不斷出現(xiàn)。2

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

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”號所載搜尋設備進行了深水試驗，以確保處于最佳性能狀態(tài)。