和中國船舶乘風破浪

2024年7月11日是第20個中國航海日。人類航海運輸、在海洋中進行科學(xué)考察……在海洋的一切活動都離不開船舶。從一葉扁舟到鄭和下西洋的福船，再到現(xiàn)代智能船舶，甚至在各個領(lǐng)域發(fā)揮重要作用的船只重器，中國的造船技術(shù)越來越先進，船舶實力不斷增強。

接下來，我們進入船世界，了解中國船舶，感受其中的智慧和科技力量，一起乘風破浪吧！

你知道嗎？

中國航海日的確立

2005年7月11日是中國偉大航海家鄭和下西洋600周年紀念日。

2005年4月25日，國務(wù)院批準將每年的7月11日確立為“中國航海日”，作為國家的重要節(jié)日固定下來，同時也作為“世界海事日”在中國的實施日期。

之后，每逢7月11日，各地舉辦多種慶祝活動，相關(guān)船舶統(tǒng)一鳴笛1分鐘。

認識古船，領(lǐng)略智慧

我國是世界上最早發(fā)明并使用船只的國家之一。在我國古代，有多種船型，如福船、沙船、廣船和鳥船等。這些船只凝結(jié)了中華民族的智慧，蘊含了不少科技元素。

古船類型多

福船因在福建沿海建造而得名，具有結(jié)構(gòu)堅固、載貨量大、操縱良好等特點，適用于遠洋航行。鄭和下西洋，浩浩蕩蕩的船隊中主要的船型就是福船。

明代福船是當時世界上最大、最先進的船舶，底尖上闊，兩頭上翹，兩側(cè)有護板，全船分四層。下層裝土石壓艙，二層住兵士，三層是主要操作場所，上層是作戰(zhàn)場所。

沙船是一種多桅、多帆的船，船形是方頭、方艄，顯著特征是平底，這使得它不怕沙灘、不怕擱淺，既可以在沙質(zhì)海底的海域航行，又可以在江河湖泊中航行。但它吃水比較淺。為了防止船在水面上橫向漂移，必須使用“披水板”，放在下風一側(cè)。

沙船航行的動力來自自然風力。沙船航行時，船員先判斷風向，順著風來的方向揚起帆，使風力的方向與船行的方向一致。主帆在船的重心上，船頭有一面帆，面積比較小，兩舷側(cè)面也有帆，互相呈一定角度。

廣船頭尖體長，梁拱小，甲板脊弧不高，大小相當于福船，多用鐵力木制成，因此比松木、杉木所制的福船堅固。

廣船尾部有一段較長的虛艄，船帆展開后酷似張開的折扇。為了減少船身的搖擺，廣船的中線面裝有深過龍骨的中央插板，同時也起到一定的抗橫漂作用。舵采用有許多孔洞的設(shè)計。

鳥船是槳帆兩用船，無風駛槳，有風駛帆，常被用作近海戰(zhàn)船。

鳥船被認為是福船的縮小版：頭小身肥、篷長櫓快，船行于水上猶如飛鳥，船首形似鳥嘴，故稱鳥船?？骨迕麑⑧嵆晒Φ拇犞芯陀幸环N鳥船，名為“綠眉毛”號，是一種快攻船型。

龍骨是中國造船業(yè)的一項重大發(fā)明，由主龍骨、尾龍骨和首柱三段構(gòu)成，位于船體的底部，不但可以強化船體結(jié)構(gòu)，支撐船身，而且能擴大船的側(cè)面面積，減少船的傾斜或搖擺。

中國使用龍骨的歷史比歐洲早至少700年。

多孔舵就是在舵葉上開數(shù)列菱形小孔，使舵葉兩側(cè)的水相通。多孔舵的發(fā)明使水手操作帆船時既省力，又不影響調(diào)轉(zhuǎn)船頭。

水密隔艙技術(shù)是用厚實的隔艙板將船艙分成一個又一個小的隔艙，接口處用桐油灰嵌塞，這樣做有幾大好處：一是加固船體；二是艙壁和船隔板緊密連接，增加船體整體的橫向強度；三是提高船體整體抗沉性，艙與艙被分開，在航行中如果一個船艙出現(xiàn)破損，海水進不到其他艙中，從整體來看仍可保持相當?shù)母×?；四是便于貨物的分類、裝卸和管理。

縱帆可以根據(jù)風力大小卷放帆面，根據(jù)風向不斷調(diào)整帆與船的迎風角度，以應(yīng)對不同風向，實現(xiàn)逆風也能航行。

船舶入海，各顯神通

歷史的車輪滾滾向前，我們踏在先人的船舶探索之路上前行。隨著科技的發(fā)展，中國船舶在科學(xué)考察、天然氣運輸加注、大洋鉆探等方面，大放異彩。

極地科學(xué)考察破冰船：“雪龍2”號

檔案：總長122.5米，寬22.3米，吃水7.85米，排水量約1.4萬噸，續(xù)航力達到2萬海里。

“雪龍2”號是一艘以極地水域科學(xué)考察為首要任務(wù)，兼具極地考察站后勤物資運輸能力的“綠色”極地科學(xué)考察破冰船。

破冰是“雪龍2”號的拿手好戲。它可原地360度自由轉(zhuǎn)動，船艏和船艉雙向均可破冰。艏向破冰以2～3節(jié)航速，持續(xù)破1.5米冰加0.2米雪。艉向破冰可在20米當年冰冰脊（含4米堆積層）中不被卡住。

船內(nèi)160平方米月池車間貫通甲板，直通海水，可使科考人員、設(shè)備經(jīng)此避開冰層直達海中。國際領(lǐng)先的動力定位系統(tǒng)可使船身更穩(wěn)、更安全。各種海洋調(diào)查和觀測設(shè)備高度集成，方便科考人員在船上開展極地海洋、海冰、大氣等環(huán)境的基礎(chǔ)綜合調(diào)查觀測。

風電安裝船：“博強3060”號

檔案：全長133米，型寬53米，型深11米，甲板作業(yè)面積約4800平方米，最大航速9節(jié)。

“博強3060”號是我國自主設(shè)計建造的作業(yè)水深達70米的深遠海一體化大型風電安裝船，在作業(yè)水深、甲板可變載荷、起重吊裝能力等方面均創(chuàng)下“國內(nèi)之最”。

“博強3060”號總可變載荷達11 000噸，可以滿足3套16兆瓦海上風電機組的運輸和安裝，是目前國內(nèi)能夠承運整根塔筒的新一代風電安裝船。它的最大吊重是2200噸，最大吊高是甲板以上160米、水面以上200米，能滿足未來20兆瓦級海上風機安裝需求。

"大洋鉆探船：“夢想”號

檔案：總噸約33 000噸，總長179.8米，型寬32.8米，續(xù)航力15 000海里，自持力120天。

“夢想”號是我國首艘自主研制的超深水大洋鉆探船，穩(wěn)性和結(jié)構(gòu)強度按16級臺風海況安全要求設(shè)計，具備全球海域無限航區(qū)作業(yè)能力和海域11 000米的鉆探能力。

“夢想”號配備全球首創(chuàng)的泥漿自循環(huán)系統(tǒng)，把碎屑帶上來的同時，泥漿可以實現(xiàn)循環(huán)利用，既綠色環(huán)保，又降低成本。通過從海底帶上來的一些樣品，還可以及時了解海底狀況。

“夢想”號還建有總面積超300平方米、功能齊全的船載實驗室，涵蓋海洋科學(xué)、微生物、古地磁等九大實驗室。采用數(shù)字孿生等關(guān)鍵技術(shù)，可實現(xiàn)鉆采作業(yè)全過程監(jiān)測、科學(xué)實驗智能協(xié)同。

天然氣運輸加注船：“海洋石油302”

檔案：總長132.9米，寬22米，甲板面積超過一個標準的足球場。

“海洋石油302”是我國首艘江海全域液化天然氣運輸加注船，儲氣艙容量達到了12 000立方米，可以滿足48萬戶家庭一個月的用氣需求。其最高加注速度可達2000立方米/時，能夠在短時間內(nèi)完成大型液化天然氣燃料船的加注任務(wù)。

“海洋石油302”具備滿足遠洋無限航區(qū)要求、適航于長江極值低水位航道等優(yōu)勢。裝備了全新的拉式槳全回轉(zhuǎn)推進器，在相同的推進電機功率下，比傳統(tǒng)推式槳每小時快約0.25節(jié)，且每天可減少超過1噸的燃油量。

"數(shù)字孿生智能試驗船：“海豚1”

檔案：長25米、排水量100噸，可做到“眼觀六路、耳聽八方”。

首艘數(shù)字孿生智能科研試驗船“海豚1”，創(chuàng)造了多源信息融合協(xié)同探測、環(huán)境智能態(tài)勢感知及重構(gòu)、船舶及海洋環(huán)境數(shù)字孿生三個方面的國內(nèi)第一。

船上安裝了全景式128線/2海里激光雷達、360度全景紅外視覺系統(tǒng)、聲號識別等多款設(shè)備，能夠在兩海里距離內(nèi)精確探測水面以上0.5米的微小目標。光纖慣導(dǎo)、北斗船用導(dǎo)航等定位系統(tǒng)和固態(tài)雷達、GNSS-R海浪監(jiān)測設(shè)備，構(gòu)建了船舶航行態(tài)勢智能感知系統(tǒng)。

“海豚1”裝備了船舶數(shù)字孿生系統(tǒng)，通過船舶數(shù)字建模、虛實實時交互、船岸鏡像等船舶數(shù)字孿生技術(shù)，既可做到“人在岸上開，船在海上行”遠程操控駕駛，又可無人駕駛自主航行。

基于數(shù)字孿生的船岸共享健康管理系統(tǒng)，可以實時為船舶發(fā)動機、推進系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)等進行健康體檢，為中國船舶智能系統(tǒng)與設(shè)備迭代升級提供科研平臺和試驗環(huán)境。