中新社记者 阮玉林
今年是中国极地探险 40 周年。40 年来，中国的极地探险装备不断更新升级。中国“船舶设计大师”、中国船舶工业集团公司第七○八研究院首席专家吴刚日前在接受中新社《东西问题》采访时透露，在可预见的未来，中国有望征服重型破冰船的自主设计建造技术。中国新一代重型破冰船将在极地探险中实现时空领域的重大突破。
1984 年 11 月 20 日，中国第一支南极科考队乘坐“襄阳红 10 号”和“J121”轮从上海出发，前往南极洲探险。“中国首航南极的'向阳红10'号和'J121'打捞船都是由第708研究院设计的，”吴刚说，并补充说，这两艘船同时进入南极洲，在南极洲建立了中国第一个科考站——长城站，这在当时是一个非常轰动的事件。从那时起，中国在南极事务中就有了发言权。
中国现有破冰船的破冰能力如何？
国际海事组织 （IMO） 根据破冰能力从 PC1 到 PC7 将破冰船分为 7 类，PC1 破冰能力最强，PC7 破冰能力最弱。
中国目前有 4 艘科研破冰船。中国最大的极地科考船“雪龙”号于 1993 年从乌克兰进口，由 708 研究所根据中国需求设计改造，“雪龙”号能以 0.5 节的速度连续突破 1.1 米的冰层（包括 0.2 米的雪）。2009年6月，国务院专门会议批准了建造新一代破冰船的项目，2010年2月，第七○八研究院被确定为“雪龙2号”项目的技术支撑单位。2019 年 7 月 11 日，我国首艘自主建造的极地科研破冰船“雪龙二号”正式交付，可在 1.5 米冰深、0.2 米积雪的极地环境中以 2-3 节的速度连续破冰。
吴刚指出，“雪龙2号”项目的实施，对推动我国极地船舶的设计、建造、应用和改进，以及我国极地规则的有效实施起到了重大推动作用。
今年 6 月，由中国船舶工业集团公司第 708 研究所研制设计的破冰勘测船“极地”号在广州交付。吴刚介绍，“极地”冰区的加固级别是 PC6。“Snow Dragon”和“Polar”是轻型破冰船，“Snow Dragon 2”的破冰能力为 PC3，是中级中级中的最高级别。
图为7月3日，“极地”号破冰调查船停泊在山东省青岛市市南区奥林匹克帆船中心码头。（无人机照片）摄影：张金刚，来自中国新闻社
为什么要开发重型破冰船？
“极地探险，船只先行。”吴刚说，到达极地地区首先要克服的是冰冷的海洋，无论是北极探险还是南极内陆目的地，都必须穿越冰海。
2021 年 3 月发布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》明确指出，在极地探测领域，要开展科技前沿领域的研究，如研制三维极地观测监测平台和重型破冰船等。 并开展雪龙极勘探二期建设。
吴刚表示，目前，中国具备了设计建造轻型、中型破冰船的能力，现在的技术挑战是重型破冰船，而重型破冰船的设计建造属于破冰船技术的“金字塔尖”，这也是未来需要向前推进的方向。
目前，全球服役的极地破冰船主要集中在俄罗斯、美国、加拿大、芬兰、瑞典、丹麦等国家。其中，俄罗斯是世界上唯一一个拥有并且可以建造核动力破冰船的国家，目前总共拥有 7 艘核动力破冰船，以及一个小型极地浮动站，因为俄罗斯有开辟北极航道的天然需求。
吴刚表示，据了解，美国、加拿大和芬兰目前正准备在未来十年内建造 70 至 90 艘极地破冰船。在破冰船的设计和技术方面，与许多北极国家相比，我们还有非常艰难的路要走，这也是未来中国极地探险装备建设的挑战。
新一代重型破冰船是什么样的？
中国新一代重型破冰船长什么样子？“新一代重型破冰船将完全由中国自主研发、设计和制造。”吴刚透露，目前正在做相关的技术储备和积累。
吴刚表示，新一代重型破冰船，简单来说就是以前一段时间内无法通行的地方，未来新的破冰船可以到达。也就是说，新一代重型破冰船在北极和南极科考中将在时间和空间领域取得重大突破：从时间上看，不仅在夏季，而且全年，极地探险都将能够进行极地探险，这将是中国极地探险能力的重大突破;在空间方面，可以到达以前船舶无法进入的区域进行长期科学研究。
《中国的北极政策》白皮书指出，中国是北极事务的重要利益相关者。“未来，中国将在北极国际合作和重大装备在北极长期停留的能力建设方面取得重大突破。”“吴刚说。
吴刚表示，重型破冰船的设计开发需要解决低温环境、防寒设计、结构材料、通信导航等关键问题，还有非常艰难的路要走。未来，更新的技术将应用于破冰船，将考虑有人和无人设备，动力更强，低温防寒能力更强，更绿色、更安全、更人性化。
极地设备：它将从单船转变为舰队建设布局
作为“雪龙2号”和中山大学新型科研船等多艘科考船的总设计师，吴刚提出，结合他个人的工作理解，中国极地装备未来的发展思路可能包括以下几个方面：
一是发展不同船型，支撑我国破冰船“轻-中-重”的系统化发展，即轻、中、重型破冰船都需要布局，中国极地探险将从单船部署到舰队建设，这是一个系统化建设。
二是建设国产多栖息地无人装备平台，实现“空-天-冰-海-潜”一体化科研模式。吴刚表示，对于单台设备来说，无论设计得多么好，提高效率的空间也是有限的，最大的挑战是提高设备之间的效率与三维观测网一体化的建设，这是未来的重点。
三是从“引进”、“消化吸收”的研发模式到“再创新”，为我国重大极地装备的自主研发做出贡献。极地重型破冰船的吊舱推进器，以及高速通信、精确导航和定位，都需要中国自主创新的能力。
吴刚表示，“雪龙2”号的破冰厚度为1.5米，未来重型破冰船的破冰厚度将升级至2.5米及以上。这一米之差需要解决包括动力、推进器、防寒、耐低温高强度钢等在内的诸多技术问题，以及外复合钢板、外板涂层、高精度导航定位等一系列问题。
4 月 12 日，中国首艘自主建造的极地研究破冰船“雪龙 2 号”结束了对香港为期五天的访问，返回上海基地补充物资，为下一次极地考察做准备。中新社记者 陈永诺 摄
“对于研发和设计来说，这是一个从量变到质变的过程。”吴刚说，目前的破冰船夏季可以在北纬 65 度的东北航道上航行，但一旦到达更高的纬度或冬季留在这里，船舶对温度、高纬度、动力可靠性等容忍度的要求都是质的变化。这种质的变化，需要国内各方力量的精诚合作和长期努力。
吴刚表示，相信在不久的将来，依托中国新的国家制度的优势，极地装备和技术将取得重大突破。（完）。
受访者简介：
吴刚.受访者供图
吴刚，中国“船舶设计大师”，“雪龙2号”总设计师，“科学”号、“东方红3号”和“中山大学”等极地和海洋科考船副/总设计师，中国船舶工业集团首席专家，中国船舶工业集团708研究院首席专家。吴刚长期从事船舶整体设计研究工作，是我国新一代科研和破冰船设计的开拓者之一，为我国极地和海洋科考船的跨越式发展做出了突出贡献。
