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我国极地装备技术生长战略研究

时间:2022-05-01 00:18 点击次数:
  本文摘要:一、前言近年来,随着科技不停进步、全球气候变暖以及海冰加速融化 [1],极地地域油气和航道资源将逐步具备开发使用价值,经济、军事和政治等战略职位凸显,成为世界各国关注的焦点。尤其是美国、俄罗斯、欧洲等近北极国家和地域,正在努力结构极地装备,提升极地科学考察、商业航运、资源开发能力,切实保障未来在极地地域的资源开发运动。极地地域对我国具有重要的战略意义。

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一、前言近年来,随着科技不停进步、全球气候变暖以及海冰加速融化 [1],极地地域油气和航道资源将逐步具备开发使用价值,经济、军事和政治等战略职位凸显,成为世界各国关注的焦点。尤其是美国、俄罗斯、欧洲等近北极国家和地域,正在努力结构极地装备,提升极地科学考察、商业航运、资源开发能力,切实保障未来在极地地域的资源开发运动。极地地域对我国具有重要的战略意义。

2018年,国务院公布的《中国的北极政策》白皮书中指出,中国是北极事务的重要利益攸关方,在地缘上是近北极国家,北极的自然状况及其变化对中国的气候系统和生态情况有着直接影响,进而关系到中国在农业、林业、渔业、海洋等领域的经济利益。极地地域是关系到我国是否能够成为海洋强国的关键区域,我国努力到场极地开发、生长极地装备与技术,对建设有效的全球治理模式具有重要意义。极地装备指在极地地域开展科学考察、商业航行、油气资源开发、旅游休闲等运动的装备,是认识极地、开发极地、使用极地的重要载体。现在,国际上将极地装备主要分为极地科学装备、极地船舶装备、极地资源开发装备等。

本文调研现在世界主要国家和地域在极地科学观察与通信导航装备、极地船舶装备、极地油气资源开发装备的生长态势,梳理我国极地装备的生长现状与存在问题,总结极地装备未来生长趋势与关键技术,重点分析我国极地装备与技术的需求紧迫度,为面向 2035 的极地装备重点生长偏向论证提供支撑。二、国际极地装备技术的生长态势(一)全球极地科学装备的生长现状极地科学装备指在极地地域开展相关科考运动所需的装备,是认识极地的重要载体,主要包罗极地科考船、极地科学观察、通信导航装备等。

在极地科考船方面,美国、俄罗斯、欧盟等极地科学优势国家和地域都维持一定数量的极地科考船。其中,美国有重型和中型极地破冰科考船 4 艘,拟新建 3 艘笼罩全极圈的重型科考破冰船;欧盟各国现在共拥有 9 艘具有破冰能力的极地科考船 [2];俄罗斯拥有 2 艘极地科考船;日本、加拿大和韩国各有 1 艘极地科考船。

在极地观察与通信导航装备方面,极区是海冰笼罩的高纬度海洋,与世界上其他海洋差别的是,海冰阻隔了无线电信号的传输,难以为水下仪器实现定位和通信,如北冰洋也曾发生潜艇碰撞事件。此外,高纬度地域通信与导航卫星笼罩少,这对极区通信导航带来挑战。多年来,国际上在海洋科学观察领域的研究有了长足希望,但极区观察与通信导航领域的生长仍相对滞后,许多在其他海域普遍应用的技术在极区却无法使用,克服海冰和高纬度的影响成为极区开发取得希望的关键。

因此,极地冰下观察网络、极地导航通信网络成为近年来极地装备生长的焦点。在极区冰下观察网络方面,美国驻足多年积累开始研发军民两用的北极移动观察系统,未来将成为主导北极观察与监视能力的关键平台。2012 年,美国国防部高级研究计划局(DARPA)启动“极地态势感知”项目,重点生长冰下、冰面态势感知技术。

冰下感知接纳水下传感器联合结构、深度和其他丈量法,分析部署区域冰下情况的声流传、噪声及非声特征;冰面感知接纳冰面浮标联合盘算机网络、大数据等新技术分析部署区域的电磁和光学现象、海冰漫衍特征及航道信息 [3]。2019 年,美国开始构建北极移动观察系统(AMOS),主要生长声学探测、定位、通信系列技术以及冰基声学和卫星通信的中继技术等,以支持冰下仪器和潜艇的运动,构建对敌方水下舰艇和装备的探测能力。该系统具有战略前瞻性和技术先进性,一旦完成部署,将完全克服北极冰层的影响,实现对北冰洋的系统观察和实时监测。

在极地通信导航网络上,现有通信卫星难以笼罩北纬 76°以上区域,地面通信系统受海洋和海冰阻隔难以部署,铱星通信系统可以提供极区通信服务,但可靠性不高且带宽有限 [4]。现在,美国和欧洲等国家和地域努力生长极地卫星通信技术,如挪威计划于 2022 年发射 2 颗高纬度轨道通信卫星,实现北纬 65°以上区域的 24 h 的宽带通信 [5]; 2012 年,俄罗斯航天局启动北极综合监测系统研发事情,用于北极地域情况监视及通信,2017 年发射首颗卫星,2018 年系统建成应用 [3]。

在卫星定位导航方面,俄罗斯的格洛纳斯定位系统在极区的笼罩最好,但极地地域的定位精度尤其是垂向运动的定位精度相较其他地域偏低,多星双频技术在淘汰滋扰、提高极地定位精度方面有很好应用前景 [5]。(二)全球极地船舶装备生长现状随着极地航道的开发和极地资源的开发,各国对极地船舶的需求不停上升,极地船舶成为各国推进极地战略的重要依托。极地船舶指在极地地域开展商业航行、油气开发、旅游休闲等运动的船舶装备,主要包罗极地破冰船、极地运输船、极地旅行船、极地渔船等。

在极地破冰船方面,停止 2017 年,全球共有(含在建)94 艘极地破冰船 [6],其中俄罗斯(44 艘)、加拿大(6 艘)、北欧国家(丹麦、芬兰、瑞典,21 艘)均有较大规模的破冰船队。俄罗斯拥有全球规模最大的破冰船队,世界上功率最大的“北极号”核动力破冰船在 2019 年试航, 2020 年 10 月正式交付使用;预计到 2024 年还将新造至少 9 艘破冰船,以保持俄罗斯在极地地域的开发潜力 [7]。现在,全球近 60% 的破冰船船龄凌驾 20 年,更新需求迫切。

美国仅有 1 艘制作于 20 世纪 70 年月的重型破冰船,为此近期以掩护极区利益为由开始组建极地宁静破冰船队,其中至少包罗 3 艘重型极地破冰船。在极地运输船舶方面,北极海冰面积逐年淘汰,按当前全球变暖趋势测算,2045 年北极 82% 的海域将夏季无冰,适合通例船舶航行 [8],届时东亚到欧洲的航行时间将缩短 40%。

停止 2017 年,各国拥有的极地运输船舶情况如表 1 所示 [6]。从北极航道的生长趋势来看,多用途船、油船、液化天然气(LNG)船、集装箱船将成为未来极地海域的四大主力运输船型 [9]。极地多用途船利便灵活、装卸效率高,适用于北极地域初期的多种货运需求,因此现阶段各国多接纳极地多用途船来试水北极航道 [9]。随着北极油气资源的开发,极地 LNG 船的需求也将快速增长,现在俄罗斯已有 12 艘 Arc7破冰型LNG船投入北极Yamal LNG项目运营;近期北极 LNG 项目 Arctic LNG 2 预计订购 15 艘Arc7 破冰型 LNG 船,将在 2023—2026 年交付,船舶以 LNG 为动力,功率为 45 MW,-52℃以上可以在 2.1 m 厚度冰层上航行。

表 1 世界各国拥有的极地运输船(停止 2017 年)[6](三)全球极地资源开发装备生长现状极地地域尤其是北极地域的油气资源储量富厚,凭据美国地质观察局公布的评估陈诉显示 [10,11],北极地域未探明石油储量为 1.84×1011 t,天然气储量为 4.7×1015 m3 ,划分约占世界未探明石油和天然气资源量的 13% 和 30%,这些资源主要漫衍在北极四周的 7 个主要盆地。现在,许多国家和石油公司将北极油气资源的开发提上日程,着手开展相关装备的研发事情。然而,极地油气资源开发是一项难度极高的系统工程,北极地域严酷的风、浪、流、冰气候以及庞大的冻土地质条件,给极地油气开发装备带来了极大磨练。

世界主要油气开发公司都在加大资源投入,研发兼顾抗冰性能和经济性能的新型极地油气开发装备。俄罗斯于 2012 年公布了《2030 年前大陆架石油和天然气开发计划》,详细计划了未来在北极地域石油和天然气资源的开发任务 [12]。

俄罗斯现在唯一的极地海上油气田是距离 Pechora 海离岸 60 km 的 Prirazlomnoye 油田,该油田接纳抗冰钢筋混凝土重力式开发平台,集石油钻井、开采、储存、处置惩罚、卸载功效于一体,上部组块质量为 2.9×104 t,混凝土沉箱质量为 9.7×104 t;将设计 32 口油井,停止 2018 年年底已有 16 口井投产,年原油产量约 3.2×106 t。俄罗斯在北极地域另有两个大型陆上 LNG 气田 Yamal LNG、Arctic LNG 2:前者于 2017 年投产,年产气为 1.65×106 t,由韩国大宇团体制作的 15 艘 Arc7 破冰型 LNG 船也已投入运营,其中 14 艘由我国中远海运能源运输股份有限公司到场投资和运营;后者预计在 2023 年投产,已向俄罗斯红星造船厂订购 15 艘 Arc7 型破冰 LNG 船。

2015 年,由荷兰皇家壳牌团体投资、瑞士越洋钻探公司制作的“Polar Pioneer 号”极地钻井平台投入作业,该平台上的钻机和管汇由低温碳钢制作,平台操作区域全关闭并配有主动加热装置,适应北极地域的钻井作业情况 [13]。针对北极地域的严酷气候条件,德尼西布美信达公司(Technip FMC)将自升式平台和混凝土技术联合,开发了新观点北极抗冰平台,可实现极地全年钻井作业 [14]。荷兰豪氏威马(Huisman)公司设计了可适应近北极钻探的半潜平台,接纳锚泊定位方式,作业水深可达 1500 m,抗冰结构可蒙受 2 m 厚冰的打击,能在近北极地域全年作业 [13]。荷兰古斯特(GustoMSC)公司也推出了适应北极严苛气候条件的 Nanuq Q5000 钻井船,在极区的年作业天数可达 120 d,能蒙受的最大冰厚为 4 m,作业水深可达 1500 m [13]。

现在,多数极地油气平台都处于研发设计阶段,距离实际投产应用仍有一定差距。综上,美国、俄罗斯、欧洲等近极地国家和地域在各自极地生长战略的支持下,形成了雄厚的极地装备实力,在极地科考、极地航运、油气资源开发等方面拥有显著优势。随着极区特别是北极战略职位和商业价值的日益凸显,各国都在鼎力大举生长极地装备与技术,全面构建极地观察、通信、破冰航行、资源开发能力,用于支持未来北极地域的战略行动和商业运动。三、我国极地装备的生长现状与面临问题(一)极地装备生长现状极地地域是关系到我国能否成为海洋强国的关键区域,极地装备也是我国开发、使用、掩护极地地域的重要保障。

现在,我国通过连续投入、优化结构,建设极地事情体系,增强能力建设,构建了相对完善的极地考察装备支撑平台和体系。经由 30 多年的积累,我国在极地科技领域取得了长足希望。1. 极地科学装备研发取得突破我国研发了极地冰盖深冰芯钻、冰架热水钻、冰下地质钻、冰盖观察机械人、空间天气监测系统、大气激光雷达、海 - 冰 - 气无人冰站、巡天望远镜等一批先进的技术装备,乐成应用于极地现场的样品和数据收罗;北斗卫星导航系统在极地地域获得应用推广。

2020 年,我国设计制作的“雪龙 2 号”破冰科考船乐成服役,“雪龙号”“雪龙 2 号”破冰船互助完成了我国首次“双龙探极”,为我国未来的极地科学考察提供了基础保障。2. 极地航行与资源开发装备正在起步在极地航行方面,“雪龙号”破冰船完成了北极东北、中央、西北航道的探索事情,航道海冰预报技术和精度得以提高。我国自中国远洋海运团体“永盛轮”首航北极以来,夏季北极航行已经常态化(见图 1);通过设计制作“雪龙 2 号”破冰科考船,开端掌握了极地破冰船的设计分析与制作技术。图 1 我国冰级 3.6×104 t 多用途船“天佑轮”在北极航线航行在极地资源开发方面,2016 年我国“海洋石油 720”物探船完成了北极圈海域两个区域的三维地震物探事情。

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“一带一路”倡议实施后,我国深度到场了首个极地能源重大项目——北极圈内 Yamal LNG 项目,负担了项目大部门模块的制作事情,推动我国的极地冷海钻机、钻井及相关配套技术在项目中的应用。此外,我国中远海运能源运输股份有限公司到场投资运营了该项目中 14 艘破冰 LNG 船以及 4 艘通例 LNG 船,其中 4 艘通例 LNG 船由沪东中华造船(团体)有限公司制作。现在,Yamal LNG 项目正通过“冰上丝绸之路”源源不停向我国输送清洁能源,仅 2020 年就完成了 31 航次的 LNG 运输。

现在,我国极地装备生长已取得了一定进步,但与美国、俄罗斯等极区国家相比仍有不小的差距。因此,努力开展极地装备生长战略研究,基于国际生长趋势举行技术预见,从国家顶层设计出发,形成明确的生长战略偏向;提出相关工业生长激励政策,提升极地开发综合竞争力,维护我国极地海洋权益。

(二)极地装备生长面临的问题我国作为北极的利益攸关方,极地装备是极地地域开发的保障,相关装备生长迫在眉睫。也要注意到,我国在极地装备生长方面仍存在“战略政策未落地、创新研究未展开、设计研发不系统”等一系列问题。1. 极地科学装备不足,冰下观察能力有限现在,我国仅在南极冰盖底部结构、北极海洋酸化、极区空间情况等少数前沿领域取得突破,在南极冰下湖探测等最新前沿领域尚未有足够的技术储蓄。

在极地冰下自主水下机械人(AUV)、北极冰区组网观察等重大装备以及北极技术研发与应用方面滞后显着,缺少能够开展极地海洋要素实时观察网络,制约着我国在极地地域的观察与通信导航能力。此外,我国极地地域的研究结果相对零星,对国家需求的支撑作用远不如美国、欧洲等国家和地域。2. 极地船舶能力建设严重不足我国在极地船舶的研究、设计、制作方面起步较晚,现在只有 2 艘用于渤海湾破冰的破冰船、2 艘“雪龙”系列极地科考船,极地运输船的数量也很少(见图 2)。在我国深度到场的 Yamal LNG 项目中, 15 艘破冰型 LNG 船全部由韩国船厂制作,而我国船厂仅到场了 4 艘通例 LNG 船的制作。

此外,亚欧集装箱航运商业是世界集装箱商业的重要部门,与中国相关的货运量凌驾 70%,未来中国对北极集装箱航运需求庞大。我国极地船舶能力建设严重不足,亟需增强极地船舶基础研究、设计分析和制作全链条的技术储蓄与能力建设。

图 2 主要国家的极地科考 / 破冰船与极地运输船数量情况(停止 2017 年)3. 极地资源开发装备研发设计能力缺乏现在全球主要石油公司都在加大资源投入,研发新型极地油气开发装备,做好未来极地资源开发的技术储蓄事情。近年来,我国在海洋资源开发装备的研发、设计和制作上已经有了显着进步,但在极地资源开发装备的研发和设计方面还基本处于空缺,装备制作仍以组装为主。应明确切入点,开展新一代极地钻井装备的研发设计和技术攻关,为未来极地资源开发奠基技术基础。

着眼未来,我国极地科学、船舶、资源开发装备的需求将日益强烈。应以国家需求为牵引,推动极地装备在研发、设计、制作、作业等关键技术方面实现突破,自主打造我国的立体观察网、极地船队、极地油气装备,提高极地观察和开发使用能力。四、极地装备生长趋势与关键技术分析(一)极地装备生长趋势与需求极地域域在资源、交通、地缘战略等方面的价值日益突出,极地装备是认识、开发、使用极地地域的重要支撑。

现在,美国、俄罗斯等国家都在加大对包罗极地科学装备、极地船舶装备、极地资源开发装备在内的极地装备投入,极地装备的生长出现出一些新的趋势。1. 极地科学观察与通信导航装备现在,极地观察与通信导航能力存在严重不足,极地观察能力单薄,通信导航精度差,极地观察研究不充实,对极地气候变化纪律的观察研究有限。各国尤其是近极地国家均加速了极地观察与通信导航装备方面的技术结构,主要趋势包罗:①研发新一代破冰科考船,提高极地科考装备的搭载能力;②生长极地卫星遥感与通信导航系统,提高获得极地大尺度海冰冰情的能力,保障极地通信导航精度与可靠性;③构建集冰浮标、冰下无人潜器、冰下滑翔机和冰基气象系统等观察仪器于一体的极地情况观察系统,探清极地域域情况变化机制,为极地航行和极地海洋资源开发提供数据与技术支撑。预计到 2050 年,美国、俄罗斯等国家将在北极地域基本建成集太空卫星、水面科考船、极地情况观察系统为一体的极地观察和通信系统。

2. 极地船舶装备北极航道的开发可以有效降低海上运营成本,满足资源开发需求。现在,主要国家的极地船舶船龄普遍较大,正迎来极地船舶更新换代的岑岭,美国、俄罗斯、欧洲等近极地国家和地域都将制作新一代极地船舶纳入未来极地生长计划。主要趋势包罗:①针对极地情况,开展极地航行保障技术和船舶抗冰技术研究,保障极地船舶航行的宁静性;②计划制作极地重型破冰船,开发北极航道,保持并进一步提高极地运动能力;③生长极地多用途船舶,开展北极航道的先行试水,同时为满足极地油气资源外运需求而研发制作极地 LNG 船和油船,为未来极地航运和资源开发运动提供支撑。预计到 2035 年,主要国家将开端建设北极航道导航系统、冰情监测和预报系统,用于极地多功效船舶、LNG 船的搭建和运行;到 2050 年,将泛起商业化的北极地域夏季运输船队。

3. 极地油气资源开发装备北极地域油气资源储量富厚,极地钻井是极地油气资源开发的关键作业设备,而北极严酷的气候条件和庞大的地质条件,使极地海洋资源的开发使用面临着庞大磨练。现在,大多数极地油气平台仍处于研发设计阶段,距离投产应用有一定差距,世界各国都在鼎力大举推动新一代极地钻井装备研发,主要趋势包罗:①生长极地情况条件下油气资源开发、输运、处置惩罚等关键技术;②研发具有抗冰、防寒功效的极地勘探、钻探与油气资源开采专用装备以及极地冰区溢油处置惩罚技术和装备,为极地油气资源开发使用提供技术保障。预计到 2035 年,各国极地油气资源开发装备将在北极地域开端运行;到 2050 年,将迎来北极地域油气资源的大规模商业开发使用。

(二)我国极地装备关键技术分析极地装备的生长依赖于若干关键技术的突破与进步,亟需生长的极地装备关键技术如下:①极地卫星遥感观察技术、通信定位技术、大批量数据传输和处置惩罚技术;②冰区海洋观察与情况监测技术,又可细分为基于声通信的冰下定位导航网络技术,冰下实时监测技术,极地水文、气象、航道、冰清等情况信息感知、监测和评估技术,针对关键海域的精致化海冰预报技术;③极地航行船舶冰载荷预报技术、船舶智能冬装技术、低温质料和涂层技术、极地船舶结构完整性治理和新型破冰技术、北极航行应抢救援技术、极地航行船舶实时监测系统及宁静航行智能决议系统、极地船舶综合性能预报技术;④冰–船相互作用的实验室物理模拟技术,大型冰池实验室是举行极地重型装备测试的必须条件,海内现在仅有的天津大学冰池(多适用于渤海海冰),仍需增强对北极海冰的试验技术研究;⑤新型极地抗冰勘探与钻井平台设计、极地低温钻井技术、全关闭抗冰抗低温平台技术。极地装备的生长还依赖于质料和能源等共性关键技术的突破,包罗:①适用于极地开发的质料,如耐低温高韧性新型质料(新型金属质料、复合质料等)、耐低温耐腐蚀厌冰涂层质料、低温焊接质料与技术等;②绿色环保能源的连续供应技术,如高密度清洁能源使用技术、能源自动供应技术、蓄电池低温长时间续航技术、小型化核能使用技术、混淆能源供应模式等。

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上述技术的突破,将有效促进我国极地装备的生长,为掩护我国在北极地域的利益提供有力保障。表 2 总结了我国极地焦点装备与技术面向 2035 年和 2050 年的需求紧迫度情况,可为后续极地装备重点生长偏向深化论证提供支撑。表 2 我国极地装备与技术的需求紧迫度注:“+++”代表很是紧迫;“+”代表需求紧迫度不高。

五、对策建议极地地域战略职位重要,我国努力到场极地地域开发意义重大。现在,我国极地观察 / 勘察装备匮乏、能力不足,对极地的认识尚不能满足对极地开发使用与掩护的需求。

因此,亟需研发极区海洋情况观察、航行与资源勘探装备与技术,提升认识极地的水平,为极地的可连续开发使用提供保障。基于我国极地开发需求与开发能力现状,建议在近期增强极地开发的极区海洋情况观察与资源勘探关键装备的研发力度,同时针对极地航行船舶开展技术储蓄和能力建设,为 21 世纪下半叶极地夏季商业航线的大规模开发提供技术支撑。(一)建设北极情况观察与通信导航装备由于北极气候条件严酷、通信导航网笼罩低,对极地气候变化因子的恒久观察数据十分稀少,观察能力的缺失制约了北极科学研究与开发使用。为提升极区情况的观察能力和预报能力,借鉴海洋监测系统生长履历,联合极区庞大动力情况的特殊性,研发空基、冰基、海基智能观察设备,建设绿色智能的空天–冰面–水下一体极地监测网络,建设极区通信导航网络,为极地域域的科学研究、空间使用、资源开发、生态掩护提供支撑。

1. 空基智能化观察技术与设备重点生长极地可见光和微波遥感探测技术、高光谱信号深度学习反演算法,突破机载高分辨率冰雷达探测技术,生长极地短波卫星通信设备和无人机自动驾驶技术;对极地海冰 / 海水、冰盖冰架、冰川 / 冰山 / 浮冰的高程、厚度、外貌冻融、漂移轨迹等变化纪律举行恒久一连监测,建设极地气–冰–海动力分析模型和冰情准确预报方法。2. 冰基无人观察技术和观察站重点生长极地智能化气象观察技术、宽频地震波发射和接纳技术、冰盖电磁观察系统,对极地域域的气候变化纪律、冰盖内部结构及地质结构特征举行剖析,重点突破冰基设备、冰下设备能源自动供应技术和信息智能交流技术;以黄河科考站为中心,在北极关键区域内部署若干无人观察站,建设极区关键区域能源供应和通信网络。

3. 极地通信技术及数据共享平台重点研究水声通信和电磁波通信转换技术,买通天基观察网络、冰基观察网络、海基观察网络通信壁垒,构建天基 - 冰基 - 海基立体化、绿色、智能极地观察网络;形成极地域域气候、冰盖、地质、海洋情况条件数据共享平台和基于观察数据的极地气候与海洋情况预报模型,为极地域域科学研究、航道开发、资源探测提供数据、技术和设备支持。(二)攻克极地航行船舶技术随着全球气候变暖,到 21 世纪下半叶,北极可能会泛起夏季无冰的商业化航线,各国对极地船舶的需求将不停上升。

现在俄罗斯、欧洲、美国等近极地国家和地域对极地船舶的需求最为迫切,在极地破冰船、多用途船、LNG 船方面具有绝对技术优势,我国短期内实现追赶难度较大。因此,在北极夏季无冰商业化航线来临之前,建议依托海内在船舶装备制作技术和能力方面的优势,积累极地船舶装备相关基础技术,开展北极航道航线保障关键技术、极地大型绿色智能货运平台技术的研发。1. 北极航道航线保障关键技术在冰区航行情况监测预报技术方面,开展极地海冰基本物理和工程力学性质的研究,建设适用于工程尺度的精致化海冰数值模式,生长基于冰区实船监测的海冰要素监测系统;展现北极海冰快速变化的机制并举行预测,对极地航行历程中的水文、气象、航道、冰情等情况信息举行感知、监测和评估。

在北极航行宁静与情况救援技术和装备研发方面,开展北极情况下遇险船舶的险情分析、船舶应抢救助技术、遇险人员转运技术、船舶应抢救助专用装备研发,实现救助技术的无人化、智能化、多功效化、水冰两栖化。在极地冰区船舶溢油应急处置技术和装备研发方面,开展冰油分散格栅、碎冰装置、加热系统、模块化妆置设计,使用生物外貌活性剂促进黏附于海冰上和漂浮在海水外貌的溢油疏散、乳化、溶解;研发基于上述技术的综合生物清除溢油装备。2. 极地大型绿色智能货运平台技术在极地航行船舶设备防寒技术装备及低温质料与涂层技术方面,研究船舶防冻除冰技术与装备、北极船舶设备冬装化风险分析与决议技术、北极航行船舶机械设备运行的可靠性评价与治理技术、极地船舶逃生救生技术与装备等。在极地船舶结构完整性治理及新型破冰技术方面,建设准确形貌海冰真实力学性能的本构关系、准确再现海冰真实破损场景的仿真手段、有效模拟船 - 水 - 冰相互作用的数值技术;研发基于冰载荷直接预报的高级结构分析与宁静评估技术,建设随灵活态冰载荷作用下船体结构疲劳强度分析方法。

在极地船舶综合性能预报及智能货运平台方面,运用理论分析、数值盘算、物模试验、虚拟仿真、实船试验等方法,评价船舶综合水动力性能,兼顾冰 / 水动力特性;综合思量无冰和冰区航行状态,生长冰情况条件下船舶性能主要影响因子的预报技术,进而建设极地船舶优化设计技术,开发绿色船型,提升极地船舶能效。(三)生长极地资源勘探关键装备极地地域特别是北极潜在资源富厚,随着技术不停进步以及海冰的逐年淘汰,北极资源开发将很快具有可行性。世界各国围绕北极资源可连续开发使用的博弈正在加剧,在情况掩护前提下的北极资源可连续开发成为北极地域焦点要务。

现在,北极资源的勘探水平较低且装备缺乏,提高极区资源勘探装备能力是未来北极资源经济可连续开发的重要偏向。1. 建设极地冰区资源勘探装备体系,形成冰区资源自主勘探能力开展冰区多功效勘探船 / 平台及其焦点装备的研发、设计与制作,完善极地勘探装备的总装设计及制作能力,打造由破冰船 - 拖船 - 勘探船或平台 -供应船组成的极地资源勘探船队;基本形成冰区资源全天候自主勘探能力,为极地资源的可连续开发使用奠基基础,推动建设我国极地装备工业体系。2. 生长适应极地恶劣情况和严苛环保要求的资源勘探配套装备与技术认识资源勘探历程中低温及大温变条件下的固液特性与变化机制,攻克极地低温和冻土钻井技术,研发冰下 / 水下气枪声波物探装备、低温钻机、全关闭作业情况抗冰平台等极地钻探所需的关键装备,为极地资源的高效勘探提供保障。


本文关键词:米乐m6,我国,极地,装备,技术,生长,战略,研究,一,、

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