馮仁華 袁遠 宋秀麗
摘? ? 要:某新型遠洋救助船的深遠海立體救援體系主要由拖曳救助系統(tǒng)、空中救援系統(tǒng)、水下搜救系統(tǒng)、水面救助系統(tǒng)組成。本文簡要介紹相關(guān)系統(tǒng)的核心設(shè)備功能作用與配置,主要包括拖攬機、救援直升機及平臺、機庫、萬米全海深多波束探測設(shè)備、TAUV、AUV、自航式救助艇、救生筏,救生撈網(wǎng)等,配置可滿足現(xiàn)代深遠海立體救援體系作業(yè)要求。
關(guān)鍵詞:救助船;深遠海;搜救設(shè)備;立體救援體系
中圖分類號:U667? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼:A
Spatial Rescue System Configuration for New Deep Ocean
Large-power Salvage Vessel
FENG Renhua1,? YUAN Yuan 2,? SONG Xiuli 3
( 1.YiuLian Dockyards (SheKou) Co., Ltd.,? Shenzhen 518054; 2. China Merchants Deepsea Research Institute (Sanya) Co., Ltd.,? Sanya 572025 ;
3.China Merchants Heavy Industry (Shenzhen) Co., Ltd.,? Shenzhen 518054 )
Abstract: The deep ocean spatial rescue system of new ocean salvalge vessel is mainly composed of towing rescue system, air salvage system, underwater search rescue system and water surface rescue system. This paper outlines the key equipment function & arrangement of associated systems, mianly including the towing winch, rescue helicopter & helideck, hangar, 10 000 m deep ocean multi-beam echo-sounder, TAUV, AUV, self-propelled rescue boat, liferaft, lifesaving net etc, which can comply with the operation requirements of modern spatial deep ocean salvage systems thereof.
Key words: salvage vessel;? deep ocean;? rescue equipment;? spatial rescue system
1? ? ?前言
我國是一個海洋大國,擁有廣袤的海洋國土,南海是我國最大的海域,面積約356萬平方公里,蘊藏著豐富的石油、天然氣、風能、海洋魚類等寶貴資源,為我國國民經(jīng)濟發(fā)展的起到重要支撐作用。同時,南海也是重要的國際航道,每年均有大量的國際、國內(nèi)船舶通航,是全球經(jīng)貿(mào)活動的重要組成部分。然而南海海區(qū)的自然條件比較嚴酷,海況惡劣、氣候條件差、臺風襲擊頻繁,易引發(fā)海難事故。
在實施“一帶一路”和“海洋強國”的發(fā)展戰(zhàn)略中,南海領(lǐng)域的各類生產(chǎn)、開發(fā)活動逐漸步入深遠海領(lǐng)域,南海航線上的船舶數(shù)量急增,噸位也越來越大,如裝載原油、液化天然氣LNG等危險物品的船舶也越來越多,交通運輸日趨更加繁忙。為了保障海上作業(yè)人員生命和財產(chǎn)的安全,陸續(xù)自行研制了多型海洋救助船。其中“南海救101”、“南海救111”等船舶在南海的各類救助活動中發(fā)揮了顯著作用。但是這類船型主要是基于近20年來我國沿海、近海領(lǐng)域的海難救助經(jīng)驗來設(shè)計的,與國際上的海洋強國和我國未來深遠海經(jīng)濟發(fā)展的需求相比,在遠洋立體救援體系方面,尚存在一定的差距[1]。其主要表現(xiàn)在:
1)拖攬機拖力不足,難以拖帶大型船舶如VLCC、VLOC、超大型集裝箱船等;
2)未設(shè)置直升機庫。遠洋作業(yè)時,陸地直升機航程不足,無法到達現(xiàn)場,只能單獨由船舶救助,效率顯著降低;
3)未配置萬米超大水深水下探測設(shè)備,無法進行深海搜尋探測;
4)船舶主尺度小,續(xù)航力不足,難以越洋作業(yè);
5)未配備動力定位系統(tǒng)。高海況救助時,船舶操縱較為困難。
針對上述存在的問題,我國于2020年設(shè)計并建造“新型升級版14 000 kW深遠海巡航救助船”。該船于2023年服役,配備了完善的水面、空中、水下立體救援系統(tǒng),是未來保障南海海域經(jīng)濟發(fā)展、保障救援任務(wù)的主力裝備。
2? ? 新型深遠海救助船及其救援系統(tǒng)
新型深遠海救助船總長136.9 m、寬26.7 m、設(shè)計航速不低于17.5 kn、續(xù)航力12 000海里、抗風能力12級、總功率14 000 kW。裝備1臺500 t拖攬機,中型直升機庫和大型直升機平臺各1座,萬米海深多波束探測系統(tǒng)等先進裝備。配備有DP3動力定位系統(tǒng),能在深遠海海域和高海況環(huán)境下實施多功能、全方位、立體化救助打撈作業(yè)。與現(xiàn)有的南海救助船舶相比,其性能有顯著提升。本船與“南海救101”的救助相關(guān)參數(shù)對比如表1所示。新型遠洋救助船總體如圖1所示。
以大功率救助船為平臺,適應(yīng)于深遠海、高海況條件下的立體救助體系一般需配置以下系統(tǒng)及設(shè)備:
1)拖曳救助設(shè)備。主要包括大拖力拖攬機、拖攬及其他輔助裝置;
2)直升機救援設(shè)備。主要包括大中型救助專用直升機(如S-76)、直升機平臺、機庫及其輔助系統(tǒng);
3)水下搜救設(shè)備。主要包括全海深多波束探測系統(tǒng)、水下機器人ROV、TAUV(深拖系統(tǒng))/AUV(自主式水下搜尋系統(tǒng))及其收放、控制系統(tǒng);
4)常規(guī)水面救助設(shè)備。主要包括救助船所攜帶的自航式救助艇、搜救工作艇、救生筏、救生撈網(wǎng)、拋投式救生衣以及相應(yīng)的收放起降設(shè)備。
2.1? ?拖曳救助設(shè)備
救助船利用拖曳設(shè)備將遇險船舶拖帶至港口或者安全海域,至今仍然是對海上大規(guī)模群體人員進行救助的最有效措施[2]。隨著航行于我南海航線載重量20萬噸以上的船舶,如VLCC、VLOC、2萬箱以上超大型集裝箱等越來越多,其所需拖力通常在200 t以上,對救助船的拖帶能力提出了新的要求。新型深遠海救助船配備了500 t雙卷筒臥式拖纜機,最大可以提供350 t系柱拖力[3]。
拖攬機兩個卷筒為高低“瀑布式”布置,其主要技術(shù)參數(shù)見表2所示。
2.2? ?直升機空中救援設(shè)備
采用專用救援直升機實施空中救援已經(jīng)成為高海況海上救援作業(yè)的一個重要手段。救援直升機具有飛行速度快、靈活機動、視野廣、搜尋范圍大、適應(yīng)高海況作業(yè)等特點,新型深遠海救助船設(shè)計選用我國現(xiàn)役的專用救援直升機,機型為EC-225型和/或S-76D型直升機,其主要性能參數(shù)如表3所示[4]。
為滿足直升機起降、停放、系留等需求,在船艏設(shè)置一座大型直升機平臺,適應(yīng)于上述兩型直升機升降。直升機平臺艦面系統(tǒng)按直升機可在白天和夜間起降作業(yè)要求進行設(shè)計。機庫設(shè)置在直升機平臺后方,與平臺相連,便于直升機進出機庫。機庫空間滿足存放1架S-76D /EC225型直升機的要求,其可以搭載直升機在深遠海海域聯(lián)合作業(yè)。
直升機機庫門為鋼質(zhì)液壓風雨密門,采用油缸開啟方式,結(jié)構(gòu)強度滿足12級風及艏部上浪設(shè)計要求。
機庫參考GJB543B-2009《艦船直升機艦面系統(tǒng)通用要求》和CCS船級社規(guī)范設(shè)計,并配有直升機綜合保障系統(tǒng),主要包括:
1)停放設(shè)施:包括機庫、牽引絞車、系留設(shè)備、防滑輪檔等;
2)維護設(shè)施:包括直升機沖洗車、液壓油車、維修行車;
3)可拋式儲油罐。救助船不設(shè)專門的直升機燃油艙,主要采用油罐進行補給。油罐安裝在一個應(yīng)急時可將油罐拋落到船外的支座上。為防止靜電,油罐體應(yīng)接地;
4)消防設(shè)備:包括水槍、泡沫滅火裝置、干粉滅火裝置、CO2滅火器等。
2.3? ?水下搜救設(shè)備
自2014年MH370事件以來,國際社會日益關(guān)注遠洋失事船舶、潛水器和航空器材的水下搜救能力的建立,其中高精度水下救援體系已經(jīng)成為了遠洋救助船舶的一項重要功能指標[5]。深遠海水下救援體系一般包括深海多波束探測系統(tǒng)、深拖系統(tǒng)(TAUV)、自主式水下搜尋系統(tǒng)AUV、ROV等。
本船配置了萬米全海深多波束探測系統(tǒng)。該系統(tǒng)由發(fā)射換能器陣列、接收換能器陣列、發(fā)射機單元、接收機單元、處理器單元和工作站組成,其系統(tǒng)配置如圖2所示。換能器陣列采用平底式安裝方式,布置固定在船底平面安裝支架上,圖3為船底平面安裝支架現(xiàn)場實物圖。
萬米全海深多波束探測系統(tǒng)深度探測量程為20 m ~ 10000 m,掃寬為6倍水深,工作頻率為12 kHZ,波束寬度1°(發(fā)射)× 2°(接收)該系統(tǒng)可以在6級海況、航速5~8節(jié)工況下作業(yè),正常作業(yè)航速為12節(jié)。
此外,本船還配備了6 000 m ROV及其收放系統(tǒng)、3000 m TAUV/6 000 m AUV、500 m潛水救助艇和200 m機動潛水救助鐘等多種援潛救生裝備,具備強大的水下救援能力。
2.4? ?水面救助設(shè)備
為滿足水面救助要求,本船在第二甲板右舷設(shè)1艘半封閉玻璃鋼救助艇,其載員16人,航速15.0節(jié),可在傾覆時自動扶正。配有恒張力單點式艇架,可以在橫傾20°,縱傾10°情況下進行收放作業(yè)。在第二甲板左舷設(shè)1艘無人救助艇,也可人工操控,救助艇續(xù)航半徑50海里。
本船還配備救生爬網(wǎng) 2 張,錦綸救生撈網(wǎng) 2 張,設(shè)置八角型自浮防傾式救生吊籃 1 只和直升機吊籃 1 只。此外,本船儲備氣脹式救生滑道 1 套,工作長度不小于 10 m,并帶有 1 個不少于 50 人的可供人員轉(zhuǎn)移用氣脹式救生筏;配備容量 20 人充氣救援平臺 1 套。
3? ? 結(jié)束語
以大功率深遠海救助船為平臺,構(gòu)建全方位、立體救援體系是我國未來海洋救助裝備建設(shè)的重要發(fā)展方向。新型深遠海救助船集成了先進的水面、空中、水下救援設(shè)備,其性能指標優(yōu)越,配置合理,總體綜合救助能力強,將為我國南海海域“一帶一路”和“海洋強國”發(fā)展戰(zhàn)略做出應(yīng)有貢獻。
參考文獻
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[5]王王雷. 從馬航 MH370 事件看救撈系統(tǒng)深遠海搜尋和打撈能力建設(shè)[C].?第八屆中國國際救撈論壇, 2014.
基金項目:三亞崖州灣科技城管理局2022年度科技計劃項目(SKJC-2020-01-003)
作者簡介:馮仁華(1993- ),男,助理工程師。主要從事船舶與海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計制造工作。
袁? 遠(1974- ),男,工程師。主要從事海洋平臺總體設(shè)計。
收稿日期:2023-01-06