海底,埋藏着地球的秘密和宝藏,是研究地球秘密的“捷径”。但是探索深海的种种困难,给深海作业的设备和技术提出了更严苛的要求,极大限制了人们探索的脚步。好消息是,2024年11月17日,我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号已经在广州正式入列。今天,让我们一起来了解一下这个“大家伙”!

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我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号总长179.8米、宽32.8米,排水量42600吨,由国家发展改革委、自然资源部申报立项,自然资源部中国地质调查局负责具体组织实施,联合中国船舶集团等多家单位设计建造,具备全球海域无限航区作业和海域11000米钻探能力,有望帮助科学家进一步探索和揭开地球深处的奥秘,早日实现“打穿莫霍面,直达上地幔”的人类科学之梦。那么“梦想”号都有哪些“绝活”呢?
“钻得深”
“梦想”号首次配置了全球首台兼具油气钻探和岩心钻取功能的液压升举钻机最先进的绿色环保全液压提升钻机,顶驱举力达到1000吨,具备11000米钻探能力(与马里亚纳海沟的深度相当)。国际首次实现“传统隔水管、传统无隔水管、轻型隔水管、无隔水管泥浆闭式循环”等4种作业模式和“绳索取心、提钻取心、气举反循环取心”等3种取心方式,大幅提升了硬岩持高效续钻进能力,钻探效率提升40%;搭载了自主研发的无隔水管泥浆循环系统和水合物试采专用测试系统。
“立得稳”
“梦想号”除了拥有42600吨的大吨位作为稳定的基础,更可以通过卫星定位、声呐定位、罗经、运动参考系统(MRU)等传感器计算外界环境力,由动力定位系统自动向3台4000kW全回转主推和3台3500kW全回转伸缩推以及1台1500kW侧推发出逆向推进指令,让船稳如泰山地执行钻探任务。这让“梦想”号能够在6级海况下正常作业,有效延长作业的窗口期。而6级海况大致相当于浪高4~6米,风力7级,已经能严重威胁小船的安全了。
“功能全”
“梦想”号实现了我国多功能船载实验室自主设计的突破,打造了全球面积最大、功能最全、流程最优的“海上移动实验室”,总面积超3000平方米,可满足基础地质、古地磁、无机地球化学、有机地球化学、微生物、海洋科学、天然气水合物、地球物理、钻探技术等海洋全学科实时研究需求;全球首次配置岩心自动传输系统,可实现岩心采集、输送到存储的全过程自动化作业;国内首次建设船载古地磁实验室,内部平均磁场小于150Nt;微生物实验室洁净度达万级。

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“电力足”
“梦想”号搭载全球最先进的新型30兆瓦蓄能闭环电网,不仅能为海上钻探作业提供了强有力的保障,而且使全船综合能耗降低15%,提升系统运行经济性、安全性。该智能电站由6台功率为5000kW柴油发电机组、1100kWh三元锂电池组和电池管理系统组成。采用闭环电网方案,在动力定位工况下,船上电力系统可分3个分区独立运行,也可闭环运行。
“智能化”
由701所牵头研发了“梦想”号综合信息化系统。系统由8大子系统组成,全船监测点位超过两万个,能通过实验室信息化、钻采作业监控、水合物作业监控系统对船上三大作业区域进行统一管理;通信保障系统负责对外沟通交流,保障通讯安全;智能安全管控系统对全船区域进行实时视频监控,保障所有作业可视化;弹性网络系统联通各个子系统,保障各系统交流顺畅;云数据系统为各系统提供软件支撑,对数据进行整合处理;综合调度系统协调各系统进行统一调度。八大子系统各司其职,成就了船舶界“最强大脑”。此外,梦想号上还搭载了目前世界上最先进的作业级水下机器人系统和各种先进设备。如此先进庞大的大洋钻探船“梦想”号,是在国外技术垄断、没有可参考经验的情况下,研发团队创新提出并采用了“小吨位、多功能、模块化”设计理念,突破新一代液压钻井系统装船及多功能集成、最新一代30兆瓦蓄能闭环电网应用等8项关键技术,首次完成大洋钻探装备的自主研制,船舶尺度规模控制和综合性能水平实现超越,并取得完全自主知识产权,使我国在海洋科技领域实现重大突破。(来源:科普中国)