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海研五號啟航!

2012-11-01 李名揚
台灣最先進的海洋研究船「海研五號」已經打造完成,這艘船將以哪些先進配備帶領台灣的海洋研究乘風破浪?

基本資料

  • 全長:72.6公尺
  • 船寬:15.4公尺
  • 最大吃水:5.5公尺
  • 總噸位:2967
  • 最大船速:約13節(1節=1.852公里/小時)
  • 靜音航行:8節
  • 續航力:50天1萬3000海浬(1海浬=1.852公里)
  • 耐浪性:8級風浪
  • 船員:18
  • 可搭載研究人員:30人

  • 台灣四面環海,國土範圍內的海洋面積是陸地的五倍,可是海洋研究卻沒有蓬勃發展,雖然有三艘海研船,但噸位都不大,冬天東北季風強盛時,往往無法出航。


    現在情況不一樣了,因為國家實驗研究院台灣海洋科技研究中心最新打造的海研五號噸位夠重,船身夠長,在東北季風期間海況不佳的情況下,仍具備海上作業能力,每年作業船期可以長達250天。更重要的是,海研五號配備了許多先進的高科技設備,可以進行尖端的研究。


    海研五號全長72.6公尺,當初設計為這個長度有其依據,因為台灣附近海域冬天時的波浪波長大約70公尺,如此一來,船身長度可以跨過一個浪頭,就不容易隨著波浪的起伏而前後傾斜,可以維持平穩。


    至於左右方向,則設計有被動式的「減搖水櫃」,利用船底的壓艙水,當船往左搖時,減搖水櫃中的水會被留在右邊,增加右邊的重量,而將船身往右壓,減輕搖晃的情形。 海研五號的另一大特色是安靜,因為執行許多水下偵測的功能時要使用聲納,必須盡量減少船體本身發出的聲音。


    水下最大的噪音來源是船行進時推進器的槳葉,一般輪船的主推進器都是四片槳葉,如此的推進效率比較高;但海研五號卻是六片槳葉,是犧牲推進效率來降低水下噪音。


    另一項關鍵技術是減少船體與海水接觸面發出的聲音,這種聲音的大小與船體流線有關。台灣海洋科技研究中心組長楊益指出,當初聯合船舶設計發展中心(現為船舶暨海洋產業研發中心)在設計這艘船時,特地派人去國外取經,付出高昂的學費學習這種特殊船體流線的設計技術,讓船前進時的聲音減到最小。


    此外,海研五號還採用建置成本較高的柴油引擎發電、電動馬達驅動的電力推進系統,同時為了降低柴油引擎發電與機件運轉時的噪音,船體內部艙間與機組加裝大量彈性底座或使用隔音棉,管路連結跨接的細微處也以塑膠墊片加以隔離,盡可能地防震、減震,避免產生噪音。


    海研五號另一特色是可以精準動態定位,保持船身在固定位置及角度,以進行精確的水下作業。動態定位的方法是依靠前後各一具側向螺旋槳,當船身必須維持靜止不動時,若透過GPS定位發現船身漂移,只要漂移距離超過5公尺或旋轉超過5度,側向螺旋槳就會開始動作,當兩具螺旋槳朝同一方向推進時,就可使船身橫移,朝相反方向旋轉時,則可使船身在原處旋轉。


    但是側向螺旋槳的推進力不夠,因此海研五號還加裝了第四具螺旋槳,這具螺旋槳非常特別,平常收在船身內,當需要啟動時,會先下降到船底下,然後可以360度旋轉,調整到需要的方向,再開始運作。


    除了船隻本身的特殊設計外,海研五號也搭載了許多先進科研儀器,包括強大的水下工作平台「水下遙控載台」、測量海水溫度與鹽度的基本配備「溫鹽深儀」、可從船底長距離掃描海底地形的「多音束聲納」及必須搭配使用的「可棄式溫度剖面探針」、以長鋼纜貼近海底拖行的高精度海底地形偵測儀「側掃聲納」、測量海水流速的「都卜勒海流剖儀」、偵測海底地層結構的「多頻道震測系統」、可以鑽入海底地層採取20公尺長的岩心的「長岩心採集器」、全球首創的「表層海水取水管」、可以採集不同深度海水樣本及浮游生物的「海水取樣瓶」及「多層式浮游生物採集網」等(詳見82~85頁圖解),可以幫助台灣的海洋研究大步向前邁進。

    在學術研究之外,海研五號還將肩負外海儀器的維修保養任務。例如台灣海洋科技研究中心從2008年起在台灣附近海域佈放「海洋氣象資料監測浮標」,希望能在颱風離台灣尚遠時,事先獲得較精確的颱風資料,可是因為無法派船前往維修,現在全都失去作用;又如中央氣象局的海象測報中心過去若想在海上佈放觀測儀器,也必須以研究計畫的形式,委託學術單位承辦,在難以掌握船期的情況下執行,不確定性很高。

    未來這些工作,或是氣象局在台灣東部海底安裝的「電纜式海底地震儀及海洋物理觀測系統」,都可直接向海洋中心申請船期,由海研五號前往安裝地點進行保養與維修。

    台灣是海島國家,唯有透過更多深入的科學研究,才能提出適當的對策來保育海洋資源,也能探勘、開採台灣附近海域可能蘊藏的天然氣水合物,讓廣大的海洋國土成為我們的資產。海研五號將引領台灣航向海洋科研新紀元。


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