许晨:中国作家协会报告文学委员会委员,中国报告文学学会理事,山东省作家协会原副主席,青岛市作家协会名誉主席。在《人民文学》《中国作家》《人民日报》《光明日报》等报刊发表作品。出版有《血染的金达莱——撤兵朝鲜纪实》《琴声如诉》《山海闽东》《生命至上》等长篇报告文学和散文集。著有“海洋三部曲 ”:《第四极——中国“蛟龙”号挑战深海》《一个男人的海洋——中国船长郭川的航海故事》《耕海探洋》。荣获第七届鲁迅文学奖、第五届冰心散文奖、全国海洋文学大赛特等奖、新中国“ 七十年七十部优秀有声读物奖 ”等奖项。
一
“来了,快看啊,咱们的固定翼飞机来了!”
“是吗?指给我看看,在哪儿?”
2017年1月8日,一架红白相间的中型飞机穿过蓝天白云,出现在南极冰穹A上空。机身上喷绘着一行中国极地考察标识英文字样“CHINARE”,十分醒目。它由北向南,在昆仑站上空盘旋了一圈。而后自西向东,在建站时由机械师曹建西驾驶铲车修建的“昆仑机场”——后来又经不断整修的跑道上缓缓降落。
机声轰鸣,机头高昂,尾部巨大的气流扬起了漫天飞雪,气势磅礴,场面壮观。
待到飞机停稳后,中国第33次南极考察队内陆队队长、昆仑站站长魏福海和同伴们“嗷嗷”叫着奔过去,与跳出机舱的飞行员和考察队员拥抱在一起,兴奋地跳着、笑着、欢呼着:“好啊,我们的雪鹰601来了,从此再不用在路上耗费时间了……”
是啊,这架中国南极专用固定翼飞机“雪鹰601”,于当天上午9时50分从中山站机场起飞,经停泰山站,14时35分成功降落在位于南极冰盖最高区域冰穹A、海拔超过4000米的昆仑站机场,实现了全世界此类飞机******在人迹罕至、自然条件极其恶劣的雪地降落。
这在国际南极航空历史上具有里程碑式意义,同时也象征着中国南极考察真正进入了“航空时代”。
在“雪鹰601”服役以前,我们南极科考队曾使用过国产直-9以及俄制卡-32直升机。从考察船甲板上起降,比较灵活,也方便部署,国内如果来了慰问团或需要救助伤病员,直升机能发挥重大作用。但由于它航程短,载重量低,并且受天气、环境影响大,难以承担重要的物资运输任务。
尤其是进军冰穹A、建设昆仑站时,大宗物资无法用直升机运送,只得采取雪地车拖带雪橇的办法,长途跋涉来回几十天,人困马乏,耽误时间不说,还时常遇到难以预料的危险。偶尔使用直升机,还在恶劣的天气举步维艰。
2011年11月8日,科考队的一架卡-32 直升机就在执行任务时突遇大风,飞行员紧急迫降,由于看不清地面情况,不慎撞在大冰块上坠落了,幸亏高度不高,没有造成人员死亡。这更加坚定了南极考察队谋求使用体积大、抗风力强的固定翼飞机的想法。
这是科考的需要,这是时代的呼唤。
固定翼飞机,是指由动力装置产生前进的推力或拉力,由机身的固定机翼产生升力,在大气层内飞行的重于空气的航空器。另一种固定翼航空器是滑翔机。按照其使用的发动机类型,又可分为喷气式飞机和螺旋桨飞机。简单说,固定翼飞机是相对于直升机而言的——区别在于直升机是由旋翼产生升力,而固定翼飞机则是靠机身上的固定机翼产生升力。
随着我国“从极地大国向极地强国迈进”,自然资源部下属国家海洋局极地办公室和中国极地研究中心,确定实施“雪龙探极”工程。这是我国“十三五”规划的重大工程及项目,也是有关部委“十三五”期间实施的海洋重点工程之一。
具体内容包括:新建南北极科考站,新建极地破冰船,形成极地考察船队;组建南极航空队、装备固定翼飞机,构建极地区域的陆—海—空观测平台;建立适用于极地环境的空间、冰雪和海洋探测技术及装备支撑体系;建立长期、系统和网络化的极地综合观测与应用服务系统等。
南极、北极因其特殊的地理环境,在全球气候变化中起着极其重要的作用。相对于直升机,固定翼飞机有着非常大的优点:
首先,它的速度更快,固定翼飞机的平均速度是直升机的四到五倍;其次,固定翼飞机飞行高度高,不受高山、河流、海洋等自然地形的阻隔;再次,固定翼飞机载重大、续航能力强,更适合长途作业。
为此,我国一直在积极探索。一旦确定实施大型综合性的“雪龙探极”工程,及早装备适合在南极冰盖区域起降的固定翼飞机,就成为当务之急……
二
人们普遍认为:南极自然环境恶劣,是地球上气温最低、风速最强、最干旱以及平均海拔最高的大陆,十分不利于航空飞行,且地面保障设施也很难建设。在南极发展航空似乎不太可能,或者其发展远远落后于现代航空文明的发展步伐。
其实不然。早在南极的探险时代,人们就认识到南极考察高度依赖于高效、安全的运输方式。1903年,美国莱特兄弟发明了载人航空器。仅仅8年后——1911年,澳大利亚南极探险家道格拉斯·莫森就将第一架飞机运抵南极大陆,只不过临行前试飞时,损坏了机翼,无法起飞。
直到1929年,曾经创造飞向北极点世界纪录的美国探险家——海军少将理查德·伊夫林·伯德,率领一支探险队,启动飞向南极点的历史性航行。这年11月29日,他用了15小时51分钟,顺利地完成了从“小亚美利加”基地到南极点的往返,创造了人类乘飞机到达地球最南端的新纪录。
正是伯德率先把飞机、汽车、拖拉机等现代化交通工具和无线电通信设备带到南极,极大地改善了探险条件,南极考察从此进入了航空时代。在南极的冰原和沿海岛屿建机场,用飞机运送科考人员和各种物资,进行空中考察和航拍,得到越来越广泛的应用。
在拥有固定翼飞机之前,我国开展南极考察历经了“上岛”(1985年在乔治群岛建立长城站)、“登陆”(1989 年在东南极伊丽莎白公主地建立中山站)和“攀顶”(2009 年在东南极冰盖海拔超过4000米的最高点建立昆仑站)三个跨越式发展的阶段,目前我国的考察站数量和考察人数已经跻身南极考察国家前列。
然而,由于没有固定翼飞机,考察范围有限,很多国际前沿的热点学科和领域,我国科学家无法涉足。例如,航空地球物理中的航空冰雷达、航空地磁等科学研究一直是我国南极科学研究的空白。这些机载仪器是研究南极冰盖结构、冰下地形、冰下地质情况的重要工具,同时也具有资源勘查的现实意义。
在后勤保障方面,更是处于耗时费力的低效状态。以每年的冰穹A内陆考察为例,由于我国考察队员进出昆仑站只能通过雪地车辆,往返在途时间超过1个月,实际在冰穹A的科学考察作业时间不足20天。而依靠固定翼飞机支持的美、意、日等国家的考察内陆队,有效作业时间长达3个多月。
2008年,国家发改委正式立项,决定为我国南极考察配置固定翼飞机。那么,选择什么机型呢?迄今为止,能够在极地运行的飞机一共不超过10种,其中3种是现役军用运输机,分别是美国的C-130、C-17 以及俄罗斯的伊尔-76运输机。这三种飞机或是无法买到,或是要价不菲。
加之当时有产业政策:鼓励国产化,于是选定了国产某型飞机。当时负责此项工作的吴军等人,考虑到南极的特殊气象,认为应以国际成熟的机型为主。于是,他们邀请有关人员乘坐外国极地飞机,来到南极中山站现场考察。在茫茫的风雪严寒中,经历了提心吊胆的严酷考验,这位仁兄有了深刻的认识:“我的天哪,极地飞行安全第一!”
回去后,他立即据实汇报,国家发改委同意在国际上选择适合南极的机型。
看来看去,海洋局极地办注意到了那架被美国巴斯勒涡轮公司收购并准备进行改装的“C-47”,后更名为BT-67的飞机。“BT”就是这家公司名字“Basler Turbo”的缩写,“67”则是取自换装的加拿大普惠发动机型号。令人震惊的是,这架飞机1944年出厂,是架标准的军用飞机,二战时参加过******的诺曼底登陆,上过战场,空投过盟军伞兵。
结束“二战”的辉煌战役后,这架C-47 在美国、英国、巴西、以色列之间辗转数年,最终“落户”中国。之所以会看中这架“老飞机”,是因为虽然这种机型制造于20 世纪三四十年代,但机体本身没有任何问题,只是原配的老式活塞发动机已经“寿终正寝”,通过换装新一代的涡桨发动机,完全可以让它继续“发光发热”。
在冰穹A昆仑站开站时,以国家海洋局副局长陈连增为团长的代表团从北京飞来参加开站仪式,团员包括国家发改委、财政部等单位的同志,亲临现场考察了极地环境和BT-67飞机,认可并统一了选购此机型的设想。这充分反映了国家有关部门实事求是的工作作风。
2014年,经过深入研究和论证,国家海洋局与美国巴斯勒涡轮公司签署了价值近1亿元人民币的购置合同,定制改装我们的极地考察飞机。按照合同要求,安装新的发动机、螺旋桨、驾驶舱、液压系统。最后,搭配上专门为我国“量身定制”的机载设备和科考仪器,这架“高龄”的C-47获得“重生”,成为具有“专业技能”的极地飞机。
改装后,飞机上搭载的仪器设备主要有:航空冰雷达、航空重力仪、航空磁力计、激光高度计、高清摄像机、高精度GPS 以及惯性导航系统。在这些设备中,最重要的是有“南极科考三剑客”之称的一个“套装”,包括航空冰雷达(也叫穿透雷达)、航空重力仪和航空磁力计——
航空冰雷达在南极已经有50多年的发展应用历史,它可以探测南极冰盖的基本特征,包括厚度、冰下的地形地貌、冰下湖,也可以反映出南极冰盖的内部结构。简单地说,它能够给南极冰盖做精细的“CT”扫描。
而航空重力仪主要用来观测地球重力场的异常变化,并以此反映出南极大陆地质构造的相关信息,是南极资源和环境调查的重要设备。航空磁力计的本领也不小,在飞机飞行的路线上,地球磁场的微小变化都会被它捕捉到。引起磁场变化的主要原因包括冰盖下基岩的属性、是否含金属等。
2015年10月,中国首架南极固定翼飞机改装成功,最大速度403 km/h,巡航速度380 km/h,航程3440 km,升限7620 m,一次可以运载19人。并且,飞机特意安装了可拆卸的滑橇式起落架,能够在南极多雪的简易机场起降,保证飞机不陷进雪地。
按照我们的要求,在红白相间的机身,喷印上中国极地考察标识“CHINARE”,机头喷绘国家海洋局徽标,机尾喷绘五星红旗,命名为“雪鹰601”。安全、高速、航程远、载重大,同时拥有多种先进的科研设备,它不仅可让科研人员和设备迅疾抵达现场,而且本身也是一个移动的“实验平台”。
由于我国没有在极地使用固定翼飞机的先例,安全起见,“雪鹰601”入列后委托加拿大某公司托管,该公司全权负责飞机的运行事务,飞机平常停在其机场保养维护,用时则由该公司派出飞行员和机械师提供服务。这家公司早就在南极开展业务,具有熟练的技术和丰富的经验。同时,我国也在积极培训自己的极地飞行和保障人员。
2015年11月20日,“雪鹰601”启程离开托管单位,抵达南极大陆之外的最后一站——智利蓬塔阿雷纳斯。来自中国极地研究中心的固定翼飞机工作队,在第32次南极考察队领队助理张体军带领下,与托管公司“雪鹰601”机组人员会合,开始了试飞行。
11月30日,“雪鹰601”顺利抵达南极中山站附近的进步站冰盖机场。飞机以中山站附近的俄罗斯进步站冰盖机场为基地,开展科研、后勤性能等测试工作,安全起降47次,安全飞行累计超过264小时,累计飞行距离近80000千米。并且,******在泰山站简易机场实现了无地面保障起降。
2016年1月9日20时54分,“雪鹰601”飞越了位于南极冰盖最高区域、海拔超过4000米的南极昆仑站。然后,飞机不落地持续飞行,返回中山站。这标志着“雪鹰601”具备了投入极地考察使用的条件。
三
一年后,2017年1月8日,我国第33 次南极考察期间,“雪鹰601”开始了在昆仑站机场着陆以及起飞的******尝试……
这天一大早,距离我国南极中山站10 公里外的内陆机场,“雪鹰601”静待起飞。来自中国极地研究中心的郭井学,一遍又一遍地对飞机携带的各种科考设备进行认真检查。他是固定翼飞机作业队队长,同时还负责飞机上科研设备的操作。
虽然已经有了2016年1月9日******低空飞越昆仑站的成功经验,但机组人员还是不敢有半点马虎。这不是一次普通的降落。此次飞机的降落地点昆仑站机场,位于南极冰盖最高区域冰穹A,海拔超过4000米,气候条件异常恶劣,被称为“南极冰盖之巅”和“不可接近之极”。
冰穹A终年严寒,年均气温为零下58.4摄氏度,表层被厚达数米的松软积雪覆盖。其环境恶劣程度,远远超过包括南极点在内的其他任何冰盖区域,降落难度可想而知。
此次“雪鹰601”飞行任务,一方面的困难来自高海拔——海拔越高,空气也就越稀薄,对于固定翼飞机而言,其动力、升力、推力等各方面的性能都会降低;另一方面的困难来自降落,中国第33次南极考察队副领队、测试飞行现场总指挥张体军告诉笔者:
“昆仑站机场相对海平面气压较低,这意味着飞机要以更高的失速进行降落。跑道平整度出现任何瑕疵,都可能导致不堪设想的严重事故。”
为了确保此次飞行万无一失,先期抵达昆仑站的中国第33次南极考察队队员们,承担了修建跑道的艰巨任务。时任考察队领队助理、内陆队队长兼昆仑站站长魏福海对这个机场十分熟悉,当年就是他参加了建设昆仑站的那次考察,队友机械师曹建西奉命用铲车推出一条简易跑道,命名为“昆仑机场”。
当年的小魏,已经成长为极地考察的中坚力量。他说:“松软起伏的雪面完全不能满足飞机降落条件,如何将其平整为可供‘雪鹰601’这种类型的飞机起降的跑道,对我们来说也是巨大的挑战。”
他带领昆仑站队员们,通过使用雪地车配合平整推斗等方式,压实了积雪并进行了反复平整,仅用1天时间便快速建成了一条长约4000米的高海拔冰盖机场跑道。而后他们抓紧时间,用时速超100千米的雪地摩托车,进行了跑道测试。
“考察队为应对可能出现的各种风险做了充分的准备。”张体军说,根据此前的合作协议,澳大利亚南极局为此次中方飞行提供了沿途和目的地的航空气象信息。此外,考察队还从澳大利亚戴维斯站协调一架“双水獭”小型飞机在俄罗斯进步站随时待命。
与此同时,机组方面也进行了精心的计划。除了起飞前对飞机性能、携带设备的再三检查,机组还决定,在飞往昆仑站的中途,在我国南极泰山站先进行一次降落,卸下一些不必要的设备,如油泵、油管等,最大限度减轻飞机在昆仑站起降的重量。
1月8日上午9时50分,伴随着发动机有力的轰鸣,“雪鹰601”腾空而起,向着1200千米外的昆仑站进发。随着距离越来越近,远在千里之外的中山站的指挥中心充斥着紧张的气氛,考察队领导和队员们眼睛死死地盯着监控屏幕。
“我们只能通过屏幕看到飞机正在下降,但无法确定飞机是否能安全着陆。”回忆当时的心情,张体军用了4个字:度秒如年。
14时35分,“雪鹰601”在昆仑站机场平稳降落。一跳下飞机,郭井学便和跑过来的魏福海站长,以及队友们紧紧地拥抱在了一起,共同庆祝这历史性的时刻。
这是我国首架极地固定翼飞机“雪鹰601”,从南纬69°的南极中山站起飞,历经4小时15分钟,飞越1316千米的茫茫冰雪高原,成功抵达纬度达80°的南极冰盖之巅。
这是一次历史性的降落,全面开启了我国南极考察迈入陆海空立体考察的新纪元,并在国际南极航空史上画下了浓墨重彩的一笔。机组人员与昆仑站队员们,在镌刻着“中国南极昆仑站”字样的昆仑玉前,集体留下了一张具有历史意义的合影。
至此,我国成为继美国、俄罗斯、英国和德国之后,第五个拥有具备快速运送、应急救援和科学调查等多功能极地固定翼飞机的国家。这是几代中国极地科考人的期盼。
毋庸讳言,“雪鹰601”的服役,标志着中国南极考察的能力和水平,向前迈进了一大步,使我国在高精度南极冰盖航空遥感观测上走在了世界前列,也意味着中国南极科考逐步从参与者变为引领者。
中国第33次南极科考内陆队全体队员,见证了这一南极航空史上的“******”。大家深受鼓舞,在冰盖最高点——冰穹A零下30多摄氏度的野外作业,克服种种困难,最终实现深冰芯钻进深度146米,总进度突破800米大关,获取到了12万年前气候变化的数据。
在有着“白色沙漠”之称的南极内陆,降水量低,冰雪累积速度非常慢,数千米厚的冰盖可能记录了几十万年、上百万年的地球气候变化。因此,南极内陆深冰芯被称为地球古气候的“年轮”,可以让人类在最短的深度内,获得最多的年份信息。然而钻取冰芯从浅到深,从600米到800米是最难攻坚的一段复杂冰层,我国南极科考队从2009年开始在昆仑站进行深冰芯钻探,一直在此领域不断努力。
“2016年深冰芯钻取了351.5米,2017 年我们翻了几倍,钻到了冰层厚度600至800米的‘碎冰区’!终于达到了一个‘新高度’。这可能是‘雪鹰601’成功飞到冰穹A带来的好运吧!”一名队员半开玩笑半认真地说。
当他们终于完成科考任务返程时,南极内陆队的25名队员躺在寒冷的冰盖上,摆出了“三十三”字样,彰显中国第33次南极考察的艰辛与光荣,摄影师将这一幕拍摄下来,留作长期的纪念……
(选自长篇报告文学《龙舞南北极》)
责任编辑:杨丰美