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2001 年初，“雪龙”号已经运行了 8 年，设备故障越来越频繁。1998 年 6 月船舶特检，抽拔尾轴后，支垫轴承温度偏高一直没有被很好解决，其他设备故障也陆陆续续发生。由于建造“雪龙”号时正值苏联解体，赫尔松船厂管理比较混乱，备件供给不足，设备调试不充分，导致很多设备故障难以彻底解决。尤其是原配的通信导航、机舱自动化设备，随着电气电子设备高速发展，都已成了淘汰产品，故障频发，备件停产或短缺，因此存在着严重安全隐患；“雪龙”号改为极地考察船后，淡水储存量供应严重不足，污水处理能力不够，生活设施等难以满足极地考察的需求和国际海事组织相关公约的规范要求；现有的海洋科学调查手段和工作条件存在着设备落后、系统性差的问题，这严重制约着极地现场考察计划的实施。
为了保证我国极地考察总体目标的实现，“雪龙”号亟待在“十五”期间进行改造更新，使之成为安全可靠、与我国极地考察事业持续发展相适应的后勤保障平台。
极地考察工作一直得到国务院及有关部委的关心和支持。2001 年5 月 23 日，国务院领导对国土资源部上报的《关于我国极地考察工作有关问题的请示》进行了批复。
根据国务院领导对《我国“十五”极地考察能力建设总体方案》的批示和国家发展计划委员会、财政部的意见，为了提高我国极地考察能力和水平、促进我国极地事业发展、维护我国在极地的地位，国家海洋局将极地考察能力建设作为我国“十五”极地考察工作的主要内容，制定了相关建设方案和“雪龙”号改造计划。
2006 年 7 月 24 日，国家发展和改革委员会下发《关于中国极地考察“十五”能力建设项目初步设计方案和投资概算的批复》（发改投资〔2006〕1449 号），批准了“雪龙”号初步设计申报的投资费用。
此次“雪龙”号改造工程量大、技术复杂、时间紧，极地中心又第一次组织实施这么大的工程项目，经验不足，这绝对是一次严峻的挑战。
为了保质、保量、按期完成改造任务，极地中心设立“雪龙”号改造工程部，由袁绍宏副主任任总指挥、船舶管理处汪海浪处长任现场工作组组长，徐宁副处长任现场工作组常务副组长，驻厂协调组织改造工程，改造工作充分发挥船员力量，设立船体工作小组、轮机工作小组、科考工作小组、网络工作小组等科学合理的组织机构，制订明确的岗位职责和工作程序。
“雪龙”号改造工程项目经过公开招标，确定设计单位为上海船舶研究设计院，改造施工单位为上海船厂船舶有限公司，监理公司为上海双希海事发展有限公司。
在“雪龙”号改造工程部统一协调下，各方通力合作，通过科学的过程控制和管理，采用工程会战的创新性组织措施，解决了工期短、任务重的问题，确保改造工程项目按时保质保量完成。按船舶行业通用做法，这种船舶改造修理工程项目都是通过议标、谈判形式确定厂家，“雪龙”号改造工程项目首次采用了公开招标形式选择船厂，招标工作公开、公正，确保了经费的高效使用，保障了改造工程的质量。根据“安全、先进、适用”的原则，船舶管理处组织“雪龙”号船机电各专业骨干船员、监理公司人员、设计院人员预先进行产品调研，为设备选型和改造技术方案奠定基础，保障了设备采购的质量和交货周期；船改组与专业的监造公司紧密配合，制订完整的监造实施计划，有效控制工程进度、建造质量和建造成本。
在船厂、设计院、监理公司通力合作和共同努力下，“雪龙”号2007 年 3 月 26 日进厂改造，并于 11 月 6 日按时完工交船。这么大的工程项目只用 7 个月时间就完成了改造任务，赢得了宝贵的时间，保障了11 月 12 日中国第二十四次南极考察能够按计划实施。
“雪龙”号改造工程开工仪式
“雪龙”号改造包括机舱监测报警系统、主机遥控系统、阀门遥控和液位遥测系统、电站管理系统等机舱自动化改造，涉及 3 000 多个探头，铺设电缆 60 多公里；整个上层建筑换新，优化总体布置，改造面积达5 000 多平方米，驾驶台通信导航系统全部更新，加装全船网络系统和数据库，等等。这么大的改造工程只用 7 个月时间完成，确实非常不容易。2007 年前后，船舶修造非常红火，专业施工工程队任务都非常饱满，“雪龙”号改造工程最后冲刺阶段，船厂的人力严重不足，找不到工程队干活，施工人员调配不过来，严重影响工程进度。当时，为了保证阀门遥控电缆铺设按计划完成，现场工作组人员主动参与施工，协助工人一起拉电缆，和工人打成一片，调动工人积极性，最后保证了整个系统的安装调试。
“雪龙”号电气自动化系统改造涉及面最广，技术难度最大，况且只能在改造收尾阶段才能完成调试。10 月上旬，离计划交船 20 天时，船厂主监造师明确告知，工程量太大，已经不能按计划完成了，要求推迟交船。推迟交船将会影响南极考察任务的执行，现场工作组感到压力很大，立即让系统工程师王硕仁对每个分系统进展进行分析，推算工作时间，最后制定出了按时完成调试的工作方案。与船厂监造师的沟通给予船厂信心，说服了船厂按计划安排工程施工和调试。驾控台安装调试时，二副王建忠利用他的通导专业技术，夜以继日开展施工调试，最终保证了调试时间。就这样，在各方的共同努力下最终按时交船。
上层建筑分段建造、整体吊装
虽然按时交船了，但由于改造时间太紧，部分非主要设备和生活设施没有充分调试，包括有些电缆没有做好固定，整个船舶状态看起来还是很令人担忧的。为了这次改造，“雪龙”号停航第二十三次南极考察，“饿”了一年的中山站、长城站已经亟待补给，特别是油料严重不足，如果供给不能及时送达，就要关站了，那将会造成非常不好的国际影响。
新的上层建筑整体吊装
当时拟担任中国第二十四次南极考察队领队的魏文良亲自上船了解改造情况，问轮机长赵勇：“动力设备能不能保证安全？”赵勇信心满满地回复：“ 安全航行没问题 。”魏文良领队又了解了驾驶台通信导航设备良好的情况，心里有底气了，宽慰大家说：“ 生活方面最多大家艰苦一 点，一起克服一下，安全是能保证的 。”这才坚定了安排“雪龙”号执行第二十四次南极考察任务的决心。
为了给大家信心，船舶改造现场工作组的人都主动要求出海压阵，所以船舶管理处正副处长汪海浪、徐宁都随船保驾。徐宁带领船厂两位保驾工程师王海星、张年红做好保修和继续调试工作，一路上解决了相当多的遗留问题。快要到赤道的时候，天气炎热，发现空调不能正常运行，经检查发现是冷却水管接错了，于是立即组织人马连夜改装恢复正常使用，过赤道前及时为大家送上凉风。到了南极，准备 1 号油舱加温驳油时，发现油舱蒸汽管也接错了，又马上进行整改。就这样经过热天和冷天的运行，一路不断整改和调试，在“雪龙”号离开中山站前往长城站的航途中，船舶各种设备都已经正常了。两位船厂工程师此时也感觉没事可做，就提出要回国，考察队根据船舶设备已经运行良好的情况，同意在船舶停靠阿根廷布宜诺斯艾利斯（西班牙语：Buenos Aires）港时让他们回国，这实际上也宣告了本次船舶改造的成功。
中山站卸货
经过这次改造，“雪龙”号焕然一新，船体颜色由原来的黑色改为红色，在白茫茫的冰雪南极更加鲜艳夺目。
船体总体空间布置合理，生活工作环境舒适。宽敞明亮的全视角驾驶台，装备先进的通信导航设备，机舱主机遥控、监测报警、阀门遥控、液舱遥测系统的自动化全新改造，极大提高了船舶的安全航行能力。
本次改造中新增、更换了全船主要科考调查作业设备，包括更新和加装了万米地质绞车、CTD绞车、A架等科考甲板机械设备，以及CTD等探测、采样和作业设备；新设现场数据集成、处理、共享和远程数据系统；原 200 平方米的实验室扩增至 570 平方米，新建了物理、化学、通用、生物、地质等多个实验室，同时扩大尾甲板调查作业面积。
通过改造，“雪龙”号的走航自动化、剖面连续化观测、测区全深度观测和数据共享网络化的科学调查能力得到了加强，实验室环境和甲板作业系统得到了改善，作业的机械化程度进行了加大，这使“雪龙”号真正具备了较为系统的极地海洋环境综合调查能力，增强了承担大型国际南北极海洋科学考察任务的能力。
改造一新的“雪龙”号连续征战南北极考察，取得了丰硕的成果，实现了我国船舶首次航行北极东北航道，首次试航西北航道，成功访问台湾高雄港——“破冰之旅”，取得了良好的社会效应。
这次“雪龙”号的改造工程获得中国航海科技创新一等奖。
船体颜色由原来的黑白改为红白
（1）最大限度挖掘使用空间，为总体布置的合理化奠定基础。经过上层建筑的重建和巧妙合理地利用 1 号货舱与4 号货舱的顶部空间，扩展了可利用空间，有效使用面积从原 3 100 平方米扩大到了 3 660 平方米。
（2）大幅度增加科考实验面积，满足科考需求，体现一切为科考服务的理念。原实验室总面积由 200 平方米扩展到570 平方米，甲板调查作业面积由原 90 平方米扩大到 230平方米，加强了甲板作业和实验室功能；增设科考会议室和多功能学术交流厅，方便了科学家学术研讨和交流。
（3）有机布置功能区域，强调以人为本的设计理念：科考区、船员住区、考察队员住区、行政住区、公共活动区域设置了自然分割，最大限度减少对考察队员生活和工作的影响；设置六层电梯和四层电梯使各区域有机地结合贯通，方便队员出入；每层设计饮水间、垃圾分类间和鞋帽间，体现了环保理念和对人无微不至的关怀。
（4）合理调整部分液舱、货舱、配载和空船重心位置，改善了船舶的浮态。在上层建筑和尾部实验室面积增加的同时，保证了实际装载量不变。合理分布固定压载，提高船舶稳性，保障南北极恶劣海况下航行安全。
（1）自动航迹跟踪的一人综合桥楼：根据船舶操纵、破冰操作、极区作业指挥的特殊要求，通过对全球最新导航、控制技术的科学整合，集成了电子海图、GPS、AIS、ARPA雷达、光纤罗经、计程仪、自动舵、测深仪等驾驶台主要导航设备，实现自动航迹跟踪功能。通过桥楼系统布局的优化，各分立系统的高效集成，实现人机环境和谐的一人综合桥楼。冰操作、极区作业指挥的特殊要求，通过对全球最新导航、控制技术的科学整合，集成了电子海图、GPS、AIS、ARPA雷达、光纤罗经、计程仪、自动舵、测深仪等驾驶台主要导航设备，实现自动航迹跟踪功能。通过桥楼系统布局的优化，各分立系统的高效集成，实现人机环境和谐的一人综合桥楼。冰操作、极区作业指挥的特殊要求，通过对全球最新导航、控制技术的科学整合，集成了电子海图、GPS、AIS、ARPA雷达、光纤罗经、计程仪、自动舵、测深仪等驾驶台主要导航设备，实现自动航迹跟踪功能。通过桥楼系统布局的优化，各分立系统的高效集成，实现人机环境和谐的一人综合桥楼。
（2）新型超现代的驾驶台：考虑到作为极地考察频繁的国际交流互访，此次改造，将驾驶台设计成 360°全视角、大玻璃、无暴露支柱的宽敞新型超现代的驾驶台，完美体现了我国作为南极大国的国家形象。
（3）解决高纬度航向偏差难题：随着纬度的增高，常规陀螺罗经的航向误差就会增加，甚至不能工作。改造组经过认真研究和广泛调研，本船选用的光纤罗经是一种固态、免维护的罗经，也是目前世界上民用船舶最先进的罗经，可在纬度高于 85°时提供可靠的航向信号，解决了高纬度航向偏差的难题。光纤罗经还能提供纵摇与横摇信号，这是陀螺罗经所不能做到的。
（4）解决高纬度卫星信号覆盖缺失导致通信不畅的困难：“雪龙”号航行于A1+A2+A3+A4 海区，特别在高纬度地区，卫星覆盖的缺失导致通信困难。为了保证符合国际海事组织的规范和在极区的通信能力，改造中采用了多手段的通信设备。除正常安装的GMDSS规范设备外，还安装了INMARSAT-F站、海用BGAN FLEETBROADBAND、手持高纬度卫星电话。在高纬度航行其他常规设备都无法通信的情况下，通过高纬度卫星电话依然可以保持与岸基进行语音通话和E-mail收发。
（5）舵机控制接口技术改造，实现综合导航能力：新导航系统中的操舵控制单元不能与原舵机执行单元进行衔接，新系统无法通过原舵机执行单元控制舵机，必须对原舵机执行单元进行改进。但原舵机执行单元控制方法非常复杂，与当前流行的几种控制方式（电磁阀、比例控制阀等）都不同。为实现新操舵单元对舵机的控制，船改组和工程技术人员对舵机液压系统工作原理进行认真分析研究，通过多次技术论证和反复试验，决定在改动液压控制系统管路的基础上，采用电磁阀控制以实现对舵机的有效控制，成功实现了舵机控制接口技术改造。
（1）主机遥控和可调桨控制系统创新开发：开发了具有多工况运行控制功能的主机遥控系统。根据“雪龙”号极地破冰特点，设计开发了“雪龙”号转速－螺距的破冰模式匹配曲线，提高了船舶冰区航行能力和破冰能力，增强了船舶操纵控制能力；通过开发“转速-螺距的最佳匹配曲线”，使主机运行在最佳负荷状态，提高了船舶运行的经济性能和主机的安全性能。
（2）主机控制接口技术研究和应用：首次将最先进的主机遥控系统AC C20应用到“雪龙”号主机遥控和可调浆控制系统中。
（1）表层海水采集系统具有防止内部成冰和冰堵、进出水流量平衡、淡水反冲等功能；配置了走航观测传感器，实现表层海水物理、化学、生物学参数的走航连续观测和数据采集分析处理功能。
（2）船载风廓线仪能够在航行中以遥感方式（即无球方式）连续测量和记录边界层三维风场和大气光学折射率随时间变化的高度廓线，实现“雪龙”号全航程大气环境连续观测。
设计开发超短超宽，浅吃水、带冰区加强的作业艇，具有稳性好、抗风能力强、近站浮冰区低速航行阻力小、机动性和浅水礁石区航行能力强等特点，达到 7 级抗风能力和B级抗冰能力；可适应极区风浪大、吃水浅和碎冰多环境下的航行，提高了水上驳载能力和使用安全性，弥补了船与两站码头之间物流运输的薄弱环节，填补了极地多功能作业艇的空白。
新建的极地冰区多功能科考作业艇——黄河艇
修船项目管理和造船舾装一体化模式成功联合运用，使该项目的质量和进度得到保证。上层建筑的改造采用整体割除、整体吊装的现代造船技术工艺，提高了预舾装率，大幅加快了建造进度，节省了改造经费，不仅保证了建造质量，使得船体外形平整、光顺、美观，还减少了船体受风阻力，提高了经济性和安全性。
（1）集成计算机网络和远程通信系统，网络系统采用系统核心服务器和交换机双机热备的冗余设计，布线系统采用符合船舶特点的设计和工艺，满足了船舶计算机网络基础技术平台高效、可靠、稳定的技术要求。
（2）通过对船舶通导设备和机舱设备输出数据的采集、分析和存储，在船舶计算机网络上以C/S、B/S方式实现数据的显示、共享和查询，既满足了考察船航行状态的实时监控，又满足了科考项目作业对船舶航行状态信息的需求。
（3）通过国际海事卫星通信网络和地面公众通信网络对船舶航行动态信息的远程传输，实现了陆地端（极地中心）对“雪龙”号的远程监控。
（4）开发了用于科考数据采集系统的专用数据采集模块配置系统，充分利用单片PC机较强的处理能力，实现对多种数据源的配接，从而实现了多种不同类型科考设备输出数据的采集。
利用最新技术实现两极污水零排放；优化主机工作参数，满足MARPOL的NO x 排放；采用变频等节能技术，降低能耗。
（1）真空式生活污水处理装置及配套的真空马桶系统解决了“雪龙”号在极区排放生活污水的困难，节约了大量珍贵的淡水。厨房垃圾处理装置是一种新型的环保装置，能够有效处理各种食品垃圾，能对食品垃圾进行粉碎和微波烘干，解决了在极区大量垃圾无法处理的问题。
（2）中央空调系统充分利用先进温、湿度自动控制技术，极大提高了环境舒适度；系统以冷媒水的形式调节空气温度，方便分区操作并起到了节能作用；分区调节，变频送风，噪声减少，布风器出风平稳，也提高了环境舒适感。
（3）采用变频供水改造生活供水系统，该系统能根据用水量的大小自动调节水泵的转速，保持供水压力的恒定（预先设定值）。该系统的使用，保证了船上供水系统压力的稳定，减少了水泵的运行时间和电能消耗。
（4）主机排放：由于使用了电子调速器，其动作灵敏，响应速度要比液压调速器快一至数倍，动静态精度高，提高了主机调速精度，增强了主机运行的平稳性，改善了燃油燃烧工况，控制了氮氧化物（NO x ）的排放。
本项目设立科学合理的组织机构，制订岗位职责和工作程序，设计院、制造厂、监理、船东通力合作，通过科学的过程控制和管理，采用工程会战的创新性组织措施，解决了工期短的问题，确保改造工程项目保质、按时完成。
在船舶改造大型项目中，“雪龙”号的本次改造首次采用了公开招标形式选择船厂，确保经费的高效使用，保障了改造工程质量。
根据“安全、先进、实用”的原则，项目组预先进行产品调研和专家评审，确定设备选型和技术方案，保障了设备采购的质量和交货周期。
在现代极地科学考察中，直升机已经成为不可或缺的支撑保障工具。“雪龙”号自 1999 年开始租用直升机参加极地考察，船上有可容纳两架直升机的机库、完善的飞行指挥系统、消防系统和航煤存储供给系统。其中，直升机库大小按照“Ka-32A11BC”（简称“卡-32”）机型设计。
2006 年，“十五”能力建设批复同意为“雪龙”号配置一架“直 9”型直升机。在我国第二十四次和第二十五次南极考察时，为了昆仑站建设和中山站改造，大批量的物资需要从船上运往中山站，仅仅依靠小艇和驳船运输受冰情影响太大，无法按时完成卸货任务。当时，通过了解，俄罗斯制造的“卡-32”直升机能吊运 5 吨物资，非常适合在南极吊运物资，因此，我国从韩国租借了“卡-32”直升机，使用效果非常好。“雪龙”号还专门发回了“直-9”和“卡-32”直升机使用情况的比较，希望新配置的直升机选型“卡-32”。
“雪龙”号发回的“直-9”和“卡-32”直升机使用比较情况原文如下：
“卡-32”和“直-9”直升机使用情况对比
直升机在极地考察的物资装卸、科学调查以及人员输送等工作中，都发挥着不可替代的作用。中国第二十四次南极科学考察队随船携带 1 架“卡-32”、1 架“直-9”直升机，在南极进行人员输送和物资吊运任务，现将这两种机型的使用情况对比报告如下：
一、“直-9”直升机
机身轻巧轻便，耗油量小（1.079 桶/小时），适合探路以及人员卸运，载人 8 名。
货物吊运能力，吊挂上限为 1 吨以内。
进入机库所需要人工拆除旋翼，使用时人工安装。
机组人员 4 名。
二、“卡-32”直升机
“雪龙”号的机库、航空煤油舱、加油装置、牵引、系留原本是为该机型配套设计。
耗油量 4.05 桶/小时，载人 15 名。
货物吊运能力，吊挂上限为 4 吨以内。
机组人员 6 人，其中 1 名翻译。
独特的共轴式旋翼设计，使其飞行性能稳定，进库旋翼不需要拆除，可以折叠放置。
雪龙船
二〇〇七年一月四日
极地中心高度重视现场情况反映，组织力量开展大量调研咨询。2007 年 4 月 18 日，极地中心组织召开了“雪龙”号改造直升机方案专家会，中心领导、项目办、船舶处、站务处、陆航局、中信海直、中船重工 701 研究所的专家参加了会议。会议讨论了根据“雪龙”号机库、起降平台现况研讨装载“米-8”和“卡-32”直升机的可行性，并讨论了购置“直-9”直升机的相关程序。
会议根据专家意见得出以下结论：
（1）“雪龙”号不适合配置“米-8”型直升机。
（2）“卡-32”直升机价格超过发展改革委批复的投资概算 1 000万元，型号许可证也需要我国民航总局加急办理；若能追加 1 000 万元即可购置“卡-32”直升机，应尽快启动程序落实经费追加事宜。
（3）若不能追加经费，极地中心应尽快按照发展改革委批复文件要求，确定购置“直-9”，并启动“直-9”的购置程序。
极地中心购机工作经过全面论证，同意改机型，并得到了发展改革委同意，追加经费选购由俄罗斯制造的最新型的“卡-32”直升机。由于此机型首次引进，购机过程碰到了很多困难。民航局、海关等社会各方给予了大力支持，最终于 2009 年 5 月 27 日，直升机通过技术验收并进行了产权移交，并命名为“雪鹰”号。“雪鹰”号直升机通过公开招标确定委托中信通用航空有限责任公司托管。
“雪鹰”号直升机参数
直升机交付仪式
中国第二十六次南极考察入列仪式
2009 年 10 月 10 日，在中国第二十六次南极考察即将出发之际，也是全国人民喜迎新中国 60 华诞、我国极地考察事业迎来 25 年之时，“雪鹰”号直升机正式加入中国极地考察行列，从此我国极地考察有了专用直升机。这标志着我国有了专用的极地考察直升机，自此我国极地考察进入水陆空立体交叉模式的新时代。
“雪鹰”号后被命名为“雪鹰 101”，从 2009 年入编极地考察后完成了我国第二十六次和第二十七次南极考察任务，但是在第二十八次南极考察中下降冰面时侧翻，机损报废。保险公司出资重新购置，并命名“雪鹰 102”，于 2013 年 10 月 9 日在青岛交付验收，并在第二十九次南极考察时投入使用。“雪鹰 102”直升机服役至今15 年，每年为南极运送油料和物资上千吨，有力保障了南极考察工程建设、物资补给，特别是在第三十次南极考察时参加“绍卡斯基院士”号救援，赢得了良好的社会声誉。除此之外，“雪鹰 102”在国内期间还参加了 3 次森林火灾应急救援任务，取得了积极的社会效益。
新配置的“雪鹰 102”直升机
极地中心：