文章來源：科技日(ri)報 發布時間：2020-07-11
7月11日，中(zhong)國(guo)(guo)“航海日”，我(wo)國(guo)(guo)首艘自主制造的極(ji)(ji)(ji)地科考船(chuan)“雪龍2”號將交付給(gei)自然資源部中(zhong)國(guo)(guo)極(ji)(ji)(ji)地研究中(zhong)心，今年(nian)有望與“雪龍”號組成(cheng)極(ji)(ji)(ji)地科考破冰(bing)船(chuan)隊，編隊赴南北極(ji)(ji)(ji)進行科考和(he)后勤補給(gei)，提高(gao)我(wo)國(guo)(guo)在極(ji)(ji)(ji)地海冰(bing)區開展考察活動的能力。
“雪(xue)龍(long)2”號(hao)船(chuan)長趙炎(yan)平告訴科技(ji)(ji)日報記(ji)者，相比“雪(xue)龍(long)”號(hao)，“雪(xue)龍(long)2”號(hao)最(zui)大特點是結(jie)構強度(du)滿足PC3要求，雙(shuang)向(xiang)(xiang)破(po)(po)冰(bing)，并且(qie)均(jun)具有以2—3節(jie)船(chuan)速、連續破(po)(po)1.5米(mi)冰(bing)加0.2米(mi)積雪(xue)的(de)(de)能力(li)，為(wei)國際極(ji)(ji)(ji)地(di)主流的(de)(de)中型破(po)(po)冰(bing)船(chuan)型，且(qie)為(wei)全球第(di)一艘采用船(chuan)艏、船(chuan)艉雙(shuang)向(xiang)(xiang)破(po)(po)冰(bing)技(ji)(ji)術的(de)(de)極(ji)(ji)(ji)地(di)科考破(po)(po)冰(bing)船(chuan)。這(zhe)意味著我國極(ji)(ji)(ji)地(di)考察區(qu)域和季節(jie)得到了極(ji)(ji)(ji)大拓展和延(yan)長。
中西合璧 “搭檔”式聯合設計
受限于(yu)破冰(bing)能(neng)力，國(guo)際上絕大(da)多數基于(yu)考(kao)察船的極(ji)(ji)地科(ke)學(xue)考(kao)察工作，主(zhu)要(yao)集(ji)中在夏(xia)季。但即使在夏(xia)季，他們仍被(bei)阻擋在南極(ji)(ji)大(da)陸外圍(wei)數十公里的陸緣冰(bing)區域，或北(bei)極(ji)(ji)點(dian)附近的北(bei)冰(bing)洋中心區。這也包(bao)括我(wo)國(guo)于(yu)1994年首航南極(ji)(ji)的“雪龍”號。
中國(guo)需(xu)要(yao)一(yi)艘新的極(ji)地(di)科(ke)考(kao)船，這一(yi)想法在(zai)2008年(nian)(nian)醞釀成熟(shu)。2009年(nian)(nian)6月，國(guo)務院(yuan)專(zhuan)題會議批(pi)準立(li)項，并確立(li)“國(guo)內(nei)外聯合(he)設計(ji)、國(guo)內(nei)建造(zao)”的原則，要(yao)求選擇國(guo)內(nei)和國(guo)外在(zai)破冰(bing)科(ke)考(kao)方面最強的設計(ji)公司開展(zhan)合(he)作。
“從(cong)構(gou)思、調研，到聯(lian)合設(she)計和自主建造，對我們(men)和船東來說，就像孕(yun)育(yu)一個新生兒，毫(hao)無(wu)經驗懷(huai)胎十(shi)年，其中的(de)迷茫、艱(jian)辛、喜(xi)悅難以用語言表達。”中船集團第七(qi)〇八研究所（以下簡(jian)稱七(qi)〇八所）研究員、“雪龍2”號總(zong)設(she)計師吳(wu)剛無(wu)限(xian)感慨。
此前(qian)，作(zuo)為非極地(di)國(guo)家，我國(guo)已做了很長時間的(de)(de)鋪墊工作(zuo)。1978年(nian)，當時的(de)(de)第六機械工業部第七研究院第七〇八(ba)研究所(suo)（七〇八(ba)所(suo)前(qian)身）的(de)(de)多(duo)(duo)名(ming)資深前(qian)輩，就開(kai)始搜集(ji)破冰船的(de)(de)相關素材(cai)，并形(xing)成《國(guo)外破冰型(xing)考(kao)察(cha)船資料匯集(ji)》。從1984年(nian)執行(xing)首次南(nan)極科考(kao)任務(wu)開(kai)始，我國(guo)也已積累了30多(duo)(duo)年(nian)的(de)(de)極地(di)科考(kao)經(jing)驗。
“畢竟(jing)這(zhe)是(shi)(shi)我(wo)國(guo)第一艘真正意義(yi)上的(de)(de)破冰船(chuan)，難(nan)(nan)就(jiu)難(nan)(nan)在這(zhe)是(shi)(shi)我(wo)們(men)沒走過(guo)的(de)(de)一條路，船(chuan)舶的(de)(de)使用環境、年限要求又特別(bie)高，我(wo)們(men)尋(xun)找(zhao)一位同行(xing)者(zhe)，也是(shi)(shi)為(wei)了給這(zhe)個重大項目(mu)上一份‘雙保險’。”吳剛告(gao)訴記(ji)者(zhe)，“雪(xue)龍(long)2”號的(de)(de)基(ji)本(ben)設(she)計由國(guo)外(wai)參與(yu)方(fang)阿克北極公司(si)主導完成(cheng)，但基(ji)本(ben)設(she)計中的(de)(de)敞水性能改(gai)進和科考設(she)計部分、詳細設(she)計、施(shi)工(gong)設(she)計、建造(zao)工(gong)藝(yi)等(deng)均由國(guo)內設(she)計院、船(chuan)級社、船(chuan)企等(deng)完成(cheng)。從對(dui)接(jie)、研(yan)討、改(gai)進到敲定方(fang)案，與(yu)外(wai)方(fang)幾輪交流下來(lai)的(de)(de)圖(tu)紙(zhi)意見清單PCF就(jiu)超過(guo)1000來(lai)份。
對于這(zhe)種中(zhong)(zhong)外(wai)(wai)合(he)作方式，他特(te)別(bie)強調(diao)說，這(zhe)次不是接(jie)力棒式的(de)合(he)作，也不是簡單地買(mai)國(guo)外(wai)(wai)圖紙，中(zhong)(zhong)外(wai)(wai)雙(shuang)方是互相伴(ban)隨的(de)高度融(rong)合(he)的(de)搭檔(dang)。在整個過(guo)程中(zhong)(zhong)，中(zhong)(zhong)國(guo)極地研究中(zhong)(zhong)心、江南造船廠以及中(zhong)(zhong)國(guo)船級社也做了大量工作，“雪龍(long)2”號(hao)建成后，將(jiang)擁有雙(shuang)船級。
高精度 設備安裝誤差以毫米計算
重達13000噸(dun)的“雪龍2”號采(cai)用總段(duan)建造法，將船體分(fen)為131個分(fen)段(duan)，再將分(fen)段(duan)總組(zu)成11個總段(duan)，11個總段(duan)按照從艉(wei)向艏(shou)、從下往上的順序進行合(he)攏。
江南(nan)造船（集團(tuan)(tuan)）有(you)限責(ze)任公司“雪龍2”號(hao)總工藝師趙振華帶領團(tuan)(tuan)隊，通過(guo)構建數字樣(yang)船，在生產(chan)設計過(guo)程中(zhong)(zhong)逐步細化落實(shi)基(ji)本設計和詳細設計方案，并(bing)時刻跟進建造狀態，確保圖紙變為實(shi)物過(guo)程中(zhong)(zhong)無誤。
“基于公(gong)司現有的公(gong)務科考船型工藝技(ji)術(shu)(shu)(shu)體系，我們從船型本(ben)身的固有特點著手，從極地破(po)冰、大洋科考以及(ji)總體要求(qiu)三個(ge)方面進行關鍵技(ji)術(shu)(shu)(shu)分(fen)解。”趙振(zhen)華說，經(jing)歷無數個(ge)不眠之夜，團隊完成了(le)17項關鍵技(ji)術(shu)(shu)(shu)研究與應(ying)用(yong)，編制了(le)7891份(fen)設(she)計(ji)圖紙，撰寫了(le)287份(fen)技(ji)術(shu)(shu)(shu)協議與70多(duo)份(fen)專(zhuan)項工藝材料。
“雪龍2”號全船(chuan)管系達22000余根(gen)、電纜敷設(she)(she)480余公(gong)里(li)、舾(xi)裝件(jian)84000余件(jian)、設(she)(she)備總數(shu)達到421臺套，重(zhong)量(liang)重(zhong)心(xin)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)難度極大。江南(nan)造船(chuan)（集團(tuan)）有限(xian)責任(ren)公(gong)司(si)成立(li)重(zhong)量(liang)重(zhong)心(xin)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)小組，編制(zhi)(zhi)專(zhuan)項控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)方案、實施細則以(yi)及超差處理(li)程序，完成近20份(fen)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)文件(jian)編制(zhi)(zhi)，形成各個階段數(shu)據跟蹤表庫(ku)，對2400塊(kuai)鋼板測厚，131個分段、200個主要設(she)(she)備稱重(zhong)，以(yi)確保“雪龍2”號重(zhong)量(liang)重(zhong)心(xin)指(zhi)標得到有效(xiao)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)。
為保證能穿透數米厚(hou)(hou)的(de)冰層，“雪(xue)龍2”號船體使用(yong)了特殊鋼材，外(wai)殼(ke)最厚(hou)(hou)的(de)地方(fang)達100毫(hao)米，比(bi)常規船舶板(ban)材厚(hou)(hou)三至五成。要將外(wai)殼(ke)厚(hou)(hou)度(du)大的(de)板(ban)材光滑折彎(wan)為曲(qu)面(mian)，十分(fen)考驗研發、設(she)計、制(zhi)作全(quan)流程的(de)技術(shu)水(shui)平。趙(zhao)振(zhen)華說，在(zai)“雪(xue)龍2”號制(zhi)造過程中，團隊采(cai)用(yong)國內首套(tao)三維數控彎(wan)板(ban)技術(shu)，將以(yi)往工人需要幾天(tian)才能加工成形的(de)彎(wan)板(ban)，在(zai)3個小時內折彎(wan)設(she)計成型。在(zai)制(zhi)作環(huan)節(jie)，從細節(jie)著手提(ti)高焊接質量(liang)和安裝精(jing)度(du)，比(bi)如在(zai)進行10米長全(quan)海深多(duo)波束底(di)座裝焊時，平面(mian)度(du)控制(zhi)在(zai)2毫(hao)米范圍內。
值得一(yi)提的(de)是，“雪龍2”號(hao)的(de)船(chuan)體(ti)和設(she)備上(shang)，共安裝設(she)置了7000多個智(zhi)能感應點，智(zhi)能機艙能通過傳(chuan)感器等(deng)設(she)備進(jin)行船(chuan)體(ti)全(quan)壽命監測，智(zhi)能船(chuan)體(ti)可以自動(dong)進(jin)行“健(jian)康體(ti)檢”，并收集(ji)船(chuan)體(ti)鋼(gang)板與冰面的(de)摩擦數據(ju)，吳剛說，這將(jiang)為(wei)今后(hou)設(she)計制造新船(chuan)型提供(gong)參(can)考。（記(ji)者 陳 瑜）
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