文章來(lai)源：科技日(ri)報 發布時間：2020-07-11
7月(yue)11日，中國“航海(hai)日”，我(wo)國首艘自主制(zhi)造的極(ji)地科(ke)考(kao)船“雪(xue)(xue)龍2”號(hao)將交付給自然(ran)資源部中國極(ji)地研究(jiu)中心，今(jin)年有(you)望與“雪(xue)(xue)龍”號(hao)組成極(ji)地科(ke)考(kao)破(po)冰船隊，編隊赴(fu)南北(bei)極(ji)進(jin)行科(ke)考(kao)和后勤補給，提高我(wo)國在(zai)極(ji)地海(hai)冰區開展考(kao)察活動的能力。
“雪(xue)龍(long)2”號(hao)船(chuan)(chuan)(chuan)長趙炎平告訴科技日(ri)報記者，相比“雪(xue)龍(long)”號(hao)，“雪(xue)龍(long)2”號(hao)最大特點(dian)是結構(gou)強度滿足PC3要(yao)求(qiu)，雙向(xiang)破冰(bing)，并且均具有以(yi)2—3節(jie)船(chuan)(chuan)(chuan)速、連續破1.5米冰(bing)加0.2米積雪(xue)的能力，為國際極(ji)地(di)主流的中型(xing)破冰(bing)船(chuan)(chuan)(chuan)型(xing)，且為全球第一艘采用船(chuan)(chuan)(chuan)艏、船(chuan)(chuan)(chuan)艉雙向(xiang)破冰(bing)技術的極(ji)地(di)科考破冰(bing)船(chuan)(chuan)(chuan)。這(zhe)意(yi)味著我國極(ji)地(di)考察區域和(he)季節(jie)得(de)到了極(ji)大拓展和(he)延長。
中西合璧 “搭檔”式聯合設計
受限于(yu)破冰(bing)能(neng)力，國際上絕大(da)多數(shu)基(ji)于(yu)考(kao)察船的(de)極地科(ke)學考(kao)察工作，主要集中在夏(xia)季。但即使在夏(xia)季，他(ta)們(men)仍被阻(zu)擋在南極大(da)陸外(wai)圍數(shu)十公里的(de)陸緣冰(bing)區域，或北極點附近的(de)北冰(bing)洋中心區。這也(ye)包括我國于(yu)1994年首航南極的(de)“雪龍”號。
中國(guo)(guo)需要(yao)一艘新的極地(di)科考船(chuan)，這(zhe)一想法(fa)在(zai)2008年醞釀成熟。2009年6月，國(guo)(guo)務(wu)院專(zhuan)題會(hui)議批準立項，并確立“國(guo)(guo)內外(wai)聯合設計、國(guo)(guo)內建造”的原則，要(yao)求(qiu)選擇(ze)國(guo)(guo)內和國(guo)(guo)外(wai)在(zai)破冰(bing)科考方面(mian)最強的設計公司開展(zhan)合作。
“從構思(si)、調研(yan)(yan)，到聯合設計和(he)自主建造，對我們和(he)船(chuan)東來說，就(jiu)像孕育一個(ge)新生兒(er)，毫無經驗懷胎十年，其中(zhong)的迷茫、艱辛、喜悅難以用(yong)語言表達。”中(zhong)船(chuan)集團第七〇八研(yan)(yan)究所（以下簡(jian)稱七〇八所）研(yan)(yan)究員、“雪(xue)龍2”號總(zong)設計師吳剛無限感慨。
此前，作為(wei)非極(ji)地國(guo)家，我(wo)國(guo)已做(zuo)了很長時(shi)間(jian)的(de)鋪墊工作。1978年，當時(shi)的(de)第六機械工業部(bu)第七(qi)研究院(yuan)第七(qi)〇八研究所（七(qi)〇八所前身）的(de)多名(ming)資(zi)深前輩，就開始搜(sou)集(ji)破冰(bing)(bing)船(chuan)的(de)相關素材，并(bing)形成(cheng)《國(guo)外破冰(bing)(bing)型考(kao)察船(chuan)資(zi)料匯集(ji)》。從1984年執(zhi)行首次南極(ji)科考(kao)任務(wu)開始，我(wo)國(guo)也已積累了30多年的(de)極(ji)地科考(kao)經驗。
“畢竟這(zhe)是(shi)(shi)我國(guo)第一(yi)艘真(zhen)正意(yi)義上的(de)破(po)冰船，難(nan)就(jiu)難(nan)在這(zhe)是(shi)(shi)我們(men)沒走過的(de)一(yi)條路，船舶的(de)使用環境、年限要求又特(te)別高(gao)，我們(men)尋(xun)找一(yi)位同行者，也是(shi)(shi)為了給這(zhe)個重(zhong)大項目上一(yi)份‘雙(shuang)保險’。”吳剛告訴(su)記者，“雪龍2”號的(de)基(ji)本設(she)計(ji)(ji)由國(guo)外(wai)參與方(fang)阿克北極公司主導完成，但基(ji)本設(she)計(ji)(ji)中(zhong)的(de)敞水(shui)性能改進(jin)和科考設(she)計(ji)(ji)部分、詳(xiang)細設(she)計(ji)(ji)、施工設(she)計(ji)(ji)、建造工藝(yi)等(deng)均由國(guo)內設(she)計(ji)(ji)院、船級社、船企等(deng)完成。從對接、研討、改進(jin)到敲(qiao)定方(fang)案，與外(wai)方(fang)幾輪交流下來的(de)圖紙(zhi)意(yi)見清單PCF就(jiu)超過1000來份。
對于(yu)這種(zhong)中(zhong)(zhong)外(wai)(wai)合作(zuo)方式，他(ta)特(te)別(bie)強調(diao)說，這次不是(shi)接力(li)棒(bang)式的(de)合作(zuo)，也不是(shi)簡單地(di)買國外(wai)(wai)圖紙，中(zhong)(zhong)外(wai)(wai)雙方是(shi)互相伴隨的(de)高度融合的(de)搭檔。在整(zheng)個(ge)過程中(zhong)(zhong)，中(zhong)(zhong)國極地(di)研究中(zhong)(zhong)心、江南造船(chuan)廠以及中(zhong)(zhong)國船(chuan)級社也做了大量工作(zuo)，“雪龍(long)2”號(hao)建成后，將擁有雙船(chuan)級。
高精度 設備安裝誤差以毫米計算
重(zhong)達13000噸(dun)的“雪龍2”號(hao)采用總(zong)段建造(zao)法，將(jiang)船體(ti)分(fen)(fen)為(wei)131個分(fen)(fen)段，再將(jiang)分(fen)(fen)段總(zong)組成(cheng)11個總(zong)段，11個總(zong)段按照從(cong)(cong)艉向艏、從(cong)(cong)下往上的順序進行合攏(long)。
江南造船(chuan)（集團(tuan)）有限責任(ren)公司“雪龍2”號總工藝師(shi)趙振華帶(dai)領團(tuan)隊，通過(guo)構建數字樣船(chuan)，在生(sheng)產設(she)(she)計(ji)(ji)過(guo)程中逐步(bu)細化落實(shi)基本設(she)(she)計(ji)(ji)和詳細設(she)(she)計(ji)(ji)方案，并時刻跟進建造狀態，確保圖紙變(bian)為實(shi)物過(guo)程中無誤。
“基于公司現有的公務科(ke)考船(chuan)(chuan)型工藝技(ji)術體系，我們(men)從船(chuan)(chuan)型本身的固有特(te)點著手，從極(ji)地破冰、大洋科(ke)考以(yi)及(ji)總體要求三(san)個方(fang)面進行關鍵技(ji)術分解。”趙振華說(shuo)，經歷(li)無數個不眠(mian)之夜，團隊完(wan)成了(le)(le)17項關鍵技(ji)術研究(jiu)與(yu)應(ying)用(yong)，編制(zhi)了(le)(le)7891份設計圖紙(zhi)，撰寫(xie)了(le)(le)287份技(ji)術協議與(yu)70多份專項工藝材料。
“雪龍2”號(hao)全船(chuan)管系達(da)(da)22000余根、電纜敷設(she)480余公里、舾裝件84000余件、設(she)備總數(shu)達(da)(da)到421臺套，重量重心(xin)(xin)控(kong)(kong)制(zhi)難度極大(da)。江南造船(chuan)（集團）有限責任公司成立(li)重量重心(xin)(xin)控(kong)(kong)制(zhi)小組，編(bian)制(zhi)專項控(kong)(kong)制(zhi)方案、實施(shi)細則以及超差處理程序，完成近20份控(kong)(kong)制(zhi)文件編(bian)制(zhi)，形成各個(ge)階段數(shu)據跟(gen)蹤表庫(ku)，對2400塊鋼板(ban)測厚(hou)，131個(ge)分段、200個(ge)主要設(she)備稱重，以確保“雪龍2”號(hao)重量重心(xin)(xin)指標得到有效(xiao)控(kong)(kong)制(zhi)。
為保證(zheng)能(neng)穿透數米(mi)厚(hou)的(de)冰層，“雪(xue)龍2”號船體使用了特殊鋼(gang)材(cai)，外殼(ke)最厚(hou)的(de)地(di)方(fang)達100毫米(mi)，比(bi)常規船舶板(ban)材(cai)厚(hou)三(san)至五成(cheng)(cheng)。要將外殼(ke)厚(hou)度(du)大的(de)板(ban)材(cai)光滑折彎(wan)(wan)為曲面(mian)，十(shi)分考驗研發、設計(ji)、制作全流程的(de)技術水平。趙振華說，在(zai)(zai)(zai)“雪(xue)龍2”號制造過程中，團(tuan)隊采(cai)用國內首套三(san)維數控彎(wan)(wan)板(ban)技術，將以往工人(ren)需要幾天才能(neng)加工成(cheng)(cheng)形的(de)彎(wan)(wan)板(ban)，在(zai)(zai)(zai)3個(ge)小時內折彎(wan)(wan)設計(ji)成(cheng)(cheng)型。在(zai)(zai)(zai)制作環節，從細(xi)節著手提高焊接質量和安裝精度(du)，比(bi)如在(zai)(zai)(zai)進(jin)行10米(mi)長全海深多波束底座裝焊時，平面(mian)度(du)控制在(zai)(zai)(zai)2毫米(mi)范圍內。
值得一(yi)提的是，“雪龍2”號的船體和設(she)備(bei)上，共安(an)裝設(she)置了(le)7000多(duo)個智(zhi)能(neng)感(gan)應(ying)點(dian)，智(zhi)能(neng)機艙(cang)能(neng)通過(guo)傳感(gan)器(qi)等設(she)備(bei)進行(xing)船體全(quan)壽命監(jian)測，智(zhi)能(neng)船體可以自動進行(xing)“健康體檢(jian)”，并(bing)收集船體鋼板與冰(bing)面的摩擦數(shu)據，吳剛說，這將(jiang)為今后設(she)計制造(zao)新船型提供參考。（記者(zhe) 陳 瑜）
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