文(wen)章來源：科技日報(bao) 發布時間：2020-07-11
7月11日(ri)(ri)，中(zhong)(zhong)國(guo)“航海日(ri)(ri)”，我(wo)國(guo)首艘自主(zhu)制(zhi)造的(de)極(ji)(ji)地(di)科考(kao)船“雪龍(long)2”號(hao)將交付給(gei)自然資源部中(zhong)(zhong)國(guo)極(ji)(ji)地(di)研究中(zhong)(zhong)心，今年有望與“雪龍(long)”號(hao)組成極(ji)(ji)地(di)科考(kao)破冰(bing)船隊，編隊赴南北極(ji)(ji)進行(xing)科考(kao)和后勤補給(gei)，提高我(wo)國(guo)在極(ji)(ji)地(di)海冰(bing)區開展考(kao)察活動的(de)能力。
“雪(xue)(xue)龍2”號船(chuan)(chuan)(chuan)長趙(zhao)炎平告訴科技日(ri)報記者，相比“雪(xue)(xue)龍”號，“雪(xue)(xue)龍2”號最(zui)大特點是結(jie)構(gou)強度滿足PC3要求(qiu)，雙向(xiang)破冰(bing)(bing)(bing)，并(bing)且均具(ju)有以2—3節船(chuan)(chuan)(chuan)速、連(lian)續(xu)破1.5米冰(bing)(bing)(bing)加0.2米積雪(xue)(xue)的(de)能力，為(wei)國際極(ji)地主流的(de)中(zhong)型破冰(bing)(bing)(bing)船(chuan)(chuan)(chuan)型，且為(wei)全球(qiu)第一艘采用(yong)船(chuan)(chuan)(chuan)艏、船(chuan)(chuan)(chuan)艉雙向(xiang)破冰(bing)(bing)(bing)技術的(de)極(ji)地科考破冰(bing)(bing)(bing)船(chuan)(chuan)(chuan)。這(zhe)意(yi)味著我國極(ji)地考察區(qu)域和季(ji)節得到了極(ji)大拓展(zhan)和延長。
中西合璧 “搭檔”式聯合設計
受限于破冰能力，國際上絕(jue)大多數(shu)基(ji)于考(kao)(kao)察船的(de)(de)極地科學(xue)考(kao)(kao)察工作，主要集(ji)中在夏季。但即使(shi)在夏季，他們仍被阻擋(dang)在南極大陸(lu)外(wai)圍數(shu)十公里的(de)(de)陸(lu)緣冰區域，或北極點附近的(de)(de)北冰洋(yang)中心區。這也包括我國于1994年首航(hang)南極的(de)(de)“雪(xue)龍(long)”號(hao)。
中國(guo)(guo)需要一(yi)艘新的極地科(ke)考(kao)船，這(zhe)一(yi)想法在2008年醞釀(niang)成熟(shu)。2009年6月(yue)，國(guo)(guo)務(wu)院專題會議批準立項(xiang)，并確立“國(guo)(guo)內外聯合設計、國(guo)(guo)內建(jian)造(zao)”的原則，要求選(xuan)擇國(guo)(guo)內和國(guo)(guo)外在破冰科(ke)考(kao)方面最強的設計公司開展合作(zuo)。
“從構思、調研(yan)，到聯合設(she)計和(he)自(zi)主(zhu)建造，對我們(men)和(he)船東來(lai)說(shuo)，就(jiu)像孕育(yu)一個新生兒，毫無經驗(yan)懷胎十年，其中的迷茫、艱辛、喜悅(yue)難(nan)以(yi)用語言表達。”中船集團第七〇八研(yan)究(jiu)所（以(yi)下簡稱(cheng)七〇八所）研(yan)究(jiu)員、“雪龍2”號總(zong)設(she)計師(shi)吳(wu)剛無限感慨(kai)。
此前，作(zuo)為(wei)非極地國(guo)(guo)家，我(wo)國(guo)(guo)已(yi)做了(le)很(hen)長時間的鋪墊工(gong)作(zuo)。1978年，當時的第(di)六機(ji)械工(gong)業部第(di)七(qi)(qi)研(yan)究院(yuan)第(di)七(qi)(qi)〇八研(yan)究所(suo)（七(qi)(qi)〇八所(suo)前身）的多名資深前輩，就(jiu)開始搜(sou)集破(po)冰(bing)船的相關素材，并(bing)形成《國(guo)(guo)外破(po)冰(bing)型考察船資料匯(hui)集》。從1984年執行首次南(nan)極科考任務開始，我(wo)國(guo)(guo)也已(yi)積累了(le)30多年的極地科考經驗。
“畢竟這(zhe)是我(wo)國第(di)一(yi)(yi)艘真(zhen)正(zheng)意義上(shang)(shang)的(de)(de)破(po)冰船，難(nan)就難(nan)在這(zhe)是我(wo)們沒走過的(de)(de)一(yi)(yi)條路，船舶(bo)的(de)(de)使用環境(jing)、年(nian)限要求又特(te)別高，我(wo)們尋(xun)找(zhao)一(yi)(yi)位同行者(zhe)，也是為了給這(zhe)個重大項目上(shang)(shang)一(yi)(yi)份‘雙保(bao)險’。”吳剛告訴記者(zhe)，“雪龍2”號的(de)(de)基本設(she)(she)計(ji)由國外參(can)與方阿克北極公司主導完成，但基本設(she)(she)計(ji)中的(de)(de)敞水性(xing)能改(gai)進和(he)科考設(she)(she)計(ji)部分、詳(xiang)細設(she)(she)計(ji)、施工設(she)(she)計(ji)、建(jian)造工藝(yi)等均由國內設(she)(she)計(ji)院、船級社、船企等完成。從(cong)對(dui)接、研討(tao)、改(gai)進到敲定方案(an)，與外方幾輪交流下來的(de)(de)圖紙意見(jian)清單PCF就超過1000來份。
對于(yu)這(zhe)種中(zhong)(zhong)外(wai)合作(zuo)方式(shi)，他特別強調說(shuo)，這(zhe)次(ci)不是(shi)接力棒(bang)式(shi)的(de)合作(zuo)，也不是(shi)簡單地買國外(wai)圖紙，中(zhong)(zhong)外(wai)雙方是(shi)互相伴隨(sui)的(de)高度融合的(de)搭檔。在整(zheng)個過程中(zhong)(zhong)，中(zhong)(zhong)國極地研究中(zhong)(zhong)心(xin)、江南造船廠以及中(zhong)(zhong)國船級社也做了(le)大量(liang)工作(zuo)，“雪龍2”號建成(cheng)后，將擁有(you)雙船級。
高精度 設備安裝誤差以毫米計算
重達13000噸的(de)“雪龍2”號采用(yong)總(zong)段(duan)建造法(fa)，將(jiang)船體分(fen)(fen)為(wei)131個(ge)分(fen)(fen)段(duan)，再將(jiang)分(fen)(fen)段(duan)總(zong)組成11個(ge)總(zong)段(duan)，11個(ge)總(zong)段(duan)按照從艉(wei)向艏、從下往上(shang)的(de)順序(xu)進行合攏。
江南造(zao)船(chuan)（集團）有(you)限責(ze)任公司“雪龍2”號總工(gong)藝師趙振(zhen)華帶(dai)領團隊，通過構建數字樣船(chuan)，在生產設(she)計過程(cheng)中逐步細化落實基本(ben)設(she)計和詳細設(she)計方案，并時刻跟進建造(zao)狀態，確(que)保圖紙(zhi)變(bian)為實物過程(cheng)中無誤。
“基于公司現有(you)的(de)(de)公務科(ke)考(kao)船(chuan)型(xing)工(gong)藝技術體系，我們從(cong)船(chuan)型(xing)本身的(de)(de)固有(you)特點著(zhu)手，從(cong)極地破冰、大洋科(ke)考(kao)以及總體要求三個方面進行關(guan)鍵(jian)技術分解。”趙(zhao)振華說，經(jing)歷無數個不眠之(zhi)夜(ye)，團隊(dui)完成了(le)17項關(guan)鍵(jian)技術研(yan)究(jiu)與(yu)應(ying)用，編(bian)制了(le)7891份設計圖紙，撰寫(xie)了(le)287份技術協議與(yu)70多份專項工(gong)藝材(cai)料。
“雪(xue)龍2”號全船(chuan)管(guan)系(xi)達22000余根、電纜(lan)敷設480余公里(li)、舾裝件84000余件、設備總數(shu)達到421臺套(tao)，重(zhong)(zhong)(zhong)量(liang)重(zhong)(zhong)(zhong)心(xin)控(kong)(kong)制難度極(ji)大。江南造船(chuan)（集團）有限責任公司成立重(zhong)(zhong)(zhong)量(liang)重(zhong)(zhong)(zhong)心(xin)控(kong)(kong)制小(xiao)組，編制專項控(kong)(kong)制方案(an)、實施細則以及(ji)超(chao)差處理程序，完成近20份控(kong)(kong)制文件編制，形(xing)成各個階段(duan)數(shu)據跟蹤表庫，對2400塊鋼(gang)板測(ce)厚(hou)，131個分段(duan)、200個主要(yao)設備稱重(zhong)(zhong)(zhong)，以確保(bao)“雪(xue)龍2”號重(zhong)(zhong)(zhong)量(liang)重(zhong)(zhong)(zhong)心(xin)指標(biao)得到有效控(kong)(kong)制。
為保證能(neng)穿透數米厚(hou)的(de)冰層，“雪龍2”號船體使用了特殊鋼材，外殼最厚(hou)的(de)地方達100毫(hao)(hao)米，比(bi)常規(gui)船舶板(ban)材厚(hou)三(san)(san)至五成。要將(jiang)外殼厚(hou)度大的(de)板(ban)材光滑折彎(wan)為曲(qu)面，十分考驗研發、設計、制作全流(liu)程(cheng)的(de)技(ji)術水平。趙振華說，在“雪龍2”號制造過程(cheng)中，團隊采用國內首套三(san)(san)維數控彎(wan)板(ban)技(ji)術，將(jiang)以往工人(ren)需要幾天才能(neng)加工成形的(de)彎(wan)板(ban)，在3個小時內折彎(wan)設計成型。在制作環節，從細節著手提高焊(han)接質量和(he)安裝精(jing)度，比(bi)如在進行10米長全海(hai)深多波束底(di)座裝焊(han)時，平面度控制在2毫(hao)(hao)米范圍內。
值得一提的是(shi)，“雪(xue)龍2”號(hao)的船(chuan)體和設(she)(she)備上，共安裝設(she)(she)置(zhi)了7000多個(ge)智(zhi)能感應點，智(zhi)能機艙能通過傳(chuan)感器等(deng)設(she)(she)備進(jin)行船(chuan)體全壽命監測，智(zhi)能船(chuan)體可以自動(dong)進(jin)行“健康體檢”，并收集船(chuan)體鋼板與冰面的摩擦(ca)數據，吳剛說，這(zhe)將(jiang)為今后(hou)設(she)(she)計制造新船(chuan)型提供參考。（記者(zhe) 陳 瑜(yu)）
【責任編輯：語謙】