文(wen)章來源：科技日報 發布時間：2020-07-11
7月11日，中(zhong)國(guo)(guo)“航海日”，我國(guo)(guo)首艘自主制造的極(ji)(ji)地(di)科考(kao)(kao)船(chuan)“雪(xue)龍2”號(hao)將交付給自然資源部中(zhong)國(guo)(guo)極(ji)(ji)地(di)研究中(zhong)心，今年有望與“雪(xue)龍”號(hao)組成極(ji)(ji)地(di)科考(kao)(kao)破冰船(chuan)隊(dui)，編隊(dui)赴南北極(ji)(ji)進(jin)行科考(kao)(kao)和后勤補給，提高我國(guo)(guo)在極(ji)(ji)地(di)海冰區(qu)開(kai)展考(kao)(kao)察活動的能力。
“雪龍(long)2”號船(chuan)(chuan)長趙炎平告訴(su)科(ke)技(ji)日報記者，相比“雪龍(long)”號，“雪龍(long)2”號最(zui)大特(te)點(dian)是結構(gou)強度滿足PC3要求，雙向破冰，并且(qie)均(jun)具有(you)以2—3節船(chuan)(chuan)速、連續破1.5米冰加0.2米積雪的(de)能力，為(wei)國(guo)際(ji)極地主(zhu)流(liu)的(de)中型(xing)破冰船(chuan)(chuan)型(xing)，且(qie)為(wei)全球(qiu)第一艘采用船(chuan)(chuan)艏(shou)、船(chuan)(chuan)艉雙向破冰技(ji)術(shu)的(de)極地科(ke)考破冰船(chuan)(chuan)。這意味著(zhu)我國(guo)極地考察區域和季節得到了極大拓展和延(yan)長。
中西合璧 “搭檔”式聯合設計
受限于(yu)破冰能力，國(guo)(guo)際上(shang)絕大(da)多數(shu)基于(yu)考察船的(de)(de)極(ji)地科學考察工作，主(zhu)要(yao)集(ji)中(zhong)在夏季。但即使(shi)在夏季，他們仍被阻擋在南極(ji)大(da)陸外圍(wei)數(shu)十公里(li)的(de)(de)陸緣冰區(qu)域，或北極(ji)點附(fu)近的(de)(de)北冰洋中(zhong)心區(qu)。這也包括我國(guo)(guo)于(yu)1994年(nian)首航(hang)南極(ji)的(de)(de)“雪(xue)龍”號。
中國需要一艘新(xin)的極地科考船，這(zhe)一想法在2008年(nian)醞釀成熟。2009年(nian)6月，國務院(yuan)專題會議批準立項(xiang)，并確立“國內外聯合(he)設(she)計(ji)、國內建造”的原(yuan)則，要求(qiu)選擇國內和國外在破冰科考方面(mian)最強的設(she)計(ji)公司開展合(he)作。
“從構思、調研(yan)，到聯(lian)合設計和(he)自主(zhu)建(jian)造，對我們和(he)船東來說，就(jiu)像孕育(yu)一個新生(sheng)兒，毫(hao)無經驗懷胎十年，其中的迷茫(mang)、艱辛、喜悅難(nan)以用語言(yan)表達。”中船集團(tuan)第七〇八(ba)研(yan)究所（以下簡稱七〇八(ba)所）研(yan)究員(yuan)、“雪龍2”號(hao)總設計師吳剛無限感慨。
此(ci)前(qian)，作為非極地國家(jia)，我國已(yi)做了很長(chang)時(shi)間的(de)鋪墊工(gong)作。1978年，當時(shi)的(de)第六機械(xie)工(gong)業部(bu)第七研(yan)究院第七〇八研(yan)究所（七〇八所前(qian)身）的(de)多名資深前(qian)輩(bei)，就開始(shi)搜集破冰(bing)船(chuan)的(de)相(xiang)關素材，并(bing)形成《國外(wai)破冰(bing)型考察船(chuan)資料匯集》。從1984年執行(xing)首次南極科(ke)考任務開始(shi)，我國也(ye)已(yi)積(ji)累(lei)了30多年的(de)極地科(ke)考經驗(yan)。
“畢竟這(zhe)是我(wo)國第一(yi)艘真正意義上的(de)(de)破冰船(chuan)(chuan)，難就難在這(zhe)是我(wo)們(men)沒走(zou)過的(de)(de)一(yi)條路，船(chuan)(chuan)舶的(de)(de)使用環(huan)境、年限要求又特別高，我(wo)們(men)尋找(zhao)一(yi)位同行者，也是為了給這(zhe)個重大項目上一(yi)份(fen)(fen)‘雙保險’。”吳剛(gang)告訴(su)記者，“雪龍2”號(hao)的(de)(de)基(ji)本設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)由國外參與(yu)(yu)方阿(a)克北(bei)極公司主導(dao)完(wan)(wan)成(cheng)(cheng)，但(dan)基(ji)本設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)中(zhong)的(de)(de)敞水性能改進和(he)科考設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)部分(fen)、詳細設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)、施工設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)、建(jian)造(zao)工藝等(deng)均由國內(nei)設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)院、船(chuan)(chuan)級社、船(chuan)(chuan)企等(deng)完(wan)(wan)成(cheng)(cheng)。從(cong)對接、研討、改進到敲定方案，與(yu)(yu)外方幾輪交流下來(lai)的(de)(de)圖紙意見清單PCF就超(chao)過1000來(lai)份(fen)(fen)。
對于這種中(zhong)外(wai)合(he)(he)作(zuo)方(fang)式，他特別強調說，這次不是接力棒式的合(he)(he)作(zuo)，也(ye)不是簡單(dan)地買國(guo)外(wai)圖紙，中(zhong)外(wai)雙(shuang)方(fang)是互相伴隨的高度融合(he)(he)的搭檔。在整(zheng)個過程中(zhong)，中(zhong)國(guo)極地研究中(zhong)心、江南造船(chuan)廠(chang)以及(ji)中(zhong)國(guo)船(chuan)級(ji)社(she)也(ye)做了(le)大量工作(zuo)，“雪龍2”號建成(cheng)后，將擁有雙(shuang)船(chuan)級(ji)。
高精度 設備安裝誤差以毫米計算
重(zhong)達13000噸的(de)“雪龍(long)2”號(hao)采用總段(duan)建造法，將船體(ti)分(fen)為131個分(fen)段(duan)，再將分(fen)段(duan)總組成11個總段(duan)，11個總段(duan)按照從艉(wei)向艏、從下往(wang)上的(de)順(shun)序(xu)進(jin)行(xing)合攏(long)。
江南造船(chuan)（集團(tuan)）有限責(ze)任公(gong)司“雪(xue)龍2”號總工藝師(shi)趙振華帶領團(tuan)隊，通過構建數字樣船(chuan)，在生產設計過程中逐步細化(hua)落(luo)實基本設計和(he)詳細設計方(fang)案(an)，并時刻跟進建造狀態，確保(bao)圖紙(zhi)變(bian)為實物過程中無(wu)誤。
“基(ji)于(yu)公司現有的公務科考船(chuan)型工(gong)藝技術體系，我們從船(chuan)型本(ben)身的固有特點著(zhu)手(shou)，從極(ji)地破冰、大洋科考以(yi)及總體要求三個(ge)方(fang)面進行(xing)關鍵技術分解。”趙振華(hua)說，經歷無數個(ge)不眠之夜，團(tuan)隊(dui)完成了17項(xiang)關鍵技術研(yan)究與應用，編(bian)制了7891份(fen)(fen)設計圖紙(zhi)，撰寫了287份(fen)(fen)技術協議與70多份(fen)(fen)專(zhuan)項(xiang)工(gong)藝材料(liao)。
“雪龍(long)2”號全(quan)船(chuan)管系達22000余根、電纜(lan)敷設(she)480余公(gong)里、舾裝件(jian)(jian)84000余件(jian)(jian)、設(she)備總數(shu)達到(dao)(dao)421臺套，重量重心(xin)控(kong)制(zhi)(zhi)難度極(ji)大。江南造船(chuan)（集團）有(you)限責任公(gong)司(si)成(cheng)立(li)重量重心(xin)控(kong)制(zhi)(zhi)小組，編制(zhi)(zhi)專項控(kong)制(zhi)(zhi)方案、實施細則以及超差處(chu)理(li)程序，完成(cheng)近20份(fen)控(kong)制(zhi)(zhi)文件(jian)(jian)編制(zhi)(zhi)，形成(cheng)各個階段數(shu)據(ju)跟蹤表庫，對(dui)2400塊(kuai)鋼板測厚，131個分段、200個主要設(she)備稱重，以確保(bao)“雪龍(long)2”號重量重心(xin)指標得(de)到(dao)(dao)有(you)效控(kong)制(zhi)(zhi)。
為保證能穿透數(shu)米(mi)厚的(de)冰層，“雪龍2”號(hao)船體(ti)使用了特殊(shu)鋼材，外殼最厚的(de)地方(fang)達100毫米(mi)，比(bi)常(chang)規船舶板(ban)材厚三至五(wu)成(cheng)。要(yao)將外殼厚度大的(de)板(ban)材光滑折彎為曲面，十分考驗(yan)研發、設(she)計(ji)、制作全流(liu)程的(de)技(ji)術水平。趙振(zhen)華說，在(zai)(zai)“雪龍2”號(hao)制造(zao)過程中，團隊采用國內(nei)首套三維數(shu)控彎板(ban)技(ji)術，將以往(wang)工(gong)人需(xu)要(yao)幾(ji)天才能加工(gong)成(cheng)形(xing)的(de)彎板(ban)，在(zai)(zai)3個小時內(nei)折彎設(she)計(ji)成(cheng)型。在(zai)(zai)制作環(huan)節，從細(xi)節著(zhu)手提高(gao)焊接(jie)質量和安裝精度，比(bi)如在(zai)(zai)進(jin)行10米(mi)長全海深多波(bo)束底座裝焊時，平面度控制在(zai)(zai)2毫米(mi)范圍(wei)內(nei)。
值得一提(ti)的(de)是，“雪龍(long)2”號(hao)的(de)船(chuan)體(ti)(ti)和設(she)備(bei)上，共(gong)安(an)裝設(she)置(zhi)了7000多個(ge)智(zhi)能(neng)感應點，智(zhi)能(neng)機(ji)艙能(neng)通過傳感器等設(she)備(bei)進(jin)行船(chuan)體(ti)(ti)全壽命監測(ce)，智(zhi)能(neng)船(chuan)體(ti)(ti)可以(yi)自動進(jin)行“健康體(ti)(ti)檢”，并收(shou)集(ji)船(chuan)體(ti)(ti)鋼(gang)板(ban)與冰面的(de)摩擦(ca)數據，吳剛說(shuo)，這將為今(jin)后設(she)計制造(zao)新船(chuan)型提(ti)供(gong)參考(kao)。（記者 陳 瑜）
【責任編輯：語謙】