超大型、最静音 “中国设计”巨轮扬帆世界

山花新闻网综合 刘 欣2019-06-11 16:09:21
浏览

  超大型、最静音、打破国外垄断……

  “中国设计”巨轮

  从上海扬帆世界

  刚刚斩获上海市科技进步一等奖的“超大型集装箱船系列化船型关键技术及应用”,荣获国家科技进步特等奖的“海洋石油981”号深水钻井平台,最新交付的全球最大静音科考船“东方红3”船,打破国外垄断的系列超大型集装箱船,亚洲最大的10万吨级半潜船“新光华”号,造岛神器“天鲲号”……这些能够在浩瀚海洋中独当一面的“海洋利器”,都出自同一个“摇篮”——中国船舶工业集团公司第七?八研究所。乘着上海建设具有全球影响力科技创新中心的东风,这里诞生了一艘又一艘国内顶级甚至国际一流的船舶,在船舶设计领域为中国扬起了自主创新打破垄断的自信风帆。

 

  超大型集装箱船惊艳世界

  超大型集装箱船是船舶领域技术进步和新技术新材料应用的排头兵,是船舶工业发展的技术制高点之一。长期以来,日韩造船企业凭借技术优势,在万箱级以上集装箱船领域具有绝对垄断。然而,这一现象近十年来被逐渐扭转,国内正在建造的9艘可装2.2万箱集装箱的超大船,就是注脚之一。不久前,七?八所又签下了10艘1.5万箱集装箱船的设计订单。据统计,原本被韩国垄断掉95%的全球份额,如今已经有19.3%的设计订单都被七?八所收入囊中。

  2008年,巴拿马运河拓宽。一直梦想祖国自“造船大国”跃升为“造船强国”的七?八所超大型集装箱船研发团队,从这条国际新闻中嗅出了国际超大集装箱船发展的未来趋势。于是,把原本按照国际主流设计的“狭长型”集装箱船体“变胖”了——宽度从42.8米扩展到48.2米。“这是我们在中船集团首席专家、七?八所副总工程师虞赉的带领下,敢为人先的果断决定。”团队总体主任设计师王彩莲告诉记者,别看只是5.4米的“扩展”,却是大胆创新,更是先人一步。

  不过,原先规范设计的范围就不够用了,需要钻研新的设计方法,并要把安全性和合理性证明给图纸审核方。“设计图纸张每一小步的改动,都会牵扯到船舶结构、电路、载货量、动力等方面的技术难点,十分复杂。所以,在七?八所之前还没有别的公司敢做出改动。”

  这一大胆改动的底气,源于多年来的潜心攻关。在我国还不具备独立设计开发超大型集装箱船能力的时候,在接到国际订单只是一个遥不可及的梦时,七?八所的研发团队已经悄悄地“纸上谈兵”了。为了改变我国做大箱船只能大价钱购买外国淘汰船型的尴尬局面,七?八所成立了超大型集装箱船研发团队。团队设计师们一方面到世界各主流船东那里去交流访问,了解其最新需求;一方面将总目标分解和具体化,从顶层策划了系列化的研究思路,分析超大型集装箱船的尺度特点,拟定开发典型船型。

  没有订单的“冷板凳”,一坐就是十余年。设计团队苦练内功,自主创新,终于突破了诸多关键技术,设计团队的创新底气越来越足。2010年,七?八所依靠突破的关键技术,抓住机会赢得第一张国际订单,随后快速推出了超大型集装箱船系列船型,打造我国自主设计品牌。近五年来,七?八所超大型集装箱船研发设计团队的“巨轮”系列彻底惊艳了世界:有10000箱级,15000箱级,18000箱级,20000箱级,21000箱级,22000箱级等一系列船型,总数达到了惊人的100余艘。

  全球最静音科考船问世

  七?八所始建于1950年11月,是中国船舶行业成立最早、成果最多、技术力量雄厚的研究开发机构,被誉为中国舰船设计的“摇篮”。在上海这片充满了活力的创新热土上,从一个只有十几名科技人员的设计组发展到今天国内成果最多、技术力量雄厚、专业门类齐全、试验设施先进和1200余人的综合性船舶与海洋工程设计研究院。近年来,许多科研成果和船舶产品达到国内领先、国际一流的先进水平,填补了我国造船业众多空白,创造了近百项中国第一。荣获国家科技进步特等奖的“向阳红10”号,首艘全球级综合科考船“科学”号,厦门大学科考船“嘉庚”号……一直以来,七?八所始终以打造一流海洋科考利器为己任,成为我国科考船设计领域当仁不让的“排头兵”。

  上个月底,七?八所为中国海洋大学研发设计的“东方红3”船在江南造船交付,入CCS中国船级社。交船仪式上,“东方红3”船正式获颁DNV GL船级社水下辐射噪声最严苛的SILENT-R证书,标志着该船在船舶水下辐射噪声控制方面达到国际最高标准,成为国内首艘、国际上第四艘获得SILENT-R证书的海洋综合科考船。这也是世界上获得这一等级证书排水量最大的海洋综合科考船。

  “作为研究海洋科学的船舶类型,‘东方红3’船安装了大量精密的声学仪器。它们就像深海‘千里眼’,通过向水中发射和接收声波来看清几千米甚至万米以下水深的地质地貌。”七?八所研究员、“东方红3”船总设计师吴刚说。不过,“千里眼”很娇贵,受到外界干扰越小越好。为此,船东专门提出SILENT-R的噪音要求。这一要求的苛刻处就在于,航速覆盖0-11节的同时,船舶低频段水下噪声却要减少几个数量级,几乎有点让这个庞然大物“隐身”的味道。

  设计师们在接到这个“不可能完成的任务”,紧锁眉头。从前期的推进系统方案论证到一轮又一轮的螺旋桨优化设计,从性能计算到模型试验验证,从参加实桨加工到实船试航,七?八所螺旋桨设计组经过五年多的技术攻关和不懈努力,终于设计出国内首创国际领先水平SILENT-R级螺旋桨。“除了低噪声,螺旋桨的其他性能也非常优秀。国际权威水池提供的模型试验报告,还对该桨性能给出了最高级评价。”静音螺旋桨项目组丁举说。

  无独有偶,两年前,由该团队负责静音螺旋桨设计的“嘉庚”号科考船获得国内首张DNV GL船级社的SILENT A+S低噪声证书,如今“东方红3”船静音螺旋桨再次获得成功,进一步奠定了七?八所在国内科考船静音螺旋桨设计领域的领先地位,扩大“中国设计”的国际影响。

  值得一提的是,由七?八所设计的我国新型极地破冰船“雪龙2”号也即将交付,届时将极大提高我国极地科考能力。