不久前，亚洲最大的重型自航绞吸船“天鲲号”顺利下水。它是完全由我国自主设计研发制造的首艘重型绞吸挖泥船，真正实现了设计、研发、制造全周期的“中国化”，代表着中国疏浚船舶工业制造的最高水平。
离岸工程迫切需要疏浚大船
近年来，更多的离岸工程延伸到远海与深海，对疏浚装备提出了更高要求。“天鲲号”正是在这一背景下，于2011年，经工信部和财政部研究立项，由中交天航局牵头中国船舶工业集团第708研究所、上海振华重工等单位联合开展课题攻关，历时5年设计研发，2016年年初正式开始建造。
“总长140米、宽近30米、最大挖深35米、总装机功率25000多千瓦、设计每小时挖泥6000多立方米，相当于一周可以吹填一个水立方的体积，绞刀功率6600千瓦、吹填距离可达15公里……’：中交疏浚天航局副总工程师、“天鲲号”监造组组长王健说，“天鲲号”的每一项数据都是世界顶尖水半。
“2003年以前，大型绞吸船的整船设计、关键设备及核心技术还主要集中在欧洲，对进口船舶的长期依赖，直接导致了我国疏浚装备研发制造领域技术人员匮乏、技术资料紧缺、技术积累薄弱，严重限制了我国疏浚业整体发展。”中交疏浚天航局总I程师顾明动情地说：“早日实现疏浚装备国产化是几代中交疏浚人的夙愿。”
建造难度不亚于航母
立项后，天航局联合参研单位，组织200多名专业人员组成强大的设计研发队伍，并按照船体、轮机和电气等不同系统，细分了11项子课题进行专项攻关。
“天鲲号”设计方案研制完成后，建造工作紧接着提上日程。在国内，工程船舶的建造周期通常是一年，监造配员人数一般为8至9人，而“天鲲号”的建造周期已远超一年，配员人数则达到了16人。天航局技术中心副主任丁树友说：“‘天鲲号’核心装备的建造难度不亚于国产航母！”
负责船体监造的孔凡震是最早进入监造组的一位成员，他对建造的难点印象深刻——从初步设计到技术规格书制定，再到生产设计，整个过程的每一步都充满艰辛，同时，桥架双耳轴设计、油缸可倾倒设计、全电驱设计、柔性台车系统等一系列的科技创新，也对船舶建造提出了更高更精密的要求。
“最难的是建造过程无法在实验环境下进行模拟，只能在实际生产过程中步步推进。”孔凡震回忆说，为了统筹建造过程，监造组细分为船体监造组、轮机监造组和电气监造组，各组互相密切配合。有一次，设计中桥架耳轴的材料，寻遍了国内各大供应商，最终都没能找到。他们马上联台设计单位和船厂召开协调会，经过了三天三夜的分析论证，才终于确定了可行的替代材料。
建造过程中，监造组发现原I设计的绞刀电机一旦达到最大挖深，绞刀电机会处于大幅度倾斜角，无法正常运转甚至严重损坏造价昂贵的绞刀，经反复试验，监造组以加装止推轴承的方式对其进行了优化，实现了“天鲲号”的挖掘深度亚洲第一、世界领先。
世界首创“双定位”系统
虽然与传统的货运船只相比挖泥船的体量并不大，但由于各种精密装备非常集中，其制造难度呈几何级上升。“这是我们建造过的水平最高、难度最大的一条挖泥船。”船舶制造方、振华重工启东公司副总经理陈新华说。
据了解，“天鲲号”的最大特点是：可以在深海与远海抗击更强的台风和海浪，同时其超大功率的绞刀可以挖掘高强度的岩石、礁石，这些功能在全世界都很少见。正因为有了这些功能，该船投产之后，可实现我国挖泥船在深海长时间、持续性地施工。“适应恶劣海况的能力全球最强。”王健说。
该船所首创的“双定位”系统——钢桩定位和三缆定位，是其在远海海域施工、提高工作效率的有力保障，这一点世界上还没有其它船舶能够做到。
钢桩定位为常规定位，是指主要依靠两根长50多米、直径2.2米、重达180吨的将制钢桩进行作业在深海作业时，其中一根插入海底，实现船舶固定，另一根则在需要移动时帮助船舶“迈步行走”。这两根巨型钢桩，就是船舶的“定海神针”。该钢桩的设计采用了国际上最先进的柔性系统，能够有效抗击高强度台风对钢桩的冲击，避免钢桩被强风浪打断。三缆定位系统是“天鲲号”所独有，可以在钢桩无力抗击台风时，帮助稳定船只，以实现继续作业或安全停靠目的。
他们耗费了整整一年时间来吃透柔性钢桩的技术要领。同时，考虑到船体结构较“天鲸号”出现了重大改变，传统的三缆定位系统技术在“天鲲号”的设计中难以适用，研发团队经过三个月反复论证，创造性地实现了三缆定位系统的合理布设，并结合柔性钢桩系统，使“天鲲号”成功拥有了全球最强的恶劣海况适应能力。此外，研发团队将疏浚三维土质建模与显示、实时潮位推算、能效管理、大数据分析和智能自动挖泥控制等前沿技术融入“天鲲号”，实现了绞吸船自动化技术的升级换代，形成了国际领先的新型自航绞吸挖泥船智能集成控制系统。
此外，“天鲲号”采用了全电力驱动，可以挖掘坚硬的岩石、礁石甚至珊瑚礁；同时其另外一个核心部件——有着挖泥船“心脏”之称的泥泵输送能力也非常惊人，可将海底泥沙、岩石碎决吹到15公里以外，实现远距离造岛，且吹送距离也创造了世界第一。
据了解，在经历一系列设备调试之后，该船将于6月份正式投产。
（文章来源2018-02-27，《中国交通报》0005版 记者 孙喜保 何振男）
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来源：中国交通报
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