中國首艘完全自主知識產權超大型自航絞吸挖泥船駛入國際疏浚市場—— “天鯤”挖出新海陸

　　【創新故事】

　　◎本報記者 張蓋倫

　　6月的阿聯酋阿布扎比港，陽光刺眼。來自中國的“天鯤號”，正在參與一場國際競賽。

　　這里是國際疏浚熱點市場，3家歐洲老牌疏浚公司的船舶均在此作業。它們和“天鯤號”共同承擔阿布扎比港疏浚項目。

　　作為新加入市場競爭的“外來者”，“天鯤號”難免要背上更多審視的目光。“天鯤號”輪機長王東坦言：“大家鉚足了勁，要用高質量的作業擊碎所有懷疑，為中國高端疏浚業贏得尊重和認可！”

　　突破封鎖，難度不亞于造國產航母

　　“天鯤號”是中國首艘從設計到建造完全擁有自主知識產權的超大型自航絞吸挖泥船，可浚通江海、吹填造陸，于2019年3月正式投產。

　　它每小時可挖6000立方米泥沙，相當于把一塊標準足球場挖出近1米的深坑；還能將挖出的泥土輸送到15千米之外。

　　大型挖泥船技術長期被西方封鎖。我國疏浚業雖有百年歷史，但直到21世紀初，中大型挖泥船仍然依賴進口。想要自行研制大型挖泥船，一切都得從頭摸索。缺人才、缺經驗，在業內人士看來，其難度不亞于制造國產航母。

　　中交天津航道局有限公司（以下簡稱中交天航局）原總工程師顧明就曾講起被某外國公司刁難的一幕。

　　2003年，中交天航局計劃建造一艘總裝機功率8000千瓦的中大型絞吸挖泥船。一家國外疏浚行業領軍設備制造商開價3億元人民幣。

　　“太貴！”局領導班子想著，能否再降500萬元人民幣。

　　顧明在疏浚行業工作多年，他心里清楚，這個價格完全有可談的空間。

　　但是，收到中方的降價商洽后，該公司非但沒降價，反而又漲了百分之五。“就料定你不行，就這么肆無忌憚。”顧明對這個要價記憶深刻，“你說氣不氣人。他們認為你不敢、也不會自己造。”

　　怎么辦？“還是要自己造！”

　　2005年，中交天航局頂著各種壓力，聯合國內產學研單位，開始建造大型絞吸挖泥船“天獅”。此后，又有了“天牛”系列、“濱海”系列，以及國外聯合國內設計、國內自主建造的首艘超大型自航絞吸挖泥船“天鯨號”……從單一技術到集成技術，從仿制到自建，絞吸挖泥船的建造空白被一點點填補。

　　2015年12月，我國自主設計、自主建造的“天鯤號”正式開工。中國船舶集團有限公司第七〇八研究所研究員、“天鯤號”總設計師張曉楓告訴科技日報記者：“從設計到建造，‘天鯤號’都觸及疏浚領域的‘天花板’，也一度碰到方方面面的技術瓶頸。依靠自主創新，我們最終形成一整套完善的超大型自航絞吸挖泥船設計方法和流程。”

　　不自己造，不知道里頭有多深的坑

　　為了建造“天鯤號”，中交天航局成立了“天鯤號”船舶監造組，時任中交天航局副總工程師的王健擔任組長。

　　鋼樁臺車系統是絞吸挖泥船的關鍵核心設備。船舶作業時，需要將鋼樁插入海底，穩定船舶位置，實現精準挖泥。

　　鋼樁就是絞吸挖泥船的“定海神針”，但打造“定海神針”談何容易！大海脾氣不定，海浪的任何波動都會使鋼樁產生一定程度的偏移。為克服這一難題，團隊想到了“柔性”——在鋼樁與船身間加入一個補償油缸，減小主鋼樁的波動。

　　這套系統在國際上已有應用，但由于技術封鎖，團隊只能自己干。剛開始，光設計圖紙就改了20多回，方案研討會開了無數次。王健帶著團隊，和時間賽跑、與困難較量，硬是將圖紙一點點變成了實物。

　　王東是王健的徒弟。2017年，他投身建造“天鯤號”。

　　那時，這個龐然大物正處于設備總裝階段。王東親身體會了試錯的艱難。看起來按部就班的安裝工作，卻暗含陷阱。

　　在“天鯤號”上，絞刀要通過齒輪箱和長軸進行驅動，但究竟如何設計整個傳動體系，如何計算各個節點的受力情況，國內并無自主設計的成熟經驗可以借鑒。一開始，他們按照傳統的貨運船舶尾軸運動方式進行模擬和計算，但到了施工前夕，大家還是提出了疑慮：挖泥船工作時，絞刀形態與橋架位置關系在入水前后完全不同，鋼絲繩的受力情況也差異巨大，和貨運船舶尾軸運動情況相去甚遠。

　　為此，團隊找人觀察“天鯨號”不同工況下的絞刀系統受力情況——果然和一般船舶無法類比！原有方案被完全推翻，大家抓緊重做了一套絞刀軸系的安裝布置圖。

　　王東感嘆：“你不造船，永遠不知道里面有多深的坑！”

　　從不被看好到打開國際市場

　　時至今日，“天鯤號”已先后參與多項疏浚工程。張曉楓表示，經實踐檢驗，其各項性能指標均與國外同期最先進的超大型自航絞吸挖泥船相當，部分核心指標甚至有所超越，達到了設計預期。

　　“幾年時間，我們就把一條挖泥船能碰到的絕大部分工況都體驗了一遍。”王東感到很“幸運”。實際上，每一次都是一場硬仗，好在每一仗，“天鯤號”都贏得漂亮。

　　2019年投產后，“天鯤號”就參與了“一帶一路”某沿線國家重要項目施工。當時，一家歐洲公司聽說工程給了中國船，不以為然。“他們就在旁邊‘看熱鬧’，想著要是咱們干不了了，他們再用高價把市場拿回去。”王東回憶。

　　結果，“天鯤號”憑借出色表現，打開了該國的市場。

　　之后，“天鯤號”駛向連云港，投入贛榆港區10萬噸級航道建設；接著是廣西欽州灣，這里的土巖比贛榆港區的黏土更難對付；之后，去往江蘇鹽城濱海港；接著，一路北上，到北極圈附近鏖戰，扛住了極端天氣和涌浪的考驗，其全球首創的“鋼樁臺車定位+三纜定位”系統也在危急時刻發揮了作用……

　　幾年時間，從絞刀到鋼纜、從船到人，都被淬煉。“大家都擰成一股繩，就是要干出個樣子！”“天鯤號”黨支部書記、政委霍宗杰說。

　　如今在阿布扎比港作業，“天鯤號”日均開挖混合砂巖土5萬立方米，讓當初抱著“試試看”心態的阿聯酋業主刮目相看。

　　黨的二十大報告對加快實施創新驅動發展戰略作出部署，強調“加快實現高水平科技自立自強”，這對我國疏浚技術提出更高要求。中國疏浚人正在籌謀，造出性能更優、實力更強的新一代超大型挖泥船。

　　前段時間，霍宗杰到阿聯酋迪拜棕櫚島考察。島上有座博物館，記錄了這一著名海上吹填工程的建造經過。

　　“棕櫚島的建設是在21世紀初。我們當時沒有設備，不可能參與這種項目。”霍宗杰說，“但是現在，‘天鯤號’來了，我們來了！”