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船舶重器研制背後的年輕人

2024-08-27社會
上海的黃浦江畔有一家承擔國之重器、高端船舶設計任務的單位——中國船舶集團第七〇八研究所(以下簡稱「七〇八所」)。中國首艘專業極地科考破冰船「雪龍2」號、全球首艘23000箱LNG(液化天然氣)動力貨櫃船、「造島神器」天鯤號自航絞吸挖泥船……這些大國重器,均是該所設計。
近日,中青報·中青網記者走進中國船舶集團,挖掘船舶重器背後青年科研人員的故事。在這個有著74年歷史、被譽為「中國船舶設計搖籃」的研發機構,一代又一代年輕人肩負起打破國外壟斷、構建完整科技創新體系的重任。
「世界盡頭」的「話語權」
今年6月24日,中國自主設計建造的新一代破冰調查船「極地」號在廣州交付。這是中國繼「雪龍」號、「雪龍2」號兩艘極地破冰船後交付的第三艘專業極地科考船舶。這3艘極地領域大國重器均由七〇八所設計。
「極地考察,船舶先行。沒有船,人到不了極地,建不了(科考)站,連國際極地會議的會議室都進不去。」全國船舶設計大師、七〇八所首席專家吳剛說,船舶設計專業各類有關全球航行的教材的封面上,會明確標註「除極地外」。有沒有極地科考裝備、能不能去極地科考,是一個國家科研實力的重要體現。
多年來,吳剛和極地裝備青年設計師團隊確立了「引進-消化吸收-再創新」的研發模式,不用老套的研發設計流程,重點突破「卡脖子」的關鍵技術。
第一艘從烏克蘭引進、七〇八所改裝設計的「雪龍」號,屬於輕型破冰船,持續破冰能力不到1公尺;第二艘「雪龍2」號,由七〇八所自主設計,持續破冰能力約1.5公尺。中國的科研人員用了20余年時間,將破冰能力提升了0.5公尺。
吳剛透露,更高等級的重型破冰船目前已在研發中,其屬於極地破冰船的「金字塔頂端」,持續破冰能力達兩米以上,「它涉及到動力、推進器、低溫高強度鋼、外板塗層、低溫高精度導航等方方面面。一點點突破,都要各個團隊共同努力」。
為了獲取準確的試驗數據,研發一流極地科考裝備,七〇八所的科研人員參加了多次中國南北極科考,實地了解極地科考船的執行情況、實際需求等。「這是從中國極地科考領域專家張炳炎院士那一代傳承下來的做法。只有了解使用者的實際需要,才能真正研發設計出實用可靠的破冰科考船。」吳剛說。
超大型貨櫃船打破日韓壟斷
除了破冰科考船這樣的特種船舶,近年來,民用船舶領域的必爭之地——超大型貨櫃船,也有中國船企參與競爭。這兩年,隨著船東運費大幅提高,貨櫃船的訂單也在攀升。
2010年以前,七〇八所接到的超大型貨櫃船設計訂單為0,2010年以後,七〇八所貨櫃船研發團隊開始打破國外壟斷,目前全球超大型貨櫃船中20%的設計訂單都被該所收入囊中。
七〇八所貨櫃船設計青年專家初紹偉,至今仍記得當年在世界頂尖船東公司招標會上遭遇的尷尬場景。2007年,七〇八所的一群年輕人有設計方案,但卻因為沒有業績、沒有制作標書的資格,只能以「編外人員」身份進入招標大會會場「學習」。那時,他們每次去招標,收獲的都是「禮貌但又無奈地」拒絕。
「我們的年輕人很拼,一次又一次失敗,一次又一次鼓起勇氣從頭再來。」初紹偉說,大家那時畫的圖紙數以千計,直到2008年巴拿馬運河拓寬,年輕人的機會來了。
設計團隊把船的寬度從42.8公尺擴充套件到了48.2公尺,並創新性地把居住艙和煙囪分成了「兩島」布置。這樣的做法,使得七〇八所的設計指標要遠高於同類船型。這5.4公尺的拓展,看似簡單,實際上牽一發動全身:整個船舶結構、電路、載貨量、動力等方面的參數,都要隨之進行改變。
此前,沒有哪家設計公司敢做如此重大的改變。兩年後,2010年,憑借這一大膽設計,七〇八所實作了中國超大型貨櫃船設計從0到1的突破。
初紹偉告訴記者,直到今天,超大型貨櫃船這支不斷補充新鮮血液的青年研發團隊,仍在挑戰全球最前沿的設計。他們先是在2015年敏銳察覺到不少港口開始對高排放超大型船下達「禁停令」,果斷開啟用LNG替代傳統柴油的驗證及研究;又在近期啟動了LNG移動加註站的研發及驗證。
除LNG外,他們還開始進行氫能源儲能船的研究。「時代在變,使用者需求也在變,我們要有更加前瞻的眼光,提前布局好下一代船型的研究和儲備。」初紹偉說。
「國家缺啥就研究啥」
記者註意到,今年以來,中國船舶集團加快培育發展新質生產力,交出了一份亮眼的「成績單」。該集團交付了新一代破冰調查船「極地」號、多艘第五代17.4萬立方米LNG運輸船、93000立方米超大型液化氣運輸船(VLGC)等一批大國重器;簽署了創造單筆新船訂單金額最高紀錄的18艘全球最大27.1萬立方米LNG船訂單;該集團制造的「愛達·魔都號」自2024年1月1日首航以來,已成功營運50余個航次,服務超過22萬國內外賓客……
在七〇八所的年輕人看來,「國家缺啥就研究啥」,這是他們不斷傳承、創新的動力。
當前,中國發電量中的11%來自風電,風電中又有11%來自海上。全球風能理事會的數據顯示,2020年全球對海上風電的投資首次超過了對於海上油氣的投資。其中,以中國為主的亞太區域增長速度是最快的。
「過去是風電機組發展得比風電安裝裝置快,現在第四代平台達到‘天花板’水平了。我們的施工裝備總算走到了世界前沿。」七〇八所青年研究員程維傑跟著全國船舶設計大師、七〇八所首席專家費龍研發海上風電安裝平台。
2022年9月,由程維傑擔任總設計師的2000噸自升自航式一體化海上風電安裝平台「白鶴灘號」已經交付,它是中國第一艘自主研發設計、具有完全自主智慧財產權的自航自升式風電安裝平台,能滿足深遠海風電場及大百萬瓦海上風機安裝要求,另一艘5000噸級海上自航起重船「鐵建起01」也將在2024年底前交付。
此外,費龍帶領的團隊還把海上起重船、布纜船、運維船全都設計了個遍。到2024年底,七〇八所設計交付的新一代海上風電施工裝備,每年可為中國海上風電安裝市場提供約1000台海上風機的安裝能力。
「這些裝備靠買是買不來的。只能靠一代又一代青年船舶人持續傳承、創新,‘國輪國造’是我們最終的出路。」費龍說。
中青報·中青網記者 王燁捷 來源:中國青年報
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