全球最大靜音科考船“東方紅3”號今日交付

發(fā)布時(shí)間：2019年05月30日17:07 來源：科技日報(bào)

5月30日，“東方紅3”號交付。

“‘東方紅3’號是世界上獲得挪威船級社水下輻射噪聲最高等級——‘靜音科考’級認(rèn)證證書、排水量最大的海洋綜合科考船?！薄皷|方紅3”號總設(shè)計(jì)師、中國船舶工業(yè)集團(tuán)有限公司第七〇八所研究員吳剛告訴記者，該船多項(xiàng)指標(biāo)國際領(lǐng)先，特別是低噪音控制指標(biāo)達(dá)全球最高級別，“當(dāng)船行駛時(shí)，水下20米以外的魚群都感覺不到?！?/p>

螺螄殼里做道場

總體專業(yè)是整個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的起始點(diǎn)和抓總者，工作貫穿整個(gè)設(shè)計(jì)始終。總體專業(yè)主任設(shè)計(jì)師曲寧寧被吳剛形容為總設(shè)計(jì)師的左膀右臂。

曲寧寧說，作為一種高技術(shù)船舶，科考船的設(shè)計(jì)和建造難度較大，設(shè)計(jì)建造周期通常在4到6年，有的甚至達(dá)到了10年，是常規(guī)商船的好幾倍。原因是，與常規(guī)船相比，科考船的方案論證、界面協(xié)調(diào)、設(shè)備定制設(shè)計(jì)、布置優(yōu)化調(diào)整的工作量要多很多。

科考船總布置設(shè)計(jì)首先要解決“兼顧”問題：在滿足法規(guī)要求的前提下，兼顧船舶系統(tǒng)與科考系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)科考功能的最大化。

在設(shè)計(jì)師看來，“兼顧”也是最難的。在主尺度和線型基本確定后，加上總體設(shè)計(jì)必須確保的作業(yè)視線、采樣潔凈度、振動(dòng)噪聲、電磁兼容等，各個(gè)系統(tǒng)的特殊要求，總布置屬于“螺螄殼里做道場”，必須將船上每個(gè)邊邊角角都充分利用。

“本船的總布置討論前前后后進(jìn)行了幾十次，僅會(huì)議紀(jì)要就有幾十頁，厚厚一本，經(jīng)過項(xiàng)目組努力，最終使本船的實(shí)驗(yàn)室面積和工作甲板的利用率均達(dá)到了同型船中的最高?！眳莿傉f，“東方紅3”船具備了盡可能多的可擴(kuò)展功能，5000多噸的排水量可完成7000噸科考船的任務(wù)。

多項(xiàng)技術(shù)領(lǐng)先行業(yè)

科考船的排水量較小，一般只有幾千噸，空船重量的調(diào)整空間較小，因此對每一項(xiàng)設(shè)備的重量控制指標(biāo)要求都很嚴(yán)。

船舶下水時(shí)，通過傾斜試驗(yàn)，可以確定船舶最終的空船重量重心。這也是設(shè)計(jì)師最緊張的時(shí)刻：空船重量如果估算過輕，會(huì)影響科考負(fù)載指標(biāo)、船舶科考功能，此外需額外消耗更多壓載水進(jìn)行調(diào)整，這并不經(jīng)濟(jì)。

“東方紅3”號正式傾斜試驗(yàn)完成后，空船實(shí)測重量比初始預(yù)估減輕了0.6%，重心高度略有下降，縱向位置向更有利配載的尾部略有移動(dòng)，非常好的實(shí)現(xiàn)了科考船的浮態(tài)控制難題。

“這也說明項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)已較好掌握了科考船又一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)——‘空船重量重心控制技術(shù)’?！眳莿偢嬖V記者，其中的秘訣，既因?yàn)閷φ龊昧巳中砸?guī)劃，還因?yàn)閷沾亓恐匦慕y(tǒng)計(jì)做到了前所未有的詳細(xì)?！耙郧耙话愦蛯⑷到y(tǒng)和設(shè)備分成三四百項(xiàng)，對小項(xiàng)則做合并處理，對‘東方紅3’號的統(tǒng)計(jì)則分成了800多項(xiàng)，最輕的設(shè)備只有幾十公斤，最關(guān)鍵的是設(shè)計(jì)單位和建造船廠建立了統(tǒng)一動(dòng)態(tài)的重量重心控制流程和體制。”

在概念設(shè)計(jì)階段，船東中國海洋大學(xué)花了近一年半的時(shí)間，在考察了多艘國際先進(jìn)科考船后，參照各船指標(biāo)，希望能夠建造一艘“能夠保持長時(shí)間的行業(yè)領(lǐng)先地位”的船舶，并結(jié)合自身需求，提出了個(gè)性化的需求。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，船上普通電源所產(chǎn)生的電磁干擾，會(huì)影響精密實(shí)驗(yàn)儀器的工作。電磁兼容是“東方紅3”號的一個(gè)創(chuàng)舉。它在國內(nèi)甚至全球首次提出科考船上“潔凈電磁環(huán)境”概念。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)聯(lián)手上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院的專家從基礎(chǔ)突破，不僅滿足了用戶要求，還梳理出相應(yīng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。

為實(shí)現(xiàn)“東方紅3”號世界一流的目標(biāo)，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)還調(diào)動(dòng)起了全球研發(fā)資源：新船史無前例地安裝了五臺(tái)萬米級科考絞車，為此美國廠家專門改進(jìn)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)；為使船載實(shí)驗(yàn)室達(dá)到目前科考船實(shí)驗(yàn)室潔凈度最高要求，空調(diào)系統(tǒng)供應(yīng)商也一改常規(guī)，采用了全新設(shè)計(jì)……

青年骨干快速成長

41歲的吳剛慶幸自己生活在一個(gè)科考船發(fā)展的好時(shí)候。年輕的他有著多艘科考船的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，參與或主持了“海洋六號”、“科學(xué)”號、“向陽紅01”和“向陽紅03”“中山大學(xué)”號、“雪龍2”號等多型國內(nèi)重要先進(jìn)科考船的研發(fā)設(shè)計(jì)。

上世紀(jì)70年代，在“走向三大洋”號召指引下，我國興建了一批科考船，最典型的是誕生了“遠(yuǎn)望”系列和“向陽紅”系列科考船。這些科考船多由擁有科考船設(shè)計(jì)優(yōu)良傳統(tǒng)的七〇八所領(lǐng)銜設(shè)計(jì)。但從上世紀(jì)80年代以后的近30年里，除了從國外買進(jìn)改造的“雪龍”號，我國只新造了“東方紅2”號等少數(shù)幾艘船。

任務(wù)量長期不足，這也造成了人才斷層。不足35歲，這是“東方紅2”號設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的平均年齡。

成長很快的湯清之，是被破格提拔獨(dú)立承擔(dān)舾裝和科考專業(yè)的主任設(shè)計(jì)師。

一個(gè)星期上班120小時(shí)，被吳剛笑言沒時(shí)間談戀愛的結(jié)構(gòu)主任設(shè)計(jì)師王偉飛是團(tuán)隊(duì)里與其他部門溝通界面最多的人。接手項(xiàng)目時(shí)，王偉飛還不到30歲，這也是他第一次擔(dān)綱如此重要型號科考船項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)主任設(shè)計(jì)師。

空船重量重心控制技術(shù)就是由曲寧寧和王偉飛春節(jié)期間加班主導(dǎo)完成的。僅此一項(xiàng)設(shè)計(jì)，就為用戶增加了約200噸的載重空間。

經(jīng)歷“東方紅3”號項(xiàng)目歷練，年輕的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)得到了很好的鍛煉，各專業(yè)都涌現(xiàn)出了不少青年骨干。

“七〇八所的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)很年輕，但設(shè)計(jì)師非常敬業(yè)、業(yè)務(wù)能力也很強(qiáng)，工作一絲不茍?！闭f這話的是中國海洋大學(xué)“東方紅3”船建設(shè)工程部項(xiàng)目總指揮趙軍和技術(shù)總監(jiān)于勝。

2004年，張炳炎院士在有生之年感慨，現(xiàn)在趕上了科考船發(fā)展的好時(shí)候，恨不得多活幾十年。