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中船集團(tuán)七○八所:以創(chuàng)新托舉海上中國夢

  • 發(fā)布時(shí)間:2015-03-23 01:29:36  來源:科技日報(bào)  作者:佚名  責(zé)任編輯:羅伯特

  風(fēng)勁帆正船疾行。自“海洋強(qiáng)國”戰(zhàn)略提出以來,海洋工程進(jìn)入快速發(fā)展的黃金時(shí)期,讓“航母夢”有了飛翔的翅膀。

  中國船舶工業(yè)集團(tuán)公司第七○八研究所(以下簡稱“七○八所”)始建于1950年11月,是我國重要的艦船及海洋工程研發(fā)機(jī)構(gòu)。近年來,七○八所提升基礎(chǔ)研究能力,以創(chuàng)新技術(shù)產(chǎn)品引領(lǐng)未來市場需求,自主開發(fā)和設(shè)計(jì)出多型具有世界級先進(jìn)水平的民用船舶和海洋工程裝備,填補(bǔ)了我國造船業(yè)多項(xiàng)空白,為實(shí)現(xiàn)中華民族海上中國夢提供強(qiáng)有力的裝備支撐。

  拖曳水池:無風(fēng)能起浪

  “工欲善其事,必先利其器!”提到拖曳水池的作用,七○八所基礎(chǔ)研究部副主任王金寶研究員做了很形象的概括。在船舶設(shè)計(jì)過程中,為了探知其真實(shí)的航行性能,需要在模擬海洋波浪的環(huán)境中試航,而拖曳水池就好比是“人造海洋”,能以不同速度拖曳船模,并模擬各種波浪條件。被譽(yù)為我國現(xiàn)代船舶科技發(fā)源地的七○八所“小水池”長70米、寬5米、深2.5米,于1954年建成,是我國首座船模拖曳水池,見證了中國造船史上的多項(xiàng)第一。

  隨著造船工業(yè)的飛速發(fā)展,為了給萬噸級大油輪、超級貨輪和集裝箱輪船設(shè)計(jì)提供國際一流的試驗(yàn)條件,提升與國際航運(yùn)中心相配套的造船能力,2009年5月,七○八所長280米、相當(dāng)于6個(gè)奧運(yùn)會泳池長度的“大水池”應(yīng)運(yùn)而生并投入使用,如今已有五個(gè)年頭!

  這個(gè)“大水池”乍一看像極了室內(nèi)游泳池,只是多了輛橫跨水池兩岸的電動拖車,站在車上向下看,水池平靜如鏡,反射著弧頂?shù)臒艄?,并未見特別。隨著拖車在軌道上前移,拖曳的一艘模型船也同步前行,此時(shí)“玄機(jī)”顯現(xiàn):無風(fēng)竟然起巨浪——水池側(cè)面世界上獨(dú)一無二的造波裝置啟動,橫波、縱波、斜波交錯(cuò)而來,在水面上交匯出一幅幅壯麗的波紋圖,恍然間,竟仿佛置身于海面上。王金寶研究員介紹說,拖車速度最高可達(dá)每秒9米,人造浪高最高可達(dá)0.5米,這對于一艘通常6米、最長10米的小船模來說,相當(dāng)于海上巨浪,足以考驗(yàn)其快速性、耐波性及操縱性等指標(biāo)。

  據(jù)悉,拖曳水池啟用五年來,已完成技術(shù)開發(fā)、型線優(yōu)化、運(yùn)動性能研究、螺旋槳設(shè)計(jì)等160余項(xiàng)任務(wù),“新型拖曳水池為我們的船型開發(fā)及優(yōu)化工作帶來了便利,但如何更好的利用好該水池,還將是我們團(tuán)隊(duì)將來要面對的課題?!蓖踅饘毐硎?,七○八所的水動力研究將以“大水池”啟用五周年為契機(jī),再接再厲,迎難而上,開拓創(chuàng)新,為提高中國設(shè)計(jì)船舶的水動力性能和競爭力做出更大貢獻(xiàn)!

   海上“巨無霸”:大體量凸顯競爭優(yōu)勢

  當(dāng)前,國際主流貨輪公司對箱船的需求正在從大型化向巨型化發(fā)展。由于超大型集裝箱船建造難度大,目前主要集中在韓國幾家大型造船企業(yè),2014年9月,由七○八所自行設(shè)計(jì),上海外高橋造船廠建造的18000箱集裝箱船的開工建造,一舉打破了韓國對該領(lǐng)域的壟斷,這也是目前為止,國內(nèi)能建造的最大噸位集裝箱船。

  這頭長399.2米,寬59米的“鋼鐵巨獸”比航空母艦還要長,船體“身高”73米,相當(dāng)于一座24層酒店高度;按照裝載容量計(jì)算,從船艙到甲板以上可裝載19層集裝箱,其中在甲板下為10層箱,相當(dāng)于1個(gè)NBA籃球場、1個(gè)美式橄欖球場和1個(gè)冰球場的總和;在甲板上為9層箱,與并列23排集裝箱的總面積,相當(dāng)于4個(gè)足球場之大,一次能夠運(yùn)送1.8億臺iPad。

  由于沒有相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)積累且沒有固定的規(guī)范去遵循,巨型箱船的研發(fā)難度非常大。該船副總設(shè)計(jì)師、結(jié)構(gòu)專業(yè)負(fù)責(zé)人韓鈺告訴記者,對于350米以上的巨型集裝箱船而言,首先其船體的結(jié)構(gòu)極為重要,是該型船舶設(shè)計(jì)的根本性因素?!叭绻覀儗?000箱集裝箱船的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)視為入學(xué)水平的話,那么18000箱集裝箱船的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)被視為是研究生水平?!睘榱送黄齐y關(guān),經(jīng)過多輪的設(shè)計(jì)及試驗(yàn),通過大量的設(shè)計(jì)分析比較,該所的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)終于在眾多的方案中篩選出滿意的解決方案,順利地實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)形式優(yōu)化,據(jù)介紹,經(jīng)過巧妙的工程設(shè)計(jì),該船舶擁有一個(gè)U字形的船體,通過船體內(nèi)部體積的擴(kuò)增,使得總承載容量比15500箱船增加了16%,相當(dāng)于多承載2500個(gè)集裝箱。令人驚喜的是,載箱量雖然增加,但燃油消耗等方面成本卻低于現(xiàn)有亞歐航線營運(yùn)船舶的水平線以下!

  “隨著技術(shù)的發(fā)展和船東實(shí)際運(yùn)營情況的改變,新的改進(jìn)空間將會出現(xiàn),屆時(shí)我們將及時(shí)跟進(jìn),并對相應(yīng)的船型進(jìn)行優(yōu)化,爭取持續(xù)拿出最優(yōu)的巨型箱船設(shè)計(jì)方案?!逼摺鸢怂膭?chuàng)新團(tuán)隊(duì)并不打算止步于此,而是繼續(xù)在創(chuàng)新的路上“風(fēng)雨兼程”!

  海工重器:搶占遠(yuǎn)洋石油開采先機(jī)

  2015年1月9日,由七○八所設(shè)計(jì)的“海洋石油981”號超深水半潛式鉆井平臺獲得了我國國家最高科技獎(jiǎng)——2014年度國家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)。該項(xiàng)目從2002年啟動,歷經(jīng)前期研究、概念設(shè)計(jì)、基本設(shè)計(jì)、擴(kuò)展基本設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、建造安裝、海上調(diào)試、南海試鉆等階段,于2012年5月成功開鉆,歷時(shí)近10年,終于從理想藍(lán)圖變成為遨游深海的勘探裝備,實(shí)現(xiàn)了中國幾代海洋石油人的理想。

  “海洋石油981”號甲板面積相當(dāng)于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場大小,從平臺底部到鉆井架頂高137.8米,相當(dāng)于43層樓高,最大作業(yè)水深3050米,最大鉆井深度1.2萬米。按照我國南海200年一遇的極端海況進(jìn)行整體穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì),被譽(yù)為海工裝備里的“航空母艦”,代表了當(dāng)今世界海洋石油鉆井平臺技術(shù)的最高水平,創(chuàng)造了多項(xiàng)“國內(nèi)第一”和“世界第一”。

  成就的背后離不開設(shè)計(jì)者們艱苦卓絕的努力和巧妙的創(chuàng)新。為了更高效地解決平臺建造過程中的問題,突破技術(shù)瓶頸,團(tuán)隊(duì)還建立了周會、月例會和高層協(xié)調(diào)會制度,通過列“問題清單”的方式匯總問題,落實(shí)責(zé)任,促進(jìn)高效作業(yè)。如果遇到棘手問題,大團(tuán)隊(duì)則會組織“頭腦風(fēng)暴”活動,廣泛征集解決問題的方法。拿平臺減重的問題來說,團(tuán)隊(duì)就通過征求建議、集思廣益的辦法找到解決方案,將平臺某些結(jié)構(gòu)以鋁合金替換鋼材,并優(yōu)化管線布置,從而成功實(shí)現(xiàn)了減重目標(biāo)。

  如今,“海洋石油981”號已在祖國南海深水海域成功開鉆,“這標(biāo)志著中國海洋油氣開采從大陸架走向深海,對于實(shí)現(xiàn)國家能源戰(zhàn)略、維護(hù)國家海洋權(quán)益都具有重要戰(zhàn)略意義?!笨傇O(shè)計(jì)師沈志平自豪地說。

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