作為國內(nèi)首艘從設(shè)計到建造擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的、首艘采用全電力驅(qū)動型式的重型自航絞吸船，“天鯤號”輸送系統(tǒng)能力世界第一、挖掘能力亞洲第一，適應(yīng)惡劣海況的能力全球最強(qiáng)……

細(xì)數(shù)“天鯤號”的技術(shù)性能，每一項關(guān)鍵領(lǐng)域無不融合了世界最先進(jìn)的科技成果。

江蘇啟東長江入海口，海面浩浩湯湯。呂四港上，“天鯤號”巍然駐泊，一節(jié)節(jié)浮管伸向遠(yuǎn)方。

船長張燚一聲令下，大副宋長春按下智能挖泥啟動按鈕，橋架、橫移錨、絞刀等設(shè)備有條不紊，按照預(yù)定程序啟動。“挖泥作業(yè)時，我可以悠閑地喝著咖啡，這在之前想都不敢想。”宋長春說。

此次挖泥試驗中，作為目前亞洲最大、最先進(jìn)的絞吸挖泥船，“天鯤號”不僅展現(xiàn)出強(qiáng)大的挖掘能力，還以先進(jìn)的智能化挖泥控制系統(tǒng)令世人矚目，這是絞吸船自動挖泥技術(shù)在我國的首次應(yīng)用，也是中國疏浚技術(shù)領(lǐng)域的又一重大突破。目前，該系列技術(shù)正在打包申請發(fā)明專利。

買不來的大國重器

重型挖泥船屬于高技術(shù)含量、資金密集型國家重要基礎(chǔ)裝備。無論是世界最大人工深水港天津港的開挖，還是長江深水航道的疏浚，都離不開重型挖泥船。

不過，在中交天津航道局有限公司（以下簡稱“天航局”）投資建造的“天鯨號”誕生前，我國重型挖泥船進(jìn)口比例高達(dá)八九成。

1966年，從荷蘭引進(jìn)自航耙吸船“津航浚102”輪時，天航局曾花費了折合4噸黃金的高價。“天鯤號”建造決策者、中交疏浚(集團(tuán))股份有限公司董事長周靜波說，從國外進(jìn)口的超大型挖泥船通常不是技術(shù)最先進(jìn)的，在關(guān)鍵工程中有時難以擔(dān)當(dāng)重任。

對進(jìn)口的依賴直接導(dǎo)致了我國疏浚裝備研發(fā)制造領(lǐng)域技術(shù)人員匱乏、技術(shù)資料緊缺、技術(shù)積累薄弱，嚴(yán)重限制了我國疏浚業(yè)整體發(fā)展。因此，中國只有實現(xiàn)重型挖泥船的自主研發(fā)、建造，才能突破封鎖，不受制于人，實現(xiàn)我國河道疏浚、航道開挖、海疆建設(shè)的獨立自主。

但是，全世界只有歐洲幾個國家掌握重型挖泥船設(shè)計建造技術(shù)，并作為國家戰(zhàn)略裝備統(tǒng)一管理，核心技術(shù)我們學(xué)不到、買不來。

2005年，天航局相繼啟動了“天獅”船、“天牛”船的設(shè)計建造工作，由此邁出了我國自主設(shè)計建造大型絞吸式挖泥船的第一步。2007年9月，天航局正式成立工程船舶設(shè)計所。在隨后的10年時間，“濱海型”“程途恒遠(yuǎn)”系列、“天鯨號”等相繼建成投產(chǎn)，使我國比肩世界先進(jìn)國家，為自主設(shè)計建造大型疏浚裝備奠定了雄厚的技術(shù)積累。

天航局新近投產(chǎn)的“天鯤號”是“天鯨號”的姐妹船，在自主創(chuàng)新上又向前邁進(jìn)了一大步。它是首艘國內(nèi)設(shè)計建造、擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的重型自航絞吸挖泥船。標(biāo)志著我國已經(jīng)能夠自主設(shè)計建造新一代的重型自航絞吸挖泥船，實現(xiàn)了該船型關(guān)鍵技術(shù)的突破，使中國成為世界上少數(shù)幾個能夠用自己的設(shè)備和技術(shù)疏浚航道、吹填造地的國家之一。

智能大腦實現(xiàn)挖泥作業(yè)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)

走進(jìn)“天鯤號”駕駛艙，十足的高科技感撲面而來，讓人想起電影《流浪地球》里的太空飛船。白色的操作臺前，國內(nèi)最先進(jìn)的智能挖泥控制系統(tǒng)就位于其中。

有了這個“智能大腦”，只需輕輕按下按鈕，便可實時顯示疏浚三維土質(zhì)，推算潮位，管理能效，實現(xiàn)無人操控自動挖泥，并能根據(jù)施工區(qū)域?qū)嶋H情況自動調(diào)節(jié)動作，真正實現(xiàn)挖泥作業(yè)的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。

“我們之所以研發(fā)這套系統(tǒng)，就是為了改變?nèi)斯げ倏氐亩贪澹瑢崿F(xiàn)高效疏浚的目的。”天航局技術(shù)中心常務(wù)副主任丁樹友告訴記者。

過去，國內(nèi)絞吸船作業(yè)時，需要人工操作實施，挖泥的效率和質(zhì)量只能取決于個人的經(jīng)驗和能力，而且人的勞動強(qiáng)度很大。“作業(yè)時常常4小時一班崗，其間還要眼觀六路耳聽八方，勞動強(qiáng)度特別大，而且常常勞累一天，產(chǎn)量卻不穩(wěn)定。”丁樹友說。

“天鯤號”最大的突破，便是這套系統(tǒng)下，絞刀橫擺的速度，會隨泥沙濃度的變化而變化。而目前國際上自動控制系統(tǒng)的橫擺速度是提前設(shè)定好的，這樣一來，因為速度一定，有些區(qū)域泥沙濃度過高，就會造成堵管；有些區(qū)域濃度減低，作業(yè)效率就會下降。使用這套智能系統(tǒng)，問題迎刃而解。另外，在挖掘邊線、邊坡時，不會出現(xiàn)其他操控下常見的因為絞刀慣性而產(chǎn)生的超挖現(xiàn)象。這幾項技術(shù)突破，足以讓“天鯤號”實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)能和最大產(chǎn)能，成為真正的疏浚重器。

同時，“天鯤號”還擁有全球最強(qiáng)的適應(yīng)惡劣海況的能力，這都要歸功于鋼樁臺車和三纜定位系統(tǒng)。當(dāng)船舶作業(yè)時，鋼樁插入海底，從而實現(xiàn)精準(zhǔn)挖泥。鋼樁臺車系統(tǒng)的受力水平，直接決定著船舶適應(yīng)惡劣海況的能力。這套系統(tǒng)突破了國外技術(shù)封鎖，是我國自主設(shè)計制造的、世界上最先進(jìn)的油缸式柔性重型鋼樁臺車系統(tǒng)。

“以上這套系統(tǒng)實現(xiàn)的幾個技術(shù)突破，讓它站在了世界智能疏浚技術(shù)的最前沿。”丁樹友說。

相關(guān)鏈接

“天鯤號”挖出一份滿意答卷

“天鯤號”全長140米，寬27.8米，最大挖深35米，總裝機(jī)功率25843千瓦，設(shè)計每小時挖泥6000立方米，絞刀額定功率6600千瓦，最大可達(dá)9900千瓦，風(fēng)化巖、巖石、淤泥、黏土等不同土質(zhì)均不在話下，通渠造島一馬平川。細(xì)數(shù)“天鯤號”的技術(shù)性能，每一項關(guān)鍵領(lǐng)域無不融合了世界最先進(jìn)的科技成果。

2018年11月20日，“天鯤號”在啟東完成挖泥調(diào)試工作，調(diào)試中“天鯤號”挖泥最高生產(chǎn)率達(dá)到每小時7501立方米，遠(yuǎn)超每小時6000立方米的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，同時驗證了該船15公里超長排距的挖掘輸送能力。

2018年11月23日，“天鯤號”又開赴大連開展挖巖實驗，巖石是疏浚行業(yè)中的“硬骨頭”，也最能考驗船舶挖掘的性能。經(jīng)過一個多月的反復(fù)磨合檢驗，“天鯤號”共進(jìn)行了絞刀在巖床上的挖掘姿態(tài)試驗、不同性能的刀齒試驗、絞刀轉(zhuǎn)速試驗、極限橫移拉力試驗、正反刀挖掘試驗5個方面的試驗。成功完成挖掘60兆帕巖石強(qiáng)度，超過挖掘巖石強(qiáng)度50兆帕的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，順利度過了最后一道考驗，至此“天鯤號”正式具備了投產(chǎn)能力。

今年1月9日，經(jīng)過近三個月的挖泥、挖巖試驗，“天鯤號”順利返航至江蘇啟東船廠。“大考”歸來，“天鯤號”交出了一份令人滿意的答卷。

今年3月12日，“天鯤號”完成通關(guān)手續(xù)，成為亞洲最大的重型自航絞吸船，從江蘇連云港開啟首航之旅，奔赴“一帶一路”沿線國家，為當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)發(fā)展貢獻(xiàn)中國力量。

（原標(biāo)題：在海上，挖泥也要動“腦子”）