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”)。我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)動力集裝箱船、“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,挖掘船舶重器背后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,我國自主設計建造的新一代破冰調查船“極地”號在廣州交付。這是我國繼“雪龍”號、“雪龍2”號兩艘極地破冰船后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,會明確標注“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,屬于輕型破冰船,持續破冰能力不到1米;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米。我國的科研人員用了20余年時間,將破冰能力提升了0.5米。
吳剛透露,更高等級的重型破冰船目前已在研發中,其屬于極地破冰船的“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、外板涂層、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我國南北極科考,實地了解極地科考船的運行情況、實際需求等。“這是從我國極地科考領域專家張炳炎院士那一代傳承下來的做法。只有了解用戶的實際需要,才能真正研發設計出實用可靠的破冰科考船。”吳剛說。
超大型集裝箱船打破日韓壟斷
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——超大型集裝箱船,也有中國船企參與競爭。這兩年,隨著船東運費大幅提高,集裝箱船的訂單也在攀升。
2010年以前,七〇八所接到的超大型集裝箱船設計訂單為0,2010年以后,七〇八所集裝箱船研發團隊開始打破國外壟斷,目前全球超大型集裝箱船中20%的設計訂單都被該所收入囊中。
七〇八所集裝箱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米擴展到了48.2米,并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于同類船型。這5.4米的拓展,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。兩年后,2010年,憑借這一大膽設計,七〇八所實現了我國超大型集裝箱船設計從0到1的突破。
初紹偉告訴記者,直到今天,超大型集裝箱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移動加注站的研發及驗證。
除LNG外,他們還開始進行氫能源儲能船的研究。“時代在變,用戶需求也在變,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”
記者注意到,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,已成功運營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,我國發電量中的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于海上油氣的投資。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設備快,現在第四代平臺達到‘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杰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臺。
2022年9月,由程維杰擔任總設計師的2000噸自升自航式一體化海上風電安裝平臺“白鶴灘號”已經交付,它是我國第一艘自主研發設計、具有完全自主知識產權的自航自升式風電安裝平臺,能滿足深遠海風電場及大兆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,每年可為我國海上風電安裝市場提供約1000臺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