劉源隆

今天的中國，正從海洋大國向海洋強國邁進，一個個我國自主研發(fā)、全球領先的海洋裝備接連入水：具有領先水平的“海洋地質十號”綜合地質調查船，集海洋地質、地球物理、水文環(huán)境等多功能于一身，可實施全球無限航區(qū)海洋地質調查工作;亞洲最大、最先進的絞吸挖泥船“天鯤號”投產(chǎn)，它也是目前世界上智能化水平最高的自航絞吸船;中國自主創(chuàng)新、擁有世界上最先進控制系統(tǒng)的4500米載人潛水器“深海勇士”號投入到深?？茖W考察中;世界最大的起重船——“振華30號”，單臂吊裝能力達到1.2萬噸，成功實現(xiàn)了廣受矚目的港珠澳大橋工程最終接頭……大國重器，正在創(chuàng)新發(fā)展的大道上逐夢深藍。

流動國土 海洋工程裝備是流動的國土。

從海上糧倉到海上油氣田，從海水淡化到海上風場。海洋正為我國經(jīng)濟提供澎湃動力。第一艘國產(chǎn)航母下水，第一次可燃冰試開采成功，創(chuàng)新發(fā)展的“藍色中國夢”正越來越近。依海富國，以海強國，建設海洋強國，中國，正擁抱深藍。

1.8萬公里海岸線，300萬平方公里的海洋國土，從未像今天這樣，與國家發(fā)展和人民生活如此密切。

“藍鯨1號”：用10年走完歐美40年的路

2019年10月15日，被譽為“中國海洋第一展”的2019中國海洋經(jīng)濟博覽會在深圳開幕，一大批海洋“大國重器”及高新技術研發(fā)成果亮相。

藍鯨，被認為是已知的地球上生存過的體積最大的動物。自主知識產(chǎn)權從零到100%，國產(chǎn)化率從不足10%到60%，中集來福士建造的“藍鯨1號”堪當此名。中集來福士企業(yè)管理部專員李鵬驕傲地說：“我們用10年，走完了歐美40年所走的路。”

海洋工程裝備是流動的國土?！八{鯨1號”長117米，寬92.7米，甲板面積相當于一個標準的足球場，從船底到頂端有37層樓高，“藍鯨1號”的最大作業(yè)水深達3658米，最大鉆井深度達15250米。要知道，已探明的世界最深處馬里亞納海溝也僅為11034米，可以說，“鉆”到地球最深點，對“藍鯨1號”來說不在話下。

“藍鯨1號”如此強大的能力就是為了開采海底深處的“可燃冰”資源。比起煤和石油這樣的化石燃料，可燃冰就像天然氣一樣是一種清潔能源?？扇急紵笾粫a(chǎn)生水和二氧化碳，幾乎不會留下固體殘渣，也不會產(chǎn)生有害氣體。

不過，可燃冰很難以固態(tài)形式從海洋中被開采出來，因為大氣中的溫度遠高于海底，壓力遠低于海底，所以開采海洋中的可燃冰十分有難度。

2017年5月，海上鉆井平臺“藍鯨1號”在南海海域成功完成中國首次可燃冰試采，創(chuàng)造了可燃冰開采時間和產(chǎn)量兩項世界紀錄，為未來的大規(guī)模開采奠定了基礎，意義重大?！八{鯨1號”首次工作期間，強熱帶風暴“苗柏”造訪，風力最大達到12級，“藍鯨1號”牢牢釘在工作海域，試采工作一秒也沒有停頓，成為當之無愧的“定海神針”。

“藍鯨1號”研制方中集集團相關負責人介紹，“藍鯨1號”能做到穩(wěn)如泰山，除了平臺本身的穩(wěn)定性強，還因為配備了世界上最先進的DP3定位系統(tǒng)，可根據(jù)外部環(huán)境，實時控制底部8個推進器的轉速和方向，即使在16級大風中，整個船的偏移也不會超過0.5米。

在“藍鯨1號”的基礎上，2017年8月，其姊妹船“藍鯨2號”完成試航，這座“巨無霸”最大作業(yè)水深3658米，最大鉆井深度15250米，是目前全球作業(yè)水深、鉆井深度最深的半潛式鉆井平臺，在全球95%的深海中暢通無阻，代表了世界海洋工程裝備領域的中國深度。

“深海勇士”：勘探深海4500米是成為海洋強國的重要標志

2017年10月，搭載著“深海勇士”號載人潛水器的“探索1號”作業(yè)母船和中國海監(jiān)2168船警戒船，在我國南海完成“深海勇士”號的全部海上試驗后，返航抵達三亞?！吧詈Ｓ率俊笔俏覈诙_深海載人潛水器，它的作業(yè)能力能達到水下4500米，它的海試成功也讓我國在挺進深海方面，增加了一個“大國重器”。

潛水器取名“深海勇士”，寓意也是希望憑借它的出色發(fā)揮，像勇士一樣探索深海的奧秘。作為目前世界上下潛能力最深的作業(yè)型載人潛水器“蛟龍?zhí)枴钡男值?，“深海勇士”號最大的不同是潛水器實現(xiàn)95%以上國產(chǎn)化。4500米載人潛水器項目總指揮劉心成表示：過去我國深海工程技術方面確實在世界上比較落后，很多東西靠買，保障起來成本高，效率比較低。

而“深海勇士”號的浮力材料、深海鋰電池、機械手全是中國自己研制的。這不僅降低了成本，還讓相關技術企業(yè)努力創(chuàng)新，迅速成長。另外，4500米這個深度意義非凡，它基本上覆蓋了我們國家的主要海域和國際海域資源可開發(fā)的深度。深海4500米，是海洋生物資源和礦藏分布最密集的區(qū)域，率先擁有這個深度的勘探能力，是成為海洋強國的重要標志。此前，全球只有美國、法國、俄羅斯和日本擁有4500米載人深潛技術。

實際上，“深海勇士”號的下潛挑戰(zhàn)并非一路坦途。

第一次下潛，潛水器只需要潛到50米深度，這對4500米潛水器來說并不困難，甚至可說是“牛刀小試”。

潛水器要安全平穩(wěn)地放置在海面上，首先需要起吊。將潛水器與A架鉤住要靠粗重的纜繩和巨大的掛鉤，由于跟吊車需要磨合，掛鉤就耗費了大量時間。經(jīng)過了一番磨練，潛水器終于下水并很快潛到50米，一切順利。但是在回收的時候，卻出現(xiàn)了驚險的一幕：潛水器回收的第一步，是由蛙人將纜繩掛在潛水器上面。然而，蛙人第一次掛纜以失敗告終，一個浪拍過來，還差點將他打入水中。好在第二次掛纜時，蛙人一腳踩穩(wěn)，爬上了潛水器。這次下潛，各工種都經(jīng)歷了一次“大考”。

不僅在第一次試驗過程中一波三折，潛水器回到母船進行檢查之后，科學家們也發(fā)現(xiàn)有很多問題需要解決。

潛水器作為一個極其精密的高科技儀器，和人一樣有著高能運算的大腦和千絲萬縷的神經(jīng)。中科院沈自所“深海勇士”號控制系統(tǒng)負責人祝普強的團隊就負責打造潛水器的“大腦”和“神經(jīng)系統(tǒng)”。他們經(jīng)常為了一個小部件忙到凌晨4點，早晨6點又要起床參加新一輪海試。除了檢查大腦和神經(jīng)，潛水器的皮膚、手臂甚至輔助下潛的設備都出現(xiàn)過問題。劉心成說，海試的目的就是發(fā)現(xiàn)問題。50米階段時，就暴露出7項問題，但這些問題都在海試團隊自己的努力下解決了。

中科院院長白春禮院士表示，試驗隊全面嚴格地檢驗了“深海勇士”號載人潛水器的各項性能指標。根據(jù)海試結果，“深海勇士”號載人潛水器性能優(yōu)良，可列入國際最先進載人潛水器序列。這是我國在大深度載人潛水器研制征途上的又一次重大跨越，也標志著我國已經(jīng)全面具備大深度載人潛水器研制和試驗能力。

世界上海底最深的地方深度超過10000米，而目前，我國已經(jīng)部署了11000米大深度項目，預計2020年下水。

“天鯤號”：造島神器“天鯨號”的升級版

作為國內首艘從設計到建造擁有完全自主知識產(chǎn)權的、首艘采用全電力驅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，適應惡劣海況的能力全球最強……細數(shù)“天鯤號”的技術性能，每一項關鍵領域無不融合了世界最先進的科技成果。

重型挖泥船屬于高技術含量、資金密集型國家重要基礎裝備。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（天航局）投資建造的“天鯨號”誕生前，我國重型挖泥船進口比例高達八九成。

1966年，從荷蘭引進自航耙吸船“津航浚102”輪時，天航局曾花費了折合4噸黃金的高價?！疤祧H號”建造決策者、中交疏浚（集團）股份有限公司董事長周靜波說，從國外進口的超大型挖泥船通常不是技術最先進的，在關鍵工程中有時難以擔當重任。

對進口的依賴直接導致了我國疏浚裝備研發(fā)制造領域技術人員匱乏、技術資料緊缺、技術積累薄弱，嚴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計建造技術，并作為國家戰(zhàn)略裝備統(tǒng)一管理，核心技術我們學不到、買不來。

2005年，天航局相繼啟動了“天獅”船、“天牛”船的設計建造工作，由此邁出了我國自主設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計所。在隨后的10年時間，“程途恒遠”系列、“天鯨號”等相繼建成投產(chǎn)，使我國比肩世界先進國家，為自主設計建造大型疏浚裝備奠定了雄厚的技術基礎。

之前擁有“造島神器”之名的“天鯨號”由上海交通大學與德國企業(yè)共同承擔設計，能以每小時4500立方米的速度將海沙、海水的混合物排放到最遠6000米外。

而“天鯤號”全船長140米，寬27.8米，最大挖深35米，總裝機功率25843千瓦，設計以每小時6000立方米的速度將海沙、巖石以及海水混合物輸送到最遠15公里的地方，絞刀額定功率6600千瓦。

“天鯤號”于2018年10月2日赴江蘇啟東開展挖泥試驗，經(jīng)過近1個月調試，其挖泥最高生產(chǎn)率達每小時7501立方米，遠超每小時6000立方米的設計標準，同時驗證了該船15公里超長排距的挖掘輸送能力?！疤祧H號”不僅可以快速疏通航道，而且挖掘出的泥沙可以用于填海，一舉兩得，省時省力。

在“天鯤號”挖泥試驗過程中，“天鯤號”智能挖泥控制系統(tǒng)調試獲成功。這是絞吸船自動挖泥技術在我國的首次應用，由中交天津航道局歷經(jīng)5年攻堅研發(fā)，是我國疏浚技術的又一突破。有了這個“大腦”，“天鯤號”就能實現(xiàn)無人操控自動挖泥，并能根據(jù)施工區(qū)域實際情況自動調節(jié)動作，確保生產(chǎn)效率長期保持在較高標準。

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1個多月的反復磨合檢驗，“天鯤號”共進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60兆帕巖石強度，超過挖掘巖石強度50兆帕的設計標準，順利渡過了最后一道考驗，至此“天鯤號”正式具備了投產(chǎn)能力。2019年1月9日，經(jīng)過近3個月的挖泥、挖巖試驗，“天鯤號”順利返航至江蘇啟東船廠?！按罂肌睔w來，“天鯤號”交出了一份令人滿意的答卷。

據(jù)“天鯤號”總工程師王健介紹，試驗期間，“天鯤號”的挖掘系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)和智能挖泥系統(tǒng)等施工關鍵設備性能均成功通過了實際施工的考驗，各項測試技術指標均達到或超過設計標準。

未來，“天鯤號”將憑借其長達15公里的遠程輸送能力，成為建設中國海疆的國之重器，甚至被戲稱為“地圖編輯器”，還有國外媒體幽默地表示“天鯤號”的威力能再造出一個英國。2019年3月12日，“天鯤號”完成通關手續(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?shù)亟ㄔO發(fā)展貢獻中國力量。