二千五百年前，莊子夢見一隻鯤鵬，能水擊三千里，扶搖直上九萬里。
如今，寓言變成現實。中國交通人化“鯤”為船，建造了亞洲最大的重型自航絞吸挖泥船——“天鯤號”。
作為新一代“造島神器”，“天鯤號”是我國首艘從設計到建造完全擁有自主知識產權的重型自航絞吸挖泥船。其誕生，填補了我國疏浚裝備建造領域的空白，標誌著中國疏浚裝備國產化邁入新階段，為實現科技強國、製造強國、海洋強國的中國夢增添了新羽翼。
而讓“天鯤號”騰飛的那群人，視三載春秋如一日，一頭扎進條件艱苦的造船廠，在建造中不斷劈波斬浪，規避無數“暗礁險灘”，用自己的智慧和汗水，傾力打造這艘世界領先的鋼鐵鉅艦。
幹驚天動地事，做隱姓埋名人。他們，就是“天鯤號”自航絞吸挖泥船監造技術團隊。
“別啟東，人難捨，意深情長。想當年，明知險，偏向前闖。三年苦楚誰人知？八載探索終天亮。”
2019年3月4日，重型自航絞吸挖泥船“天鯤號”缺陷消除證明文件正式簽署，標誌著“天鯤號”所有技術監造工作全部完成。“天鯤號”監造組組長王健在自己的微信朋友圈裡寫下這首詩，用以告別數載的奮鬥歲月。
“天鯤號”監造組組長王健（左二）和團隊一起研討。
01
重任在肩 挑戰世界領先關鍵技術
重型挖泥船屬於高技術含量、資金密集型的“國之重器”，也是被無數國人愛稱的“造島神器”。無論是世界最大人工深水港——天津港的開挖，還是長江口深水航道的疏浚，都離不開它們的身影。
王健介紹說，近年來，整個疏浚行業面對的挑戰越來越嚴峻，土質堅硬、輸送距離長、工況惡劣等因素使得傳統挖泥船已經不能完全適應。一些工程由於生態環境保護等原因，不得不轉由重型絞吸船承擔，如蘇伊士運河和巴拿馬運河拓寬、遠海島礁建設等。
同時，很多疏浚工程要求的排距也越來越長，如曹妃甸圍海造地和珠海橫琴工程項目等，施工排距超過13公里。為適應此類工程施工，更好地滿足國家經濟發展和國防建設需要，建造擁有超強挖掘能力、更遠輸送能力以及適應特殊惡劣工況施工的重型自航絞吸挖泥船，成為當務之急。
在這種情況下，“天鯤號”應運而生。
2015年12月，由中交天津航道局有限公司（以下簡稱“天航局”）投資建造的重型自航絞吸挖泥船“天鯤號”正式開工建造。在業內專家看來，“天鯤號”的建造難度不亞於造一艘國產航母。
此前，國內尚無此類船舶的設計建造經驗，且國內尚不具備重型自航絞吸挖泥船建造模擬實驗環境，從船舶初步設計到技術規格書的制定，再到生產設計，整個過程舉步維艱，船舶建造只能在實際生產中一步步推進。
船舶建造的關鍵核心技術，要不來、買不來、討不來。為此，天航局成立了船舶技術監造組，時任天航局副總工程師的王健主動請纓，擔任“天鯤號”的監造組組長，同時召集了馮長華、費牖公等在自己造船生涯中配合默契的同事，與幾個好學肯幹、專業知識豐富的年輕人一起，組成了一支專業技術團隊。
重任在肩，這支由老中青三代組成的團隊擰成一股繩，合力向著攻堅世界領先的關鍵技術發起衝鋒。
“天鯤號”試挖。
02
打破封鎖 賦予船舶最強適應能力
遠遠望著“天鯤號”，最引人注目的就是它那一雙“大長腿”——兩根重184噸、長55米、直徑2.22米的巨型鋼樁。
鋼樁臺車系統是絞吸挖泥船的標配。船舶作業時，需要將鋼樁插入海底，將船舶牢牢固定在一個點上，從而實現精準挖泥。特別是在惡劣的海況條件下作業，定位系統的優劣直接關係到絞吸船和作業人員的安全。有人將絞吸挖泥船的鋼樁比作“定海神針”，監造技術團隊為“撬動”這套技術，著實費了九牛二虎之力。
“鋼樁臺車系統是船舶受力最苛刻的地方，船舶在海上定住以後，波浪拍打的力、絞刀旋轉的反作用力、船舶進退搖擺的力，都由這個系統承受。”“天鯤號”監造組副組長馮長華介紹說。
建造初期，如何提高鋼樁臺車系統的承受能力，是“天鯤號”監造技術團隊日思夜想的問題。為此，他們遍尋國內外相關案例，甚至不遠萬里跑到荷蘭，學習相關技術。
“後來我們就想到了柔性，柔性鋼樁臺車系統就是設法把鋼樁受到的力緩衝掉，這樣就能大大提高船舶在惡劣海況的作業能力。”馮長華說。
然而，這套系統雖然國際上已有采用，但由於技術封鎖，國人只能望洋興嘆。
為了把這套系統做出來，他們把國內有實力的廠家尋個遍，最後選擇與江蘇泰州的一家臺車製造廠合作打造。
由於沒有經驗，剛開始僅設計圖紙就改了20多回，方案研討會開了無數次！正是這種不服輸、肯較真的精神，使“天鯤號”的柔性鋼樁臺車系統一點點從圖紙變成實物。
“一般的絞吸船倒樁是件很費勁的事，大概需要3天甚至更長時間，還要用人拉滑輪。‘天鯤號’就快多了，通過加裝液壓系統，1天時間便能完成，還很省力。”馮長華表示。
2017年10月4日，適逢中秋節，“天鯤號”臺車系統成功運抵船廠，併成功安裝，大大提高了抗風浪能力。由於在設計中進行了技術優化，“天鯤號”的柔性鋼樁臺車系統已比肩甚至趕超世界先進水平！
不僅如此，“天鯤號”還是世界第一艘，也是目前唯一一艘同時配備“柔性鋼樁臺車系統”和“三纜定位”系統的自航絞吸挖泥船。
所謂“三纜定位”，就是通過3根纜繩和3個船錨代替鋼樁，將船舶固定在一個點上。
“‘三纜定位’系統和柔性鋼樁臺車的作用一樣，其突出優點就是能使船舶在深水區或者岩石區等鋼樁無法立足的地方‘站穩腳跟’，使船舶能正常作業。”馮長華表示。
裝備了“柔性鋼樁臺車系統”的“天鯤號”，可扛住3米高的浪作業；用“三纜定位系統”，可在浪高4米的情況下照常作業。兩套系統完美配合，“天鯤號”便擁有了全球最強適應惡劣海況的能力！
絞刀旋轉。
03
直面考驗 讓重型絞刀啃下海底堅石
今年1月9日12時，完成試挖試驗的“天鯤號”帶著全船所有人的驕傲與喜悅，緩緩靠向啟東船廠碼頭。
“天鯤號”監造組成員、船長張燚正站在駕駛臺前有條不紊地發出各項指令，此時他那嚴肅認真的臉龐上難以掩飾住內心的激動，嘴角已悄悄上揚。
船舶停穩後，在岸上等候多時的王健一個箭步踏上了船舶甲板，直奔駕駛室——“天鯤號”經歷了3個月的試挖，如今勝利歸來，他此時心裡比誰都開心！
“天鯤號”被眾多國人稱為“造島神器”，源於其強大的挖掘和吹填能力。
“天鯤號”裝備了亞洲最強大的挖掘系統、最大功率的輸送系統，其絞刀電機額定功率6600千瓦，最大功率可達9900千瓦，不僅可以疏浚黏土、密實砂質土、礫石、珊瑚礁，還可以開挖單側抗壓強度50兆帕以內的中弱風化岩石。
同時，泥泵輸送功率達17000千瓦，為目前世界上最高功率配置；最大排泥距離15000米，泥泵的遠程輸送能力居世界首位。
業內人士都知道，岩石才是疏浚行業中的“硬骨頭”。2018年11月23日，“天鯤號”開赴大連開展挖巖試驗，此時船體下方的岩石是一道考驗，也是對整個監造技術團隊的最難考驗。“天鯤號”到底是不是世界最先進，就看能不能啃下這塊“硬骨頭”了。
然而，剛剛開始挖掘施工20分鐘，張燚就感覺到不對，由特種鋼包裹著的絞刀挖不動了。抬出水面一看，絞刀齒磨損殆盡。
如此大的磨損強度，監造組斷定海底的岩石硬度遠不止30兆帕。通過挖掘時的各項參數分析，加上取樣測試，發現岩石的強度遠超“天鯤號”設計指標，最高達到100兆帕。
“這哪裡是普通石頭，比花崗岩還要硬啊！”看著測試結果，大家紛紛感嘆。
為了能綜合圍繞高產量、低能耗的要求開展岩石試挖工作，“天鯤號”由一號施工區換到二號施工區試挖。二號施工區水面相對平穩，岩石硬度雖然有所降低，但依舊超過“天鯤號”的設計標準。
挖巖試驗中，磨損最嚴重的是絞刀齒。幾乎每20分鐘就要更換一次絞刀齒，每次要換20多個，這對監造技術團隊的體力是極大的考驗。但是全體人員齊心協力，相互配合，總是第一時間解決遇到的各種問題。
最終，“天鯤號”成功完成挖掘60兆帕岩石強度試驗，超過挖掘岩石強度50兆帕的設計標準，順利通過了最難關卡。
“50兆帕硬度是個什麼概念呢？相當於我們靠泊的混凝土碼頭，而‘天鯤號’可以輕鬆絞碎。說它‘削巖如泥’，絲毫不誇張！”王健表示。
駛向深藍的“天鯤號”。
04
追夢三十載 自主研發船舶“最強大腦”
2018年11月，江蘇啟東呂四港碼頭上，“天鯤號”巍然駐泊，一節節浮管伸向遠方。這一刻，“天鯤號”正在進行自動挖泥試驗。
船長一聲令下，操作人員按下智能挖泥啟動按鈕，“天鯤號”的各項作業設備按照預定程序動作。臺車行距9米，絞刀挖深負5米至負10米，挖寬140米以內，絞刀每分鐘15到25轉，橫移速度每分鐘18米，挖泥濃度穩定在1.25到1.32之間……工作參數一切正常。
駕駛艙內窗明几淨，白色的操作檯前，再也尋不見數名操作員七手八腳地操控各類控制手柄的場景。一名操作員只需輕輕按下按鈕，便可實現多種挖泥模式的自動操控選擇。
“挖泥作業時，我們不用再像以前一樣手忙腳亂了！”張燚說。
此次挖泥試驗中，“天鯤號”智能挖泥控制系統獲得巨大成功，這是絞吸船自動挖泥技術在我國的首次應用，也是中國疏浚技術領域的又一重大突破。
如此強大的功能，要歸功於“天鯤號”的“大腦”——智能挖泥控制系統。
走進駕駛艙，科技感撲面而來，國內最先進的智能挖泥控制系統就在艙內正中。有了這個“大腦”，便可實時顯示疏浚作業的三維土質，實現無人操控自動挖泥，並能根據施工區域實際情況自動調節動作，真正實現挖泥作業的高產、穩產。
談起這套系統，“天鯤號”監造組組長王健變得滔滔不絕：“之所以研發這套系統，就是為了改變人工操控的短板，實現高效疏浚的目的。”
在此之前，國內絞吸船作業需要人工操作完成。挖泥的效率和質量，自然取決於個人的經驗和能力，操作員水平高低、責任心大小，都將大大影響挖泥的效率、效果。
人工操作帶來的另一個麻煩，便是勞動強度。作業時常常4小時一班崗，工作期間要“眼觀六路、耳聽八方”，一天下來操作人員特別累，挖泥產量因而波動很大。
“要是能自動控制挖泥就好了！”30多年前，第一次上船工作累得癱在椅子上時，王健便動了這樣心思。有了這個想法，卻無法用技術手段實現，一直像塊石頭壓在他心裡。
終於，在“天鯤號”上，監造組決定啟動自動挖泥控制系統的研發，讓王健心中的那塊石頭落地。
“之所以敢自主研發，是因為我們攢足了底氣。”王健說，底氣來自天航局多年的豐厚積澱——疏浚裝備、疏浚技術、人才隊伍等，經歷了從無到有、從小到大、從弱到強。
“我們最自豪的，就是這套系統實現了幾大技術突破，讓它站在了世界智能疏浚技術最前沿。”王健說。
據介紹，通過這套系統，絞刀橫擺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的橫擺速度是提前設定好的，這樣一來，有些區域泥沙濃度過高，就會造成堵管，而有些區域濃度過低，作業效率又下降。“天鯤號”有了智能系統，問題迎刃而解。此外，在挖掘邊線、邊坡時，也不會出現人工操控常見的超挖現象。
幾大技術的突破，足以讓“天鯤號”實現最大經濟產能，成為真正的疏浚重器。
05
“不近人情”
精雕細琢使重器臻於完美深知“天鯤號”對於我國疏浚業的重要意義，在船舶建造過程中，監造組對待監造工藝達到了“不近人情”的標準；同時，在以往技術沉澱的基礎上不斷升級、創新，使這一“國之重器”臻於完美。
在建造現場，船廠工人有點“怕”負責船體監造的侯國輝，因為他對施工的要求極為苛刻：在船體對接上，設計誤差為5毫米以內，而他則要求提高到3毫米以內，這無形中增加了勞動強度，有的船廠工人鬧情緒。
“‘天鯤號’要安裝很多設備，而要保證每個設備的牢固可靠，首先要保證船體的平整度。”侯國輝耐心地向工人解釋。他精益求精的精神和誠懇的態度，得到了工人的理解，最終船體平整度誤差被控制在2毫米以內。
作為監造組組長的王健，帶領監造技術團隊像打造藝術品一樣對待“天鯤號”，精工細作、精雕細琢。監造中，他對技術的追求沒有停留在原有的技術沉澱中，而是在橋架波浪補償系統、三纜定位系統等諸多方面大膽創新，取得諸多突破。
如老一代大型挖泥船“天鯨號”倒立鋼樁需要3天，而經過改進後的“天鯤號”則縮短到1天以內；“天鯨號”遠海作業時船體震動過大，“天鯤號”安裝了148只主動空氣調節氣囊，有效緩衝了震動……諸多方面的技術創新，將這艘新的“國之重器”打造得日趨完美。
特別值得一提的是，“天鯤號”建造期間，監造技術團隊在工作上與時間賽跑、與難關較量，敢做探路者，積累形成了多項國內首創、世界領先的技術成果。
監造技術組的核心成員主編修訂了《絞刀傳動裝置修理技術要求》等行業標準，並作為代表赴歐洲主編和參編了兩項國際疏浚行業標準，為中國疏浚業在國際舞臺上贏得了話語權。依託“天鯤號”的技術成果，中國疏浚業專家也能在國際標準舞臺上，更自信地闡述中國觀點、推廣中國經驗、貢獻中國智慧。
今年3月12日，江蘇連雲港的海面上，我國新一代“造島神器”、亞洲最大的重型自航絞吸挖泥船“天鯤號”完成通關手續，正式首航。
汽笛聲聲，嘹亮而悠長，彷彿在向中國科技研發團隊致敬，在向敢於奮發的中國交通人致敬！
圖片由 中交天津航道局有限公司 提供
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