【中國夢·踐行者】"雪龍2"號總設計師:爭取扛起科考破冰的旗幟
2018年11月29日08:29

原標題:【中國夢·踐行者】"雪龍2"號總設計師:爭取扛起科考破冰的旗幟

吳剛隨“雪龍2”號進入南極中山站

大洋網訊 在吳剛的背包里裝著筆記本電腦、厚厚的文件,還有一個大包子——那是在單位食堂買的為第二天準備的早餐。作為708所民船部主任助理,加班已成為吳剛的家常便飯。他把這種繁忙卻有序的生活稱之為“彈鋼琴”。

今年9月順利出塢的“雪龍2”號正是由吳剛擔任總設計師。他還同時負責了好幾個大工程。他告訴記者,目前他正在攻克的工信部十三五重點課題“極地重型破冰船關鍵技術研究”;明年3月交付中國海洋大學深遠海綜合科考實習船“東方紅3”號;明年6月交付“雪龍2”號,明年9-10月還將開建中山大學海洋綜合科考船。

年滿40歲的吳剛,期待“扛起中國科考破冰船團隊的大旗”。

前沿科學人

中國船舶工業集團第708所坐落在一片幽靜、並不起眼的白色平房中。高聳的圍牆內正在建造該所新的辦公大樓。不仔細察看一旁的牌匾,大概沒有多少人知道,這裏是中國曆史最悠久的船舶總體所,中國80%以上的科考船都是該所研發設計的,包括第一艘自主建造的極地破冰船“雪龍2”號。

摔出來的教訓

和40歲忙於奔波的吳剛相比,“服役”25年的“雪龍”號已是“老驥伏櫪”。吳剛很心疼這位“功勞很大的老人”——“每年都有安排去極地科考”。但1993年從烏克蘭買來並改造的“雪龍”號,吳剛解釋,實際上是一艘抗冰船,卻在繁重的南北兩極考察任務中經常被用作破冰船開道。“先天設計目標就不是破冰,到了離南極中山站三四十海里的地方就幾乎走不動了”。

過去每年,只有等到南極夏季的11月份,科考隊員才能隨船出發。“雪龍”號往前無法破冰時,就往下卸貨、輸油。冰破不動,浮冰強度也不夠,有時無法承受運載車的負重,冰上裂出很多冰縫,一度造成雪橇車或履帶車陷入冰縫。

2015年初,吳剛隨“雪龍”號進入南極中山站。“沒有新的破冰船,船員們只能在距離考察站遠處的冰縫上鋪上木板,減少平均載荷。或者跟著前方探路隊放的小紅旗標誌,沿冰縫少、強度高的地方前行。”穿著包裹厚重、只露出一雙眼睛的“企鵝服”,還要拎著貴重的科學儀器和物資在冰面上行走,“我有時候盯著看,很多人下船的第一腳都是要滑一跤的。有時在冰上看不到縫,走的時候突然裂開。”

暴露在極地低溫下結冰的船體,吳剛還曾狠狠摔過。一次,他站在2.7米高的露天甲板上採集數據,一手持筆一手拿著筆記本,沒有完全扶住欄杆。“過去在其他常規船上從不會滑倒,沒想到那次摔得整個左腿都淤青了”。

吳剛悻悻地說,當時處在駕駛室的船長驚呼“總設計師掉下來了”。不願聲張的吳剛足足躺了三天沒出門,在筆記本上記下:“破冰船露天處所的登船通道和逃生通道必須安裝加熱裝置,所有露天樓梯均考慮反向衝孔防滑型。”

全面提高破冰船的防滑和除冰能力成了吳剛設計的重要考慮。他告訴記者,“明年6月交付的‘雪龍2’號,可以突入冰縫,水文條件允許的話,幾乎可以靠近中山站碼頭。”

和國外團隊一起“做作業”

“這條路子走對了。”多次赴江南造船廠參與配建的吳剛,看著複雜的設計圖變成眼前的龐然大物,感慨起十年前那個深思熟慮的決定。

“原來還想多快好省,購買一艘國外的破冰船。”2009年,國務院確定了“國內外聯合設計、國內建造”的基本原則,並明確了和芬蘭阿克北極公司的合作。吳剛透露,現在的建造費用是13億元,不僅定製建造了一艘先進的極地科考船,還帶動了國內破冰船設計建造、設備配套和規則規範方面質的提高。“如果購買原船,項目投資回報肯定沒有現在這麼高。”

吳剛把和國外團隊的合作形容為“一起做作業”。“有國外長年設計專業破冰船的經驗把持,我們能夠把風險降到最低。”吳剛愉快地打了個比方,“這就好像找到了夥伴,你幫我看看這道題做對了沒,我看看你做對了沒,一對答案,這個事情就好辦了。”

但作為作業檢查組長,吳剛需要反複求證才能得出一個“最優解”:“國外的船型不是為我們量身定製的,它們一出港口就是芬蘭灣、波羅的海,較多的都是結冰海域。而我們從上海港出發到南北兩極,要經曆很長的開敞水域。”為此,吳剛始終強調“是中國要造一條船,要符合中國航線和船型的特點。不僅‘底盤’要好,在極地冰區扛得住,使用上還要夠靈活。”

最終確定的方案中,國外設計團隊的貢獻主要是冰池試驗推薦的母型和船體結構設計基礎,而科考系統、全船內裝都是由國內設計的。

讓他頗為自豪的是,在這個過程中,國外團隊也學到富有中國特色的經驗。“芬蘭團隊也在研究敞水和破冰兩用船型,更多考慮水和冰之間的平衡。”

目前已順利出塢的“雪龍2”號,在全球率先採用船首船艉雙向破冰技術,可以2~3節航速在冰厚1.5米+0.2米雪的環境中持續破冰航行,成為我國極地科考破冰船的里程碑。

“最快到2020年,我們就可以實現完全自主設計的極地重型破冰船了。”從技術支撐、到作為船東方和國外團隊談判,全面消化和優化設計,吳剛和團隊交出了一份成績優異的作業。

給“年輕人”裝上智能“心臟”

“雪龍2”號將於明年上半年試航並交付,吳剛也將落下一樁大心事。接受本報記者採訪時,他特意呼籲,“老‘雪龍’號已經不能再當年輕人用了,根據最近的進塢船體檢測,建議對老雪龍的破冰操作進行一定的限製。”吳剛介紹,幾年前,“雪龍”號換過主機。“心臟換了,結構和皮膚還沒換。如果‘雪龍2’號投入使用,老‘雪龍’號應該面向敞水運輸,不再適合破冰了。”

而“雪龍2”號的設計指標目前還是國際領先的,這得益於他和團隊在國際上敢於搶占先機的考慮,並於去年年底加裝了智能船舶和智能機艙。“這就像給生物抽血、做體檢,現在我們不需要每年體檢,能通過傳感器等設備進行船體應力監測和全壽命週期檢測,報告磨損、變形量等並形成完整的數據鏈。比如與冰面碰撞和刮擦後,能基於結構安全自動預警和提示破冰操作。”

在遠離大陸的極地,尤其在冰雪低溫下,維修人員和配件運輸十分耗時耗力。吳剛曾參與從南極的印度站將暫時存放的油桶搬回中山站,全憑人工把油桶搬運上拖籃由直升機運回。“現在,維護保養、船體換板等工作都可提前預判了。”

“雪龍2”號也因此將成為國際上第一艘獲得智能船舶符號的極地科考破冰船。此外,除了全系統加熱防寒的安全保障,船上還配備了健身房、閱覽室、報告廳等。吳剛透露,設計中還加入了不少國人習慣的考量。

“過去坐在樓梯口蹭Wi-Fi,現在實現Wi-Fi全覆蓋。以前洗完衣服,為了便於晾乾有人將衣服晾在走廊,現在居住區都有較大的洗衣間和乾衣間;衛生間的毛巾架還具備電加熱功能。”船體內部還安裝了通海的月池,吳剛笑著說“船外冷,工作人員不用出門就能取到海水樣本”。

智能機艙和智能船舶只是設計團隊邁出的第一步,未來吳剛期待實現智能能效和智能航行,打造完整的船舶智能集成平台。

我們的“南極之戀”

現在,吳剛不僅忙於設計船舶,也希望在中國更廣泛地傳播船舶和航海文化。他喜歡講述“魔鬼西風帶”的故事,還有在南極少為人知的趣事。

他笑著說,當年隨“雪龍”號進入南極科考,曾以為是一場“壯士一去不複返”的極地之行。去之前,還特意拿出地球儀告訴孩子行程。

寒風呼嘯、冰天雪地的風險他都預料到了。但在從澳州往南極的途中,船舶經過“魔鬼西風帶”時,顛簸讓不少人上吐下瀉。後來每遇到大風大浪,廚師都會多備些清淡飲食。“科考作業時晚上提供的加班餐——麵條成了大家最期待的東西,我們叫做銷魂面。”吳剛忍不住笑道。

海上漂流生活中,船員們也會製造一些浪漫。吳剛記得,在釋放采水瓶進入深海探測,或者釋放高空探測氣球時,有些同事都會寫上一些祝福,而年輕人還會寫上一些情話或在設備上掛上一副與戀人的合影。

吳剛和隊員黃維會定期在微博上發佈這趟極地旅途。“可能很多人對船員生活、科考工作還很不瞭解”。今年上半年,吳剛因此受邀參加了央視《機智過人》的挑戰節目,展示“向陽紅01號”“大海撈針”的技術(從100米海底探測並撈出20cm×12cm×8cm的目標物)。節目中,他忍不住透了個底,“如果這個都撈不上來還做什麼科考,明年我們還要去馬里亞納海溝探測呢!”

趕去會議之前,他給記者匆匆推薦了《南極之戀》,“有些情節是根據我認識的雪龍船員口述內容改編的,一定要看哦!”

而他和團隊的極地故事,未來還將隨著新一代的極地科考破冰船越走越遠。

對話

雪龍系列將成領頭羊

廣州日報:“雪龍”系列對中國在南北極圈以及開拓冰上絲綢之路的戰略意義如何?

吳剛:我國目前在南極圈的羅斯海區域正在建立新的科考站,多建站的前提是多造船。未來北極航道、南極科考、極地探險和極地開發等將持續升溫。這是符合冰上絲綢之路的大戰略。

廣州日報:聽說目前708所正在牽頭組織研究設計一艘新的破冰船,破冰能力接近3米。為什麼會在短時間內連續建造設計破冰船?

吳剛:我們國家破冰船項目推進的速度有些偏慢,加之過去由於經費等原因,欠的債有些多,我們需要抓緊造,尤其是重型破冰船。未知就會沒有發言權。根據現在國家對極地的戰略眼光和投入,在可預見的時間里,雪龍系列將在我國的極地科考中承擔領頭羊的角色。不久可實現由“雪龍2”號開道,和“雪龍”號形成船隊規模一起出航,考察作業的時間窗口會大大拉長。

從設想變成現實

廣州日報:對普通民眾來說,首次設計或者首次建造大國重器的新聞或許不再轟動,你覺得“雪龍2”號真正的重要性在哪?

吳剛:“雪龍2”號項目的實施對中國業界在極地船舶的設計、建造、規範應用和完善以及極地規則在國內的有效實施方面發揮了重大推動作用。“雪龍2”號真正的重要性在於把前人的設想變成了現實,國內同行有一個平台,實物擺在了眼前,好多與極地相關的事情就有依託,就能幹了,未來的重型破冰船也就越來越近了。

“雪龍2”號與“雪龍”號

“兄弟齊心”

廣州日報:對“雪龍2”號的報導引發了大家對航海文化的關注。關於其命名和“兄弟”稱謂,有人認為應該遵循國際航海和船舶標準,有人認為是中國特色,你如何看待?

吳剛:從航海文化來說,“雪龍2”號應該與“雪龍”號並稱姐妹船。但這些稱謂習俗是西方來的。國內媒體的報導中把對“雪龍”號特殊的情結放進去了。因為破冰是一件很睏難的事情,並稱兄弟船,寓意兄弟齊心。我覺得各個角度都可以。

爭取扛起科考破冰的旗幟

廣州日報:你現在才40歲,作為“雪龍2”號的總設計師,未來有什麼人生規劃?

吳剛:之後計劃帶領我們708所的科考破冰船設計團隊一起努力,爭取把這一面旗幟扛起來。以前我們工程設計人員只負責解決單個工程,未來我們除了提供更加可靠、更加先進的船舶設計外,重點還要推動打造國產化的船舶關鍵設備,策劃或主持國家重大工程和體系化建設,參與到整個船型發展、整個行業,甚至整個國家體系建設中去。

吳剛簡介

1978年出生於長江邊的湖北黃岡武穴市,本科畢業於華中科技大學船舶與海洋工程專業,碩士研究生畢業於上海船舶及海洋工程研究所。2000年7月進入708所工作,現任民船部主任助理,研究員。擔任“科學”號副總設計師,“向陽紅01”“向陽紅03”“東方紅3”“雪龍2”“中山大學新建科考船”等多型國內頂尖科考船總設計師。

文、圖、視頻/廣報全媒體記者楊逸男

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