· “天鲲号”远赴中东造岛 这个大块头有何看家本领?

推进高水平对外开放,天津的尖端制造业正在扬帆远航。由中交天津航道局制造,拥有完全自主知识产权的亚洲最大自航绞吸船“天鲲号”,为共建“一带一路”国家的港口建设、岛礁改造、河道疏浚作贡献。“天鲲号”现在在哪儿?正在进行着怎样的作业?

海上“神器”出天津

远航中东造岛忙

总台记者 魏然:我现在就站在“天鲲号”的船头,这里距离阿布扎比的海岸线有5公里远,身后便是一望无际的碧蓝大海。最近几个月,“天鲲号”每天都扎在我身处的这片海域中忙活。

顺着我手指的方向,不远处,一座初具雏形的小岛“浮出”海面,“天鲲号”目前主要负责这片海域的航道疏浚,挖出来的岩石和泥沙,最终在那里排出,经过沉淀形成岛屿。未来的这座海岛将成为阿布扎比的一座旅游新地标。

究竟是依靠怎样的“神器”,才能凭空在海上造出岛屿?在“天鲲号”船尾的位置,有着最吸引眼球、与其他船相比最为独特的一件东西,那就是铰刀。“天鲲号”总共配置了4种不同类型的铰刀。每一个铰刀就像一个巨大的钻头,能深入海底,捣碎最坚硬的岩石。

捣碎的沙石再通过我身后的这一根根漂浮在海面上的管线输送,最远可输送到15公里以外,便可以在大海深处造岛。每小时,“天鲲号”挖起的沙石可达6000立方米,相当于在一块标准足球场挖出近1米的深坑。其挖掘功率居世界前列,亚洲第一。

我身边的这块岩石,就来自眼前这片海域,这种岩石的硬度能达到15兆帕。简单来说,这个压力就相当于在人的大拇指甲盖上放了150公斤重物的感觉。只有像“天鲲号”这种重型绞吸船才能将这种坚硬的岩石破碎。

而为了追赶工期,“天鲲号”几乎24小时昼夜不停地运转。铰刀在海底“大展身手”之时,坚硬的岩石会逐渐把铰刀上的尖齿给磨平。因此每6小时,船上的水手就必须给这个“坚甲巨兽”换一次铰刀齿。

阿联酋向来以人造岛屿的奇观享誉全球,如今这一项造岛事业有了“天鲲号”的加入,又多了中国船舶的身影。去年年初,“天鲲号”首次来到中东地区作业,在同一片水域,与荷兰、比利时等国的疏浚船只同台竞技。

拼工期,拼效率,拼质量,“天鲲号”负责的项目进度往往超前完成,被阿联酋业主方誉为神奇的“中国速度”。

疏浚神器如何炼成?

研发现场为您揭秘

“天鲲号”这个疏浚神器是如何炼成的?我们一起走进“天鲲号”的研发地中交天津航道局疏浚装备中心去探寻答案。

海河传媒中心记者 马也:我现在正在位于天津经济技术开发区的中交天航局疏浚装备中心,刚刚魏然登上的“天鲲号”的关键设计就是诞生在这里。为了更直观地展现“天鲲号”的作业原理,我们来看看这艘缩小到1/50的模型。我们的技术牛在哪儿?今天我们用两个关键词来揭秘。

第一个关键词就是挖得快。这个正在旋转的部分叫作铰刀,在实际海上作业中,它会深入海底搅碎挖掘岩石和泥沙。我们面前这个大块头就是船上应用的真正的铰刀,它是用耐磨合金钢铸造而成的,直径超过3米,重达15吨。螺旋中空的设计可以增大切削的面积,上面每个绿色的刀齿可以根据不同的土质、岩石硬度,进行拆卸和更换,让铰刀“削石如泥”。

除了攻克材料难题,还要研究优化铰刀几何形状来提升切削岩土性能。天航局从世界各地收集了200多种不同的海底沉积岩样本用于切削试验。现在水中切削的岩石是来自阿拉伯海海底的一块坚硬的岩石,验证切削的角度和功率等是否匹配。

研发成功后,挖掘能力将从“天鲲号”现在的每小时挖掘6000立方米,大幅提升到每小时10000立方米。按照这样的速度,差不多两周时间就能填满像“鸟巢”那么大的体育场。过去这些铰刀还要依赖进口,现在我们已经自主研制出了几十种不同的铰刀。

第二个关键词,排得远。泥沙可以被顺利吹填到15公里以外的距离,这是如何做到的呢?

铰刀上方连接着排泥管,整个排泥管贯穿船体,船上共有三台串联的泥泵,总功率相当于两列复兴号高铁列车功率的总和,就像强有力的心脏能让血液流动起来,但是如果距离超过一定长度,就有可能出现沉积泥沙,所以处理好浓度和流速的协调关系也至关重要。

天航局通过无数次试验推演,形成了算法来解决这个难题,这是天航局自主研发的整套输送系统,泥泵该使多大的劲儿,会根据管道里沙石的大小、输送距离等灵活调整。目前,这里正在研发功率高达12000千瓦的泥泵,比国际上现有的最大功率还要提升23%。

“天鲲号”的升级版今年年底即将启动建造,它必将挖得更快,排得更远,也将航行到更广阔的海域,服务更多国家。