「天鯤號」下水記

從1897 年九河下梢的天津衛海河工程局掛匾算起，中國的疏浚業在兩個甲子的悠長歲月中輾轉成歌。如今，時光荏苒，暮去朝來，中國的疏浚船舶在經歷從整船進口、國外設計國內建造的演進之後，芳華再綻——國內自主設計建造的「天鯤號」絞吸挖泥船（以下簡稱：「天鯤號」）正式下水。這意味著，中國疏浚裝備研發建造能力已經登上世界挖泥船設計製造業的塔尖。

11 月3 日凌晨四時，薄霧籠罩著水面，江蘇啟東的上海振華重工啟東造船廠內燈火通明，停靠著「天鯤號」的船塢閘門緩緩打開，滔滔長江水傾瀉而下注入船塢。

中國人講究「天時、地利、人和」，而這一天正是農曆9 月15 日，太陽、地球、月球呈一條直線，太陽和月球對地球的引力疊加，致大潮奔涌。此時漲至 9.5 米深的江水，將技術上已經具備條件的「天鯤號」擎起，脫離船塢底下的樁基，靜待下水那一刻。

6 個小時後，這艘亞洲最大、最先進的絞吸挖泥船就要離開這裡，在拖輪的拖拽下駛向長江入海口的碼頭。在那裡，它會被安裝上動力系統、鉸刀等重要零部件，起錨遠航，劈礁碎石、造島通衢。

從「舶來品」到「自己造」

風雲兩甲子，弦歌三世紀。中國的疏浚船舶經過了從整船進口、國外設計國內建造，到國內自主設計建造的蝶變。如果以「天鯤號」為筆，在中國疏浚史上畫一個標記，那麼毫無疑問，這將是中國疏浚裝備製造的一個全新起點——完全自主化的開端。

「三個世紀以來，中國挖泥船裝備發展歷經從無到有、從小到大、從大到強三個階段。」中交天津航道局有限公司董事長鍾文煒表示，我國疏浚裝備製造已經進入了一個新的階段。

1902 年，中交天津航道局有限公司（以下簡稱：天航局）的前身——海河工程局於荷蘭購入首艘挖泥船。這一時期，疏浚船舶主要以購置為主，裝配、建造為輔。中華人民共和國成立後，國家於上世紀60 年代末開始增撥基建投資，斥巨資進口疏浚船舶設備。

現已耄耋之年的原天航局總工程師李毓璐至今記得，在他工作的年代裡，中國的主力疏浚船舶主要以改造、引進國外設備為主，僅1964 年引進的「航津浚102 輪」就花費了4 噸黃金。

「 從1982 年我大學畢業進入天航局， 到二十一世紀初期，我們的挖泥船幾乎全部是從國外購買。」天航局技術中心主任丁樹友回憶說，儘管改革開放以後，國內就開始嘗試自主設計、自主建造疏浚裝備，但受制於國外核心技術封鎖，國內疏浚企業的挖泥船仍舊基本依賴進口，世界疏浚裝備製造主要集中在歐洲，尤以荷蘭最為強大。

進入二十一世紀初期，對於疏浚裝備，一般國內疏浚企業採取的方式大致有兩種：一種是購買國外的二手挖泥船；另一種是利用國外成熟的設計和國內設計的基礎，實行「國人國造」，但很多關鍵零部件仍舊進口。甚至於，掣肘於國外造船企業對關鍵零部件的控制，必須以高昂的價格向其購買整船。

這讓天航局下定了自主研發製造挖泥設備的決心。

彼時，隨著國內大型深水化、專業化泊位建設，掀起了一輪港口建設的高潮。工欲善其事必先利其器，為了適應更大範圍的建港條件，天航局欲從荷蘭一家著名的挖泥船製造企業進口一艘大型絞吸挖泥船，對方報價高達3 億元人民幣。然而，讓當時負責此事的天航局總工程師顧明沒想到的是，合同草簽之後，這家公司又找借口將價格上調了5%。

為了改變這種受制於人的局面，經過一番審慎的研究和調研，天航局決定：「自己造一艘挖泥船」。但是，壓力也隨之而來：沒有技術、沒有經驗、沒有專業人才、沒有對應學科支撐、國外技術封鎖……對於一個疏浚施工企業自己設計建造挖泥船，困難多，非議也如大山般壓在肩上。

「我們集合了眾多國內疏浚裝備方面的專家和精英，在梳理出絞刀、泥泵、自動控制等幾個專業領域後，開展專門的攻關。」顧明與天航局副總工程師王健一起，組建了技術團隊，頂著各種壓力，歷時三年，終於在2006 年以荷蘭公司報價一半的成本製造出了具有自主知識產權的「天獅號」絞吸挖泥船。以此為開端，天濱號、天麒號、天鯨號等一系列「天字輩兒」挖泥船接連問世，不僅回答了「進口划算還是自主建造划算？」的問題，更是徹底打破了國外挖泥船的技術壟斷。此後，天航局自主設計建造各種類型挖泥船達到了30 余艘。

2011 年10 月，由天航局牽頭，聯合中國船舶工業集團公司第708 所、上海交通大學、廣州文沖船廠有限責任公司、招商局重工（深圳）有限公司等參研單位共同研發的「天鯤號」絞吸挖泥船立項。2015 年，「天鯤號」在上海振華重工啟動造船廠開工建造。

這是中國第一條自主研發，自主設計建造的絞吸挖泥船。

削岩如泥的「造島神器」

「北冥有魚，其名為鯤。鯤之大，不知其幾千里也。」名字取自莊子《逍遙遊》的「天鯤號」，削岩如泥，被稱為「造島神器」，是亞洲最大，同時也是最先進的絞吸挖泥船，承載著建造者們扶搖直上、鵬程千里的遠大志向。

在茫茫的大海深處，除了疏鬆的泥沙，還有數不清的珊瑚礁和岩石。這些深藏在水下的物質，給疏浚業帶來了不小了的挑戰：質地堅硬、輸送距離長、工況惡劣……傳統的絞吸船已經難以繼。由於保護生態環境和島礁偏遠等原因，以往通過炸礁可以完成的工程，現在不得不轉由重型子航絞吸船來承擔。

王健介紹，「天鯤」號船長140 米，寬27.8 米，最大挖深35 米，總裝機功率25843 千瓦，設計每小時挖泥6000 立方米，絞刀功率6600 千瓦。根據地質條件，配置通用、黏土、挖岩及重型挖岩4 種不同類型的絞刀，可以開挖單側抗壓強度50兆帕以內的岩石。

也就是說，如果開挖大概就是一米深的土坑，「天鯤號」一小時可以挖一個足球場那麼大，並且將挖起的海沙、岩石以及海水混合物輸送到最遠15000 米的地方；如果挖掘填滿一座「水立方」，只需要6 天半的時間，還能將挖上來的泥沙岩石吹填成陸地。因此，也被網友們稱為可以一鍵建島的「造島神器」。

與現役亞洲最大的自航絞吸挖泥船「天鯨」相比，天鯨號」由中德雙方共同設計，很多設備比如鋼樁台車系統都來自進口。而「天鯤號」完全由我國自主研發，專用設備等都已經實現國產化。「天鯤號」不僅是國內首艘從設計到建造擁有完全自主知識產權的重型自航絞吸船，也是國內首艘採用全電力驅動型式的自航絞吸船。

從合作到獨立建造，「天鯤號」的成功研製，實現了我國重型自航絞吸船關鍵技術的突破，以及核心技術的掌握，也標誌著中國疏浚裝備研發建造能力進一步升級，中國疏浚產業進入了世界先進水平，「中國已經具備了在全球任何海域建港的技術和能力，『天鯤號』也已經具備在世界上任何海域航行的能力。它造好之後，我們就有足夠的能力跟世界上其他疏浚公司競爭任何一個疏浚工程了！」顧明說。

同時，「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和當前國際最先進的自動控制系統，可實現自動挖泥、監控及無人操控，極大提高了作業效率。

「天鯤號」監造組船體工程師孔凡震表示，「天鯤號」的設計建造成功，歸功於三大問題的解決：「第一是挖硬和大產量的問題；第二是遠距離輸送的問題；第三是定位的問題。」

據悉，絞刀電機額定功率6600KW 的「天鯤號」，最大功率可達9900KW，兩台驅動電機可根據挖掘功率的需要單機或雙機運轉，並且能夠根據土質的變化更換四型絞刀頭，可在挖掘淤泥、黏土、密實砂質土、礫石、強風化岩以及抗壓強度在50MPa 的岩石中來回切換。

而總功率達到17000KW 的泥泵電機，也讓最大排距15000m 成為現實。「全船的排泥管都採用的是雙層複合高耐磨材料，可以大大提高吸排泥管路的耐磨性能和使用壽命。」孔凡震介紹說。

記者發現，相比於其他挖泥船，「天鯤號」的橋架要更加龐大，重量達到1600 噸。孔凡震解釋說，隨著世界和國內經濟的迅速發展，挖泥船作業工況的日趨嚴峻，大多在外海施工，風大浪急，重橋架可滿足挖掘高強度岩石的需求。且橋架配置的世界最大的波浪補償系統，可抗擊浪高4 米的大浪，而其全球首創的重型絞吸船配置的鋼樁台車/ 三纜定位雙定位系統，更是保證了船體在大風浪工況下的安全施工，「在這樣的多重保險下，挖泥船穩穩的固定在海面上，依靠絞刀頭呈扇形面運動，左右橫掃打碎岩石，在海底開闢出一條『高速公路』。」

「國之重器」乘風而起航

「天鯤號」將於明年上半年投入使用，到時將真正成為建設中國海疆的「國之重器」。而為了這一天的到來，天航局在技術體系和人才體系上都做出了精心的布置和安排，十數年如一日，積累出藍海中馳騁的信心與勇氣。

挖泥船除了在航道疏浚和港口碼頭建設領域發揮重大作用外，還催生了經濟的新一輪發展。連雲港海濱新城項目、港珠澳大橋珠澳口岸人工島項目等一批重點工程，其用地大都來源於挖泥船的「填海造地」。

通常，挖泥船新船型的開發由船舶設計單位或製造單位來完成。作為一家施工單位，天航局對於涉獵該領域，自有著獨到的見解。顧明解釋說，儘管「天鯨號」是由當時技術最先進的荷蘭造船企業設計，但在實際使用過程中，他們也發現了一些問題，而這些問題「只有施工企業在實際運用中才最容易發現」。在邊改邊用的過程中，天航局的技術團隊積累了更多的經驗。而且對於這項技術和資金密集型的工程，天航局以積跬步至千里的精神，僅與疏浚有關的課題就立項研究達到400 多項。

「以前我們的挖泥船都是整船購買，國外造船企業緊緊的提防我們，我們提出問題人家也不解答。現在，換成我們要小心防範技術外流啦。」談及我國疏浚裝備自主設計製造的過程，中國船級社江蘇分社總經理張凱喜悅之情溢於言表。

自2006 年中國第一艘擁有完全自主知識產權的現代化大型絞吸挖泥船「天獅」船打破了國外挖泥船的技術壟斷後，中國挖泥船建造水平到突飛猛進的發展，並帶動了我國挖泥船絞刀、耙頭、泥泵等關鍵機具，裝備及零部件的國產化之路，帶動了我國疏浚裝備從中國製造到中國創造的轉變。

為了適應國際國內疏浚產業的發展，21 世紀初期，天航局開始組建一支專業隊伍，「分專業」的開始了對挖泥船的技術研究開發。迄今，這支隊伍已經壯大至400 人左右，形成了「一心一院一室一站五體」的研發體系：一個國際級的企業技術中心，統領整個技術裝備和工藝研發；一家設計院作為主題研究單位；一個全世界最大的疏浚實驗室，專註於管道輸送技術、鉸刀、耙頭等關鍵零部件和技術研究；一個博士後工作站；五個主業公司，作為轉化基地來實際應用科研部門的研究成果。

「『一心一院一室一站五體』是我們的技術研發體系，我們還把疏浚產業劃分成了鉸刀、泥泵、自動化控制等十個專業等，由專業人員在分兵把手的研究，建立了一套符合疏浚技術的研發隊伍。並與高校院所等學術和科研單位聯合攻關，攻克了一系列技術難題。」顧明認為，走產學研用自主創新的路子，技術體系和人才體系缺一不可，「我們有這個自信，不遠的將來，超越國際上最強的技術。將來工程需要什麼樣的船，我們就造什麼樣的船。」

王健告訴記者，目前「天鯤號」已經完成陸地建造的最後一個階段。下一步，將進入舾裝和設備、系統調試試驗階段，預計明年6 月投入施工生產。

中國要變成強國，必須走向海洋。這一步，已經邁出。

11 月3 日上午10 時許，隨著三下嘹亮兒悠長的汽笛聲響徹長江口，「天鯤號」纜繩徐徐放開，緩緩駛出船塢。這一「國之重器」，下水而動，御浪而行，乘風起航。

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