中国人也能建自己的深海钻探船
武汉专家为“梦想”号设计最强大脑
湖北日报全媒记者 许旷 通讯员 李洁 王奕霖
11月17日,我国自主设计建造的首艘超深水大洋钻探船“梦想”号在广州正式入列。这意味着,我国成为继美国、日本之后世界上第三个拥有深海钻探船的国家。
国之重器,湖北力量。为“梦想”号设计“智慧大脑”的,正是在汉单位中国舰船研究设计中心。
图片来源:新华社。
11月22日,中国舰船研究设计中心“梦想”号钻探船项目团队,向湖北日报全媒记者独家讲述了他们参与设计和建造“梦想”号的故事。
冲破国外技术封锁
深海钻探被誉为海洋科技“皇冠”,深海钻探船被称为海洋科技“航母”。
全球深海钻探领域,具备数千米钻探能力的钻探船,仅有美国“决心”号和日本“地球”号,“决心”号已于今年9月退役。
2017年底,“梦想”号大洋钻探船建设项目任务正式获批。有“战舰摇篮”之称的中国舰船研究设计中心,承担“梦想”号综合信息系统及智能船舶系统的研制工作。
图片来源:新华社。
“梦想”号是我国自主设计建造超深水大洋钻探船的“首艘”,该中心设计团队面对的是没有现成经验可参考的无人区。
“接任务后,我们走访了国内参与科学钻探和地质调查的科学家,对科研钻探船的数十种作业系统,进行全面整理和分析,掌握了钻探船协同作业流程和功能界面详细需求,最终可行性研究报告得到各方认可。”项目总设计师王兴众说。
自2000年以来,中国舰船研究设计中心牵头设计“大洋一号”等10多艘科考船,填补国内多项空白。这些也为设计团队提供了大量参考。
就在团队准备大干一场时,意想不到的事情发生了。
在项目进入深化设计阶段,一天下午,项目组收到消息:某国外厂商突然提出拒绝合作。
“这意味着前期大量选型、设计工作化为泡影。”项目副总设计师谭亮说。
摆在项目组面前的只有两条路,要么请求国外厂商继续合作,要么该部分自力更生、自主研发。
“核心关键技术讨不来,必须靠自己。”经过商议,项目组成员决定:“不蒸馒头争口气,国家自己的船我们自己做!”
时间紧、难度大,面对一个个无人区,项目组不分昼夜地工作。青年组员寇兴华积极参加船东组织的国内外设备单位产品介绍会,将国外设备的特点与问题深深刻在脑海里,回来再进行反馈。
经过一年多刻苦攻关,他们冲破国外技术封锁,完成综合信息系统256份技术图纸编制,多项技术都是在国内科考船舶中首次应用。
接下来,他们又协助建造方,把蓝图变为现实,让“梦想”号拥有全球规模最大、最先进的科考船综合信息系统,可实现开采、监测、管理等功能的高度智能化和自动化。
最强大脑支撑“梦想”远航
团队设计的“智慧大脑”,对“梦想”号意味着什么?
王兴众介绍,“梦想”号的综合信息系统有13个子系统、1000多个终端,覆盖全船2万多个监测点,如同一个海上移动的信息化数据中心,能实时汇聚分析来自船舶和海洋的各种数据,相当于拥有了‘智慧大脑’,实现全船态势综合感知、钻采作业全过程监测、实验智能协同及船岸一体化。
图片来源:新华社。
从通信网络到智能安全,从云数据处理到实验室管理,这个“智慧大脑”,为海洋探索提供全方位支持,让科学家的大洋钻探之旅更加智能化。
“梦想”号建有基础地质、古地磁、微生物等9个实验室,总面积超3000平方米,比日本的“地球”号提高三分之一,装配各种精密实验仪器超过150台(套)。
项目副总设计师黄金锋介绍,船载岩心库和岩心自动传输存储系统,实现岩心全自动化转运和研究。在进行岩心实验时,钻探船内部岩心实验数据信息可以实时共享,并实现船岸一体化协同,实现船载实验室内部和船岸协同实验数据分析。
“在综合信息系统支持下,操作钻井系统钻取深海岩心,再操作全球首套船载岩心自动传输存储系统,深海岩心一出水,就可以快速被传送至船上实验室,方便科学家开展实验研究。好比鱼虾从海里捕捞上来后,一部分直接加工处理,剩下的放冰柜里储藏保鲜。”项目团队成员陈曦说。
2023年初,钻探船综合信息系统即将进入陆试阶段。项目组迎来国内首个大型民船陆上集成试验的考验。
“传统信息系统存在‘建成即落后’的问题,项目组打破设计惯性思维,采用边试验、边验证、边优化、边迭代的设计思路,做了大量模拟器、模拟接口,进行了110多项试验,最终验证并完善了设计。”项目团队成员周纪申介绍,为了确保智能化的持续领先,“梦想”号还参考顶尖舰船设计,预留了大量的升级接口,以备未来及时优化。
2024年11月4日,“梦想”号迎来23位院士上船鉴定,中国工程院院士、中国第一艘航母辽宁舰总设计师朱英富高兴地评价该船“信息化程度很高”。
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