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首艘国产大型邮轮长啥样?为什么说“比航母还难造”?

“爱达·魔都”初步掌握重量控制、减振降噪和安全返港三大核心技术

来源:南方都市报     2023年06月23日        版次:GA08    作者:综合

  首艘国产大型邮轮“爱达·魔都号”。

  休闲娱乐设施

  医疗设施

  休闲娱乐设施

  餐厅

  样板舱

  救生设施

  6月6日13时30分,中国首艘国产大型邮轮“爱达·魔都”号在上海顺利出坞,这意味着,邮轮已进入最后建造阶段。邮轮出坞后,将开启码头系泊试验、出海试航和命名交付的决战周期。邮轮计划于今年7月和8月开展两次试航,并将于今年底交付,明年开始正式运营。

  长323.6米、宽37.2米、总吨13.55万吨,首艘国产大型邮轮除了体量大,还有功能“全”。24层楼高,拥有2826间舱室,可容纳6500多人,如同一座“移动的海上城市”……

  2500万个零部件、2万多套设备、136个系统、500余家全球供应商……首艘国产大型邮轮既是我国船舶工业攀登的又一座高峰,也是带动我国邮轮产业发展的标志性产品。

  “爱达·魔都”号内部究竟长啥样?为何造一艘大邮轮“比航母还难造”?一起来揭秘。

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  建造难度有多大?

  2500万个零部件的“巨系统”工程  

  长323.6米、宽37.2米、总吨13.55万吨,首艘国产大型邮轮给人的第一印象就是“大”。除了体量大,它区别于其他大型船舶的突出特点还有功能“全”。24层楼高、拥有2826间舱室,可容纳6500多人,船上豪华酒店、影院剧场、水上乐园一应俱全,如同一座“移动的海上城市”。透过这些直观印象,打开首艘国产大型邮轮的“数据包”,会发现它是一个真正的“巨系统”工程。

  中国船舶外高桥造船有限公司总经理、大型邮轮项目总设计师陈刚介绍,这艘大型邮轮拥有136个系统、2万多套设备,电力系统的总功率达到62.4兆瓦。零部件数量高达2500万个。电缆布置长度达到4300公里,相当于上海至拉萨的铁路距离。

  “这些庞大的物量和复杂的工程界面需要不断细分,厘清系统之间的逻辑关系,制订出详细的工程计划,计划条目就超过10万条。”陈刚说,“更重要的是,大型邮轮是游客度假休闲的场所,既要安全、平稳,又要豪华、舒适,建造标准远高于其他船型。”

  如同人体一样,要将全船的“血液系统”“消化系统”“神经系统”等进行集成、配合并有效运转,是对系统总装能力的巨大考验。大型邮轮建造难度不仅在于工程浩大,更在于精细管理。比如,空船重量的微小偏差都可能导致载重吨的较大变化,要将偏差降到最低才能保证船体稳定性和游客舒适度。

  自2019年10月18日首艘国产大型邮轮正式开工至今,3年多来,项目工程稳步推进。截至目前,总体进度达到93%以上,内装进度达到85%以上,预计将于今年底完工交付。

  5月19日,首艘国产大型邮轮船名发布,取名为“爱达·魔都号”,寓意“从上海出发,爱达世界”。运营方中船嘉年华邮轮首席执行官陈然峰介绍,首艘国产大型邮轮交付后,将从上海出发,执航日本及东南亚航线,还将适时推出“海上丝绸之路”中长航线。  

  6万份图纸的“数智化”工程  

  “造个船壳子并不难,难的是怎么建造一座移动的海上城市,如何把城市功能集成到船上。”上海外高桥造船有限公司邮轮内装部副部长陈斌毅介绍,邮轮在大海航行,要经受风浪考验,要自己解决供水、供电、排污等基本问题,还要满足5000多人各种休闲娱乐需求,在有限空间实现如此繁杂的功能,邮轮建造几乎是以毫米为精度单位,“系统工程既庞大又精密”。

  外高桥造船总装二部副部长薛亚宾举例说,H1508船仅剧场观众席台阶下的电缆布置量就有二三十公里,比一艘30万吨油轮的全船电缆总量还要长。实际建造过程中,为保证房舱和公共区域层高达标,隐蔽工程的空间被一再压缩。“在游客看不见的地方,管子挨着管子,将空间塞得满满的,一旦返工,牵一发而动全身。”薛亚宾说。

  这艘大型邮轮的设计图纸多达10余万页、重达2吨以上,依靠传统的设计、发图、建造施工方式,无法完成如此庞大复杂的工程,实现设计建造的“数智化”升级是必由之路。

  首艘国产大型邮轮进入生产设计阶段就分解出6万份图纸,如果采用传统的二维建造模式,不仅工程量巨大,还容易出现数据偏差。

  中国船舶外高桥造船有限公司生产总监、邮轮内装部部长吴晓源介绍,“数据的读取、标注、梳理是一项浩大的工程,目前投入的设计工作已经超过180万工时。”

  据介绍,首制国产邮轮分为675个分段,仅邮轮管材技术规则与空间的排列组合就多达1305种。借助邮轮设计,船厂的数字化设计技术也得到了进一步升级。  

  超500家全球供应商的全产业链工程  

  邮轮的整船零件数相当于C919大飞机的5倍、是“复兴”号高铁的13倍,2500万个零部件带来的“采购难题”可能要超越绝大多数“重器”和超大工程。目前,首制邮轮主要设备、内装材料仍依赖进口,国产化率不高。

  邮轮上都是定制化产品,规格高,需求量有限,小厂技术能力不足,大厂又不愿做赔本买卖。以防火隔音的绿色环保材料蛭石板为例,中国是全球最大的蛭石板产地,就因为没有技术和认证,首制邮轮所用蛭石板需要全部进口。国产粗加工的板材运到海外,再加工后转回国内,价格翻了五倍。

  邮轮上的二十几部电梯、能为六千人服务的中央空调等,目前都只能进口。陈斌毅曾对媒体讲过一个故事,为了船上一个玻璃啤酒罐,他曾找遍全国厂商,最终发现只能进口。因为全世界只有德国一家公司生产玻璃的啤酒罐,价格很高且每年产量有限。

  外高桥造船总装二部副部长薛亚宾介绍,为建造首艘大型邮轮,已跨行业、跨地区吸纳超500家全球供应商,并且在邮轮内装领域与来自美国、意大利的54家服务商建立合作。

  B

  核心技术有哪些?

  如何控制重量?  

  重量控制、减振降噪和安全返港是贯穿邮轮全生命周期的三大核心技术。外高桥造船已经初步掌握了这三大核心技术。

  邮轮建造对重量极为敏感。首制国产邮轮设计总重为13.55万吨,船身自重约6.5万吨,建造偏差仅有几百吨,不到船身重量的百分之一。与普通货船不同,邮轮自重每增加1吨,意味着登船物资或人数就要减少,这对船东来说是真金白银的损失。

  为了从源头控制重量,首制国产大型邮轮大量使用了4-8毫米薄形钢板。钢材运进外高桥造船厂时,十几米长的薄板显得十分“纤弱”,像是巨型面条,被小心翼翼地卸载,整个运输过程中,薄板时刻保持平直状态,被送进车间裁切。外高桥造船增建了邮轮专用薄板智能生产车间,采用激光切割、激光复合焊等技术,提升薄板调运、切割、加工和建造的效率与精度。  

  如何安全返港?  

  海上航行最怕晕船,如何在风浪中保持船身的稳定灵活?邮轮的设计参与者、上海外高桥造船有限公司开发部负责人李嘉宁介绍,压低重心能获得更好的稳定性,但复原力矩过大,回正速度过快,又容易让人晕船,因此需要反复计算,来选择最佳的稳定性能。

  “简单地说,安全返港的基本原理就是合理的冗余和备份。船上最重要的13+1个系统准备两套,确保其中一套发生故障时,另一套还能保持运转。”李嘉宁表示,两套系统的难点在于成本控制和重量控制,关键是如何科学布局,合理地进行冗余备份设计。基于此,首制大型邮轮的5台大功率发电机按照2大3小分成两组,分别布置于艏、艉两个机舱。一旦发生火灾或进水意外,邮轮上5000多人将根据所处位置按设定好的路线逃生到船上各处集合站。“设计结果可以引进,原理只能自己摸索。”李嘉宁说,在邮轮从0到1的设计和建造过程中,还填补了诸多技术空白,设计人员仅疏散仿真分析的建模就花了近一年时间。  

  如何减振降噪? 

  振动和噪声评估是国产邮轮目前尚未完全攻克的难题之一。“一个房间里,不同物体能产生多大噪音,减振降噪材料又能起到多大效果?这些数据最好在设计阶段就完成评估,一旦完工,修改难度极大,而局部增加隔音材料,又会影响船身重量。”李嘉宁说,除了利用专业的仿真建模软件进行分析,还必须有准确的设计输入条件。目前,通过建造两艘邮轮,外高桥也将不断收集和丰富主要振动噪声源和大部分隔音材料的数据。

  C

  首艘国产大型邮轮有多牛?

  满载时可搭载5246名乘客  

  我国第一艘国产大型邮轮取名“魔都”代表它是上海设计、上海制造的,还有一层含义是,通过“奇幻缤纷的魔力、文化交融的魔幻、潮流时尚的摩登”,为游客提供更良好的体验。“爱达·魔都”号总吨位为13.55万吨,入级英国劳氏船级社(LR)和中国船级社(CCS)。总长323.6米,型宽37.2米,最大吃水8.55米,最大航速22.6节,最多可容纳乘客5246人,拥有客房2125间。  

  有海上最大免税店  

  在超过4万平方米(将近6个标准足球场)高达16层的庞大上层建筑生活娱乐公共区域,设有大型演艺中心、大型餐厅、特色餐馆、各色酒吧、咖啡馆、艺术走廊、SPA、水上乐园等丰富多彩的休闲娱乐设施,还有海上最大的免税店,融合人工智能和STEAM课程的海上探索营以及5G信号覆盖。

  客房:降噪值达53分贝  

  装修整体为北欧风,色调简洁,其选材能够满足船舶最高等级的舒适性和防火标准要求;板材及防火门的降噪值达到了53分贝。  

  餐厅:可容纳1500多人同时就餐  

  整个邮轮上一共有9个餐厅,其中自助的免费餐厅有3个。船尾的餐厅横跨了两层甲板,用白色的旋转楼梯作为连接,一共可以容纳1500多人同时就餐。  

  休闲娱乐:仅大剧院就可容纳800多人  

  配置了剧院、水上乐园、艺术走廊、健身房、球场等休闲娱乐设施,其中大剧院可容纳800多人。还有海上最大的免税店、融合人工智能和STEAM课程的海上探索营、5G信号覆盖等。  

  医疗中心:手术设施配有无影灯  

  诊室里配备基本的手术设施,包括无影灯,在船上可以进行一些应急的处理。 

  救生设施:全船6000多人都可登上救生艇  

  邮轮上共配备20艘救生艇,停放在四层甲板上。每艘救生艇长13.35米、宽5米左右、高4米左右。由于是双层结构设计,最多可容纳314人。包括船员和游客在内,全船6000多人都可以登上救生艇。救生艇内的柜子储存了信号弹、应急食品、饮用水等,满足救生过程中所有人员的日常所需。还配备了救助艇、安全救生筏和应急逃生装置。  

  整合:黄亚岚

  综合:新华社、央视新闻、南方+、中国新闻周刊、中国青年报、北京日报

  图片来源:新华社、央视截图

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