從買二手貨，到對外出口限制，“地平線編輯器”的國產自主化之路_風聞

1966年，為了建設天津新港，國家特批了170萬英鎊，約等於4噸黃金的價格，從荷蘭買回來一艘技術已經過時了的耙吸式挖泥船。

1985年，又高價從日本進口了一艘絞吸挖泥船，儘管只是每小時挖2500立方米的中型挖泥船，但已經是當時國內最先進的。

2001年，“貨改耙”工程啓動，10個月後，船艙容量12000立方米大型耙吸挖泥船“新海象”正式亮相，這也是中國當時最大的挖泥船。

2002年，上海交通大學在中交集團、交通運輸部長江航道局、中鐵建港航局集團和大型疏浚企業支持下，開始了大型絞吸式挖泥船設計技術研究及專用疏浚設備開發。上海交通大學也因此被稱為“絞吸式挖泥船世家”。

2006年，中交集團天航局新建造的3000m3/h絞吸式挖泥船——“天獅號”在南通港閘船廠順利下水。

我國第一艘具有完全自主知識產權的“天獅號”挖泥船的問世標誌着我們大型挖泥船事業的正式起步。

2010年，由上海交通大學與德國VOSTALMG公司共同設計，招商局重工負責建造的挖掘效率為4500m³/h挖泥船天鯨號亮相。“天鯨號”裝機功率、疏浚能力均居亞洲第一、世界第三。

2017年5月，中國商務部發布公告：為維護國家安全，對大型挖泥船實施出口管制，未經許可任何單位和個人不得對外出口。

2019年，亞洲最大的重型自航絞吸船“天鯤號”完成通關手續，從江蘇連雲港開啓首航之旅，完全由我國自主研發、建造的疏浚重器“天鯤號”正式投產首航。

從重金購買淘汰挖泥船到大型挖泥船實施出口管制，中國挖泥船行業經歷了風風雨雨的60年。

為何我國需要挖泥船？

在貿易高度全球化的今天，海運成了國際貿易的一條重要通路，但與公路、空運有着本質區別的點在於，世界上絕大多數水體都是自然形成的，那麼想要通過海運進行貿易之前就需要先確保航道通暢。

尤其是對於我國而言，兩大水體長江、黃河分別位列世界河流含沙量第四位與第一位，每年有大量的泥沙堆積在入海口。

大量的泥沙堆積不僅造就了中國第三大島嶼崇明島，還堆積起來了一道攔門沙。攔門沙攔住的便是世界第一大港口上海港的交易航路。

以目前長江的含沙量計算，每年在入海口將堆積大約6000萬立方米的泥沙，相當於64個水立方。

如不解決疏浚問題，世界第一大港上海港將成為名副其實的花瓶港口。

挖泥船作為一種工程船，不僅可以清理攔門沙，還可以將多餘泥沙填海造島。世界最大的人造島嶼之——迪拜棕櫚島就是依靠挖泥船進行填海造島完成的。

造島對於土地資源匱乏而海洋資源豐富的國家意義約等於點石成金，而我國剛好有一片區域同樣海洋豐富，而土地資源匱乏，那就是南海。

南海作為我國領土不可分割且十分重要的一部分，分佈着無數島礁，但由於自然條件等因素，部分島礁經常會因為潮起潮落被淹沒在海水之下，十分不利於戍邊士兵鎮守。而挖泥船則可以以天然島礁為基礎建造適合人類居住生存的人造島嶼。

2013年，國產挖泥船天鯨號就在南沙作業超過200天，接連打造了美濟島、渚碧島、永暑島、華陽島、南薰島、東門島、赤瓜島、永興島等8座人造島嶼，由於島嶼的形狀酷似航空母艦，因此也被網友們稱為永不沉沒的航空母艦。

從上海港的攔門沙到南沙的“航空母艦”，挖泥船憑藉一手泥沙消失術和憑空造土術，也被叫做“地圖編輯器”。

也就是説，中國擁有了挖泥船的自主研發技術就等同於擁有了中國地圖的編輯功能。

挖泥船的國產化開端

在相當長的一段時間內，國際疏浚市場被荷蘭、比利時等國的四大疏浚公司擁有，大型挖泥船技術被國外長期壟斷。亞洲、非洲國家在疏浚行業毫無話語權可言。

在當時，中國挖泥船起初完全沒有自主生產能力，面朝黃土背朝天的中國工匠天生對於大海的親近程度不如海洋文明的子女。

而疏浚行則又是海洋工程中十分冷門的一個分支，中國想要開闢疏浚挖泥船，最初只能靠買買買。

但只靠進口，挖泥船的費用十分驚人，而長江口的航道疏浚工作需要大型挖泥船，買新的太貴，且等待時間太長。

上海航道局領導層最初基於成本和時間的考慮，打算採用國內外聯合設計、國內建造、關鍵設備引進的穩妥建造模式。

但在與外方洽談的過程中，外商依仗自己在疏浚行業的龍頭地位，提出所有疏浚設備必須他們供貨，否則不同意提供基本設計的霸王條款。

外國靠不住咱就自己造。

中國船舶工業集團公司第708研究所副總工程師費龍帶着設計團隊，開啓了大型挖泥船“國輪國造”的歷程。

面對我國第一艘自主設計的大型挖泥船，設計團隊進行了大量的技術攻關和技術創新，如肥大船型線型開發，“一拖三”複合驅動技術，雙軸發主電站，PMS功率管理系統，集成控制綜合平台系統，高效主動耙頭，溢流、消能新技術，預卸泥門、大型錐形泥門等疏浚設備研發技術。

最終，被譽為“神州第一挖”的新海虎號正式下水，成本比進口挖泥船低了30%。

隨後，上海交通大學與德國VOSTALMG公司開啓了耙吸式挖泥船的共同設計。成功打造了裝機功率、疏浚能力均居亞洲第一、世界第三的“天鯨號”。

中國挖泥船中的佼佼者——天鯤號

而在中國眾多挖泥船中，佼佼者的應該非天鯤號莫屬。

天鯤號船長140米，型寬27.8米，型深9米，設計吃水6.5米，挖掘深度6.5米到35米，淺挖時，提升橋架，深挖時，通過橋架轉換加大挖深。這個設計理念是在挖泥船領域是從未有過的，但實際建造難度也是呈幾何級數增加。目前世界上僅天鯤號具有此功能。

天鯤號總裝機功率25843千瓦，設計每小時挖泥6000立方米，絞刀額定功率6600千瓦，配置有通用、黏土、挖巖及重型挖巖4種不同類型的絞刀，這意味着它不僅可以挖泥挖沙，50MPa強度的風化岩石、珊瑚礁挖起來都會很輕鬆。

作為我國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式挖泥船，天鯤號的挖掘系統亞洲最強，遠程輸送能力也是世界第一，其泥泵電機總功率17000千瓦，最大設計排距15公里，一天便可以在15公里之外堆出一個足球場的面積的人工島。更重要的是，它可以實現全智能化，一個按鍵，就可以實現自動定位，自動挖泥作業，極大地減輕了對操作人員的技術要求。

絞吸挖泥船的核心是絞刀，承載它的叫橋架。天鯤號橋架裏面搭載了絞刀以及各種電機設備，總重量達1600噸，高度相當於14層樓高。

難以想象的是，將這個1600噸重的橋架嵌入挖泥船船體，安裝間隙只有13毫米。

這對橋架與船體的製作精度提出了相當高的要求。但是，船體和橋架由於體積過於龐大，且都是露天製造的，白天作業時一面有陽光，一面沒有，船體與橋架兩側的材料温度不同，產生的形變難以忽略，如果正常建造，勢必會導致最後的成品因精度不達標而報廢。

生產部部長張立新表示：“要對抗白天光照不均勻，一個有效的方法，是要找到鋼板最穩定的時間段，特別是在高温季節。”為了尋找鋼材最穩定最適合作業的時間段，工程團隊對鋼板採用了24小時跟蹤測量，最後發現晚上某段特定時間鋼材的變化最小，最穩定。

於是工人們每天工作的時間從深夜開始，持續了兩個多月。

質量部副部長李曉波談到，“天鯤號”採取分段建設再拼裝的製作工藝，全船共分成96段建設，一般船舶的建造拼接誤差為±4—6毫米，而“天鯤號”的分段誤差只有±2毫米，橋架的拼接誤差只有±1毫米。

這個龐然大物造成之後，最終要與船體連接。常規挖泥船橋架與船體的連接處就是一副水平絞合點，而“天鯤號”設計了上下兩副水平的絞合點。

橋架與船體的連接處，共有12個絞點，船體6個，橋架6個。連接點的軸孔與軸必須嚴絲合縫，不能產生空隙。空隙太大，就會產生振動，加快軸和套之間的磨損，對橋架非常不利。

這些獨立耳軸點要相對接上並插上軸，才能將船與橋架固定，而軸與連接點的安裝空隙僅為3毫米，約等於3個手指甲的厚度。這意味着耳軸與軸孔的總誤差不能超過1.5毫米。為實現這一點，耳軸自身的零部件誤差不能超過0.03毫米，誤差不能塞進一根頭髮絲。

天鯤號最小軸孔的直徑只有62釐米左右，大約是一個成年人身體的大小。焊接工人鑽進去，幾乎沒有移動的空間，對於在孔軸上方的焊接處，工人有時還必須躺着，仰面朝上焊。

按工藝標準，鑄件要加熱到150攝氏度以上，然後工人再進入孔軸，完成焊接工作。150度，距離工人不到50cm，對每位工人來説都是巨大的考驗。產線實行輪班制，2-3個人一班進行輪換作業，每個焊工只能工作10分鐘。

在狹小的孔軸空間中，穿常規的焊接防護服會加寬工人的臂膀寬度，提升作業難度，棉襖在這種情況下反而成為了隔熱工作服。但是即便有了棉襖的保護，工人們在仰面焊接時仍會有火花落在焊工身上，生產部車間副主任沈超回憶道：“當時完成焊接工作後，幾乎每個焊接工人的身上都有傷疤……”

在中國焊工的不懈努力下，“天鯤號”的焊接交出了漂亮的答卷：全部焊接長度1.4765萬米，通過2653張X光探測，合格率達到了99%以上。

軸孔製造完成，如何將1600噸的橋架安裝到位，對工程團隊來説又是一道考驗。

橋架上裝有100多項精密設備，無論是那一個都經不起絲毫的碰擦。橋架對接船體的平移行程只有30米，但如何精準無碰撞平移一個1600噸的龐然大物是一個非常棘手的問題。光是評估平移方案，製造放就耗費了兩年的時間。

傳統挖泥船的解決方案是利用吊車將橋架吊起來，平放入船體，但是，船塢吊車的最大吊重能力只有500噸，而天鯤號作為亞洲最大挖泥船橋架本身突破了1600噸，吊車無法吊起橋架。

在眾多個工程方案中，施工方最後選用了軌道平移的方式，成功將船體與橋架對接，天衣無縫。並採用起橋絞車應急電機，將橋架尾部成功吊起。

天鯤號正式待命，準備啓航。

2018年6月12日，“天鯤號”完成試航，船舶的動力系統和推進系統等設備經受住了海洋環境的考驗。2018年11月12日，“天鯤號”自動挖泥系統調試成功，開啓了我國無人操控全自動挖泥的新時代。

2019年1月16日，科倫坡港口城項目完工，這個在太平洋的“人造海島”，是我國為斯里蘭卡修建的，我國也因此獲得了港口99年使用權。

2019年3月12日，“天鯤號”正式投產，承擔“一帶一路”沿線國家工程建設任務。海外施工期間，“天鯤號”成功“啃”下硬度高達70兆帕的岩石，挖掘系統性能發揮遠超設計標準，且全船電力系統、推進系統、鋼樁台車系統、智能集成控制系統等均經受住了實戰檢驗。

如何正確看待天鯤號

船舶監造團隊王健組長對我國天鯤號的評價是：“我可以負責任地説，我們在荷蘭、比利時之後排名世界第三。”

事實上，作為新一代的絞吸式挖泥船，比利時DEME公司研發的"Spartacus"號更是所有CSD疏浚設備中第一個引入LNG動力的，其特色包含了一套LNG動力推進系統和切割系統，也將是歐洲第一艘持有綠色牌照的疏浚船，當然這艘船也由IHC荷蘭船廠全權承造。用知乎某大佬的評價來説：我們距離世界先進水平至少有8年的距離。

在疏浚領域我們的發展真的存在很大的問題嗎？才會與世界第一差距8年時間？

事實並非如此，甚至可以説是恰恰相反。

疏浚挖泥船作為一種工程用船，最大的作用在於工程能力，當我們需要疏航與造島時，提供足夠的工程能力，能夠高速高效地完成工程任務。或許挖泥船可以在一定程度上反應國家的海上工程能力，但如果僅憑藉天鯤號與世界第一之間的距離，感嘆我國疏浚行業發展緩慢，那這個人多少有點社會危害性。

作為世界第二大經濟體，對我們來説，首要核心任務是發展，而不是方方面面，各行各業都做到世界第一。甚至，很多行業或者產業的發展任務並不是我國的主要戰略目標，可以通過全球市場共謀發展，補齊製造業短板。即便是世界第一大經濟體的美國，也無法保證在所有行業中穩固第一的角色。

拿前不久的英特爾新疆事件來談，很多人反思最多的一個問題就是“H&M對新疆提出不正當言論時，我們可以抵制H&M，英特爾發出不當言論時，我們該如何抵制呢？”

很多時候“中國製造”拋開國民自豪感以外，我們更應該看到的是，憑藉中國製造為我們贏得的話語權，在國外卡脖子時，我們可以自給自足，在國外企業發表不當言論時，我們可以大膽抵制。

當我們需要捍衞南海領土時，天鯤號可以説一聲“正在駛向中國南海”！

參考文獻《匠心磨礪 國之重器——天鯤號製造團隊紀事》