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首艘国产豪华邮轮盛装出坞!摘取这颗“工业皇冠上的明珠”有多难?

时间:2023-07-04 02:01:20 来源:科普之家 作者:北京科技报社 栏目:前沿 阅读:707

建造难度不亚于航母!中国首艘世界级国产豪华邮轮盛装出坞,来看我国造船工业真正实力。

记者/段然 编辑/吉菁菁

▲6月6日从上海外高桥造船厂2号船坞盛装出坞的“爱达·魔都”号邮轮,此后它将被移至码头进行舾装作业(图片来源:上海外高桥造船有限公司)

6月6日,上海外高桥造船厂2号船坞迎来了一艘新船的首秀。隆隆的礼花声中,一艘通体白色的庞然大物身系别致的“凤凰飞天”彩带,在岸边无数双期待的目光中,缓缓从船坞驶入黄浦江,在拖船的帮助下奔向系泊码头——这其实只是繁忙的2号船坞一次十分普通的新船出坞作业,但这次出坞的船实在是太特殊了,那高大的干舷、丰满的上层建筑以及船楼与船体融为一体的设计,还有舷侧上书写的船名“爱达·魔都”,无不在彰显着它卓尔不群的气质。

这是中国第一艘世界级国产巨型豪华邮轮,属于“维斯塔”级,船身长达323米,宽37米,标准排水量超过了13万吨,拥有2125间乘客舱室,这些数据正彰显着一个新兴造船强国向新领域发起冲击的万丈雄心。

中国是当今世界无可争议的造船强国,在过去的2022年1月-11月间,新承接的造船订单量占全球总量的51.16%,连续多年稳坐全球造船业的头把交椅。但耀眼的成绩单背后,却也有着不容忽视的事实:新造船舶中,以干散货船、油船、集装箱船为代表的常规船型依然占据着主导地位,这些船型技术含量和附加值普遍较低,中国船舶工业的体量显然不能满足于此。

近年,各大造船企业早已吹响对高附加值船型细分市场进军的号角,最近频繁出现在新闻中的国产液化天然气运载船(即LNG船)就是其中的代表性成果。“爱达·魔都”号的出现,更标志着中国开始将旗帜插向船舶工业的金字塔顶。

既要稳固,又要奢华,豪华邮轮有多难建造?

在不少人的传统认知中,船舶工业的巅峰作品应该非航空母舰等军用船型莫属,以LNG船为代表的高技术船型也是造船业的明珠。而邮轮这种主打消费娱乐的船型,似乎在建造上并不存在太高的技术门槛,更与“大国重器”这一个概念相距甚远。这种观点忽视了一个重要事实:邮轮本身就是兼具高技术、高难度、高附加值这三重因素的工业产品。

而且,由于使用场景天差地别,邮轮的建造难度本身就是一个与其他军用和商用船型大相径庭的概念。比如庞大的船只在复杂海况中穿行,就很容易遇到致命的“中拱”(Hogging)和“中垂”(Sagging)问题,前者是指海浪经过船体时,船舯位于波峰位置,而船艏与船艉则位于波谷位置,相当于波浪将船体从中间“拱起来”。后者正相反,船艏与船艉位于波峰,船舯位于波谷,就好像两只手托着船的首尾两侧把船体给“架起来”。这样对船体的反复拉伸与压缩,会造成船体结构的形变,对船舶的安全性构成致命威胁。

▲船舶的“中垂”与“中拱”问题示意图(图片来源:tunnelbuilder.top)

为解决这一难题,通常的做法是强化船体内部结构,比如增加船体内的桁架结构,提高船体的抗弯折能力。这对于普通军舰和商用船只是再普通不过的解决方案,但放在邮轮上就不适用了。因为邮轮除了考虑船体结构强度外,还要把空间设计纳入重点考量范围。

普通船舶的船舱内可能只是整齐划一的舱室,但邮轮里可是要设置影城、剧院、商城、游乐场等复杂场所的,这些都指向了舒适性这一先决要求。但这些形态各异的场所势必会形成船体内巨大的结构空腔,而这又恰好是船体强度的最大威胁,用增加桁架结构的老办法又会破坏掉整体的空间设计,只能大量使用强度有限的薄板构件。这种面面俱到的苛刻要求,让船舶建造完全超越了普通的钢板切割焊接、分段组装和船体舾装等传统工序,要求设计和建造人员在安全、舒适、美观等几个鸡蛋上跳舞。

而这类相互冲突的需求几乎贯穿于邮轮设计建造的始终。这还只是邮轮所面临的第一道险关。除此之外,海量的娱乐设施让邮轮上的水电等基础设施的设计变得极为复杂,船厂无力在船体建造之外独自承担这些设施的装配工作,只能分包给其他专业制造商,但这又涉及到对各承包商产品的统筹兼顾问题。

另外,虽然邮轮是一款工业化产品,但面对具体航线的需求,就算是同级的邮轮,设计要求和思路也不尽相同,其中个性化定制的色彩非常浓郁,这无疑又进一步加大了邮轮建造的技术难度,令其成为不折不扣的高技术工业产品。而这些对设计和建造工作的精细化与琐碎化的要求,追根溯源还是来自于高端消费市场对邮轮苛刻到极致的需求。

这里是欧洲造船业最后的“自留地”

近年来,邮轮造价一直水涨船高,其背后利润之高也是惊人的。也因此,邮轮行业一直吸引着船舶行业的各路英豪试水。但直到目前,豪华邮轮的建造一直以来被垄断在欧洲各大船舶巨头手上。其中,意大利芬坎蒂尼集团、德国迈尔船厂、法国大西洋船厂、芬兰阿克尔集团这四大巨头就占据邮轮建造市场95%的份额。别看欧洲的造船业早已衰败,世界船舶市场的绝大部分份额都被中日韩分食,但具体到豪华邮轮这一细分领域,不要说中国这一新生力量,就算是坐拥纽波特、英戈尔斯这样的大型造船企业,能够批量生产大型航空母舰的美国,也没能挤进欧洲人主导的豪华邮轮俱乐部。

除了各种指标高得离谱的技术难题之外,限制新手进入邮轮行业的最大阻碍就是行业壁垒。由于欧洲四大船厂垄断了邮轮设计与建造,他们在抢占市场资源的同时,也用自己的产品制定了行业标准,这就让后来者想要挤进来分食一杯羹,就要花费大量时间和精力去培育自己的市场认可度。

本世纪初,一度成为造船业翘楚的日本三菱重工自信心爆棚,开始大胆地向豪华邮轮发起挑战。2001年,毫无豪华邮轮建造经验的三菱,承接了嘉年华集团建造两艘“至尊”级邮轮的订单,这两艘邮轮均由三菱独立设计和建造。但自信的三菱很快就尝到了行业经验不足带来的恶果:由于电气管路设计缺陷和施工操作失误,2002年10月2日建造中的首艘邮轮“钻石公主”号失火,大火迅速在整个上层建筑蔓延,等火势被扑灭后,该邮轮的上层建筑几乎被付之一炬,交付日期不得不延后,三菱无奈将同期建造的“蓝宝石公主”号改名替换成“钻石公主”号,让二号轮先期下水。

▲2002年10月2日,建造中的“钻石公主”号意外失火(图片来源:Gulf News)

三菱并未气馁,10年后又承接了德国阿依达邮轮公司的两艘“亥伯龙神”级豪华邮轮的建造工作,但在一号轮“阿依达·至尊”(AIDA Prima)号建造时,居然三次失火,虽然都被及时控制,但极大拖延了交船日期,让三菱背上了巨额订单违约金,但更严重的是,“阿依达·至尊”号连续失火事件严重损害了三菱重工在邮轮产业的市场信誉和口碑,也让三菱产生了极大的心理阴影,在2号轮“阿依达·珍珠”(AIDA Perla)交付后,三菱随即宣布不再涉足邮轮制造业,日本对邮轮产业的进军最终铩羽而归。

志存高远、勤勉笃行的中国邮轮

要得到市场与行业巨头的认可与信任需要漫长的时间,但毁掉它却只是一瞬间的事情。要想在邮轮行业垄断中寻求突破,分享巨额利润,不能一蹴而就,而是需要足够扎实的技术储备与行业经验。好在中国发展船舶工业向来是稳扎稳打,步步为营。与三菱重工当初一意冒进不同,中船集团的外高桥造船厂选择与行业巨头之一的意大利芬坎蒂尼集团(Fincantieri S.p.A.)和英国劳氏船级社合作,意方负责整体设计与论证,中方负责建造,英方负责邮轮建造的质量管理。在合作中,外高桥造船厂获得了当面向行业巨头请教学习的宝贵机会,同时外高桥造船厂的建造和管理能力也让外方专业人士赞不绝口。

▲维斯塔级邮轮侧视图(图片来源:cruiseind.com)

在这种互利互惠的合作模式下,中国船舶工业迅速接触到了世界顶尖的豪华邮轮设计、建造与管理理念,为国产豪华邮轮的发展积累了难得的知识储备与经验。同时也迅速积累起中国品牌的良好口碑。从目前看,“爱达·魔都”号的建造过程行云流水,非常顺畅,为中国邮轮进军世界市场开了一个好头。

▲6月2日在船坞内注水起浮的“爱达魔都”号邮轮,此后她将进行倾斜试验、舱门注水试验与救生艇脱钩巡游试验(图片来源:香港中通社)

“十四五”期间,中国将深入实施海洋强国、交通强国、制造强国等国家战略,豪华邮轮这颗造船业皇冠上最耀眼的明珠,是中国迄今唯一还未攻克的高技术船舶产品,去年8月,工信部、发改委等五大部委联合发布了《关于邮轮游艇装备及产业发展的实施意见》,为中国邮轮未来发展指明方向。或许,就在不久的将来,我们能够在壁垒森严的邮轮俱乐部里,看到与其他造船巨头平起平坐的中国身影。

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