上海斯迪安自主设计的OSV已形成太平洋造船自己的品牌“SP”
当前,中国海洋平台供应船(OSV)产业可用“热闹”二字来形容。热了,闹了,就是赚不到大钱,尤其在相当多的民营船舶企业里,这种现象屡见不鲜。究其原因,主要是船企没有设计能力,受制于人。
这样的日子,谁愿意过!早在2009年,春和集团旗下太平洋造船就“请长缨”,走上了自主设计的道路。2012年3月,中国首艘自主设计、最先进小型AHTS海工船SPA80交付,设计单位为SDA(上海斯迪安船舶设计有限公司,隶属春和集团旗下太平洋造船)。目前太平洋造船仅SPA80手持订单就达20艘。
目前,太平洋造船自主设计的OSV已形成自己的品牌“SP(太平洋sinopacific英文缩写)”,产品分为SPA系列(A代表AHTS小型海工船),如SPA80;SPP系列(第二个P代表PSV中大型海工船),如SPP17、SPP35、SPP50等。
2012年,太平洋造船荣膺国际海事行业权威机构“Lloyd's List”年度亚洲创新奖。作为全球最大的OSV生产企业,太平洋造船自主设计的理念功不可没:把钢铁设计成“艺术品”––以追求完美艺术境界的精神设计OSV船。
山林中隐现出一条“路”
“艺术家”并非天生的。同样,SDA的设计师们也并非天生是“OSV艺术家”。
2000年前后,国内红火的船市吸引了国外造船力量的涌入。当中国散货船遇见西方OSV,不少国内船舶设计师集体“失言”,包括后来的SDA设计师们。没有前期设计的履历,当太平洋造船旗下大洋造船有限公司建造OSV遇到难题时,SDA的设计师只能干瞪眼。
“对于复杂的系统,我们一无所知;对于技术难点,我们从未接触过”。SDA常务副总、高级设计师李榛忆起当年的“无知”,仍觉得是一种耻辱。再也不能这样过了––SDA要炼“肌肉”。
机会来了。2006年,太平洋集团与美国GPA设计公司合作建造GPA670型船,当时设计全由GPA负责。后来建造GPA254型船时,GPA方面提供前期概念设计和基本设计,接下来的详细设计和生产设计由SDA完成。
机遇千载难逢。SDA设计师们卯足了劲:论证GPA基本设计时,注重消化吸收;有些东西没听过,专家也不知道,就靠自己去领悟;重要环节都设计A、B、C三个方案,选出最优去做。哪怕GPA提供的设计,SDA也还是把图纸重新做一遍。
几艘GPA254型船建造下来后,SDA的设计师们积累了知识,受到了历练。到2008年,做了两三年“学生”的SDA发现了“老师”GPA的设计中有较多不合理处,便提出了升级版AHTS船的初步设计方案,得到了船东和GPA的认可––山林中,隐现出一条“自主设计之路”。
2009年下半年,SDA这只奋进的“幼鸟”感觉是时候了,一个品牌“SP”在他们的心中升腾起来。他们将第一型自主设计的船型命名为SPA80(A:AHTS海工船首个字母;80代表80吨系柱拉力)。
打造自己的线形之美
艺术是美的。船的线型是船舶美的核心。自主设计伊始,SDA就提出要设计拥有自己专利的线型。
流线形,有一种天然的美。SDA设计的SPA80海工船,艏肩部向舯部(船体长度的中部)有着良好过渡(减少肩波);船的中段底部切去舭部形成折角型舭,向船尾段逐渐过渡到园舭(园舭有助于阻力的减少);船的中尾部采用底纵流驳船型线型,底部直线形上翘。
事实证明以上这种独特的、国内前所未有的设计,流线形的外观优美之极。SPA80之后的SPP50,设计师们又在船前部设计了一个大大的、线条感、色彩极强的 “S”(代表太平洋造船OSV品牌“SP”),进一步衬托出了流线形的船体,洒下的阳光也因之律动。
如此的美,并非花瓶,还有“性能之美”:以SDA首款自主设计的海工船SPA80为例,其魔鬼般的身材,卧波航行时的阻力比美国人设计的GPA254减少了13%。2012年7月11日,中华人民共和国国家知识产权局向SDA的新型海洋工程船线型设计颁发了专利证书。
瞄准行业标准优化技艺
艺术品是技艺优化的展示。目前,造船行业出台的标准越来越多。对矢志于要把OSV设计成“艺术品”的SDA来讲,她从来不停留在被动的“法规约束”阶段,而是主动地把主要针对大型传统船舶的行业标准引入到OSV领域,从而带动技术的升级、优化。这一点,已经交付使用的SPA80是最有说服力的,该船排放的二氧化碳比美国人设计的GPA254少得多,其EEDI指数完全达到IMO制定的能效指数标准。原因之一就是:在设计SPA80时弃用柴油机,采用直流、全电力推进系统。
技艺的雕琢永无止境。继SPA80之后,在设计SPP35海工船时,SDA在保留全电力推进系统时,将直流改成交流,并采用了变频技术,同时通过发电机组与推进器灵活组合,让每台发电机保持在最佳油耗点,使得油耗和二氧化碳排放量进一步降低。
考虑到海工船需长时间固定在特定海域,所以,太平造船“SP”系列的海工船都具备动力定位功能。如SPA80、SPP35都具有二级动力定位(DP2)能力,通过多个艉推进器和艏侧推,使船在海面上保持相对位置。即使1台推进器坏了,船的动力定位能力仍在。
SDA设计的海工船,一般都有污油回收能力,其自主设计及已交付的SPA80获得了法国船级社(BV)“清洁船舶(clean ship)”入级符号。而SPP35还能回收低闪点的危险浮油,且能保证7天零排放,满足了法国船级社高等级BV clean ship(7+)的要求。
让“艺术品”蕴含创意
艺术品蕴含着创意。SDA首次将散货船的球鼻艏引入到AHTS海工船,并将其设计成龟背式。从交付使用的SPA80来看,龟背式球鼻艏不仅增加了艏部排水量,而且还减小了航行阻力。
在环保方面,SDA破天荒地把小型AHTS海工船燃油舱设计成双壳,减少因意外而造成环境污染的风险。众所周知,小型AHTS海工船空间布局很小,把燃油舱设计成双壳,而且壳与壳之间还要留有空间,难道SDA的设计师们有“缩骨功”?非也。秘密就在于不墨守陈规:他们一改传统将燃油舱设计在边舱和双层底中的做法,而将货舱区域通道顶端多余出来的空间设计成燃油舱。
深海海洋石油平台常年处于风高浪大的海洋环境中,作为待命、救险、为石油平台服务的海工船,当“逃兵”是不可能的(不像海洋运输船在大风浪到来之前即可改变航向或避风)。然而,棘手的是,出于经济等因素的考虑,中小型的新型海洋工程船不大可能将占据相当舱容量或昂贵的“主被动减摇水舱”或“减摇鳍”纳入应用技术的范围。
“逃”又不能逃,摇又不能摇。最终SDA设计师发明了“减摇装置”,一个类似于鱼胸鳍的改进版舭龙骨。设计师们在船的中段底部切去普通的“片形舭龙骨”,配上由板、圆钢和加强筋组成的坚固三角形箱型舭龙骨。这样的“胸鳍”相比原先的宽度大了40%。从SPA80身上得到证明,在远洋深海的狂风巨浪中,这种独特的、国内前所未有的设计的减摇性比普通“片形舭龙骨”提高10%以上。
让“艺术品”与人和谐相处
艺术品充满着人性。一艘好的船也要体现其对人性的关照。上世纪70年代开始,“绿色船舶”的概念从“海上安全+防止海洋污染”逐渐转向至当前“以人为本”上。对此,SDA设计师们在雕琢“艺术品”时,并未忘了“艺术品”与人的和谐相处。这一方面,SDA颇具匠心的降噪设计可圈可点。
2012年11月,IMO安全委员会(MSC)召开的第91届会议上,批准通过新的《船上噪声等规则》,该规则预计将于2014年7月1日生效。新规则要求10000总吨(GT)以上的船舶的居住、生活和工作处所噪声比现行标准降低5分贝;1600至10000总吨的船舶只需机舱、控制室及机修间外的工作处所噪音由现行的90分贝降为85分贝;1600总吨以下的船舶未作新的规定。
虽然SDA自主设计的SP系列OSV船总吨都在10000总吨以下,较大型运输船受噪声新规冲击较小,但把船舶当成艺术品设计的SDA并不止于低要求:他们以10000总吨以上船舶的噪声控制标准为标杆,确保船员有一个舒适的环境。
通过噪声源理论分析,SDA设计师在优化布置、结构加固、舱室隔音、设备隔振等方面殚思竭虑,潜心钻研。他们设计的海工船,上建、机舱和机舱进出风口、艏侧推室等都用到了绝缘材料,普遍比美国人设计的GPA254要厚50或100毫米(GPA254一般为50毫米)。除绝缘材料外,设计师们还设计了不少弹性连接,用于连接上建住舱衬板。考虑到住舱在机舱上面,是船员活动、休息的场所,SDA还用框架对住舱进行加固,并在地面用了浮动地板。值得一提的是,在设计SPP35时,浮动地板用了两层阻尼材料,而且地板是整块浇注。
“以人为本”并非写在嘴上,追求利润并非“没心没肺”。上述降噪措施的实施,无疑会增加造船成本。但太平洋造船却舍得在这方面科学地花成本。当然,设计时,SDA也会尽量运用自己的“脑髓”,该花的花,该节约的节约。
艏侧推是船舶三大噪音源之一。SDA设计SPA80时,在设备选型时遇到了难题:用德国产的艏侧推价格便宜,但噪声大;用英国产的价格高,但噪声小。由于后者贵30多万美元,大大超出预算,如何才能做到以人为本“有心有肺”呢?设计师们琢磨开了。通过试验,设计师们要求设备厂商在德产的艏侧推筒身上多加了一道圆环(原本筒身上只有两个圆环),并沿着筒身加三条平行钢制条,然后在圆环和钢制条上安上连接附件,通过附件,将艏侧推安装在基座上。多了一道环和几根钢条,艏侧推就多了支撑,工作时,振幅就小了许多。
实践表明,在OSV降噪上,SDA设计师们展现了聪明才智。SDA自主设计的SPA80,最大航速航行时,居住舱平均噪音仅为54.3分贝,比降噪新规还低约16%,是条名副其实安静的“鱼”。然而,SDA并不满足于此,继SPA80之后的中大型海工船,SPP35、SPP45、SPP50,都以满足更高的要求––欧洲著名船级社DNV的COMFORT(舒适) 标准––而设计。试想一下,在这样充满人性化的“艺术品”上航行,船上的人能不comfort吗。
目前,春和集团旗下太平洋造船已成为全球最大的OSV生产企业, SDA自主研发的能力功不可没。令人惊讶的是,这批沉默深耕、执着于将OSV雕琢成“艺术品”的设计师们,平均年龄还不到30岁!在国内海工人才断层显现的时代,他们的出现弥足珍贵。
祖生多意气,击楫正中流。生气勃勃的他们,已将目光瞄向下一件“艺术品”作业于深海的海工船“SPS”(第二个“S”代表深海。)