“十五五”規(guī)劃綱強(qiáng)調(diào)，要“實(shí)施產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)再造工程”和“實(shí)施重大技術(shù)裝備攻關(guān)工程”，明確提出要推進(jìn)“大型郵輪、大型液化天然氣運(yùn)輸船等研發(fā)設(shè)計(jì)制造”。可能很多人都會疑惑：大型液化天然氣運(yùn)輸船的重要性好理解，可是為什么“大型郵輪”也寫進(jìn)規(guī)劃綱要了呢？

　　今天，“科普中國”對話這艘郵輪的設(shè)計(jì)研發(fā)者，中船郵輪科技發(fā)展有限公司的研發(fā)部副主任、總體組長賀明鳴和研發(fā)部內(nèi)裝組長張逸，詳解國產(chǎn)大郵輪在設(shè)計(jì)制造中攻克了哪些難關(guān)。

　　Q1：郵輪被“十五五”規(guī)劃綱要列為“重大技術(shù)裝備”。造一艘郵輪到底有多難？有種說法說它比造航母還難造，難在哪兒？

　　造船皇冠上有三顆明珠，一個是郵輪，一個是航母，另外一個是LNG運(yùn)輸船，這三種船的難點(diǎn)都不一樣。

　　首先，郵輪是一個大型的巨系統(tǒng)工程，不是簡單地從A到B。郵輪的設(shè)計(jì)目的是塑造良好的乘客體驗(yàn)，從而為整個郵輪運(yùn)營建立起正向的經(jīng)濟(jì)循環(huán)。但什么是好的體驗(yàn)，其實(shí)沒有一定之規(guī)，每艘船面向的市場、塑造的主題、設(shè)計(jì)的側(cè)重點(diǎn)都不一樣。要在不同的思路里平衡兼顧，協(xié)調(diào)不同的設(shè)計(jì)邏輯。

　　其次是全船重量的控制。郵輪和航母相比體量非常接近，甚至還要小一點(diǎn)。郵輪常用“總噸”這一體積單位做計(jì)量，而航母總以“排水量”這一重量單位進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，所以郵輪總噸 13.55萬噸和航母排水量8萬余噸實(shí)際上說的不是一回事。

　　回到重量上，大型郵輪全船排水量中絕大部分份額都是固定載荷貢獻(xiàn)的，可調(diào)整、移動的載重量特別少，設(shè)計(jì)裕度十分受限。郵輪全船有上千萬級的零件，要在這么大的體量上實(shí)現(xiàn)毫米級的重心控制，在計(jì)算的時候，每個桌椅、地毯都需要納入設(shè)計(jì)師的考量范疇。

　　再有就是減振降噪。航母追求減振降噪是為了作戰(zhàn)的隱蔽性，而郵輪的要求則更加全面。不僅是要控制全船主要噪聲源，每個艙室的噪聲也要控制。常規(guī)的客艙，夜間噪聲要控制在49分貝以下，套房45分貝以下，就是為了提高乘客的舒適度，在降噪的最終效果這方面，它要比航母要做得更好。

　　另外，還想提一下資源調(diào)配的復(fù)雜度。航母建造可能聚集了整個國家最尖端的軍工技術(shù)，造的時候不管是設(shè)計(jì)還是后續(xù)建造，成本上的考量不是第一位的。但是郵輪不管怎么難造，最后還是一個商業(yè)性的項(xiàng)目，必須要注意到整個的成本，后續(xù)的運(yùn)營能不能收回成本。我們想要把郵輪做成一個可持續(xù)的、可盈利的、健康的生態(tài)體系，為郵輪乘客提供最佳的旅行體驗(yàn)。

　　使用航母的人是數(shù)千名訓(xùn)練有素的官兵，使用郵輪的人則是千余名船員與服務(wù)員，以及幾千名以老年人為多數(shù)的消費(fèi)者。大型郵輪要方便船方人員有條不紊地工作，為乘客營造舒適、愉悅、無障礙、有保障的海上度假環(huán)境。在空間、舒適、安全、長期經(jīng)濟(jì)收益等多方面做出極致平衡，設(shè)計(jì)上絕對不能有短板。

　　因此，開發(fā)航母和郵輪兩種船型所需要點(diǎn)的“科技樹”是不一樣的，但設(shè)計(jì)建造的難度，涉及的技術(shù)深度不相伯仲。

　　Q2：設(shè)計(jì)國產(chǎn)大郵輪時，我們攻克了哪些技術(shù)難關(guān)？

　　核心技術(shù)，第一就是重量控制技術(shù)。我們采用了“數(shù)字孿生”理念去進(jìn)行整個流程的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)，從概念設(shè)計(jì)到最后的總裝建造，一直在控制船上所有設(shè)備的重量。

　　第二是安全返港技術(shù)。一旦這個船在海上發(fā)生了什么意外，能像一艘救生艇一樣，帶著全船乘客安全返回最近的港口。這要求郵輪本身就是一個最好的救生艇。整個大洋是很大的，安全返港指標(biāo)是從大洋的中心到最近的港口，是一個很長的距離，有1500海里。

　　第三就是減振降噪。我們在解決減振降噪上花了三方面的努力。

　　首先是噪聲源，針對整個主機(jī)機(jī)械，還有各種大型設(shè)備的振動，從源頭去控制噪聲。在中間的振動傳導(dǎo)階段，對全船整個結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，保證底下大的振動源不會把大量機(jī)械產(chǎn)生的噪聲傳到上層的建筑里去。最后是對末端的噪聲進(jìn)行優(yōu)化，比如對艙室空調(diào)的出風(fēng)進(jìn)行噪聲控制，對所有艙室內(nèi)裝板的隔聲效果也進(jìn)行控制。

　　郵輪艙室結(jié)構(gòu)有別于陸上建筑隔墻，其隔聲性能在天生上就有短板。常見的建筑隔墻是混凝土或磚石結(jié)構(gòu)，抗振隔聲性能相對比較優(yōu)秀。而郵輪艙壁往往是薄鋼板結(jié)構(gòu)的形式，或是非結(jié)構(gòu)的裝飾壁板，因?yàn)閷χ亓可踔潦菈Ρ诤穸鹊拿舾校荒懿挥?jì)后果地增加壁板厚度或是添加隔聲材料。

　　在傳統(tǒng)客船上，乘客聽到隔壁艙室的聊天甚至打鼾聲都非常正常。因此技術(shù)團(tuán)隊(duì)就要在其他思路上下功夫，例如新型板材的開發(fā)應(yīng)用，使用帶空氣隔層的雙層壁板、帶開放式吸音背襯的單面板壁板。我們還通過標(biāo)準(zhǔn)化與模塊化等手段提高內(nèi)裝工程的安裝精度，減少因接縫精度不達(dá)標(biāo)所導(dǎo)致的聲音衍射效應(yīng)?，F(xiàn)在我們郵輪上的乘客在艙室里唱卡拉OK，室外走在過道上的人，不趴在門板上，是聽不到的。

　　我們當(dāng)時還沉淀了很多的關(guān)鍵技術(shù)，比如薄板建造工藝，還有各種組裝工藝工法創(chuàng)新、內(nèi)裝的工程設(shè)計(jì)管理，還有一些協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)。當(dāng)時我們花了很大精力去做科研，花了很多的時間陪著我們大型郵輪一起成長。

　　Q3：我們說的國產(chǎn)大郵輪，國產(chǎn)化意味著什么比例的“中國制造”？較之“全球買”，我們?yōu)槭裁催x擇了“自己造”？

　　一號船、二號船的國產(chǎn)率其實(shí)并不太高，應(yīng)該在30%左右。后面還有三號、四號船，后面的國產(chǎn)率，三號船要達(dá)到50%，四號船、五號船爭取達(dá)到80%。

　　這里面每條船對整個工業(yè)體系的作用是不一樣的。前兩條船主要是引進(jìn)、消化、吸收。第一步是引進(jìn)，整個郵輪工業(yè)體系有個從0到1的突破，所以不可能一下子就把國產(chǎn)率拉得很高。

　　我們造第一艘郵輪時就碰到了疫情，其間很多國外設(shè)備沒辦法運(yùn)過來，運(yùn)過來也要延期。還有一個問題就是戰(zhàn)爭，歐洲過來的成本大幅上漲。很多設(shè)備都已經(jīng)簽過合同了，價格都已經(jīng)定了，突發(fā)情況下，供應(yīng)商坐地起價，成本上漲了很多，要我們給他一些補(bǔ)償，價格比原來溝通的大幅提升。還有些國外的設(shè)備是很先進(jìn)的，但不賣給我們。這都不是個例。

　　所以我們要提高自己的國產(chǎn)化率，培養(yǎng)自己的工業(yè)體系，避免高端技術(shù)封鎖和這種加價“卡脖子”、物流延誤的情況發(fā)生。

　　Q4：引進(jìn)、消化、吸收，最難在哪兒？

　　最難的應(yīng)該就是系統(tǒng)集成，以及各個專業(yè)，各個配套廠和系統(tǒng)之間的協(xié)同。因?yàn)橐凰亦]輪的設(shè)備量體量太大，系統(tǒng)的數(shù)量太大。所有的零部件有2500萬多個，船上的系統(tǒng)有100多個，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一般的船舶，數(shù)量級都不一樣。圖紙也是遠(yuǎn)超一般的船，詳細(xì)設(shè)計(jì)圖紙都有三四千份，一般的商船圖紙最多就是幾百份。

　　數(shù)量級完全不一樣，各個系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)要求極高，供應(yīng)商也非常多。要把所有這些東西能夠非常好地整合到一起，在一個有限的空間內(nèi)、有限的成本內(nèi)、有限的時間范圍內(nèi)，順利地把船造出來，實(shí)現(xiàn)所有的功能，并且所有功能之間都配合得很好，很難。這個船不是像航空航天的太空飛船那樣要具備高精密的技術(shù)，它主要是一個復(fù)雜的系統(tǒng)集成。

　　造船業(yè)包括郵輪，都是一個以經(jīng)驗(yàn)為引領(lǐng)的學(xué)科。歐洲的郵輪產(chǎn)業(yè)已經(jīng)歷經(jīng)了將近 200 年的技術(shù)發(fā)展，里邊包括一個大的、總體的技術(shù)，再到各個分系統(tǒng)、子系統(tǒng)，都有經(jīng)驗(yàn)的積累。長年累月下來，有了很高的技術(shù)壁壘。所謂的歐洲幾大造船集團(tuán)，他們也都是把這些技術(shù)壁壘慢慢地融合，才形成了當(dāng)前的態(tài)勢。

　　如果我們?nèi)タ截悮W洲模式，這些技術(shù)壁壘，外國人不會因?yàn)樯虡I(yè)利益給我們完全撤掉。在首制船設(shè)計(jì)的過程中，我們的大量子系統(tǒng)外包給國外公司進(jìn)行設(shè)計(jì)與集成配套，總體院所和船廠僅僅是設(shè)計(jì)成果的接收方，“所以然”這個事兒人家就不告訴你。人家把自己總包的技術(shù)方案做出來了給你用，但是里邊到底有什么深層次的技術(shù)邏輯，中方是很難知曉全貌的，相關(guān)的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用到對于未來的新船設(shè)計(jì)建造或者舊船改造工程就會顯得捉襟見肘，給我們的學(xué)科建設(shè)工作增加了很多困難，難以構(gòu)建完善的技術(shù)體系。

　　整個郵輪是個巨系統(tǒng)工程，里邊涉及很多子系統(tǒng)的供應(yīng)鏈。船廠管總裝，像意大利芬坎蒂尼(Fincantieri)，他們有自己的郵輪設(shè)計(jì)中心，每個分系統(tǒng)可能都是由幾十年甚至上百年的小廠去設(shè)計(jì)，去進(jìn)行相關(guān)的設(shè)備配套。這塊兒我們有一個非常長的追趕過程，而且也不是商業(yè)行為完全放開就能達(dá)成的，疫情期間就遭遇了剛才提到的意外狀況。

　　我們感受到，這種在中國做組裝而供應(yīng)鏈遠(yuǎn)遠(yuǎn)在外，這中間的物流成本和一些意外，一些其他的、不可知的負(fù)面因素，對整個郵輪設(shè)計(jì)、建造都是不可控的。如果想把整個郵輪產(chǎn)業(yè)在中國落地，做得比較成熟，肯定是要消除這些不確定因素，才能保證整個郵輪建造有利可圖，是一個正常的生意。

　　Q5：這些重點(diǎn)技術(shù)的攻關(guān)，除了造郵輪，還能運(yùn)用在別的什么行業(yè)？對中國制造整體意味著什么？

　　對整個船舶行業(yè)來說，郵輪的很多技術(shù)都可以向外擴(kuò)散。像貨船、商船，甚至軍船、海工船，都可以用到郵輪上的技術(shù)，比如減振降噪、安全返港等等。對其他行業(yè)，減振降噪技術(shù)、防腐的技術(shù)、復(fù)雜的巨系統(tǒng)管理技術(shù)，這些都是可以運(yùn)用到建筑上，比如機(jī)場、高鐵站的修建，都是可以運(yùn)用的。

　　實(shí)事求是地講，郵輪不是當(dāng)今技術(shù)革命的先鋒產(chǎn)物，在當(dāng)下，單純的原創(chuàng)技術(shù)從郵輪輻射到其他領(lǐng)域是非常有限的。郵輪作為一種象征工業(yè)集成水平的制成品，更多是作為某些技術(shù)的落地檢驗(yàn)、上限拔高與跨界融合。

　　例如酒店智能管理系統(tǒng)，陸上大型酒店系統(tǒng)需處理上千點(diǎn)位的上線數(shù)據(jù)，而郵輪需要處理數(shù)千點(diǎn)位的數(shù)據(jù)，且整個數(shù)據(jù)傳輸架構(gòu)比陸上更為緊湊、高效、穩(wěn)定。類似的，包括建筑裝飾材料、音視頻系統(tǒng)、商用廚房系統(tǒng)等等，能夠上郵輪進(jìn)行技術(shù)檢驗(yàn)與應(yīng)用往往是企業(yè)技術(shù)實(shí)力的可靠背書。

　　另外，郵輪作為復(fù)雜巨系統(tǒng)工程，也成為了大型設(shè)計(jì)軟件、數(shù)據(jù)庫、建造輔助設(shè)備、 5G 工廠技術(shù)、海上衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)通信等新技術(shù)應(yīng)用檢驗(yàn)的標(biāo)桿場景。一些復(fù)雜的、大型的船舶，如高端貨運(yùn)船、深遠(yuǎn)海設(shè)施，甚至未來的海上城市，都可以把郵輪積累形成的復(fù)雜巨系統(tǒng)管理技術(shù)運(yùn)用進(jìn)去。

　　事實(shí)上，郵輪設(shè)計(jì)理念輻射其他工業(yè)領(lǐng)域在很早就開始了。早在20世紀(jì)初期，現(xiàn)代主義建筑設(shè)計(jì)大師勒·柯布西耶在《走向新建筑》中就表彰了遠(yuǎn)洋郵輪的標(biāo)準(zhǔn)化，“是按新精神組織起來的世界的初步實(shí)現(xiàn)”，“一切都服從于實(shí)際需要，沒有任何多余的東西”。“我們的住宅還沒有標(biāo)準(zhǔn)化，而遠(yuǎn)洋郵輪已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化了……我們必須建立住宅的標(biāo)準(zhǔn)。住宅是居住的機(jī)器?！?/p>

　　傳統(tǒng)建筑是把所有的材料都運(yùn)到工地來，慢慢地在場地上把它建成。以后有可能有一種新建筑，它是在工廠里面生產(chǎn)的，不是所有東西的搭建都要在工地上來實(shí)現(xiàn)。

　　我們郵輪有兩千多個艙室，標(biāo)準(zhǔn)艙室模塊是在船廠旁邊的專門工廠里生產(chǎn)的，生產(chǎn)好之后，它作為一個標(biāo)準(zhǔn)件整個地運(yùn)到船塢邊上，然后像抽屜一樣直接插到船里面，效率是非常高的，而且質(zhì)量也更好。因?yàn)樗幸惶讟?biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)流程。這樣的理念，其實(shí)也可以用于建筑。

　　可以想象一下，未來的建筑有可能很大一部分是在工廠里面生產(chǎn)，然后到現(xiàn)場去組裝就可以了?？蛻艨梢灾苯釉诠S定制他想要的配置，顏色設(shè)計(jì)都可以在工廠里面弄好。這樣效率也更高，成本也會更低，質(zhì)量也會更好。

　　賀明鳴、張逸

　　(來源：科普中國微信公眾號)