绝境突围,为了更好的“40%”!中国首艘大洋钻探船的自主研发之路|“梦想”号总设计师张海彬·先进事迹报告会

发布时间:2025-11-14

张海彬,中国船舶集团有限公司第七〇八研究所副总工程师,“梦想”号大洋钻探船总设计师

“梦想”是大家常用的一个词,但是我在设计“梦想”号的过程中,每天都在不断地思考“梦想”背后的含义。我想,那应该是中国船舶工程师的造船“强国梦”。

“梦想”号大洋钻探船的自主研发之路

2025.11.11 上海

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大家好!我是来自中船集团第七〇八研究所的张海彬,非常荣幸跟大家分享“梦想”号大洋钻探船的自主研发历程。

“梦想”号的诞生,是一场“十年磨一剑”的征程。

我们为什么一定要建造“梦想”号呢?

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对于我们中国科学家来说,拥有自己的大洋钻探船曾经是个“遥不可及的梦想”。屏幕上这本杂志是2013年出版的《中国综合大洋钻探》,封面上的这艘船就是当时全球仅有的两艘大洋钻探船之一,美国的“决心”号。我国早在1988年就加入了国际大洋钻探计划,但由于没有自己的大洋钻探船,中国科学家迄今为止进行的四次大洋科学钻探,都是租借美国的“决心”号完成的。我国虽然支付了上千万美元的费用,但航次和上船科学家的数量都受到了严格限制,而且钻取的岩心也不能拿回自己的国家,中国科学家必须在船上争分夺秒开展科学实验。那时,我深深地体会到,必须造出一艘属于中国自己的大洋钻探船,让中国科学家不再“看别人的脸色”!

2015年,国家启动了“梦想”号大洋钻探船的立项论证工作,并且明确了走国内独立自主的研制路线。那一刻我激动万分。然而,要实现自主研发大洋钻探船并不容易。在“梦想”号之前,国际上只有美国的“决心”号和日本的“地球”号两艘大洋钻探船。“决心”号建于1978年,只能完成一些浅地层的钻探;“地球”号建于2005年,作业能力更强,吨位更大,但运营成本过于高昂。考虑到这些情况,我们要在“梦想”号研发中避免它们的不足,要同时实现运营成本低和作业能力强的目标,要打造一艘用得起、用得好的大洋钻探船。

“梦想”是大家常用的一个词,但是我在设计“梦想”号的过程中,每天都在不断地思考“梦想”背后的含义。我想,那应该是中国船舶工程师的造船“强国梦”。

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大家可能不知道,常规船舶一般都采用经验性设计,也就是在母型船基础上借鉴优化,而这一次“梦想”号的设计是真正的从零开始,在国内没有任何经验,国外的两艘大洋钻探船都是我们要超越的目标,也不具备参考意义。所以这十年里几乎每一天,都在面对新的问题——要“用得起”“过得去”“装得多”“跑得快”,还要“稳得住”“钻得深”“测得准”,这里面每一条都是一道坎。但最让我们煎熬的、困扰了整整两年的拦路虎,就是“控制身高”的挑战,也就是如何实现“过得去”。

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“梦想”号要出海作业,必须通过深中大桥,因此它水面以上的高度不能超过 76.5 米。对于搭载着高耸钻井架的钻探船而言,这个高度是不能承受之低。是折叠井架?还是降低井架高度?或者把井架内预接存储的三根钻杆变成两根?这些方案在两年时间里被反复讨论,甚至到最后,船东表示可以接受井架内预接存储两根钻杆,可以牺牲作业效率。但是作为总设计师,我陷入了深深的痛苦,海上作业的窗口期转瞬即逝,错过一次可能要再等一年甚至更久,我们不能让中国科学家的钻探梦想,卡在“效率”这道坎上?我们的目标,不仅是有和无的突破,更是要造出更好的大洋钻探船,绝不能在关键性能上留下遗憾!

我和团队要继续想办法,决不放弃。这时钻井专业的一位年轻同志提出“不能降低井架,那我们能不能向下要空间?把井架下的月池做成下沉式!” 这个想法另辟蹊径,让我非常兴奋,但也立刻听到了反对的声音,结构专业的设计师坦诚提出这种设计在全世界没有先例,极有可能破坏船体结构强度。这样的风险,让我作为总设计师,再度陷入了困境。

但是,我们还是不能放弃!接下来的日子里我们进行了几百次仿真模拟试验,一次次优化结构设计方案,无数次论证研讨,反复推敲结构安全,终于用扎实的数据证明,下沉式月池设计,可行!就是这一次又一次的绝境突围,让“梦想”号在满足深中大桥安全通行的前提下,作业效率比国际同类钻探船高出 40%,实现了钻探能力更强、实验功能更全、智能化水平更高、运营成本更低的目标,我们可以挺直腰杆地说,“梦想”号,全面超越了国际上其他的大洋钻探船。为全球科学家打造了一座深海探测的旗舰式装备!

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这个故事,只是整艘船数百项技术突破的一个缩影。十年来,我们充分发挥新型举国体制优势,凝聚了全国及上海150多家参研参建单位,数千名设计、建造人员团结协作、集智创新,攻破了一个又一个技术难关,建成了这艘具有完全自主知识产权、全球最先进的大洋钻探船。正如总书记在贺信中指出的:“梦想”号海试成功并正式入列,标志着我国在深海进入、深海探测、深海开发上迈出了重要一步,是建设海洋强国、科技强国取得的又一重大成果。

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上海是中国船舶工业的策源地,以技术创新为优势,始终走在产业的最前端。这是我时常会翻看的一个图片集,是我所在的七〇八所75年来的成绩单,从“远望”系列航天测量船到“向阳红”系列科考船,从“海洋石油981”深水半潜式钻井平台再到海上大型绞吸疏浚装备,我们边学习,边积累,边突破,走出一条自主创新之路。

如今中国已经集齐了豪华邮轮、大型液化天然气运输船和航空母舰这国际造船业皇冠上的“三颗明珠”,在全球18种主要船型中,中国有14种新接订单居世界首位。我们正在从“造船大国”向“造船强国”稳步迈进。而我们船舶工程师的“奋斗梦想”远还没有结束,我们在上海这片创新沃土里埋下了更多梦想的种子,向着建设造船强国、海洋强国和科技强国的目标进发!

我相信,只要心中有梦,就能乘风破浪;只要勇往直前,梦想终会成真!

谢谢大家!

(本文摘自张海彬在“天问·时代答卷‘为国担当 勇为尖兵’先进事迹报告会”上的演讲全文)

人物介绍:

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2024年11月17日,“梦想”号正式入列,习近平总书记致信祝贺,勉励科研人员发扬“开拓创新、团结协作、攻坚克难、勇攀高峰”的“梦想”号精神。作为“梦想”号总设计师,张海彬带领七〇八所研发团队历时十年集智攻关,克服了设计吨位小、作业功能多、技术难度大、研发周期短等困难,突破了十大类五十余项核心关键技术,研发了具有完全自主知识产权的大洋钻探船,实现了综合性能的大幅提升和运营成本的有效控制。“梦想”号大洋钻探船的成功研发,实现了我国超深水钻探装备从“依赖国外基本设计”到“完全独立自主设计”的重大突破。该项目在国内外学术期刊上发表论文40余篇,授权国家专利20余件。张海彬曾荣获科技进步奖7项,其中,他担任项目主任设计师的“超深水半潜式钻井平台研发与应用”荣获国家科技进步奖特等奖。