科学技術史における今日 | 2023年7月17日 国産初の大型クルーズ船が処女航海を無事に終えた

大型クルーズ船は造船業界の「真珠」として知られています。これらは、現代産業と現代都市建設を統合し、集約化した大規模システムプロジェクトであり、国の総合的な科学技術レベルと製造力を直接反映しています。我が国初の国産大型クルーズ船「アイーダ・モドゥ」が、2023年7月17日朝に出航し、初航海に出発しました。国産大型クルーズ船の登場により、中国はドイツ、フランスなどに次いで大型クルーズ船を建造できる6番目の国となった。

2013年10月の国産大型クルーズ船プロジェクト開始から2023年7月の国産大型クルーズ船初航海完了までの10年間、数多くのエンジニアと作業員が230万設計時間と1800万建設時間を費やし、2500万個の部品からなるこの「移動式海上都市」を作り上げました。

問題解決の難しさ：ほぼ不可能な課題

造船業は近代産業の縮図であり、国の総合的な産業力を示す「総合産業の王道」として知られています。なかでも大型クルーズ船は造船業界の「真珠」として知られています。

「アイーダ・モドゥ」を初めて見たとき、その個人の無意味さを感じずにはいられない。クルーズ船を地面に垂直に置くと、ドバイのブルジュ・アル・アラブよりも3メートル高くなります。全長323.6メートル、高さ77.8メートルのこの白い船は、船体に敦煌の飛翔リボンが描かれ、船室と舷窓が密集している。船体内に入ると、合計 16 階、4 万平方メートルを超える居住・娯楽エリアに、劇場、プール、ジムなどの娯楽施設が複雑かつ精巧にレイアウトされていることに驚かされます。

これは、外高橋造船所の総経理であり、大型クルーズ船プロジェクトの現場指揮者でもある陳剛氏が、欧州のクルーズ船造船所を訪問した際に感じたことでもある。大型クルーズ船プロジェクトの準備に参加してから1か月後、陳剛氏と彼の同僚は視察のためにヨーロッパへ向かいました。クルーズ船の建造過程を見たとき、彼は「困惑」し、「これはほぼ不可能な仕事だ」と感じた。「設備や技術は別として、このプロジェクトは当時の私たちのプロジェクト管理能力を超えていた」中国に帰国後、全員が情報を調べ、実現可能性を分析し、デジタル造船設計システムをアップグレードする方法を模索することに忙しくしていました...その後の数年間、しっかりとした準備作業が整然と行われました。

開発設計チームの人数は、3～4人から100人以上に急速に拡大しました。コンセプト設計、基本設計、詳細設計、施工設計、プロセス設計...チームはイタリア造船所のエンジニアリングチームと緊密に連携し、5回の設計作業を実施し、総投資設計時間は230万時間を超えました。比較すると、30万トンのVLCCの設計時間はわずか10万です。 「1隻の船は23隻の船に相当します。」 2024年に退職予定のチームの設計者は、人生の大半を船舶の空調システムの開発と設計に携わってきたと語った。その年の図面を読んでみると、これまで自分が関わった空調設備の設計の作業量は、この大型クルーズ船の半分以下だったことがわかった。

チームは実践の中で消化し、吸収し、絶えず修正することで、徐々に新しい仕様と図面を形成していきました。設計作業は着実に進み、2019年10月18日、国産初の大型クルーズ船が正式に鋼板切断を開始し、実質的な建造段階に入った。

複雑なシステム：都市を建設するように大型クルーズ船を建設する

部品数は2500万個で、これはC919大型航空機の5倍、高速鉄道「復興」の13倍に相当します。ケーブル敷設総距離は4,200キロメートルで、上海からラサまでの距離に相当します。居住空間や娯楽空間を確保しながら、多数の電気、水道、ガス設備、パイプラインなどを船内に組み込む必要があります。船体設備の設置、ケーブルやパイプラインの敷設などの艤装作業の複雑さは新たなレベルに達しています。

「だからこそ、大型クルーズ船を『海上の移動都市』に例える人が多いのです」。22年以上にわたり艤装工事に携わってきたベテラン従業員として、外高橋造船所第二組立部副部長の曹正偉氏は、大型クルーズ船の艤装工事の最大の特徴は、船舶の建造に市政サービスとサポート業務を組み込むことであり、「都市を建設するように大型クルーズ船を建造する」ことだと考えている。

「電力供給を例に挙げましょう。搭載されている5台の発電機の総出力は62.4メガワットに達します。これらがフル稼働すれば、1日に発電される電力量は約5,000世帯の1か月分の電力需要を満たすことができます。」曹正偉氏は、大型クルーズ船が航海中にフル稼働で発電することはほとんどないが、パイプラインやケーブルの敷設作業量はまったく減っていないと述べた。それだけでなく、機器のグループは相互にバックアップとして機能するため、機器の継続的な動作とクルーズ船の航海の安全性と信頼性を確保できます。

膨大な仕事量はほんの始まりに過ぎません。難しいのは、狭いスペースにいかにしてパイプラインを合理的に配分し、さまざまなシステムを接続するかという点です。設備が密集している下層デッキでは、同じエリアにパイプラインやケーブルが上下に5～6層に渡って敷設されていることが多い。乗客が居住する上層デッキでも、部屋の天井に少なくとも3層のパイプが隠されていた。

「配管は多層構造で種類も様々であるだけでなく、上下の位置関係も考慮する必要があります。点検が必要な配管は比較的低い位置に設置する必要があります。断熱・保温が必要な配管は断熱綿で包む必要があり、配管が密集している箇所は手が届かないほど狭いことも少なくありません。」曹正偉氏は、全体の計画が事前に考慮されておらず、建設プロセス中に1つのリンクで問題が発生した場合、他の層のパイプラインとケーブルを解体して再敷設する必要がある場合があると紹介した。したがって、設計の開始時に、パイプラインとケーブルのレイアウトに対して完全な軽量モデル チェックを実施し、プロジェクトが最終的に期待される品質と要件を満たすことを確認する必要があります。

優れた設備：高級ホテルを船上に移転

大型クルーズ船は、貨物船や一般の客船とは異なり、「船＋ホテル＋娯楽」という多機能かつカスタマイズされた製品特性を備えています。乗客に多様な選択肢と素晴らしい体験を提供することが、大型クルーズ船の価値であり競争力です。 「高級ホテルを船上に移転します。」これは、外高橋造船所の生産ディレクター兼内装エンジニアリング部門責任者である呉暁源氏の考えです。

ノイズを減らすことが最初のステップです。クルーズ船にとって、騒音制御は重量制御と同じくらい重要な問題です。 「明らかな騒音公害が発生しないように、船内に1,400以上の監視ポイントを設置しました。」呉暁源氏は、船舶は海上を航行するため、風や波は避けられないため、船体の揺れの際に追加の騒音が発生しないようにする必要があると紹介した。 「例えば、壁や天井の構造部材と鉄骨構造の筐体との接合部に弾性ベースを設置し、緩衝材としてネジを使用することで、金属同士の摩擦によって発生する騒音を低減することができます。」

乗客の快適性を向上させることが2番目のステップです。 2,000室以上もの客室を有する「アイーダ魔法都市」にとって、エアコンからの空気供給の制御は大きな課題だ。 「まず、パイプラインのレイアウトと設置を解決する必要があります。」外高橋造船所第二総会部の薛亜斌副部長はこう語った。伝送距離が長く、使用する部屋が多すぎると、パイプラインの末端で室温制御が不十分になり、空気循環が不十分になるという問題が発生します。この目的のために、デバッグ チームは船全体で約 6,000 個の空気量バランス バルブと 1,000 個を超える水量バランス バルブを調整し、各部屋で一貫した空調効果と快適レベルを確保しました。

乗客の体験を豊かにすることが最後のリンクです。食べて、泊まって、海を眺めるだけなら、一度は体験してもいいけど、二度目は行かないという人もいるでしょう。大型クルーズ船にとって、乗客を引き付け、維持することが市場化への道を成功させる唯一の方法です。乗客用はしごから 10 階デッキまで、SPA ルームは最終的な装飾が行われています。船首の方では、ジムは機器の到着を待っているところです。鉄板焼き、鍋料理、洋食など、さまざまなスタイルのレストランがたくさんあります。免税店では、今後、さまざまな逸品が展示される予定です。

人民日報、光明オンラインより総合