2500 萬多個零部件，100 多個系統……造一艘郵輪到底有多難？

（來源：科普中國）

轉自：科普中國

“十五五”規劃綱強調，要“實施產業基礎再造工程”和“實施重大技術裝備攻關工程”，明確提出要推進“大型郵輪、大型液化天然氣運輸船等研發設計制造”�？赡芎芏嗳硕紩苫螅捍笮鸵夯烊粴膺\輸船的重要性好理解，可是為什么“大型郵輪”也寫進規劃綱要了呢？

今天，“科普中國”對話這艘郵輪的設計研發者，中船郵輪科技發展有限公司的研發部副主任、總體組長賀明鳴和研發部內裝組長張逸，詳解國產大郵輪在設計制造中攻克了哪些難關。

Q1：郵輪被“十五五”規劃綱要列為“重大技術裝備”。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 運輸船，這三種船的難點都不一樣。

首先，郵輪是一個大型的巨系統工程，不是簡單地從 A 到 B 。郵輪的設計目的是塑造良好的乘客體驗，從而為整個郵輪運營建立起正向的經濟循環。但什么是好的體驗，其實沒有一定之規，每艘船面向的市場、塑造的主題、設計的側重點都不一樣。要在不同的思路里平衡兼顧，協調不同的設計邏輯。

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。郵輪常用“總噸”這一體積單位做計量，而航母總以“排水量”這一重量單位進行統計，所以郵輪總噸 13.55 萬噸和航母排水量 8 萬余噸實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的，可調整、移動的載重量特別少，設計裕度十分受限。郵輪全船有上千萬級的零件，要在這么大的體量上實現毫米級的重心控制，在計算的時候，每個桌椅、地毯都需要納入設計師的考量范疇。

者供圖

再有就是減振降噪。航母追求減振降噪是為了作戰的隱蔽性，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，還想提一下資源調配的復雜度。航母建造可能聚集了整個國家最尖端的軍工技術，造的時候不管是設計還是后續建造，成本上的考量不是第一位的。但是郵輪不管怎么難造，最后還是一個商業性的項目，必須要注意到整個的成本，后續的運營能不能收回成本。我們想要把郵輪做成一個可持續的、可盈利的、健康的生態體系，為郵輪乘客提供最佳的旅行體驗。

使用航母的人是數千名訓練有素的官兵，使用郵輪的人則是千余名船員與服務員，以及幾千名以老年人為多數的消費者。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境。在空間、舒適、安全、長期經濟收益等多方面做出極致平衡，設計上絕對不能有短板。

因此，開發航母和郵輪兩種船型所需要點的“科技樹”是不一樣的，但設計建造的難度，涉及的技術深度不相伯仲。

Q2：設計國產大郵輪時，我們攻克了哪些技術難關？

核心技術，第一就是重量控制技術。我們采用了“數字孿生”理念去進行整個流程的精準設計，從概念設計到最后的總裝建造，一直在控制船上所有設備的重量。

者供圖

第二是安全返港技術。一旦這個船在海上發生了什么意外，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，針對整個主機機械，還有各種大型設備的振動，從源頭去控制噪聲。在中間的振動傳導階段，對全船整個結構進行優化，保證底下大的振動源不會把大量機械產生的噪聲傳到上層的建筑里去。最后是對末端的噪聲進行優化，比如對艙室空調的出風進行噪聲控制，對所有艙室內裝板的隔聲效果也進行控制。

郵輪艙室結構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構，抗振隔聲性能相對比較優秀。而郵輪艙壁往往是薄鋼板結構的形式，或是非結構的裝飾壁板，因為對重量甚至是墻壁厚度的敏感，不能不計后果地增加壁板厚度或是添加隔聲材料。

在傳統客船上，乘客聽到隔壁艙室的聊天甚至打鼾聲都非常正常。因此技術團隊就要在其他思路上下功夫，例如新型板材的開發應用，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。我們還通過標準化與模塊化等手段提高內裝工程的安裝精度，減少因接縫精度不達標所導致的聲音衍射效應�，F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。

我們當時還沉淀了很多的關鍵技術，比如薄板建造工藝，還有各種組裝工藝工法創新、內裝的工程設計管理，還有一些協同設計技術。當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：我們說的國產大郵輪，國產化意味著什么比例的“中國制造”？較之“全球買”，我們為什么選擇了“自己造”？

一號船、二號船的國產率其實并不太高，應該在 30% 左右。后面還有三號、四號船，后面的國產率，三號船要達到 50%，四號船、五號船爭取達到 80%。

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

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

所以我們要提高自己的國產化率，培養自己的工業體系，避免高端技術封鎖和這種加價“卡脖子”、物流延誤的情況發生。

Q4：引進、消化、吸收，最難在哪兒？

最難的應該就是系統集成，以及各個專業，各個配套廠和系統之間的協同。因為一艘郵輪的設備量體量太大，系統的數量太大。所有的零部件有 2500 萬多個，船上的系統有 100 多個，遠遠超過一般的船舶，數量級都不一樣。圖紙也是遠超一般的船，詳細設計圖紙都有三四千份，一般的商船圖紙最多就是幾百份。

數量級完全不一樣，各個系統之間的協調要求極高，供應商也非常多。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、有限的成本內、有限的時間范圍內，順利地把船造出來，實現所有的功能，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，它主要是一個復雜的系統集成。

造船業包括郵輪，都是一個以經驗為引領的學科。歐洲的郵輪產業已經歷經了將近 200 年的技術發展，里邊包括一個大的、總體的技術，再到各個分系統、子系統，都有經驗的積累。長年累月下來，有了很高的技術壁壘。所謂的歐洲幾大造船集團，他們也都是把這些技術壁壘慢慢地融合，才形成了當前的態勢。

如果我們去拷貝歐洲模式，這些技術壁壘，外國人不會因為商業利益給我們完全撤掉。在首制船設計的過程中，我們的大量子系統外包給國外公司進行設計與集成配套，總體院所和船廠僅僅是設計成果的接收方，“所以然”這個事兒人家就不告訴你。人家把自己總包的技術方案做出來了給你用，但是里邊到底有什么深層次的技術邏輯，中方是很難知曉全貌的，相關的技術經驗應用到對于未來的新船設計建造或者舊船改造工程就會顯得捉襟見肘，給我們的學科建設工作增加了很多困難，難以構建完善的技術體系。

整個郵輪是個巨系統工程，里邊涉及很多子系統的供應鏈。船廠管總裝，像意大利芬坎蒂尼（Fincantieri），他們有自己的郵輪設計中心，每個分系統可能都是由幾十年甚至上百年的小廠去設計，去進行相關的設備配套。這塊兒我們有一個非常長的追趕過程，而且也不是商業行為完全放開就能達成的，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鏈遠遠在外，這中間的物流成本和一些意外，一些其他的、不可知的負面因素，對整個郵輪設計、建造都是不可控的。如果想把整個郵輪產業在中國落地，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：這些重點技術的攻關，除了造郵輪，還能運用在別的什么行業？對中國制造整體意味著什么？

對整個船舶行業來說，郵輪的很多技術都可以向外擴散。像貨船、商船，甚至軍船、海工船，都可以用到郵輪上的技術，比如減振降噪、安全返港等等。對其他行業，減振降噪技術、防腐的技術、復雜的巨系統管理技術，這些都是可以運用到建筑上，比如機場、高鐵站的修建，都是可以運用的。

實事求是地講，郵輪不是當今技術革命的先鋒產物，在當下，單純的原創技術從郵輪輻射到其他領域是非常有限的。郵輪作為一種象征工業集成水平的制成品，更多是作為某些技術的落地檢驗、上限拔高與跨界融合。

例如酒店智能管理系統，陸上大型酒店系統需處理上千點位的上線數據，而郵輪需要處理數千點位的數據，且整個數據傳輸架構比陸上更為緊湊、高效、穩定。類似的，包括建筑裝飾材料、音視頻系統、商用廚房系統等等，能夠上郵輪進行技術檢驗與應用往往是企業技術實力的可靠背書。

另外，郵輪作為復雜巨系統工程，也成為了大型設計軟件、數據庫、建造輔助設備、 5G 工廠技術、海上衛星網絡通信等新技術應用檢驗的標桿場景。一些復雜的、大型的船舶，如高端貨運船、深遠海設施，甚至未來的海上城市，都可以把郵輪積累形成的復雜巨系統管理技術運用進去。

事實上，郵輪設計理念輻射其他工業領域在很早就開始了。早在 20 世紀初期，現代主義建筑設計大師勒·柯布西耶在《走向新建筑》中就表彰了遠洋郵輪的標準化，“是按新精神組織起來的世界的初步實現”，“一切都服從于實際需要，沒有任何多余的東西”�！拔覀兊淖≌�沒有標準化，而遠洋郵輪已經標準化了……我們必須建立住宅的標準。住宅是居住的機器�！�

傳統建筑是把所有的材料都運到工地來，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的，不是所有東西的搭建都要在工地上來實現。

者供圖

花城號”客艙單元運輸上船。作者供圖

我們郵輪有兩千多個艙室，標準艙室模塊是在船廠旁邊的專門工廠里生產的，生產好之后，它作為一個標準件整個地運到船塢邊上，然后像抽屜一樣直接插到船里面，效率是非常高的，而且質量也更好。因為它有一套標準的生產流程。這樣的理念，其實也可以用于建筑。

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，然后到現場去組裝就可以了。客戶可以直接在工廠定制他想要的配置，顏色設計都可以在工廠里面弄好。這樣效率也更高，成本也會更低，質量也會更好。