彭永桂

運送汽車漂洋過海

汽車運輸船是為運輸汽車而專門設計建造的船舶，汽車可以通過船舶的跳板直接開上船，并停放在特殊的甲板上。這種船舶是隨著國際汽車運輸量的增加而出現(xiàn)的一種新船型，可以安全快捷地把各種汽車從一個港口運輸至另一個港口。

在沒有汽車運輸船之前，人們通常用貨船來運輸汽車，但運輸效率較低。為了滿足汽車貿(mào)易高速發(fā)展的需要，汽車運輸船應運而生。

不懼風浪的海上“不倒翁”

汽車運輸船與常規(guī)的散貨船、郵輪不同，它具有龐大的上層結(jié)構(gòu)。例如，2023年9月12日，中國船舶集團廣船國際建造交付的華南地區(qū)首艘雙燃料7000車汽車運輸船，有13層甲板，它像一座漂浮在海上的巨型立體車庫。為了保障航行安全，具有這種結(jié)構(gòu)特點的船型必須具有較低的重心；其車庫甲板及龐大的上層結(jié)構(gòu)，必須大量采用厚度為4～6毫米相對較薄的鋼板來建造，以減輕重量。

這樣的設計使汽車運輸船在裝滿汽車后，能夠像立在海上的“不倒翁”一樣，不懼風浪。

汽車運輸船如何“瘦身”

4～6毫米——汽車運輸船所用鋼板的厚度竟然和手機的厚度差不多！要知道，汽車運輸船“瘦身”，可不是一件容易的事。

熱脹冷縮是物體的一種基本性質(zhì)。物質(zhì)由原子構(gòu)成，原子與原子之間由化學鍵相連。它們之間的距離叫作鍵長。一般情況下，當溫度上升時，原子動能增加，鍵長會增大，宏觀表現(xiàn)為體積膨脹，即“熱脹”。

?薄板分段智能生產(chǎn)線（攝影/鐘偉）

?焊接變形控制原理示意圖（制圖/周游）

船舶在建造過程中采用焊接、切割等熱加工工藝，鋼板容易出現(xiàn)熱脹冷縮，導致船體結(jié)構(gòu)變形。另外，船舶分段（船體被分為幾個分段，每個分段由一組船板、船框和船肋組成）在建造過程中，存在大量的運輸、吊裝作業(yè)，也會導致船體結(jié)構(gòu)變形。因此，鋼板越薄，船體結(jié)構(gòu)變形的可能性就越大。

這要怎么辦呢？為了建造汽車運輸船，中國船舶集團廣船國際專門建造了薄板分段智能生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線被稱為“薄板分段打印機”，可通過智能制造嚴格控制船體結(jié)構(gòu)的焊接變形。

?“不倒翁”不會倒，是因為它上半部很輕，只在底部裝了一個實心的鉛塊，所以重心很低（制圖/周游）

在制作船體分段時，薄板分段智能生產(chǎn)線的大型機械設備，會先對分段片體進行剛性固定，再焊接。此外，技術(shù)人員還會采取“反變形”的方式。其原理是，在焊接前，預留出一些變形余量，等分段片體完成焊接受熱變形之后，就能剛好回到“理想狀態(tài)”。

另外，建造的船舶分段在吊裝上船時，由于其板材比較薄，也容易因為受力不均勻產(chǎn)生變形。技術(shù)人員就要制作專門的工裝來固定分段。

細節(jié)決定成敗。為汽車運輸船“瘦身”，需要技術(shù)人員對每個環(huán)節(jié)精益求精、對每處細節(jié)管控到位。

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?汽車運輸船需配置大量滾裝設備，機械化程度高（攝影/鐘偉）

知識拓展? 甲板也能動起來？

滾裝設備多也是汽車運輸船的一大特點。所謂滾裝設備是汽車上船、下船以及汽車在船上靈活調(diào)整停放位置的可活動甲板、艏（shǒu）門、艉（wěi）門、車輛行走斜坡通道等設備設施。

汽車運輸船的甲板不像常規(guī)船舶都是固定甲板，其大量的甲板需要根據(jù)所裝載的汽車高度，靈活調(diào)整甲板層高，從而充分利用船上寶貴的裝載空間。因此，汽車運輸船的機械化程度比常規(guī)船舶要高得多。例如前文提到的汽車運輸船，其滾裝設備有126塊，其中可以活動的甲板達112塊。

（責任編輯 / 高琳 美術(shù)編輯 / 周游）