科创中国
船体型线与多波束气泡控制一体化设计关键技术
发布时间: 2022-11-02
来源: 科技服务团
基本信息
合作方式：
技术许可
成果类型：
实用新型专利
行业领域：
高端装备制造产业
成果介绍
研究科考船船型的综合优化，重点关注船艏气泡下泄路径，减小其对首部多波束使用的影响；优化平衡船型分析和型线设计，从不同的船型尺度和型线角度研究不同的阻力特性、耐波性等船体性能、研究响船底声学设备尤其是多波束的工作效果、推进器选型和主机配置，进而满足整个船型的经济性、功能性和适航性。
该项目重点对船舶主尺度和全附体线型进行优化，在主尺度确定后，线型设计主要研究快速性、气泡下泄性、耐波性以及总布置方面的限值点要求。该项目经多轮优化和自有水池模拟后，又经过荷兰MARIN 水池模拟以获得更好优化。附体优化主要针对多波束导流罩和轴包套及轴支架两类附体。经实船试航，航速、水下辐射噪声、配载均达到了预期目标，本船线型优化成功。
成果亮点
1）首次系统提出海洋综合科考船一体化设计理论，协调解决了船舶平台与科考功能的统一，获得了经济性、声寂性、机动性及科考、实习功能的最佳综合指标。
2）首次运用气泡下泄模拟观测手段和流线评估控制方法，开创性提出两侧突出、底部平嵌的新船型，联合成功研制的与船体曲面一致的可拆卸式侧推封盖系统，根本性解决了世界上最高分辨率深海多波束防气泡干扰的难题。
3）完成多波束导流罩和轴包套及轴支架两类附体优化，减小舭涡产生、流动分离和涡强，提高伴流均匀性。
4）安装世界最大尺度的多波束换能器，这个多波束长16米，宽8米，换能器底面与船体基线齐平，嵌入式安装，很好的解决了气泡结构带来的各种干扰问题。
5）依托本项目获得“一种应用于科考船的多波束导流罩”、“一种与船体曲面线型完全一致的防气泡槽道式侧推封盖”、“一种模拟观测科考船船首气泡下泻轨迹的模型试验方法”等专利。
团队介绍
研究团队由中国船舶集团有限公司第七〇八研究所等单位的研究人员组成。
研究团队开发并建造一型拥有自主知识产权的，集多学科、多功能、多技术手段为一体，满足当前迫切的海洋科学多学科交叉研究需求的新一代现代化海洋科学综合考察实习船，实现了船体型线与多波束气泡控制一体化设计、船型方案与振动噪声控制一体化设计、综合布置与科考目标实现一体化设计、电力系统与电磁干扰控制一体化设计等关键技术的突破，实现国内科考船 “质的飞跃”。
本团队已获授权发明专利6 件，授权实用新型专利6 件，出版专著3 部、发表论文22 篇。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：“科创中国”船舶与海洋工程装备产业科技服务团 (中国造船工程学会) 评价时间：2022-11-06
鲍超明
江苏科技大学
讲师
综合评价
本项目开展了船体型线与多波束气泡控制一体化设计关键技术的研究，采用一种与船艏型线一体化设计的多波束导流罩专利设计，在确保多波束测量性能的前提下使得全船阻力减少15%-20%，油耗大大减少，在相同的油舱容积下，续航力大大提高，确保船舶能航行到更远的深海大洋进行考察作业。该成果产品化商业化的材料采购成本与生产成本均可控，技术含量较高，与同类产品相比竞争优势较强。
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