绿色生态高端旅游观光船关键技术研究与工程应用
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2022-11-24 16:12:45
习近平总书记在党的十九大报告中指出,我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾,前几年我国乘坐邮轮出游的旅客连续大幅度增长,暴露了我国在高端旅游客船方面的供给严重不足问题。同时为应对全球气候变化的需要,我国及时制定了“双碳”战略目标并向世界庄严宣誓,如何实施“双碳”战略也是摆在每个行业、每个地方面前的一道必答题。为落实党和国家的战略部署,中国船级社联合招商局邮轮制造有限公司、上海中车汉格船舶与海洋工程有限公司和和深圳招商迅隆船务有限公司共同开展绿色生态高端旅游观光船研究,突破了设计和建造中的多项关键技术,于2020年和2021年先后顺利交付大湾区系列高端观光旅游船(首制船名为“大湾区一号”),并在营运期间取得显著效益。在此期间,项目组在相关规范标准制定、技术研究、国产化产品开发、船上应用方案及检验等方面,开展了一系列深入研究,取得了丰硕成果。
(1)开展双体船设计布置方案研究,提高船舶的稳定性、舒适性。首次采用双体船波浪载荷直接预报,对沿船长分布的整个双体船连接桥结构进行全船有限元评估和优化,解决大型低速双体船的设计和强度评估问题。
(2)开展大跨距无支柱优化设计创新,提高空间视觉效果。在餐厅、剧院、中庭等公共区域采用大跨距无支柱设计,通过对整个上层建筑进行有限元建模分析,优化结构布置,使结构上层建筑在抵抗双体船的总纵、总横、弯扭组合力矩作用同时,将结构重量做到最轻。
(3)开展减振降噪技术的实船应用研究,最大限度降低有害振动噪声对人的影响。本项目采用优化的振动噪声设计方案,包括振动噪声源控制、减振降噪设计等。通过实船测试,该船在振动方面能够满足CCS船舶舒适性(振动)附加标志的最高等级G-ECO(VIB3)要求。
本项目示范船“大湾区一号”已于2020年8月正式交付使用。该船在设计建造过程中,勇于创新,以开发高端旅游产品为指引,着力提升旅游观光船舶的舒适度体验感,作为国内首艘双体海上客船,创新性采用大跨距无支柱优化设计,使得空间视觉效果极佳,采用优化的振动噪声设计方案,达到中国船级社舒适性要求的最高等级。积极践行国家“双碳”战略,开展多项创新型绿色技术的示范应用,引领船舶绿色技术的推广,首次在海上旅游观光船上的应用混合动力系统,自主研制直流组网技术并达到国际领先水平,首次在海船上应用全贯通铝合金长上建,实现整船轻量化目标。在项目中引领“中国制造”元素的工程应用,重要设备全面实现国产化,为船舶行业设备国产化推广应用作出重要贡献。在项目建造技术上突破高端旅游观光船建造技术瓶颈,薄板自动焊技术达到国际先进技术水平。
项目由中国船级社、招商局邮轮制造有限公司、上海中车汉格船舶与海洋工程有限公司、深圳招商迅隆船务有限公司等单位联合开发,主要人员有:顾雅娟、陈旭东、崔艳、邓建华、陆春晖、董小伟、钱正彦、孙怡、万黎明、刘敏杰、吕如福、吴鹏飞、刘沙、秦小龙、王浩东、罗宁、李仁锋、杨灵、李子超、屠超华
本项目开展的关键技术研究及国产绿色技术装备的应用,具有以下几方面的社会效益:
(1)推动法规修订,满足绿色新技术实船推广应用的迫切需要
本项目首次在国内海船上运用磷酸铁锂电池作为主电源,项目的顺利运营推动了国内海船法规的修订,为法规允许采用锂电池作为主电源的突破提供了实船应用数据支撑并做出了关键性的贡献。相关法规预计将在2022年10月左右发布生效。
(2)推动中国船级社规范的修订,满足高端旅游客船强度校核的需求
本项目中创新性提出的多参数控制下波浪载荷直接预报方法,成功解决了超尺度双体海船结构评估难题,为后续中国船级社《钢质海船入级规范》的修订提供了实船应用数据支撑,推动了规范标准的升级完善。
(3)本项目编制的规范指南推动了直流母排技术的实船应用
本项目编制并发布的中国船级社《直流配电电力推进系统检验指南》对直流母排技术在船上的应用起到了指导作用,陆续有不同船型采用了该项技术并获得了船级社认可。
2021年6月应用了本项目多项成果的“大湾区二号”也正式交付使用,混合动力技术在海船上的应用、自主研制直流配电系统、高压直流岸电技术、噪声控制技术等关键技术的突破都对大湾区系列旅游观光船达到高端和节能的目标起到了重要技术支撑作用,实现了年30万人次旅客人数的增量,节能效益800万元。