科创中国

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高技术服务业

需求背景

我国是一个海洋大国，有着漫长的海岸线和诸多岛屿海域以及辽阔的海洋经济水域，海洋经济成为国民经济发展新的增长点。党的十八大提出了“提高海洋资源开发能力，发展海洋经济，保护海洋生态环境，坚决维护国家海洋权益，建设海洋强国”的国家战略。随着全球经济一体化进程的加快，国际贸易和国际航运业随之飞速发展，船舶航运流量和密度大幅增加，船舶大型化、杂运集装化、品种多样化、航行自动化和高速化趋势日益显著。

大型深远海多功能综合救助船，承担起海上事故的应急反应、人命救助、船舶和财产救助、海上消防灭火、清除溢油污染及其他对海上运输和海上资源开发提供安全保障等多项使命。为我国南海深水油气资源开发、深水海域海上运输、渔业捕捞和诸多岛屿及经济水域生产提供人员和财产的救助安全保障，深远海水域的海上事故应急反应，并兼顾对在我国南海深水海域执行公务的大中型舰船（艇）的应急抢险救助，能独立承担深远海水域的人命救助、船舶和财产救助、海上消防灭火、清除溢油污染等多项使命。

我国幅员辽阔、河流众多，河流的流域广、支流多，在货物运输方面起到了很大的作用，为国民经济的发展和满足不同地区的货物需求做出了突出贡献。2020年仅长江干线完成货物通过量就达20多亿吨，外贸货物吞吐量3亿多吨，集装箱吞吐量近2000万TEU。虽然各流域经过多年的治理，已经减少了洪涝灾害的发生，但随着运输船舶逐渐大型化，通航密度加大，河损事故仍然不断，安全形势不容乐观。据统计，2015年~2019年期间，在长江重庆至安徽河段共发生一般以上等级事故1000余件，沉船近百艘，直接经济损失超过亿元。2015年6月1日，湖北监利长江大马洲水道“东方之星”沉船事件只有12人生还，422人死亡。

国家非常重视水上搜救工作，2019年10月31日国务院办公厅印发了《关于加强水上搜救工作的通知》，将为进一步促进我国水上搜救工作发展、增强水上搜救整体能力提供有效参考与有力保障。尤其是在内陆水域救助打捞方面，明确了地方各级人民政府和非水网地区属地政府的任务，重点是强化区域、行业的协同联动机制，提升长江干线及内陆湖泊、水库等水上搜救能力。

需解决的主要技术难题

针对应急救援任务，虽然近年补充了一些装备，但总体上看对于我国辽阔的海域来讲，装备数量仍然显得太少，而且总体结构仍不太合理，装备性能和技术水平偏低。在性能技术水平方面需解决的主要技术难题如下：

1）功能单一：船舶发生事故的地点存在非常不确定性，应急抢险打捞任务发生的地点常常远离本土的救助基地，任务的复杂性和多样性也相应提高，这就要求尽量做到“一船多用”和“一船多能”，以最大限度地减少执行任务的船舶数量和种类。

2）船舶综合性能较差：过于注重拖带性能，对船舶的耐波性考虑较少，特别是船舶在低航速或零航速下船舶的横摇、纵摇等与打捞作业的安全性、船员的舒适性的匹配等方面考虑较少。大多数船舶未配备动力定位系统，无法满足应急抢险打捞定点打捞、潜水作业的需求。

3）作业甲板承载能力和面积不足：作业甲板面积普遍较小，设计载荷低，仅能满足船舶自身补给需求，当应急抢险作业需要搭载如潜水作业设备、打捞器材等大量的物质和器材时，现有的拖轮大多数无法满足应急抢险打捞工程的需要。

4）装载能力偏弱：作为综合的抢险打捞船舶，装载量还需考虑打捞器材、打捞装备上船，以及抽取和接受遇难船舶的油料，对难船的临时应急供油、供水等装载的需要。

从以上分析看，船舶载重量、开敞甲板空间、动力定位能力提高的基础上，能够搭载更多的可替换功能模块，实现一船多用、一船多能需求的救援装备母船的开发应用显得尤为重要。

期望实现的主要技术目标

1 通过在新型水上应急救援船舶快速搭建应急救助设备模块，具备开展救援工作、生活物资的供应、对其它船舶的油/水/电供应、对大型船舶进行拖带/移位/对遇险船舶或海洋平台进行封仓/堵漏/排水/排油或抽取其他危险品等救助作业、具备一定的海上溢油回收能力。

2 为满足恶劣海况下应急抢险救援的需要，新型水上应急救助平台还需具备良好的耐波性能，具有多种救援模块的快速借口，能够搭载应急抢险打捞探测和潜水设备（如 ROV、AUV、拖曳探测设备、饱和潜水和常规潜水）

3 满足海底难船、小型物件探测打捞的需要。

需求解析

解析单位：“科创中国”高端装备产业科技服务团（中国造船工程学会） 解析时间：2023-10-17

王鸿东

上海交通大学

副书记

综合评价

水上应急救援船舶平台是一类功能复合、性能要求高的产品系统，船舶自身系统、救援功能系统间存在相容相斥的问题。本文按照“需求--功能--行为--定位”的研究方法开展工作，在需求方面，提出了应急抢险救援的任务载荷和具体应用场景；在功能方面根据应用场景又提出装备的需求；进而形成任务载荷和装备的映射关系；对接口设计需求、设计、以及提出母船平台相关要求。 通过分析溢油回收、抢险打捞、人员救助三个不同场景的不同模块接口需求，整合模块差异，兼顾船舶与救援功能系统的特点优化船舶接口设计，有效地解决系统设备间空间、布置、接头等相斥性问题，最大限度的体现相容性和实现可替换性，建立了有效集成的设计理念。为两型船舶设计提供技术支撑，也为今后类似船舶设计提供了借鉴，同时对装备模块化设计提出要求、提供参考。

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