新一代无人深潜器

日本三菱重工公司为日本海洋技术中心建造了一种无人深潜器。该无人深潜器不需要母船即可行走，是进行海水采样、海底调查等各种观测的新一代水下机器人。该深潜器长10米，宽1.3米，高1．5米，呈圆锥流线型．自重近7吨，可搭载各种观测仪器，最大下潜深度为3500米。     

全海深潜水器水动力学研究最新进展

随着科学技术的进步,人类开始把目光投向了被称为深渊区的6500米以下的海沟。上海海洋大学深渊科学与技术研究中心(HAST)提出建造一个由3个11000米着陆器、1个11000米复合型无人深潜器和1个11000米载人深潜器组成的全海深的深渊科学技术流动实验室。对于潜水器而言,随着下潜深度的进一步增加,水动力学科将发挥更加关键的作用,如何实现快速、稳定的潜浮运动是全海深无人和载人潜水器开发过程中所需解决的关键问题之一。论文对世界范围内现有的三艘全海深载人潜水器和一艘全海深复合型无人深潜器进行论述,总结全海深潜水器开发中水动力学最新发展趋势,重点探讨潜浮运动和水动力外形优化领域的最新进展。针对HAST正在开发的全海深载人潜水器,提出了水动力学研究和设计方面的初步设想。     

遥控潜器的现状与未来

介绍遥控深潜器(ROV)的概况，尤其是它们在3 048m以下深海中的使用情况。虽然是针对系缆式自由航行的潜器，但是为完整起见，也讨论了拖曳潜器和自主潜器(AUV)。为了准确地论述这些深海潜器系统的技术发展水平，还将讨论它们在不足3 048m深度的性能。另外，对它们在新千年初期的用途进行了计划和设想。     

HuginⅡ号UUV用的碱性铝——过氧化氢动力源

1 引言1992-1993年,挪威国防研究所(FFI)研制了一艘用镁/溶解氧海水电池(SWB)为动力的AUV-Demo号无人深潜器(UUV).此深潜器由水面舰船通过声纳联系控制.高比能的SWB使1吨的深潜器可在4节速度下续航里程达1200海里.因为此电池体系的功率较低,所以深潜器上所载仪器设备的功率非常小.在给该深潜器找应用对象时,发现:无人深潜器(UUV)的潜在使用者对如此长的续航里程不感兴趣,而要求仪器设备的功率要比用SWB时的大.普通的蓄电池或是比能量低(如铅酸、镉镍蓄电池),或是价格高、寿命短(如锌-银蓄电池).     

HuiginⅡ号UUV用的碱性铝—过氧化氢动力源

1992－1993年，挪威国防研究所（FFI）研制了一艘用镁／溶解氧海水电池（SWB）为动力的AUV－Demo号无人深潜器（UUV），此深潜器由水舰船通过声纳联系控制，高比能的SWB使1吨的深潜器可在4节速度下续航里程达1200海里，因为此电池体系的功率较低，所以深潜器上所载仪器设备的功率非常小，在给该深潜器找应用对象时，发现：无人深潜器（UUV）的潜在使用者对如此长的续航里程不感兴趣，而要求仪器设备的功率要比用SWB时的大，普通的蓄电池或是比能量低（如铅酸，镉镍蓄电池），或是价格高，寿命短（如锌－银蓄电池）。     

作用于开敞墩式原油码头结构船舶系缆力的选取

作用于开敞墩式原油码头系缆墩的船舶系缆力是十分重要的结构设计参数之一。针对水运行业不同工程选取原则不一致的现状,对设置多钩头的系缆墩,提出系缆力选取应综合考虑计算系缆力、脱缆钩强度设计、码头安全条件、对结构影响程度等因素,并通过工程案例分析说明对作用于结构的系缆力进行仔细分析选取的重要性。     

成品油码头系缆墩和系缆排架结构的比选

结合某沿海成品油码头工程实例,对系缆墩式结构和系缆排架式结构进行设计比较,采用有限元方法对两种结构进行计算,阐述两种结构的优缺点。     

开敞式油码头45万吨级油船与30万吨级油船的系泊区别

为提高45万吨级油船系泊安全性,对大连港靠泊的45万吨级油船的系缆方式和系缆力进行分析,并与30万吨级油船的系泊情况进行比较,研究开敞式油码头45万吨级油船与30万吨级油船系缆角度、缆绳长度和系缆力分布的差别,并结合45万吨级油船现场靠泊情况,提出提高45万吨级油船系泊安全的相关措施。     

大型开敞式油码头泊位长度的探讨

通过规范比较、公式计算与模型试验方法对合理确定码头长度进行探讨。提出在外海开敞式码头平面设计中，不要简单套用规范，而应进行细致的系缆力分析计算，找到最合理的系缆角，从而确定系缆布置和码头长度。     

超大型油轮系缆力实测研究

为满足超大型船舶在开敞式码头不利的环境要素下安全系泊作业,该文从影响超大型油轮(VLCC)系缆力因素的实际出发,利用构建的系缆力实测平台对VLCC进行有针对性的现场系缆力实际测量。将得到的系缆力实测数据利用一定的数据处理方法进行处理,得出超大型船舶系缆力在特定现实环境要素下的受力曲线,分析出不同于前人理论研究和操作经验的观点和结论,并针对各条结论提出建议,供船舶和工程人员参考。     

电动液压自动系览绞车

海上运输船舶装卸货时吃水的变化、涨潮落潮以及水流和风速的变化导致对船舶系索张力的控制。因此有必要对系缆作业通过采用自动系缆绞车来实现机械化与自动化。在《卓娅》号散装货船(图1)和《克里米亚》号油船上就安装了苏联制造的首批6型自动系缆绞车。     

起锚系缆装置及自动化

为了缩短未来船舶的停泊时间,应在最大程度上使起货及系缆作业机械化和自动化。本文将研究新造船舶的起锚系缆装置的主要技术操作要求。这类装置的自动化程度可分为A1与A2两类。起锚装置的自动化程度如下: A1——遥控定深抛锚,并在紧急情况下立即抛锚;在停泊中遥控收放锚链并借助机械刹车将锚链套在链轮上作遥控起锚; A2——遥控抛锚并自动控制放出锚链长度。系缆装置的自动化程度分别为: A1——在从码头方向吹来的七级以下大     

新型深水绷紧式系泊系统动力特性分析

通过对工作水深为1 500 m的新型绷紧式系泊系统中单根系缆进行动刚度和动张力计算,并与静刚度下计算结果比较,说明了在合成纤维系缆数值计算中考虑其动刚度特性的必要性;传统动刚度计算中将整条系缆作为直线考虑,假定系缆上的应力和应变处处相同,不考虑系缆自身重量,且忽略流体动力作用,这些假设和忽略降低了计算精度;基于集中质量法建立了系缆的动力学模型,提出采用分段动刚度方法通过迭代计算各缆段上的动刚度和动张力,并考虑了系缆自身重量、流体动力和海流等因素的影响;由于传统方法中取预张力作为平均张力计算会降低精度,于是提出基于统计的方法计算各缆段的平均张力,并用于该缆段动刚度的计算。该研究对于绷紧式系泊系统的数值分析和工程应用具有重要的意义。     

大型LNG船舶系泊条件试验研究

以某开敞式LNG接收站码头工程为例,通过物理模型,采用国内先进的仪器设备和试验手段,包括国内第一台可吸收式L型造波机等,模拟了风、浪、流对系泊船舶的共同作用,分析探讨了大型LNG船舶系缆力和撞击力对风浪流三种环境荷载不同方向的响应。通过优化系缆墩的布置和系缆方式,达到了LNG船舶安全系泊要求,为工程设计和运营提供了依据。     

波浪作用下大型开敞式码头系泊船舶系缆力研究

采用理论结合物理模型试验分析,研究大型开敞式码头系泊船舶在波浪作用下的系泊船舶系缆力问题。通过研究系泊船舶系缆力随波高、周期、波浪入射角度以及船舶特性等要素的变化规律,提出船舶系缆力经验公式,最后通过物理模型试验数据分析,确定出系数,给出完整的系泊船舶系缆力经验公式。     

船舶操纵模拟器中的系缆张力模型

建立了可适用于6个自由度船舶操纵运动数学模型的系缆张力计算模型。系缆的应变满足虎克定律,利用悬链线方程和虎克定律推导出的系缆无应力长度的计算公式,根据计算出的系缆无应力长度和系缆的实际长度的对应关系,用试算法计算系缆张力;否则,忽略系缆的自重,通过由系缆的应变曲线图拟合的多项式来计算系缆张力,并分别计算了系缆的水平张力和竖直张力。进行了系缆破断强度的计算,并对系缆张力是否超出安全负荷以及系缆是否破断进行了判断。计算实例验证了模型的正确性和实用性。     

搜寻海底热泉

一条深海电筒鱼,在黑暗、冰冷、死一般静寂的海底,打着那盏淡蓝色的长明灯,板着冷酷的面孔,慢慢地朝“阿尔文”号载人深潜器游来,它打量着这从未见过的不速之客,绕了“阿尔文”号深潜器一圈,从嘴里吐着气泡,之后,又慢慢地离开了,消失在黑暗中。这惊奇的一幕,破坏了深潜器内几位科学家的情绪。在1500米的     

悬链浮筒式多点系泊设计

悬链浮筒式多点系泊(MBM)是油船常见的一种离岸系泊方式。针对浮筒式多点系泊设计的适用规范、平面布置、波浪荷载、系缆分析等基本设计问题进行论述,采用国内外规范对比研究、OPTIMOOR软件模拟、工程项目案例研究等方法,给出MBM系泊设计的平面基本布局、船舶荷载计算方法、系缆分析方法。结果表明,利用OPTIMOOR作为动态模拟分析软件,采用频域分析的方法可以有效地对浮筒式多点系泊设计进行设计与优化。     

深潜器用浸油式配电系统及其开关装置的研制

为了使深潜器的结构紧凑,重量轻,所以采用浸油和压力补偿系统,将电力配电装置安置在耐压壳体的舷外。本文介绍了为6000米级深潜器研制的新型配电系统及其开关装置。三菱重工业株式会社试制了短路保护用的断路器、逆变器用的隔离开关、灯光用的接通-断开开关以及保护电路用的熔断器,进行了各种试验,例如:动作试验、切断电流试验、寿命试验、在压力从零到688公斤力/厘米~2条件下电气绝缘油的绝缘电阻试验。试制试验取得了为设计和制造实用性浸油压力补偿式配电装置所必要的各种数据。     

钢管桁架结构在系缆力作用下的疲劳寿命分析

外海开敞大型原油码头系缆墩采用全钢钢管桁架结构时,利用计算系缆力研究其疲劳寿命,往往使计算疲劳寿命偏短,与实际情况偏离较大。目前对实测系缆力的分析研究较少,无规律可循。对日照港岚山港区30万吨级原油码头扩建工程的实测系缆力数据进行分析研究,找出系缆力的分布规律,并根据系缆力的概率分布分析系缆墩管节点的疲劳损伤。分析结果表明：结构疲劳损伤最大的为中层管节点,系缆力对系缆墩疲劳损伤影响较小,仅为10-4数量级。