从“雪龙”号南极救援脱困 看中国极地航海技术发展

岁末年初,解救受困南极浮冰区的俄罗斯客船“绍卡利斯基院士”号国际联合救援行动引发全球瞩目。经过十数天的奋战与等待,中国极地考察船“雪龙”号顺利解救乘客并依靠自身力量成功突围。     

我国极地救援体系建设探讨

极地恶劣的自然环境和特殊的地理位置,使极地活动具有较高的风险性,而频发的突发意外事故,对极地区域的应急救援提出了更高要求。我国在南极和北极开展了大量的科学考察、商业航运等活动,但在极地救援方面的基础十分薄弱。该文通过梳理极地现有的主流救援模式,提出极地救援体系的初步构想,并从组织架构、法规研究、平台搭建、环境勘测、通信导航、站点布局、装备发展、人才培养和规程制定等方面予以阐述说明,填补我国在极地救援体系研究方面的空白,以期为今后极地救援体系的建设提供参考和借鉴。     

极地航行法规与准则现状

受全球气候变暖的影响,两极冰融现象日益加剧.北极冰层的大面积融化促进了北极航线的开发,南极的冰雪美景也吸引了越来越多的游客乘船观光.本文针对极地航行的特殊性和挑战性,从极地安全航行和环境保护的角度出发,阐述了现行的极地水域国家相关的法律法规、国际公约、IMO和IACS等国际性组织出台的一系列规则和要求,并分析了IMO强制性《极地水域船舶作业国际规则》对船舶及海上人命安全和极地海洋环境保护的要求.     

中国商船开辟极地航线实践与展望

自2013年以来,中远海运集团积极开展极地航行探索和实践,旗下中远海运特种运输股份有限公司开中国商船极地航行之先河,先后开辟了北极和南极航线,为国家海洋强国和"冰上丝绸之路"建设做出积极贡献,取得良好的经济效益和社会效益。本文回顾中远海运集团开辟极地航线的历程,总结极地航行的经验、成果和意义,分析北极东北航道的应用前景,供业界参考。     

极地探险邮船顶推结构强度计算方法

在极地探险邮船下水后,需要采用拖船顶推的方式将邮船移动至码头边上。由于邮船结构较为薄弱,须校核顶推结构强度。为分析邮船舷侧结构在顶推力作用下的结构强度,基于有限元仿真方法,计算舷侧尾部顶推力作用下的结构应力。简化梁系计算,分别计算1跨、3跨、5跨下目标梁的应力。对比分析可得：梁系计算考虑的梁跨数越多,计算得出的X向正应力值越低,且当梁跨数达5跨时,梁系计算结果与有限元计算值仅有1.6%的差距。因此,在顶推计算中可建立5跨的梁系模型替代有限元计算,快速得出结果并保证一定的计算精度。     

Skip南极航行路上的好伙伴

Skip Novak是著名的资深航海家。主要在南半球从事航海探险活动。因参加过四届惠布瑞特环航挑战赛（Whitbread Round the World Race）而享有盛名。Skip选择7Raymarine为其所驾驶Pelagic Australis号提供仪表及设备。迄今为止，Raymarine的仪器设备已经伴随他在南极海域驾船遨游了15个春秋。     

X-BOW型极地邮轮激励源对水下声辐射贡献率研究

建立了100 m级X-BOW型极地探险邮轮的有限元和边界元模型,通过频响分析方法计算了振动速度-激励力的导纳矩阵,测试了航行时船尾底板和主机基座机脚处的振动速度,利用测试振动速度和导纳矩阵反推出螺旋桨和主机激励力。基于获得螺旋桨和主机激励力,将各个舱室的仿真振动速度与测试值对比,误差在工程允许范围内,验证了激励力的准确性。在边界元模型上加载激励源,分析了邮轮激励源引起的水下噪声辐射的特点,并单独加载螺旋桨和主机激励力,分析这两种激励源对水下噪声的贡献率,为邮轮结构水下声辐射的前期评估和后期控制提供参考。     

考虑跨洋特征及碎冰对快速性影响的极地探险邮轮型线优化

[目的]全球减碳背景下,为应对极地船舶设计建造的环保要求,需开展跨洋航行时碎冰水域对极地探险邮轮船体型线优化设计的影响规律研究,以获得最佳节能型线。[方法]针对极地探险邮轮的跨洋航行特征,采用航区权重方法进行量化评估,分析碎冰对阻力和推进效率的影响。应用计算流体力学耦合离散元法（CFD-DEM）来分析螺旋桨的碎冰水域性能,建立以联合自航功率为目标的优化模型,进而对全船参数化模型开展设计航速下的优化计算。[结果]计算结果表明,优化后的船型可以满足排水量要求,有效降低了2种水域下的航行功率,其联合自航功率降低了9.71%。[结论]研究成果验证了基于权重优化方法的可行性和合理性,可为极地探险邮轮的型线和推进器优化设计提供参考。     

南极磷虾捕捞加工船及装备发展现状和趋势

基于国内外南极磷虾产业的发展现状,不论是保证捕捞产量还是提高船载加工产品质量,提升南极磷虾捕捞加工船舶及装备的现代化水平是南极磷虾产业发展的必由之路。作为南极磷虾捕捞、加工的平台,专业南极磷虾捕捞加工船船型的升级换代必然会影响到我国南极磷虾产业的发展及在国际上的竞争力,因此有必要对我国南极磷虾捕捞加工船及配备的捕捞系统、加工工艺等的发展趋势进行探讨和分析。研究挪威南极磷虾产业发展路径不难得出,南极磷虾捕捞加工船的"极地化、专业化、大型化、绿色化"是必然趋势,而这种趋势也应是我国南极磷虾捕捞加工船船型及相关系统、工艺发展的主要方向。     

从“雪龙”号救援俄罗斯船看极地航行风险及破冰船发展趋势

最近,“雪龙”号极地考察船在南极救援俄罗斯“绍卡利斯基院士”号科考船的行动受到从国家领导到普通百姓的极大关注。俄罗斯科考船被困南极、“雪龙”号的救援行动,让不少人对破冰船的工作方式、破冰能力以及南极航行风险产生了浓厚兴趣。     

极地海冰物理和力学性质的工程应用——以南极冰上卸货为例

我国自20世纪80年代开始极地海冰研究,在海冰的自然科学研究方面取得了丰富成果,但相关工程应用研究发展相对缓慢。随着极地航运价值的日益显现,我国愈发重视极地海冰工程性质的研究。海冰物理和力学性质是关键的海冰工程参数,决定了冰工程的合理设计和安全运维。该文利用2019年中国第36次南极考察在普里兹湾固定冰区提取的完整冰坯,在低温实验室开展了不同温度下的海冰三点弯曲试验,获得了海冰弯曲强度和有效弹性模量。文中将海冰弯曲强度、有效弹性模量与海冰孔隙率建立关系,利用弯曲强度下包络线和有效弹性模量上包络线评估了南极普里兹湾固定冰的承载力,为南极冰面卸货提供了安全保障。该研究利用海冰物理参数获取海冰力学参数,进而设计冰层承载力,为海冰工程应用提供了有益思路。     

极地船螺旋波纹管换热器强化换热分析与优化

文章对极地船海水冷却系统的换热器强化换热进行研究,利用Fluent软件在湍流条件下从波纹深度、波纹宽度、螺纹间距3个方面对螺旋波纹管的综合强化因子(PEC)效能分析、摩擦系数、努塞尔数展开强化换热分析,并与水平直管的换热性能进行对比。最后利用MATLAB计算出最优结构参数,平均综合换热性能是水平直管的1. 63倍,研究结果为船舶领域的螺旋波纹强化管换热器提供了理论基础。     

中国极地破冰船总体与结构设计技术现状与展望

本文基于近年来国内预研、设计或改造、建造的多型极地破冰船,提取总体和结构设计关键技术,简要介绍了适用于我国国情的不同等级极地破冰船的总体船型、推进系统、防寒系统设计及结构冰载荷模拟、冰带构件优化设计等方面研究内容。对我国此类船型研发的特点和难点作扼要说明,着重介绍了国内相关设计关键技术的研究现状及实船应用情况;探讨了此类船型国内后续研发方向,并对相应关键技术的研究方向作展望。     

极地某构型船首与浮冰碰撞的数值模拟研究

近年来,随着北极海冰的覆盖面积和厚度不断减小,极地航行装备越来越受到关注。北极航区相较于传统航区,海冰与船舶进行更频繁的相互作用,是造成船体结构疲劳损伤的主要原因之一。因此模拟海冰与船碰撞的动态过程,并对影响因素进行分析,对于预报在极区航行的船舶结构动力响应有着重要作用。文章提出了可应用于商业软件LS-DYNA的模拟冰材料参数,并根据ISO的P-A曲线验证了其可行性,构建了船首模型;在船首航行方向速度分别为5 kn、6 kn和7 kn,浮冰尺寸为10 m×10 m×0.6 m的工况下,模拟船首与浮冰碰撞的过程并进行参数影响分析。     

极地船液舱温度场分析与冻结过程模拟

为分析极地低气温环境及压载水容量等因素对极地船舶压载舱内结冰变化过程的影响,该文通过分析极地船舶压载舱的热传递方式,采用计算流体力学软件FLUENT中的VOF模型模拟气液两相,建立极地船舶压载舱结冰数值模型,设置不同气温环境和压载水容量模拟组,观察计算域中的冰场的变化情况,分析多因素条件对压载舱结冰过程的影响。文中发现：冰块沿着舱壁生长,形成均匀的冰层,随后横向、垂向生长,形成完全覆盖水面的冰层,并最终沿着另一侧舱壁向下生长,整体形成拱形的形状;在相同压载水容量的条件下,外环境温度越低,结冰速率越快,结冰程度越高;在不同压载水容量条件下,自由液面越低,舱室内热空气作用效果越好,结冰速率越慢。由此得出结论 ：通过对低气温条件下极地船舶压载舱结冰过程的数值模拟研究,揭示了压载舱在低温环境下的结冰规律,可作为极地船舶压载舱除冰防寒措施的重要参考。     

带您了解墨西哥——访社科院拉美所墨西哥问题专家谌园庭

想到墨西哥,是浓烈的阳光、漂亮的皮帽、粗线条的人民,还有充满色彩的沙滩、街巷……但这些,大都遥远而朦胧。所以在“新兴经济体专栏一墨西哥部分”的首篇,我们请谌园庭女士先带您浏览墨西哥的概貌,关于历史、政治、经济、贸易、人文,还有中墨关系。一切从了解开始。     

广州内河港总体夫贝划通过专家审查

2011年12月14日,广东省交通运输厅在广州市组织召开《广州内河港总沐规划（送审稿）》（下称《规划》）审查会议。省、市有关部门的代表和特邀专家参加了会议。会议听取了规划编制单位关于《规划》主要内容的汇报,本着科学、求实的精神对《规划》进行了认真评审。     

上海海事大学杂志总社参观极地科普馆与“雪龙”科考船

2008年4月28日，上海海事大学杂志总社全体人员来到位于上海浦东金桥路的中国极地研究中心，参观极地科普馆。该馆由中国极地研究中心，国家海洋局极地考察办公室，上海市科委、科协与浦东新区科委、科协联合共建，是上海市和全国科普教育基地之一。     

《极地规则》与北极俄罗斯沿岸水域的制度安排

由于全球气候变暖,夏秋季节北极部分区域已成为少冰或无冰的可航水域,且持续时间逐年增加,使北极区域船舶航行、海洋工程、科学考察、极区旅游具备了较好的条件,北极区域的新航路逐步成为跨洲际海上贸易便捷、经济、安全的新通道。     

IMO HTW第2次会议:国际强制性极地水域操作船舶船员资格要求和培训标准(草案)产生

国际海事组织人的因素、培训和值班分委会第2次会议于2015年2月6日在伦敦国际海事组织总部闭幕。本次会议的重点议题之一是在极地水域操作船舶船长、大副和高级船员资格要求和培训标准的制定,会议就下列事宜达成一致:1.国际安全管理规则第Ⅱ章和极地水域操作手册中已经有的培训要求不再重复;2.为保证合格的极地水域船员不短缺,海上服务资历的取得要求应具有灵活性;