技术前沿

新式冰级油轮可节省成本上百万美元;韩国计划2012年开发出“飞行船”;俄罗斯正在开发新一代破冰船；     

苏联已完成原子能破冰船的技术设计

苏联科学家和造船设计师已经制出在北极用的装备有原子发动机的破冰船的技术设计,苏联一个造船厂现在准备制造第一艘。使用原子能的破冰船比较普通烧煤或烧石油的破冰船,在航程上可以远九倍到十一倍,马力大半倍。普通破冰船的百分之卅的排水量用以装载几千吨燃料,一画夜耗煤百吨,所以不可能离开海港太久。带原子发动机的破冰船一画夜耗铀不过若干公分,所以它的航行范围事实上是无限的。这种破冰船能够在北极开辟普通破冰船开辟不了的航线。这种新颖的破冰船将拥有44,000匹马力的主要发动机,排水量为16,000吨。船上的贮备够它用一年     

半潜式破冰船

苏联工程师瓦迪坶·皮库尔新设计的破冰船。他声称新型的破冰船将使目前的原子能破冰船远远落后。新设计的排水量为一万吨的半潜式破冰船,可以在水面上航行,也可以半潜式航行。它以特別加强的船壳结构和“梳子”式的破冰设备来破冰。在冰层相当厚的情况下,它可先潜入一个预定的深度,然后很快地排出压载水,使船体快速往上浮,从下面往上顶。把冰层顶破。它的破冰能力将比目前的破冰船提高许多,可破碎厚达五米的冰层。     

多功能破冰船初步设计特征及优化

考虑到多功能破冰船建造投资规模巨大,在初步设计阶段基于设计约束确定设计要素和特征性能参数显得非常重要性。本文通过收集梳理多功能破冰船初步设计流程、设计要素以及特征性能参数,归纳了设计要素之间的函数关系,并对冰区航行、结构强度以及其他性能提出了评估原则,最后以单位效用成本建立了破冰船经济性评估函数,以核动力破冰船为例对多方案进行了对比分析,为进一步确定破冰船方案和优化提供了方法。     

破冰船技术及几种破冰方法

<正>1破冰船的主要特点在船舶设计和建造史上,破冰船是相对较晚发展的船舶。世界上最早的破冰船诞生于1837年的美国费城,是一艘名为"City ice boat No.1"的蒸汽机驱动轮叶的船只;第一艘核动力破冰船"列宁"号诞生于1959年的前苏联。目前在世界上设计和建造破冰船能力最强     

破冰船阻力性能预报方法综述

随着近年来北极航道的通航以及各国对北极油气资源的开发,破冰船在极地开发领域的重要性也随之凸显。而破冰船阻力性能作为直接决定破冰船破冰能力的一项关键指标,对破冰船的设计和优化有重要的意义。由于国内对冰阻力的研究开展较晚,缺乏相关参考。本文针对实船试验、模型试验和理论预报等国际上研究破冰船阻力性能的主要手段进行介绍,并分析各种方法的优势及缺点,以便于国内研究者开展关于破冰船阻力的研究工作。     

重型破冰船设计方案分析与综合评估探讨

重型破冰船是各国落实极地战略的重要依托装备,平台方案的大型化使得重型破冰船通常不仅具有较强的破冰或海冰管理能力,还兼顾执行引航拖带、调查测量、救援救助等多重任务。为更好地开展重型破冰船的方案论证和多方案寻优,本文通过构建重型破冰船总体技术方案的综合评估方法,基于国外重型破冰船使命任务与对应总体技术方案的分析,探讨评估流程以及具体评分方法的合理性。评估结果直观给出各国重型破冰船的综合能力量化比较,体现了不同国家重型破冰船的设计理念差异。研究结论可作为进一步开展标准化评估方法研究的基础,从而支撑重型破冰船自主设计技术方案的多视角论证和方案比较。     

基于破冰作业目标的破冰船艏型线设计研究

从破冰船破冰能力的若干影响因素讨论入手,借鉴海洋工程结构与海冰相互作用的研究成果,解释破冰船艏形状与其破冰能力之间的一般规律,为破冰船艏的型线设计,特别是艏柱直径、纵剖线倾角、水线面进流角、肋骨外倾角等关键参数的合理选取提供了依据,并对破冰船艏底部向后至平底区域过渡型线给出了建议。     

冰区加强型桨毂调距机构的设计

调距桨装置是破冰船常用的推进型式,国内以往并无破冰船调距桨装置的设计经验,技术储备很少。本文针对某型按照DNV规范PC-5级设计的破冰船用调距桨装置,分析了冰区加强型桨毂调距机构毂径比的确定原则、冰载施加方法、调距机构强度计算部位和要求、优化设计、材料选用原则等,对类似的冰区加强型桨毂调距机构设计提供了有益参考。     

连续破冰模式下极地破冰船艏部冰载荷计算方法研究

极地破冰船在破冰过程中的冰载荷预报是破冰船设计过程中亟待解决的问题。论文根据能量守恒原理提出了连续破冰模式下冰载荷的分析方法;运用非线性有限元软件模拟破冰船的连续破冰过程,获得不同冰厚和不同船速下的船艏碰撞力时历曲线。通过理论计算及数值仿真结果的对比分析,证实作者提出的连续式冰载荷理论计算公式和数值仿真方法的可行性。计算方法及计算结果对于破冰船结构设计具有重要的参考价值。     

不同船艏类型破冰模式差异的数值预报分析

船艏形状是决定破冰船破冰性能的关键要素之一.为了探究不同船艏型线特征对破冰船破冰性能的影响,本文采用常规型近场动力学方法建立了平整冰层的无网格数值模型,提出了一种基于几何数学概念用于解决冰粒子与船体碰撞问题的接触检测算法,最后应用消息传递接口(MPI)并行技术搭建了破冰船破冰过程的数值预报方法,并在FORTRAN语言环境下编写了相关计算程序.基于该仿真程序,分别预报了传统型破冰船艏形状和非传统型破冰船艏形状连续冲破平整冰层的过程,并对传统型破冰船艏的计算结果与试验结果进行了比较,验证了本文所搭建的模型的准确性.对比了两种不同船艏破冰船的破冰模式和破冰载荷特征,分析了两种破冰船艏形状各自的优缺点.本文进行的研究对于破冰船的设计具有一定的工程参考价值.     

破冰船技术发展现状分析

对各类破冰船文献资料进行分析,研究国内外破冰船技术特点,概括传统破冰船的破冰方法以及存在问题,重点介绍近年来国内外破冰船技术的新发展、新构想,以及特种装备及新技术在破冰船上的应用,可为破冰船的研究提供有益的参考。     

芬兰——破冰船设计与建造的引领者

Aker北极技术有限公司:世界半数以上破冰船在此设计 我们采访的首站是Aker北极技术有限公司.该公司一直负责世界半数以上破冰船、许多的北极和南极科考船、大量的货船以及在一些最恶劣气候条件下工作的海上结构的设计.公司拥有60多年的破冰船设计与建造经验.40多年前,该公司参与的穿越西北航道前往美国阿拉斯加州的普拉德霍海湾的实船适航性实验获得成功,其开展模拟冰雪条件下的模型实验也有46年历史.     

ABB为我国自主建造的第一艘极地科考破冰船提供电力推进系统

正全球领先的电力和自动化技术集团ABB与中国极地研究中心达成协议,将为我国建造的第一艘极地科学考察破冰船提供两台Azipod~(?)破冰型吊舱推进系统(图1),为新建破冰船提供强大动力的同时全面提升其节能性和操控性,支持我国在极地开展科学考察事业。这艘新建的多功能科考破冰船设计排水量为13 000吨级,具     

国外极地破冰船吊舱推进系统发展研究

不断上升的全球气温导致两级冰层加速消融,南北两级的战略价值也日益凸显。推进系统作为极地破冰船核心装备之一,对于提升破冰船的破冰性能和航行能力至关重要。本文介绍影响破冰船航行的极地环境条件,分析不同国家破冰船的分类及特征,总结破冰船吊舱推进系统的发展及特点,展望吊舱推进系统在破冰船领域的应用前景,为我国新型破冰船推进方案的选取提供思路和参考。     

破冰船减摇水舱装置控制方式研究

通过对破冰船减摇水舱工作原理和水道控制阀工作环境的研究,比较了各种工作方式的特点。以破冰船的计算为例,选择适合可控被动式减摇水舱水道控制阀的驱动方式,并设计了此方式下的运动模式和控制方法。     

破冰船推进功率与破冰能力的匹配性分析

为探索一套简便快捷用于分析破冰船推进功率与破冰能力匹配性的方法,利用ABS规范对4艘不同等级的破冰船进行最小推进功率计算,并以此为依据开展破冰工况螺旋桨设计.最后考虑船形状、船体参数、螺旋桨推力以及冰的物理性能,基于ЦайЛ.Г半经验破冰厚度公式估算了 4艘破冰船的破冰厚度,对比估算的破冰厚度与实船破冰能力之间的偏差＜30％.研究表明,本文探索的推进功率与破冰能力匹配性分析方法实际可行,可为破冰船设计者提供一定参考.     

破冰船减摇水舱设计

减摇水舱是一种常用的船舶减摇装置,设计时首先要考虑与船体的适配,再尽可能增大减摇水舱的工作频段,以期保证减摇水舱在各种工况下的减摇效果。以某破冰船为例,梳理了该船减摇水舱的设计过程,首先提出减摇水舱的初步方案,再通过理论计算和模型试验,验证和优化减摇水舱的设计,进而指出了破冰船减摇水舱与一般船舶的差异,需注意破冰船舷侧大尺寸结构件对减摇水舱减摇效果的影响以及设计建议。     

新建极地科学考察破冰船的推进方式

极地科学考察破冰船主要承担执行极地科学考察和部分物资补给运输任务,首要功能是破碎水面冰层、开辟航道。船舶的破冰能力主要取决于船型设计、破冰方法以及推进方案等,其中影响船舶破冰方式和破冰能力的最关键因素是推进方案。在基本确定电力推进的基础上,研究比较不同电力推进方式在破冰船上应用的优缺点,并对新建极地科学考察破冰船的推进系统方案进行介绍。     

核动力破冰船总体技术特征对比分析

核动力破冰船由于其强大的破冰能力和持久的续航力一直是俄罗斯保障北部地区能源和物资供给、实现北极战略的重要技术装备.论文分析了核动力破冰船的船体参数、船型特征以及螺旋桨设计特点,对其典型核动力装置、备用动力、推进装置、电力系统以及总布置规划进行了简要概述,对比分析了其优缺点.归纳总结了核动力破冰船总体设计的发展方向,为我...