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海工辅助船的创新设计

新闻来源:秦 琦    浏览量:1310 秦 琦 2015-11-20
        据《The Motorship》报道,除了X船首,目前海工市场上还出现了许多风格多样且高效的海工支持船设计。
        其中,最为典型的是荷兰De Hoop船厂建造的“Karina”号快速供应修井船(FSIV)。它并非采取常见的线型外倾设计,船厂选择了可在不同波况和不同航速下优化的船型,采用了已验证的多晗线(multi-chine)船形以及球鼻首。球鼻首与细长的入水角以及较长的型线可以产生较好的耐波性,这会改善大风浪条件下的航速。首飘还可以防止甲板上浪。较高的船舷、舷侧和上层建筑也有助于保护甲板和货物区域。“Karina”号及其姐妹船设计用于人员和甲板货物(包括标准集装箱)的运输,船上布置有190m²工作甲板区域,以及最多可以容纳100名乘客和8名船员(4间双人铺房间)的房间。它的船尾也有特点,采用了新型船体翼,可以将能量转化为前进推力。海试表明,航速为12节时可以减少轴功率10%,航速为21节时可以减少15%的功率。据称,Karina采用的多晗线船体和创新的船体翼减少了波浪中的能量损失,这些设计最初专用于“Karina”号,目前De Hoop船厂正考虑应用于系列船型中的其他船舶。
        De Hoop船厂还考虑到了维护问题,该船仅配备2台发动机而非常规的4台,可以减少将近一半的维护成本。而且“Karina”号仅安装2个螺旋桨(该型桨采用大表面/水阻比)而非常规的3或4个螺旋桨或喷水推进系统,这样可以在运输重货时减少损失,据了解该船的负载为200t。同时,定距导管螺旋桨还可以替换成高速调距桨,不过航速超过25节时会增加能耗。
         “Karina”号还采用了De Hoop船厂与供应商荷兰Eekels Elektrotechniek公司联合开发的动力系统,既能够使用柴油机驱动,又能够使用柴电驱动。2台卡特彼勒3516型发动机可以产生4700kW功率,因此在动力定位操作或低速操作模式下,仅需其中的一台发动机作为发电机使用,驱动2台电动机并进一步驱动双桨轴系的齿轮箱和首部推力器。但是,当航速为13节或更高时,两台柴油机自动运转,直接与齿轮箱啮合提供给船舶所需的推力。这种方式可以解决发动机低负载的问题,又可以在船舶最高速21.3节操作时保持冗余度。同时,这种方法具有较好的经济性,试航结果表明船舶航速为13节时仅需410kW的功率,耗油量仅为150升/小时。
         “Karina”号采用钢质结构,便于维护,但较大的重量需要较大的功率,进而产生较大的振动,De Hoop船厂根据其在小型豪华游船上的经验教训,采用了多种措施减少振动和噪声,比如整个主机室内部采用弹性设计,就如浮于船体内部一般,这样振动就不会直接传至船体。据了解,内部噪声等级为56dB,仅为正常水平的一半。De Hoop船厂称,在目前竞争比较激烈的海工市场,必须更加聪明,产品的能耗和噪声减半、便于维护会提供给客户更多利益。
         LMG Oilcraft公司的双船首船体和三体船也是市场上的一个亮点。该双体船型的设计理念是拥有一个较大的球鼻首以延长水线,当船舶切入波浪时,水线以上的另一个船首提供了上浮空间,这样船舶可以再次浮起。如果再在双船首之间配上穿浪区,那么船舶可以迅速甩开波浪。灵活的船型吸引了工业界的目光,不过首批订单出现了资金问题。
        据了解,双船首船体可以应用在检查修理维护(IMR)船、锚作船、海底建设船和平台供应船设计。其中平台供应船长90米,宽20米,拥有足够空间容纳起重机和远程遥控设备(ROV),拥有较大的甲板面积,为船员提供恶劣天气下的保护,并且从驾驶室到甲板具有较好的可视性。
        另一型创新船型的设计是110米长和48米宽的三体地震勘探船。常规的三体船的主船体比较狭窄,为了获得甲板面积,LMG Oilcraft公司将一个类似常规船体的中央船体与舷侧突出部组合,这样船宽较宽可以容纳电缆绞车以及其他设备。该三体船的阻力如何呢?LMG Oilcraft公司与挪威海事技术研究所进行了计算流体动力学分析,表明采用相同船宽的单体船阻力更大,三体船的阻力较低,运动性能较好。
 
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