【技術(shù)簡介】由于海洋運(yùn)輸和海洋資源的開發(fā)以及國防方面的需求，對軍民用艦船提出了更高的要求，新一代的海洋運(yùn)輸運(yùn)載以及科考探測平臺需要具有更高的快速性、機(jī)動性、舒適性，軍用艦船還需要較強(qiáng)的隱身性等方面的要求，傳統(tǒng)船型難以滿足，具有多方面優(yōu)異性能的高性能三體船成為國際關(guān)注的前瞻性新船型，其開發(fā)研制應(yīng)用受到高度重視，我國也在近年開展了相關(guān)的研究和應(yīng)用。因三體船型的研制設(shè)計(jì)特點(diǎn)，在多個方面不能采用常規(guī)船型設(shè)計(jì)技術(shù)。該技術(shù)的研究過程中，我研究人員突破了主體尺度綜合優(yōu)化技術(shù)、主體及側(cè)體型線水動力性能優(yōu)化技術(shù)、側(cè)體姿態(tài)對三體船水動力性能綜合影響技術(shù)、船體重心位置和主側(cè)體排水量比與剩余阻力系數(shù)間關(guān)系、三體船總體構(gòu)型關(guān)鍵問題等方面的難點(diǎn)，研究過程中以水波相關(guān)的理論為研究和開發(fā)機(jī)理，通過對船型相關(guān)的多參數(shù)進(jìn)行獨(dú)立情況下的系統(tǒng)變化研究，從理論上探討了船型參數(shù)對關(guān)鍵性能的影響；研究了耦合情況下的變化規(guī)律，結(jié)合數(shù)學(xué)優(yōu)化技術(shù)獲取參數(shù)影響規(guī)律和最優(yōu)參數(shù)組合。結(jié)合理論技術(shù)研究及大量的船模水動力試驗(yàn)，驗(yàn)證了預(yù)報(bào)的可靠性和船型優(yōu)化效果，成功開發(fā)了高性能三體船型的輔助優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。

　　【技術(shù)特點(diǎn)】

　　常規(guī)船型的線型設(shè)計(jì)主要依賴于設(shè)計(jì)圖譜和設(shè)計(jì)師的豐富經(jīng)驗(yàn)，三體船型的特點(diǎn)使其無法遵循常規(guī)方法設(shè)計(jì)，而且目前尚無現(xiàn)成圖譜可用。本研究開發(fā)的技術(shù)可以有效、快速評估三體船型主要水動力學(xué)性能，對給定的主要設(shè)計(jì)參數(shù)，較快速輔助優(yōu)化設(shè)計(jì)出具有優(yōu)良性能的三體船型。

　　主體尺度綜合優(yōu)化技術(shù)：通過基于波浪理論的優(yōu)化技術(shù)，能夠給出最佳三體船主體尺度，有效降低船體總阻力；

　　型線水動力性能優(yōu)化技術(shù)：以降低興波阻力為目標(biāo)的三體船型線優(yōu)化技術(shù)，能夠在短期內(nèi)給出最優(yōu)三體船主、側(cè)體型線，提供低阻三體船船型；

　　船體重心位置和主側(cè)體排水量比與剩余阻力系數(shù)間關(guān)系：通過對重心位置以及主體和側(cè)體排水量比的改變，針對設(shè)計(jì)三體船快速給出最佳船體重心位置和主側(cè)體排水量比；

　　三體船總體構(gòu)型關(guān)鍵問題等方面的難點(diǎn)：通過改變側(cè)體相對于主體的位置建立不同的三體船構(gòu)型，該技術(shù)優(yōu)化后的構(gòu)型能有效降低有效功率。

　　【技術(shù)指標(biāo)】

　　主體尺度綜合優(yōu)化技術(shù)：通過對單一主體尺度的單參數(shù)理論研究以及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，采用優(yōu)化后的主體尺度能在同排水量的高速情況下降低約5%的有效功率；

　　側(cè)體姿態(tài)對三體船水動力性能綜合影響技術(shù)：通過對側(cè)體航行姿態(tài)的改變，可以有效調(diào)整三體船的航行姿態(tài)以及在波浪中的運(yùn)動情況；

　　船體重心位置和主側(cè)體排水量比與剩余阻力系數(shù)間關(guān)系：通過對重心位置以及主體和側(cè)體排水量比對船體水動力性能影響的研究，可以快速獲得目標(biāo)三體船的最佳中心位置和最佳的主體及側(cè)體排水量比值，優(yōu)化后能降低有效功率約3%；

　　三體船總體構(gòu)型關(guān)鍵問題等方面的難點(diǎn)：通過改變側(cè)體相對于主體的位置建立不同的三體船構(gòu)型，優(yōu)化后構(gòu)型能降低有效功率約5%。

　　綜合而言，三體船型輔助設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)可使所設(shè)計(jì)三體船在高速情況下相比于同排水量單體船降低有效功率約10～17% （依船型尺度與用途等參數(shù)，收效會有不同），同時耐波性也有一定的改善。

　　【技術(shù)水平】國際先進(jìn)

　　【可應(yīng)用領(lǐng)域和范圍】該技術(shù)面向船舶工業(yè)，針對海洋運(yùn)輸領(lǐng)域，提供高性能三體船型線型輔助設(shè)計(jì)技術(shù)（所提供的三體船型具有低阻力、高耐波性、寬大甲板面積、優(yōu)越的橫穩(wěn)性、較強(qiáng)隱身性和安全性等常規(guī)船型不具有的新特性，適用于海洋探測、資源開發(fā)、高速運(yùn)輸、科學(xué)考察、快速援救的工作，并可作為其他工作編隊(duì)中的母船和協(xié)同船型）。

　　【技術(shù)狀態(tài)】小批量生產(chǎn)、工程應(yīng)用階段

　　【合作方式】技術(shù)服務(wù) 面議

　　【轉(zhuǎn)化周期】技術(shù)和產(chǎn)品在需求單位實(shí)施轉(zhuǎn)化所需的時間≤1年，目前已應(yīng)用于三體船型實(shí)際型號線型的輔助優(yōu)化設(shè)計(jì)（有三艘實(shí)船成功建造）。

　　【預(yù)期效益】三體船已被認(rèn)為是未來軍用和民用領(lǐng)域內(nèi)極具潛力的船型，國外逐漸將三體船作為多種用途船舶的開發(fā)研制重點(diǎn)，國內(nèi)必然會緊跟國際造船業(yè)的高速、減排要求形勢，充分發(fā)展三體船型應(yīng)用。目前本技術(shù)已成功應(yīng)用于我國三體船型的研制，證實(shí)了本技術(shù)成果的實(shí)用性與效能。本技術(shù)輔助開發(fā)運(yùn)輸船型也已著手進(jìn)入研發(fā)階段，體現(xiàn)出本技術(shù)在民用領(lǐng)域內(nèi)的使用前景和市場效益。可以預(yù)期該技術(shù)將會對三體船的設(shè)計(jì)開發(fā)提供技術(shù)保障，提高我國民用三體船型的研制水平。

　　【聯(lián)系方式】劉江明0451-82518618/13936646622