文献综述-东海海监船的总体性能设计.doc

毕业论文（设计）文献综述题 目：东海海监船的总体性能设计学 院： 船舶与海洋工程学院 专 业： 船舶与海洋工程 班 级： A10船舶 学 号： 学生姓名： 指导教师： 2013年10 月15日东海海监船的总体性能设计文献综述 近年来，类似“钓鱼岛争端”、“黄岩岛争端”的事件不断出现，且持续时间更长，程度高于以往。今后此类争端仍将持续，而且存在同时与周边多个国家发生争端的可能性。本着和平发展原则，军事斗争是我国政府迫不得已采取的最后手段，而在此之前利用海监船处理纠纷，避免事态升级是相对较好的选择。因此，海监船在维护我国领海主权力中发挥着重要的作用。作为一个国家海洋执法的代表和专业队伍，海监船主要对国家的海域进行巡航监视，对侵犯国家海洋权益、违法使用海域、损害海洋环境与资源、破坏海上公共设施、扰乱海上秩序等违法行为进行调查、取证和处理，对海上污染等重大事件进行应急监视、监测和警戒，同时兼顾海洋资源勘测和环境监测的功能。船该船一般为是钢质、单层连续甲板、长艏楼、前倾艏柱、小球艏、方艉，小球艉单桨单舵船型。上层建筑为封闭式桥楼，设全景式驾驶室；双柴油机、单可调螺距螺旋桨；设有艏侧向推进器和非收放式减摇鳍，具有航速高、机动性强的特点，及现代化的卫通、导航系统等功能。葛耀华在“浅议中国海监执法船舶发展对策”的研究中，分析了国外发达国家海上执法队伍船舶装备能力和中国海监执法船舶装备情况，如下。美国海岸警卫队目前拥有200余艘大中型舰船和1400余艘小型舰艇，还有200余架各类固定翼飞机和直升机，庞大的规模使它获得“美国第二海军”的称号。同时为了应对“21世纪”的挑战美国海岸警卫队前正在实施“深海计划” 或称“深水计划”，该计划旨为执行远海任务，替换所有陈旧、过时的船艇、飞机和探测设备指挥控制系统。通过装备数字化通信平台、高性能探测器及其他超视距搜索设备，能够大大地扩展执法人员的管控范围，做到早发现、早处置，有效地预控各类突发事件。日本海上保安厅现拥有各类巡视船艇50多种共700余艘，船上一般装备40mm和35mm等口径火炮数门，其中载直升机巡视船13艘、大型巡视船40艘、中型巡视船46艘。同时，日本海上保安厅从2006年开始的7年内，耗资3500亿日元 约合30亿美元，着手更新巡视船和飞机，以加强对东海等海域的监控。通过更新陈旧的设备，提高监视效率，日本海上保安厅将可在东海油气田、冲之鸟礁石等附近海域，实现武装力量的常驻和全天候监视。海上保安厅自称这一大胆的计划是“自保安厅创设以来，最大规模的预算”。韩国海洋警察厅的海上执法力量也在迅速增长，截至2007年年底，韩国海洋警察厅共拥有270艘舰艇，其中大型22艘、中型39艘、小型102艘、特殊舰艇107艘。根据韩国海洋警察厅2004年制订的造船计划，以后几年内，韩国3000t级的舰艇将达33艘，并且新造的舰艇全部采用 “Water jet”型即喷水型推进器，航速将达到30Kn，还将配备40mm自动炮。我国海监执法力量由国家海洋局下属的中国海监总队管理，分为国家、省、市、县四级执法队伍。目前，各级海监部门拥有执法船艇共400余艘，其中千吨级以上海监船30余艘，是我国海洋行政执法的主力。整体上看，我国海监船数量少，特别是千吨级以上的大型海监船拥有量不足。近期我国在维护国家主权力而不得不借助于部分吨位相对较大的渔政船，实属无奈之举。预计在今后几年中，我国海监船将再增加36艘，其中1500t级7艘、1000t级15艘、600t级海监船14艘。目前，我国海监在管辖海域以每天保持9艘以上海监执法船、4架以上海监飞机在海上执勤的频率。相比美、日、韩，我国海监近几年陆续装备了数艘千吨级执法船，但就目前中国海监各总队，所配备的海上执法船舶，一半属于20世纪70年代所装备的船只，整体吨位小、数量少，无法满足到每平方千米海域内配备一艘的要求，不能适应新时期维护中国海洋资源、权益的需要。迫切需要建造一批技术先进、装备精良、反应快速的海监船舶。航速是海监船的重要技术性能，航速不足在应对复杂局势时，抢占有利位置，高速机动上都将处于被动。我国现有千吨级以上的海监船航速大都在18-20Kn之间，航速最快的海监船“海监75”的速度也仅为20.6Kn。而日、韩等国的同等级海上巡逻船早在上世纪80年代就将航速确定在20Kn节以上。其中，日本海上保安厅的“波照间”级巡视执法船最高航速可达32Kn。关于如何提高执法船航速，相关船舶设计人员在渔政船设计、艏艉线型设计、阻力、总体设计等方面进行了深入研究，取得很有价值的结论，并提出了具有指导意义的建议。周忠良、高明勇等在“49m钢质海洋渔政管理船设计简介”中表明，于2006年对乳山市造船有限责任公司最近几年联合研究设计建造的十几种不同类型的渔政管理船和港监船的船体设计、主机及推进装置、用户使用情况进行研究，得出渔政船的设计除了从增大主机功率来提高船舶航速外，还应着重于船型主尺度的匹配、船舶主要参数的选取和船机桨匹配等方面的研究设计提高船舶设计航速。迟云鹏、王少新等在“大中型渔政船艏艉线型的探讨”中，对大中型渔政船船、艇线型设计特点及舷侧推桨孔设计等有关问题进行探讨。渔政船艏部线型设计，建议选用小型球鼻艏，对提高航速有明显收益，同时对减小纵摇也有利。在设计双娓鳍型渔政船时，选用瘦型艉鳍为宜，不但会使伴流分数和推进效率提高，同时使艉部伴流均匀，会减小桨的振动。舷侧推桨孔的设计中导流槽要开在流线方向上。唐云澜、李惠珍等在“8OOt海监船(中国海监72)”的研究中，提出本船线型的设计中综合考虑到各方面的要求，如考虑到充分利用螺旋桨的直径及吃水间的矛盾而采用了原始尾倾。为便于安装首侧推，首部采用小球首，既降低了阻力又解决了首侧推的安装，且试验证明首侧推开孔处的导流槽对阻力影响甚微，试航证明，本船的线型设计是优秀的、成功的。邵善庆在“小尺度500t渔政船阻力和型线浅析”研究中对500t排水量渔政船经过分析、变换型线和反复船模试验得出，对水线长度的变化特别敏感，处理适当，稍有改变，就可收到一发拨千斤的效果。进水角越小，进流段曲线微凹可改善阻力。对船长较小的小型船舶，在不影响适航性的情况下，其首柱不宜为追求外形采用过大的前倾，特别是水线以下首柱宜接近垂直，这样几乎可以起到球鼻首的效果。林焰、王世连、纪卓尚等在“150t级渔政船总体设计”的研究中，对“中国渔政108”、“中国渔政116”和“中国渔政108A”的总体设计思想和方法进行研究。易采用单甲板、方艉、前倾舶柱、倾斜龙骨和带折角船型。为降低造价和能耗，提高总体效益，在保证布置和性能要求情况下，应控制主尺度和排水量不过大。最好采用机驾合一方式，机旁起动，在驾驶台实现主机的变速及齿轮箱的换向和离合，减轻机舱人员的劳动强度。渔政船经常航行于渔场，必须采取有效措施防止桨和舵被渔网缠绞。王世连、纪卓尚等在“两条渔政船的设计”中通过两条渔政船的设计实践和对已经建造并投入使用的4条实船的调查，介绍了渔政船在尺度确定、总体布局、航速选择、机器及设备配置、型线设计、各种要求的协调配合等方面问题的处理方法和建议。关于海监执法船优化设计过程中重量重心估算问题，金娇辉、梁建生在“钢质海洋渔政船空船重量与重心估算方法研究”中，对在实船资料统计分析和基于船舶基本原理基础上，提出了适合渔政船设计初期空船重量及重心的估算公式，以此分析、整理出的回归方程更具有针对性。将空船重量、重心高度、重心纵向位置的公式计算结果与实船倾斜试验所得值相比较后发现，相对误差符合工程要求，重心纵向位置值亦在允许范围内。得出钢质海洋渔政船空船重量及重心估算公式建立在实船资料的统计分析基础上，结果可靠性强，以此分析、整理出的回归方程更具有针对性，适用于新建渔政船重量与重心估算，实用性较好。对于海监船现在现在研发的优点和未来研究发展趋势，戴箐、黄涛等人做了深入的分析总结。戴菁、王振妹等在“1000t级型中国海监船研制总结和展望”的研究中对1000t级型中国海监船在设计过程中如何通过优化设计成功地解决了各种矛盾进行研究得出，采用双机并车单可调桨的推进形式,能适应不同航行工况的要求,外观布置注重造型威严、庄重、流畅,内部舱室注重合理性和实用性的和谐,总体布局紧凑,设计人员优化了结构设计,不仅控制了空船重量,很好地满足了该船的强度要求,而且有效地控制和避免了船体振动。黄涛在“海监船为造船市场御寒”的研究中，提出无论是从和平时期的海上执法需要，还是国家主权受到挑战，需要紧急处理危机事件的角度来看，我国都需要维持一支相当规模的海监执法船队。海监船未来发展趋势是大型化、高速化、船体强度提高、配置加强、标准化。 此外，在节能减排、保护环境日益受到重视的背景下，提高船舶的绿色环保性能也是不容忽视的重要方面。综上所述，虽然我国海监船队初具规模，但相对于我国管辖的近300万平方千米的海域面积，数量明显不足，特别是千吨级以上大中型海监船保有量明显落后于周边海监船强国日本、韩国和美国等。除此之外，在吨位、船龄结构和船舶技术性能等方面存在较大差距。所以，我国海监船无论是数量上还是性能上都存在较大差距，远不能满足需求。针对我国海监船的现状，以及结合日、韩等国海监船的情况，并考虑未来的海监船需求将呈现新的特征，海监船的的高速化发展动态是一个必然的趋势。海上纠纷发生后，需要海监船第一时间赶往现场，控制、处理事态，并在可能发生的激烈对抗中高速机动、抢占船位，掌握战术主动权，因此，要提高海监船的航速。具体来看，大中型海监船的航速要保证在20Kn以上。所以，东海海监船的总体性能设计研究具有着重大意义。参考文献1 葛耀华.浅议中国海监执法船舶发展对策J.海洋开发与管理.2012(1):55-57.2 李培志.美国海岸警卫队M.北京：社会科学文献出版社.2005.3 时骏 周羽.日本海上保安厅J新安全.2005(2):16-19.4 韩京云.韩国海洋执法体制、制度及管理力量M.北京：海洋出版社.2008.5 迟云鹏 王少新.大中型渔政船艏艉线型的探讨J.造船技术.1995(9):37-40.6 周忠良 高明勇等.49m钢质海洋渔政管理船设计简介J.齐鲁渔业.2006(11):44-46.7 邵善庆.小尺度500t渔政船阻力和型线浅析J.船舶.1994（6）：41-45.8 林乐玲.渔政船性能的要求J.水产科学.1988(3):34-36.9 顾童敏.船舶设计原理M.上海:上海交通大学出版社.2002.10 应业炬.船舶快速性M.北京.人民交通出版社.2007.11 饶志翠.60M海监船铝制上层建筑建造法研究J广东造船.2008(5):54-57.12 林焰 王世连 纪卓尚.150吨级渔政船总体设计J.造船技术.1994（12）：7-10.13 唐云澜 李惠珍 李培倍.800t海监船(中国海监72)J.船舶.1991(12):1-7.14 戴菁 王振妹等.1000吨级型中国海监船研制总结和展望J.2006(5):16-18.15 黄涛.海监船为造船市场御寒J.中国船检.2012（11）：54-57.16 杨蕖 林焰等.海监船与渔政船主尺度单变量回归分析J.船舶工程.2012(2):1-5.17 余建伟等.渔政船的阻力计