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这是七〇八所设计师们眼中的未来船舶!一起放飞脑洞、遇见未来!
(2017-12-18)  编辑发布:中国船舶在线  
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2030~2050年的未来船舶会是什么模样?12月14日,在中国船舶工业集团公司第七〇八研究所,“遇见未来·船舶设计大赛”决赛激情上演。最终,在“蜂巢”海洋城市、休闲浮岛、高速超空泡多体船、无人捞雷船、新概念智能化航母、新型船舶空调系统等12组创新作品中拔得头筹的是……?

卖一个关子先!说说背景。

 “七〇八所作为舰船设计总体院所,始终坚持创新发展,牢记引领船型和相关技术发展的使命。新时代,我们更需主动瞄准国家战略及船东需求,保持对新技术的敏感性,积极对接新技术。”七〇八所党委书记卢霖表示,举办本次比赛的初衷就是锻炼大家的创新思维能力,引导广大青年聚焦全球科技前沿热点,展望未来海洋技术愿景,探索船舶设计新理念、新技术,积极倡导七〇八所青年的创新责任与担当。“这次参赛的12个作品虽不尽成熟但各有亮点,这些对总体、平台、专项系统、设备的研究和探索,对七〇八所的技术储备、概念储备都有深刻意义。”

今年6月,七〇八所团委在全所范围内开展该赛事,共有44个团队提交了设计作品。经过初赛、复赛两轮评比,最终有12项作品进入决赛圈。大赛宗旨为畅想2030~2050年的未来科技,评委从创新性、科学性、实用性、可实现性、环保性等5个方面进行综合评定。以下是本次参赛获奖作品:


优胜奖

新概念智能化航空母舰

这是一艘能适应未来海战并主导战场的新概念智能化航母。该船采用三体船的结构形式,充分拓展飞行甲板面积,同时具备稳性好、航速高、操纵性好等特点;起飞区和着舰区独立设置,新型舰面布局形式,实现载机量和出动回收能力的全面提高;搭载新一代高能舰载武器,具备完善的全空域自防御和远程火力打击能力;基于网络一体化的全舰信息管理系统,具备智能决策、全舰故障预测与健康管理等先进技术理念。同时采用系统工程设计理念,通过全寿命周期设计、使用、维修保障需求的统筹考虑,进行综合优化设计。


面向未来的舰船舾装三维设计
在船舶工业,新的设计工具已经有了,但是新的方法、理念还没有。这是设计工具的集成创新,基于现有设计工具,提供一种以数字样机为目标的高效设计方法。可缩短设计周期,提升设计效率,并将割离的设计知识、设计经验融合于数字化设计过程中,推动知识管理在制造业落地;这是设计方法的投石问路,基于智能化、敏捷舰船设计的要求,构建一套面向设计者、面向未来的舰船三维设计体系,以设计规则为基础,以流程驱动技术为导向,以初步方案推送技术为依托,以期实现具有智能化方案推送、多方案快速迭代、高柔性设计特点的舰船设计开发平台。


新时代船舶综合供能系统
新时代船舶综合供能系统包括动力模块、推进模块、日用电模块以及供冷供热模块等,可实现整条船舶所需的推进动力、日用电、热量及冷量的综合供应及调配。系统实现了能量的梯级利用,具有效率高、零污染的优点。同时,系统配备基于物联网的无线控制器,可以在授权的移动设备上进行系统的无线集成监控,自动化程度高,操作简便。


无轴电力式深海三维矢量推进装置
本装置充分将无轴电机、对转式螺旋桨和矢量运动机构功能结合,将电机定子布置在导管壳体内,电机转子嵌在叶梢环形轮缘内,通过控制定子线圈内交频电流的相位变化,使得在转子永磁体的磁场中定子受到安培力始终沿周向,从而实现螺旋桨在切向磁场力的作用下旋转。无轴螺旋桨后布置导叶体,回收尾流能量和提高效率。采用内置的矢量操纵机构,实现推进装置多自由度运动。该装置具有高功率密度、低振动和噪声、优良的水动力和空泡性能、模块化和宽速调节等优点,可用于海洋石油平台和工程船的动力定位推进器,也可以用作船舶的主、辅推进器,以及深海潜水器等。


无人捞雷器

 
该产品主要服务于海军训练。无人捞雷器采用小型量子计算机为核心的人工智能控制系统接收母船发出的鱼雷位置信号,操控艏部为V形口的双体式作业船自动航行至鱼雷附近,通过激光雷达、摄像头等装置搜集外部环境信息,经人工智能控制系统处理后,操控矢量推进器和沉浮系统使作业船处于最佳打捞姿态,操控多自由度机械手自动打捞鱼雷并自动返回母船。该设备无人操作、智能安全、高效环保,适用于恶劣海洋环境下的打捞任务,此外还可完成极地科考采样、危险海域采样调查等任务。


海上蛟龙

 
“海上蛟龙”是一项极具前瞻性的海洋战略计划,从产业角度上来讲,是一个多学科综合性的多功能生态圈,以海上公路为核心,通过对海上城市,海上机场等生态圈的开放,实现上下产业优势互补以及工业的智能化升级。在设计理念上融合了中国倡导和谐的传统模式,通过与自然的融合,而达到天人合一的境界,取代传统针尖对麦芒的设计理念;在设计方法上采用了近年来火爆的大数据,智能制造以及物联网技术。
专家点评:海上蛟龙的理念突破了船舶行业,跨界的理念值得鼓励。

三等奖

“蜂巢”海洋城市

 
“蜂巢”海洋城市是具有独特外形、丰富扩展性的大型海洋平台,拥有旅游开发、资源采集、科考科研、军事震慑等广阔应用前景与实用价值。未来,一座如蜂巢般具有生命的城市或许将出现在蔚蓝的海洋上,向世界宣告:我们必将立足于这片新“土地”!
专家点评:海洋城市非常有创意,虽然这个项目受制于能源、规模等原因可实现性相对较弱,但向我们展现了未来生活方式拓展的一种可能性。


片体可移位三体船

 
该型船的最大亮点,是为解决水动力“陷阱”提供了一种新思路。未来,会不会有一艘船能像变形金刚一样变身,拥有神奇的能力?会不会有一艘船的建造与拆卸能够像搭积木一样方便简单?会不会有艘船让我们置身在一片虚拟环境中,驾驶船舶乘风破浪?会不会有一艘船能够拥抱科技,装上人工智能的大脑,智慧航行?海上变形金刚––片体可移位三体船就是这样的一艘船。


创新而前卫的大型散货船设计理念船

 
一改散货船“傻大笨粗”的固有印象,其拥有柔韧强健的“筋骨”、高挑的“身材”、林妹妹般的“体重”以及宰相般的“肚量”,完全符合“看起来瘦摸起来肉”的审美标准。这是一种创新而前卫的大型散货船设计理念,在传统的基础上大胆创造,提出了计入船体梁总强度的散货船舱口围及舱口纵桁新型设计方案,提供了一种舭部升高类似V型的肥大型运输船舶,同时在单层平板舱壁设计的基础上,拓扑优化扶强材结构得出类似桁架结构,最大限度保证舱容,同时保证了货舱的横向强度。”

二等奖

“墨渊”号高速超空泡多体船

 
“风驰电掣疾如飞,脚踏空泡定乾坤;不畏惊涛遮望眼,只缘身在涟漪上。”“墨渊”号高速超空泡多体船巧妙地利用双M型涵道将空气来流和船体兴波能量转化为动升力,并利用超空泡技术突破超高速航行时难以逾越的兴波阻力和摩擦阻力屏障,结合水下磁流体推进技术,不仅能够以90节的高航速驰骋水面,笑傲海疆,还具有优良的耐波性和稳性。在兵贵神速的信息化战争时代,“墨渊”号能够遂行超视距打击、快速突击、渗透袭扰等军事行动,还能执行高速运输、快速救援等非军事任务,具有良好的应用前景和发展空间。


节能环保的新型船舶空调系统
远洋船舶空调系统耗电量占全船的20%,客船达到45%。目前,船舶上使用的是空气压缩式制冷机组,其使用的是高品位的电能,且具有振动明显,噪声大,污染严重等劣势。该系统的溴化锂-水吸收式空调系统,可以使用低品位的热能驱动,合理利用新能源太阳能和废弃能源机舱废热,大大降低全船能耗,且减振降噪、无污染,与船型能较好的匹配,相信未来在船舶上有较光明的应用前景。

一等奖

奇妙星球––
基于BIM技术的海上休闲浮岛总体设计

 
诞生于土星和围绕的小行星带的设计灵感,“Saturn”从此应运而生。基于模型的信息化管理技术–BIM技术,Saturn尝试着将总体水动力计算、结构强度、锚泊定位和外观、舱室内装等多个概念融合在一个模型体系当中,使得不同部分犹如小行星一般紧密相连,整个设计流程与生命周期行云流水,高度一致。当灵感与科技碰撞出思维的火花,这个供人们高端度假的圆筒形休闲浮岛于天空与海洋的接壤处悄然而现,展现了探索深海这个未知的世界“第四极”的独特魅力,相比于豪华邮轮,更是当之无愧的“海上拉斯维加斯”。人类对深蓝的探索,将会因此而更加深邃!

 
来源:李俨儿 段雪琼 中国船舶报
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