高技术船舶科研项目指引.docx

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高技术船舶科研项目指引

高技术船舶科研项目指南

（2014年版）

为贯彻落实《船舶工业加快结构调整促进转型升级实施方案（2013-2015）》和《船舶工业“十二五”发展规划》，促进船舶工业科技发展，引导建立产学研用协同创新机制，提升自主创新能力，推动技术、产品结构升级，提高国际市场竞争力，按照《船舶工业“十二五”科技发展方向与重点》的任务部署，特制定本指南。

1、工程与专项

（1）节能环保示范工程

1.总目标

根据船舶节能环保相关国际公约、规范的要求，结合船舶技术的发展和国内外航运市场需求，通过风帆、混合对转推进系统等节能环保装备的实船应用示范以及江海直达环保示范船型的开发，突破清洁能源与节能装备应用关键技术，全面提升我国船舶节能环保整体技术水平。

2.重点研究方向

（1）风帆技术示范应用开发

研究目标：

针对国际公约对船舶节能环保的新要求与当前船舶节能技术发展的水平，以超大型油船（VLCC）为目标船型，通过对风帆-主机混合动力推进技术的研究，掌握风帆设计、制造与应用关键技术，完成风帆在大型油船上的示范应用。

利用风帆技术，可实现VLCC在相同航速下平均日油耗降低12%以上。

主要研究内容：

1）风帆-主机混合动力VLCC总布置及航行性能研究；

2）风帆模型风洞、水池试验技术研究；

3）风帆-主机混合动力VLCC推进系统关键技术研究；

4）风帆-主机混合动力船舶控制策略及系统开发；

5）风帆工程样机研制与试验技术研究；

6）风帆-主机混合动力VLCC结构设计关键技术研究；

7）大型风帆实船安装工艺及精度控制技术研究；

8）风帆-主机混合动力VLCC节能指标与经济性分析；

9）风帆-主机混合动力VLCC实船验证技术研究。

主要成果形式：

1）相关技术研究报告及试验报告；

2）相关设计图纸和计算书；

3）经实船应用的风帆及控制系统样机；

4）相关专利及技术标准研究报告。

（2）高效混合对转推进系统及节能装置示范应用开发

研究目标：

针对船舶节能减排技术的发展方向，结合节能环保船型对高效推进系统及节能装置的需求，以灵便型散货船为应用目标，自主研发三叶高效螺旋桨、改进型对转螺旋桨（CRP）以及扇形导管，掌握设计、制造关键技术，具备自主开发设计能力,完成实船示范应用，在加装混合对转推进系统及节能装置后，船舶推进效率提高8%以上，在相同航速下平均日油耗降低6%以上。

主要研究内容：

1）三叶螺旋桨和改进型对转螺旋桨设计及优化研究；

2）高效推进系统适伴流设计技术研究；

3）推进器、节能导管及船体组合系统水动力性能优化匹配技术研究；

4）推进系统空泡和激振力研究；

5）高效推进器及节能扇形导管模型试验研究；

6）推进系统样机制造关键技术研究；

7）高效混合对转推进系统及节能装置实船验证。

主要成果形式：

1）相关技术研究报告和试验报告；

2）推进器及扇形节能导管的设计文件、图纸；

3）经实船应用的高效混合对转推进系统及节能装置工程样机；

4）相关专利及技术标准研究报告。

（3）江海直达节能环保集装箱船示范船开发

研究目标：

针对我国沿海航运中心对长江港口辐射的集装箱运力需求，开发一型700箱以上适合江海直达的节能环保型集装箱船，掌握绿色、高效、节能设计关键技术，形成自主设计能力，并实现实船建造，与现有同类营运船舶相比，平均日油耗降低20%以上。

主要研究内容：

1）船型概念设计与综合论证；

2）低阻高效船型开发；

3）高效推进系统与附体节能技术研究；

4）结构安全性与轻量化设计技术研究；

5）LNG燃料动力应用技术研究；

6）内河浅水航道操纵性研究；

7）节能环保技术集成及应用。

主要成果形式：

1）相关技术研究报告和试验报告；

2）经船级社批准的江海直达节能环保集装箱船设计图纸和计算书；

3）建造工艺文件；

4）相关专利及技术标准研究报告。

（二）船舶动力关重件创新工程

1.总目标

通过开展船用液化天然气（LNG）发动机燃料储存、供给和燃料喷射系统以及柴油机用增压器、膜式蓄压器、排气阀阀杆及曲轴等产品的开发，完成设计、制造关键技术研究以及典型样机、系统及产品的研制，形成研发能力，提升LNG发动机和自主品牌柴油机关键、重点及核心零部件的本土化配套水平。

2.重点研究方向

（1）船舶LNG发动机燃料储存及供给系统关键技术研究

研究目标：

针对内河、沿海、远洋LNG燃料动力船舶对燃料储存及供给的需求，重点开展LNG燃料储存、供给系统关键技术研究及核心零部件自主研制，掌握设计、制造技术，实现系统集成并完成实船验证，为LNG动力船舶的普及应用提供技术支撑。

主要研究内容：

1）船用LNG燃料储供气系统总体设计研究；

2）船用LNG燃料储存装置设计及制造技术研究；

3）LNG气化器、潜液泵、低温阀件等核心部件研制；

4）LNG燃料供给系统监控和安保系统设计技术研究；

5）关键技术集成及试验验证研究。

主要成果形式：

1）相关技术研究报告；

2）相关设计图纸、计算书及试验报告；

3）LNG储存装置试验样机；

4）LNG气化器、潜液泵、低温阀件等核心部件试验样机；

5）LNG燃料供给系统监控和安保系统试验样机；

6）通过装船验证的LNG燃料存储、供给系统工程样机（高压、低压各一套）；

7）LNG燃料存储、供给系统设计指导性文件；

8）相关专利及技术标准研究报告。

（2）船用低速柴油机轴流涡轮增压器关键技术研究

研究目标：

针对船用低速柴油机用增压器的市场需求，结合已开展的自主品牌低速柴油机研制，通过对低速柴油机用大流量、高压比轴流涡轮增压器设计及制造技术研究，完成压比4.5以上的轴流涡轮增压器自主开发与试验验证。

主要研究内容：

1）轴流涡轮增压器总体设计技术研究；

2）单级大流量高效离心式压气机设计及制造技术研究；

3）单级高效轴流涡轮设计及制造技术研究；

4）高速大推力滑动轴承设计及制造技术研究；

5）大流量高压比压气机噪声控制技术研究；

6）增压器与低速柴油机匹配技术研究。

主要成果形式：

1）相关技术研究报告和试验报告；

2）高压比轴流涡轮增压器概念设计方案、设计图纸和计算书；

3）轴流涡轮、轴承等零部件样件；

4）经装机试验验证的高压比轴流涡轮增压器样机；

5）轴流涡轮增压器及关键零部件设计指导性文件；

6）相关专利及技术标准研究报告。

（3）气体机和双燃料发动机燃料喷射系统关键技术研究

研究目标：

针对气体机和双燃料发动机燃料喷射系统的技术发展趋势和市场需求，通过开展柴油微喷引燃、气体燃烧电控多点喷射等关键技术研究，突破核心零部件的设计、生产工艺和制造等关键技术，具备开发性能先进、安全、可靠的燃料喷射系统的能力，形成具有市场竞争力的产品，提高自主配套水平。

主要研究内容：

1）进气歧管多点喷射大流量燃气喷射阀、电磁阀及驱

动控制模块等部件的总体设计及优化技术研究；

2）主燃油及微喷引燃油系统总体设计及优化技术研究；

3）燃油电控喷油器、高压油泵、共轨管等核心部件设计及优化技术研究；

4）缸内高压燃气直喷喷射阀及驱动控制系统设计技术研究；

5）燃料喷射系统生产工艺及制造技术研究；

6）燃料喷射系统样件性能试验及配机试验技术研究。

主要成果形式：

1）相关研究报告和试验报告；

2）相关设计图纸、计算书和试验规范；

3）经装机试验验证的进气歧管燃气喷射阀及驱动控制模块，主燃油、微喷引燃油、缸内高压燃气直喷喷射阀及驱动控制系统样件及燃料喷射系统样件；

4）相关专利及技术标准研究报告。

（4）大功率船用轴带发电系统关键技术研究

研究目标：

通过开展1500KW及以上级大功率船用轴带发电系统设计，发电机、励磁控制单元、电力变换装置等核心设备制造技术研究，掌握轴带发电系统设计和试验验证方法，形成系列化产品设计、生产与试验能力，并实现实船应用。

主要研究内容：

1）轴带发电机的电、磁设计与优化技术研究；

2）励磁控制单元和电力变换装置设计技术研究；

3）轴带发电系统制造技术与船用适配性研究；

4）轴带发电系统在独立运行、并网运行、独立和并网两种模式过渡情况下的控制与运行保护技术研究；

5）轴带发电系统试验方法与试验准则研究。

主要成果形式：

1）相关技术研究报告；

2）相关设计图纸、计算书和技术文件；

3）通过实船应用的轴带发电系统；

4）相关专利及技术标准研究报告。

（5）船用低速柴油机膜式蓄压器关键技术研究

研究目标：

通过对低速柴油机液压系统用膜式蓄压器自主研发，掌握膜式蓄压器的设计、制造、试验等关键技术，研制出系列化膜式蓄压器产品，提升自主配套能力。

主要研究内容：

1）膜式蓄压器总体结构、关键性能参数匹配及仿真优化技术研究；

2）膜式蓄压器高压气体密封结构设计技术研究；

3）膜片材料及制造技术研究；

4）膜式蓄压器制造及试验技术研究。

主要成果形式：

1）相关技术研究报告和试验报告；

2）设计图纸及设计、制造和试验规范等；

3）经装机试验验证的膜式蓄压器样机，6升和10升各一套；

4）相关专利和认证证书。

（6）船用低速柴油机排气阀阀杆关键技术研究

研究目标：

通过开展阀杆密封面堆焊及超强滚压、盘端面堆焊工艺与阀杆高硬度喷涂及磨削技术研究，掌握缸径600mm及以上低速柴油机排气阀杆关键制造技术，形成自主配套能力。

主要研究内容：

1）阀杆密封面堆焊及超强滚压技术研究；

2）盘端面堆焊工艺技术研究；

3）阀杆高硬度喷涂及磨削技术研究；

4）装机试验验证。

主要成果形式：

1）相关研究报告；

2）经装机验证的排气阀阀杆样件；

3）排气阀杆检验标准与规范；

4）相关专利及认证证书。

（7）船用低速大功率柴油机分段曲轴关键技术研究

研究目标：

针对5万千瓦以上船用低速大功率柴油机（缸数8缸及以上）分段曲轴加工的要求，通过开展曲柄不均匀分布的单段曲轴整体加工、分段曲轴对中校调与对接制造关键技术研究，掌握分段曲轴制造技术，完善自主配套能力。

主要研究内容：

1）曲柄不均匀分布的单段曲轴整体加工技术研究；

2）分段曲轴对中校调技术研究；

3）分段曲轴对接技术研究；

4）分段曲轴检测技术与标准研究。

主要成果形式：

1）相关研究报告及试验报告；

2）经装机验证的分段曲轴样件；

3）对接曲轴校中与检测的行业标准；

4）相关专利及认证证书。

（8）船用低速柴油机曲柄锻件关键技术研究

研究目标：

通过开展船用低速柴油机曲轴曲柄弯模锻成型及火焰热割工艺技术研究，掌握弯模锻在大型曲轴曲柄锻造成型中的关键工艺技术，完成冲程3300mm及以上低速柴油机曲柄锻件制造，加强大型曲轴曲柄锻件自主配套能力。

主要研究内容：

1）曲柄冶炼及成型模拟仿真技术研究；

2）曲柄弯模锻成型工艺研究；

3）曲柄毛坯热割技术研究；

4）曲柄热处理变形控制技术研究；

5）曲柄半成品试验及检验技术研究。

主要成果形式：

1）相关研究报告；

2）设计图纸、工艺规范等相关技术文件；

3）曲柄样件；

4）相关专利及认证证书。

（三）极地船舶与设备开发专项

1．总目标

针对极地油气资源开采以及北极航道开通对不同航线上货物运输的市场需求，通过开展高等级甲板运输船、原油运输船、多用途集装箱船船型开发及极地甲板机械的设计、制造技术研究，形成自主研发能力。

2．重点研究方向

（1）极地甲板运输船关键技术研究

研究目标：

针对极地油气资源开采模块运输的市场需求，根据最新

的国际公约、航道主管机关法定规则、技术标准要求，自主

开发一型破冰能力达到PC3级的极地甲板运输船。

主要研究内容：

1）国际公约、主管机关法定规则及技术标准研究；

2）总体设计技术研究；

3）稳性、快速性和操纵性研究；

4）