工业和信息化部发高技术船舶科研计划方案.docx

1、工业和信息化部发高技术船舶科研计划方案工业和信息化部发高技术船舶科研计划方案一、总体关键技术（一）新型液化天然气船液货围护系统预先研究1研究目标：通过对IMO B型液货围护系统进行研究，开发出一型能承受液体晃荡载荷、操作与维护方便的新型LNG运输船液货围护系统，掌握其设计建造关键技术，并完成一型新型LNG运输船的概念设计。2主要研究内容：（1）新型液货围护系统结构和强度研究；（2）减少液货舱中液体晃荡措施研究；（3）新型液货围护系统操作与维护措施研究；（4）新型液货围护系统低温绝缘材料和绝缘方式研究；（5）新型液货围护系统模拟舱工艺研究；（6）新型液货围护系统模拟舱低温试验研究。3成果形式：

2、（1）相关技术研究报告；（2）完成新型液货围护系统模拟样舱并通过船级社审核；（3）新型液货围护系统的设计指导性文件；（4）完成一型新型LNG运输船的概念设计并通过船级社审核；（5）形成相关专利。（二）全冷式液化石油气船菱形液舱关键技术及船型基本设计技术研究1研究目标：突破全冷式液化石油气船菱形液舱设计建造的关键技术，完成一型大型全冷式液化石油气船的基本设计。 2主要研究内容：（1）菱形液舱结构设计技术研究；（2）菱形液舱支承系统结构设计技术研究；（3）菱形液舱低温材料焊接和试验工艺技术研究；（4）菱形液舱绝缘材料及敷设工艺技术研究；（5）货物系统及配套设计技术研究；（6）菱形液舱建造技术研究；

3、（7）采用菱形液舱的全冷式液化石油气船基本设计研究。3成果形式：（1）相关技术研究报告；（2）完成一型全冷式液化石油气船基本设计并通过船级社审核；（3）1:1菱形液舱舱段模型；（4）菱形液舱设计指导性文件；（5）形成相关专利。（三）采用C型液舱的小型LNG运输船液舱及船型总体设计技术研究1研究目标：针对LNG二程转运任务的船型需求，通过对IMO C 型液舱进行研究,突破C型压力式LNG液舱设计技术，完成一型采用C型液舱的小型LNG运输船基本设计方案。2主要研究内容：（1）C型液货舱设计技术研究；（2）C型液货舱在小型LNG运输船上的布置与公约/法规适用性研究；（3）C型液货舱安全性研究；（4）

4、小型LNG运输船总布置设计技术研究；（5）小型LNG运输船推进系统选型优化设计技术研究；（6）小型LNG运输船结构轻量化设计技术研究；（7）双燃料动力系统的配置研究。3成果形式：（1）相关研究技术报告；（2）完成C型液货舱设计方案，通过船级社审核；（3）完成一型小型LNG运输船的基本设计并通过船级社审核；（4）完成小型LNG运输船设计指导性文件。（四）极地自破冰科学考察船基本设计技术研究1研究目标：开发一型能在两极水域全年作业的自破冰科学考察船，在2-3节航速时，连续破水平冰厚度不低于1.5米加0.2米厚雪。 2主要研究内容：（1）北极海冰形态与海况环境研究；（2）IMO极地船舶规则、IACS

5、极地船舶指导性文件研究；（3）自破冰船型概念设计研究；（4）破冰能力数值模拟和冰池船模试验研究；（5）船舶结构设计技术研究；（6）动力类型及推进装置配置研究；（7）螺旋桨特殊要求研究；（8）特殊功能及综合布置设计研究；（9）防冻设计技术研究。3成果形式（1）相关技术研究报告；（2）完成1型极地自破冰型科考船的基本设计并通过船级社审核；（3）形成相关技术标准名录；（4）极地科考船设计指导性文件。（五）极地航行油船破冰抗冰与耐低温设计技术研究1研究目标：通过开展北极冰区航行环境分析以及破冰线型、推进系统和动力匹配、高冰级抗冰结构、耐低温系统等设计技术研究，突破PC4、PC5、PC6(1Asuper

6、)级极地航行油船破冰抗冰与耐低温设计关键技术，具备不同冰区等级极地航行油船的设计能力。2主要研究内容：（1）公约/规则/规范研究及航运条件分析；（2）总体方案设计技术与经济性分析研究；（3）破冰线型设计与冰池试验技术研究；（4）推进系统和动力匹配技术研究；（5）高冰级抗冰结构设计技术研究；（6）高冰级舵、桨设计技术研究；（7）人员防护与救援技术研究；（8）防冻与除冰雪技术研究；（9）关键系统低温环境适用性设计技术研究；（10）低温材料应用研究。3成果形式：（1）冰池试验及相关技术研究报告；（2）完成不同冰区等级10万吨级以上的极地航行油船基本设计并通过船级社审核；（3）极地航行油船设计指导性文

7、件；（4）极地航行油船破冰抗冰设计标准名录。（六）南海渔船高效节能设计应用技术研究1研究目标：通过开展LNG动力拖网渔船、电力推进围网渔船和金枪鱼渔船的船型设计建造技术、新型动力系统、船体材料等方面研究，开发出满足南海海域作业需求的高效节能型示范船。2主要研究内容：（1）拖网、围网、延绳钓渔船船型技术经济论证研究；（2）拖网、围网、金枪鱼延绳钓渔船船型总体布置、船型技术研究；（3）船型船、机、桨、网匹配优化技术研究；（4）船型综合节能技术研究；（5）LNG燃料动力系统应用技术研究；（6）调矩桨在渔船上的应用研究；（7）复合材料在渔船上的应用研究； （8）抗碰撞局部结构形式及强度分析研究；（9）

8、拖网、围网、金枪鱼延绳钓船渔船相关标准研究。3成果形式：（1）相关技术研究报告；（2）完成LNG动力拖网渔船、电力推进围网渔船和金枪鱼延绳钓渔船基本设计并通过渔检审查及实船验证；（3）相关设计与建造标准。（七）多功能远洋渔船冷冻系统及总体设计技术研究1研究目标：根据远洋渔业作业需求，完成一型兼具秋刀鱼捕捞和鱿鱼钓功能、节能环保高效的多功能渔船基本设计。2主要研究内容：（1）渔船公约适用性研究；（2）船体型线设计与结构优化技术研究；（3）主机、发电机、制冷机组等优化配置的研究；（4）以NH3为制冷介质的冷冻系统研究； （5）诱鱼灯光系统选型研究；（6）秋刀鱼捕捞、鱿鱼钓作业系统优化研究；（7）伞

9、锚、尾帆功能研究和优化；（8）高效舵应用研究；（9）配电板布置及结构优化研究；（10）节能措施技术研究。3成果形式：（1）相关技术研究报告；（2）完成以NH3为制冷介质的冷冻系统样机及试验验证；（3）完成一型秋刀鱼捕捞和鱿鱼钓多功能渔船的基本设计并通过渔检审查；（4）相关设计标准。（八）南海渔业冷藏运输补给船总体设计技术研究1研究目标：通过对南海渔船作业模式、后勤补给需求及方式等分析研究，完成一型适用于南海环境作业需求的冷藏运输补给船基本设计。2主要研究内容：（1）南海作业环境适应性研究；（2）南海渔船作业模式分析研究；（3）船型总体方案及技术经济性分析；（4）多功能综合优化布置和系统匹配技术

10、研究；（5）南海高海况下综合补给方式及安全性研究；（6）渔货冷藏系统设计技术研究。3成果形式：（1）相关技术研究报告； （2）完成一型冷藏运输补给船基本设计图纸并通过船级社审核；（3）相关设计指导性文件。（九）南海深水小水线面双体打捞工程船总体设计技术研究1.研究目标：为满足南海深水海洋工程灾害、打捞、救助等多方面的需求，开展适应南海环境小水线面双体打捞工程船关键设计技术和打捞系统综合技术研究，完成一型南海深水小水线面双体打捞工程船基本设计。2.研究内容：（1）南海打捞环境适应性研究；（2）与作业海况相适应的小水线面双体打捞工程船水动力性能研究；（3）深水打捞、灾害救助技术要求与船舶适应性设计

11、技术研究；（4）深水打捞、灾害救助装备（起重机、ROV、AUV、A字架等）选型及布置设计方案研究；（5）深水打捞起重过程仿真技术研究。3成果形式：（1）相关研究报告；（2）深水小水线面双体打捞工程船基本设计并通过船级社审核；（3）深水打捞救助过程仿真演示验证；（3）相关技术标准名录。（十）大型抓斗式疏浚工程船及抓斗设备设计关键技术研究1研究目标：为满足南海作业需求，开展200m3级抓斗设计、船体总体设计、钢桩定位行走系统设计、作业智能化监控等技术研究，掌握大型抓斗式疏浚船设计及大型抓斗关键设计技术，具备承接工程能力。2主要研究内容：（1）大型抓斗式疏浚船南海作业环境适用性研究；（2）大型抓斗式

12、疏浚工程船总布置特殊要求研究；（3）与抓斗所需功率匹配的轮机与电气关键技术研究；（4）抓斗机疏浚作业智能化监控技术研究；（5）200m3级抓斗疏浚船总体设计及钢桩定位行走系统关键技术研究；（6）新型大型抓斗机机械设计与材料应用关键技术研究；（7）大型抓斗机支承结构设计及分析研究；（8）大型抓斗机动力系统关键技术研究。3成果形式：（1）相关技术研究报告；（2）完成200m3级大型抓斗疏浚船的基本设计图纸并通过船级社审核；（3）提供一型200m3级抓斗基本设计并通过船级社审核，原理样机进行相关试验验证；（4）形成大型抓斗机设计指导性文件及相关技术标准名录；（5）相关专利。 （十一）“梯”型油船减阻

13、节能及清洁能源应用设计技术研究1研究目标：通过对大型油船前体“U”形线型向“梯”形线型变化的研究和双燃料供给系统布置技术等研究，突破“梯”型油船设计技术，较大幅度降低船舶阻力，掌握双燃料为动力系统的“梯”型线型大型油船设计方法。2主要研究内容：（1）梯型线型油船水动力性能机理研究；（2）梯型线型油船低阻力线型研究；（3）阶梯型分舱布置研究；（4）无下舭墩结构设计技术研究；（5）操纵性与港口适应性研究；（6）推进系统匹配研究； （7）双燃料为动力系统相关国际公约、技术标准研究；（8）双燃料供给系统布置技术研究；（9）防泥沙设计与验证技术研究；（10）船模试验验证研究。3成果形式：（1）相关研究报

14、告；（2）两型以上双燃料为动力系统的“梯”型线型大型油船基本设计并通过船级社审核；（3）设计指导性文件；（4）相关专利。（十二）油船结构轻量化优化设计技术研究 1.研究目标：针对我国船舶结构轻量化减重节能的迫切需求，选择具有广泛市场基础的典型船型作为代表，开展船舶结构轻量化设计相关技术研究，提出降低船体重量10%的轻量化船体结构方案，形成一套船艏部、货舱、机舱、艉部区结构设计和安全评估的方法和技术标准体系。 2.主要研究内容：（1）油船船体结构应力均匀化和设计技术方案研究；（2）油船新型船体结构型式设计技术及方案研究； （3）面向制造和装配的大型油船船体结构设计技术研究；（4）油船船体钢料重量

15、综合控制技术研究；（5）油船船体结构轻量化优化软件集成软件包研制； 3.成果形式：（1）相关研究报告；（2）完成一型与现有大型油船相比结构重量减轻10%的基本设计并通过船级社审核；（3）计算软件理论文本、使用说明、源代码文件、目标文件、测试报告、软件著作权登记证书、实际工程应用报告;（4）相关专利；（5）技术标准名录。（十三）8万吨级化学品船绿色安全设计技术研究1研究目标：通过开展8万吨级大型化学品船总体方案、重载荷结构、节能优化设计及经济性研究，掌握大型化学品船高安全性和绿色环保设计关键技术，具备新一代绿色安全的大型化学品船自主开发设计能力。2主要研究内容：（1）最新适用安全环保公约/规范、

16、技术标准研究；（2）环保节能大型化学品船总体技术方案与经济性研究；（3）可装运IMO I类化学品的环保标准和关键系统配置技术研究；（4）多分舱、重载荷结构安全与重量控制技术研究；（5）大型化学品船破损稳性设计技术研究； （6）EEDI节能优化方案设计研究；（7）低残存量货物系统设计技术研究；（8）危险气体探测系统设计。3成果形式：（1）相关技术研究报告；（2）完成一型满足最新规范规则要求的大型绿色安全化学品船基本设计并通过船级社审核；（3）符合最新安全环保要求的大型化学品船设计指导性文件；（4）危险气体探测系统样机与试验验证；（5）相关技术专利。（十四）45000吨级集装箱滚装船总体设计技术研

17、究1研究目标：通过对大型集装箱滚装船总体方案、特殊稳性与结构等设计技术研究，掌握车辆与集装箱混装的大型船舶设计技术，具备自主开发设计能力。2主要研究内容：（1）滚装区域和集装箱区域功能规划设计技术研究；（2）稳性特殊性研究；（3）薄板大跨距结构研究；（4）无舱盖、无绑扎、连续超高导轨架结构设计研究；（5）滚装区域特殊设计研究。3成果形式：（1）相关技术研究报告；（2）完成一型45000吨级集装箱滚装船基本设计并通过船级社审核；（3）集装箱滚装船设计指导性文件；（4）相关技术标准名录。（十五）中型豪华游船功能设置与总体布置关键技术研究1研究目标：通过对中型豪华游船（7万总吨级）总体功能与船舶尺度

18、、综合布置匹配技术研究，掌握豪华游船概念设计的人文美学设计思想，具备中型豪华游船功能设置及总体布置设计能力。 2主要研究内容：（1）人文美学设计思想在豪华游船总体设计中的应用研究；（2）豪华游船总体综合布置设计思路研究；（3）豪华游船主尺度及甲板层数匹配技术研究；（4）豪华游船的主竖区划分研究；（5）豪华游船旅客及船员舱室的布置研究；（6）豪华游船公共服务场所布置与设备配置研究；（7）豪华游船公共娱乐场所布置与设备配置研究；（8）豪华游船中央大厅的布置技术研究；（9）豪华游船通道及电梯布置技术研究；（10）豪华游船集合站及救生设施布置研究； （11）豪华游船总布置三维仿真技术研究。3成果形式：

19、（1）相关技术研究报告；（2）中型豪华游船功能设置与总体布置设计指导性文件；（3）完成两型以上不同风格中型豪华游船总布置图纸及三维仿真演示模型并经中外同行专家评定；（4）相关技术标准名录。（十六）大型豪华游船结构安全性设计关键技术研究1研究目标：针对大型豪华游船（10万总吨以上）功能布置的特殊要求，通过总体结构及特种结构的设计技术研究，掌握大型豪华游船的安全结构设计方法，具备结构设计与安全性分析能力。2主要研究内容：（1）全船总体结构方案设计研究；（2）多层长上层建筑纵总应力分布研究及结构优化；（3）中央大厅竖井穹顶结构多方案设计研究；（4）演艺厅大跨距无支柱结构多方案设计研究；（5）特种区域

20、结构多方案设计研究。3成果形式：（1）相关技术研究报告；（2）各类结构强度计算书通过船级社审核；（3）大型豪华游船特殊结构设计指导性文件。（十七）豪华游船典型舱室布置与装潢设计制造技术研究1研究目标：通过对国外豪华游船典型舱室的分析，开展不同类型旅客居住舱室样板间设计与建造方法研究，具备典型舱室自主设计与制造能力。2主要研究内容：（1）典型舱室风格与形式的研究；（2）典型舱室功能性要素设计研究；（3）典型舱室装饰环境设计研究；（4）典型舱室家具设计研究；（5）智能化、数字化舱室环境设计研究；（6）内装材料、加工、制作、安装工艺及与安全性关系研究；（7）典型舱室的制造技术研究；（8）典型舱室三维

21、仿真技术研究；（9）豪华游船典型舱室技术标准体系研究。3成果形式：（1）相关技术研究报告；（2）典型舱室三维仿真模型及演示验证；（3）不同类型典型样板舱；（4）相关技术标准名录；（5）豪华游船典型舱室设计指导性文件；（6）相关专利。二、配套关键技术（一）船舶综合电力推进系统工程化技术研究1研究目标：针对船舶综合电力推进系统高可靠、高智能、高效率、低维护等应用需求，开展基于感应电机的典型交流电力推进系统工程化技术研究，完成相关工程样机研制并通过试验验证，具备适应不同船型需求的综合电力推进系统配套能力。2主要研究内容：（1）推进负荷与可用功率及电网波动的自适应控制技术；（2）基于变频器标准单元并行

22、控制技术；（3）变频器功率模块标准化设计技术；（4）变频器功率模块涂敷、压装及测试技术；（5）控制器硬、软件标准化设计技术；（6）可视化调试、配置软件技术；（7）变频器试验、检验测试技术；（8）变频器大功率器件环境适应性技术研究；（9）电机冷却系统标准化设计技术研究；（10）电机绝缘轴承通用化设计技术研究；（11）电机系列化工装及工艺技术研究；（12）电力推进系统集成技术、智能化控制及仿真验证研究。3成果形式：（1）相关技术研究报告；（2）多种船型的综合电力推进系统配置方案指导书；（3）典型综合电力推进系统工程样机设计图纸、计算书、试验报告，通过船级社审核；（4）典型交流电力推进系统设计指导性

23、文件；（5）相关技术标准名录；（6）相关专利。（二）船舶混合轴带发电系统设计技术研究及核心设备研制1研究目标：通过开展船舶混合轴带发电系统及变速恒频装置、可逆式变频轴电发动机等核心设备的研制，掌握新型高效船舶混合轴带发电系统的设计方法，具备其核心设备的设计制造能力。2主要研究内容：（1）可逆式变频轴带电机电磁、结构、温升特性设计研究；（2）可逆式变频轴带电机运行特性分析研究；（3）变速恒频装置参数分析与优化研究；（4）变速恒频装置输出电能特性研究；（5）变速恒频装置控制策略研究；（6）变速恒频装置与可逆式变频轴带电机匹配性研究；（7）可逆式变频轴带电机与变速恒频装置保护策略研究；（8）可逆式变

24、频轴带电机状态切换控制策略研究；（9）变速恒频装置与柴发机组并联运行功率分配策略研究；（10）船舶混合轴带发电系统试验技术研究。3成果形式：（1）相关技术研究报告；（2）完成1MW级变速恒频装置和可逆式变频轴带发电机样机研制，相关设计图纸、计算书、试验报告通过船级社审核；（3）船舶混合轴带发电系统设计指导性文件；（4）相关技术标准名录；（5）相关专利。（三）定距桨船舶无刷双馈轴带发电机技术研究1研究目标：通过船用轴带发电机转子绕组磁势设计技术和工艺技术，船用轴带发电系统磁场定向矢量控制、有功和无功功率动态解耦以及前馈控制设计技术的研究，建立船用轴带无刷双馈发电系统数字化样机设计平台和试验验证平

25、台，形成船用中小功率无刷双馈发电机系列化设计能力。2主要研究内容：（1）基于船用无刷双馈发电机绕组原理及高效转子结构设计;（2）电磁方案设计，设计程序编制，性能分析及系统优化设计；（3）电气控制回路拓扑结构设计，硬件设计，控制模型建立，策略分析，软件编制；（4）船用轴带发电机与船舶主机齿轮变速箱集成仿真，适应高、中、低速主机实现轴带发电；（5）船用轴带发电机独立运行动态分析，负荷调节方法以及极限情况下系统保护；（6）试验方法，运行规范，相关标准制定以及过程制造质量控制。3成果形式：（1）相关技术研究报告； （2）船用无刷双馈轴带发电机设计图纸、计算书和技术文件，通过船级社审核；（3）400kW

26、级船用无刷双馈轴带发电机样机并通过试验验证；（4）相关技术标准名录；（5）相关专利。（四）辅机驱动电机高效节能设计技术研究1研究目标：开展辅机驱动三相异步电机、变频电机高效节能关键设计技术及实船应用技术研究，完成典型辅机驱动电机样机研制并经过相关试验验证，掌握三相异步电机的冷轧硅钢片结构设计、降低损耗的电磁优化设计、变频电机与船舶电网匹配等关键技术，形成高效节能型电机型谱。 2主要研究内容：（1）主要船用辅机驱动电机性能参数及电站功率分配分析研究；（2）船用辅机驱动电机的形式和主要参数分析研究； （3）辅机驱动三相异步电机关键高效节能设计技术研究；（4）辅机驱动变频电机关键高效节能设计技术研究

27、；（5）船用电机应用环境及工况研究；（6）高效变频电机实船应用及对船舶电网影响研究；（7）典型产品样机研制与性能试验研究；（8）高效节能型电机型谱及技术标准研究。3成果形式：（1）相关技术研究报告；（2）船用辅机驱动三相异步电机、变频电机工程样机设计图纸、计算书、试验验证报告通过船级社审核；（3）典型工程样机通过试验验证；（4）设计指导性文件，试验验证规程；（5）相关技术标准名录；（6）相关专利。（五）万箱级集装箱船大盘面比螺旋桨设计制造技术研究1研究目标：通过对大盘面比螺旋桨的轻量化设计技术、空泡控制技术、毂涡整流节能技术、制造技术研究，掌握万箱级船用螺旋桨设计技术和制造方法，具备自主开发能

28、力。2主要研究内容：（1）重负荷螺旋桨轻量化设计及空泡控制技术研究；（2）毂涡整流节能装置的设计与制造技术研究；（3）螺旋桨推进性能综合验证与工程应用方案研究；（4）超大尺寸螺旋桨数控加工技术研究；（5）并行熔炼及浇注技术研究。3成果形式：（1）相关技术研究报告；（2）形成实船应用的螺旋桨设计图纸、计算书、试验报告，并通过船级社审核；（3）万箱级集装箱船螺旋桨设计指导性文件；（4）相关技术标准名录；（5）相关专利。（六）大功率船用中速天然气发动机设计关键技术研究1研究目标：通过开展高性能大功率船用中速天然气发动机总体设计、稀薄燃烧和空燃比控制优化、可靠性、电控及安全保护等关键技术研究，掌握大功

29、率中速气体发动机设计方法，具备自主设计能力。2主要研究内容：（1）大功率船用中速天然气发动机稀薄燃烧及空燃比控制优化技术研究；（2）大功率船用中速天然气发动机活塞、缸盖、排气阀等关键受热零件热负荷控制技术研究；（3）大功率船用中速天然气发动机控制策略及电控系统ECU关键技术研究；（4）大功率船用中速天然气发动机爆震等安全保护技术研究。3成果形式：（1）相关技术研究报告；（2）大功率船用中速天然气发动机样机并通过试验验证；（3）相关设计图纸、计算书及试验报告通过船级社审核；（4）大功率船用中速天然气发动机设计指导性文件；（5）相关技术标准名录；（6）相关专利。（七）小缸径低速柴油机高压共轨及电控

30、系统关键技术研究1研究目标：以国内自主开发的小缸径低速机为对象，开展电控燃油系统设计技术研究，掌握低速机高压共轨系统及电控系统开发关键技术，研制出高压共轨系统及电控系统样件并通过试验验证。2主要研究内容：（1）船用低速机高压共轨系统及电控系统总体技术研究；（2）船用低速机电控高压油泵技术研究；（3）船用低速机电控喷油器技术研究；（4）低速机共轨系统关键执行器技术研究；（5）电控系统软硬件关键设计技术研究；（6）电控系统通讯关键设计技术研究；（7）船用低速机高压共轨系统及电控系统试验验证技术研究。3成果形式：（1）相关技术研究报告；（2）船用小缸径低速机高压共轨系统及电控系统样件并通过试验验证；（3）相关设计图纸、计算书及试验报告通过船级社审核；（4）船用小缸径低速机高压共轨及电控系统设计指导性文件；（5）相关技术标准名录；（6）相关专利。（八）小缸径低速柴油机振动和噪声控制技术研究1研究目标：以国内自主开发的小缸径低速机为研究对象，掌握经过试验验证的低速柴油机结构振动和辐射噪