高技术船舶科研项目.docx

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高技术船舶科研项目

高技术船舶科研项目

高技术船舶科研项目指南

（2013年版）

为贯彻落实《工业转型升级规划（2011-2015）》和《船舶工业“十二五”发展规划》，促进船舶工业科技发展，提升自主创新能力，推动产业转型升级，提高国际市场竞争力，按照《船舶工业“十二五”科技重点发展方向与重点》的任务部署，特制定本指南。

一、工程与专项

（一）超级节能环保船示范工程

1．总目标

根据船舶节能减排相关国际公约、规范的要求，结合船舶技术发展和国内外航运市场需求，在油船、散货船、集装箱船三大主流船型中分别选择一型作为超级节能环保示范工程船，通过节能减排环保技术及装备的综合开发，突破清洁能源与可再生能源应用关键技术，全面提升我国船舶节能环保整体技术水平。

示范船舶须有具体工程依托并由船东实际订造，与现有同类船型相比节能环保水平大幅提高，单船平均日油耗降低40%以上，船舶能效设计指数（EEDI）比国际海事组织（IMO）EEDI基线值下降30%以上，同时须满足IMO船舶噪声新规则、涂层性能标准、硫氧化物（SOx）、氮氧化物（NOx）排放指标等相关法规要求。

2．重点研究方向

（1）船型节能环保概念设计与技术经济性论证研究；

（2）低阻船体型线与上层建筑设计技术研究；

（3）最低压载量的分舱优化配置及航行中纵倾优化技术研究；

（4）波浪中失速控制与波浪增阻预报技术研究；

（5）新型结构轻量化设计技术研究；

（6）船体表面减阻技术应用研究；

（7）高效推进系统与水动力节能装置优化匹配设计研究；

（8）轮机节能环保设备集成应用研究；

（9）货油挥发（VOC）回收及再利用系统技术研究（仅适用于油船）；

（10）LNG燃料动力船型风险设计技术研究；

（11）LNG供气系统应用开发技术研究；

（12）太阳能、风能等清洁辅助能源在船上的应用研究；

（13）船舶舱室噪声控制关键技术研究；

（14）货油舱涂装关键技术研究（仅适用于油船）；

（15）建造工艺关键技术研究；

（16）节能、减排、环保、降噪验证试验技术研究。

3．主要成果形式：

（1）相关技术研究报告；

（2）相关工艺指导性文件；

（3）有关节能环保设备经船级社认可的设计图纸、计算书、试验报告及工程样机；

（4）通过营运验证的工程示范船；

（5）相关专利；

（6）相关技术标准研究报告及标准制修订建议。

（二）清洁能源发动机

1．总目标

针对国际航运节能减排法规与清洁能源发动机技术发展趋势，面向内河、沿海和远洋应用的不同需求，分阶段、分步骤地进行清洁能源船用发动机设计/制造关键技术研究、典型样机和系统研制，开发具有自主知识产权的天然气及双燃料发动机系列化产品，形成自主研发能力。

2．重点研究方向

2015年之前，重点开展高速天然气发动机、中速双燃料发动机的工程化开发，完成相关样机研制，并通过装船验证；开展小缸径低速双燃料发动机关键技术攻关，提出小缸径低速双燃料发动机总体概念设计方案，通过单缸机试验验证。

（1）高速天然气发动机工程化开发

研究目标：

（2）中速双燃料发动机工程化开发

研究目标：

针对1000kW及以上船用中速双燃料发动机的市场需求，通过开展双燃料发动机总体设计及制造技术的研究，完成船用中速双燃料发动机工程样机研制，并通过装船验证。

主要研究内容：

1）总体设计及性能综合优化技术研究；

2）天然气、柴油双模式高效燃烧系统优化技术研究；

3）天然气、柴油双模式智能化控制及安全保护技术研究；

4）微喷引燃系统等特种零部件关键技术研究；

5）关键技术集成及样机试验验证；

6）船舶适应性及实船试验技术研究。

主要成果形式：

1）相关技术研究报告；

2）相关设计图纸、计算书及试验报告并通过船级社审核；

3）微喷引燃装置、燃气喷射阀、智能化控制及安全保护装置等特种零部件样件；

4）通过装船验证的工程样机；

5）中速双燃料发动机设计指导性文件；

6）相关专利；

7）相关技术标准研究报告及标准制修订建议。

（3）小缸径低速双燃料发动机关键技术研究

研究目标：

针对500mm及以下缸径船用低速双燃料发动机的市场需求，重点突破双燃料发动机燃料喷射系统、调控和安全保护系统以及关键零部件设计及制造技术，完成单缸机试验验证，为自主开发低速双燃料发动机提供技术支撑。

主要研究内容：

1）燃烧技术路线研究；

2）燃料喷射系统关键技术研究；

3）受热零部件关键技术及工艺技术研究；

4）调控及安全保护技术研究；

5）概念机总体技术研究；

6）单缸机试验验证技术研究。

主要成果形式：

1）相关技术研究报告；

2）低速双燃料发动机概念设计方案、相关设计图纸、计算书及试验报告；

3）低速双燃料单缸机燃料喷射系统、调控及安全保护装置等样件；

4）低速双燃料单缸机活塞、气缸盖等受热零部件样件；

5）低速双燃料单缸机样机；

6）相关专利；

7）相关技术标准研究报告及标准制修订建议。

（三）高技术特种船

1．总目标

针对水上液化天然气应用、极地多用途运输、汽车运输、液化乙烯气体运输等细分市场的不同需求，开展相关船型设计和制造关键技术研究以及关键配套设备研制，开发具有自主知识产权的高技术特种船舶产品，形成自主设计制造能力。

2．重点研究方向

（1）LNG燃料加注船

研究目标：

针对LNG燃料加注船的市场需求，通过开展LNG燃料加注船的储存舱、加注、冷舱、机电、安全控制等关键系统的设计和建造技术研究，完成LNG燃料加注船工程开发。

主要研究内容：

1）市场需求及功能定位分析研究；

2）总体方案论证；

3）液化天然气储存舱设计与建造技术研究；

4）液化天然气加注系统设计、制造及实船应用研究；

5）冷舱设计与制造技术研究；

6）机电系统设计及设备配套选型研究；

7）安全控制系统设计与制造技术研究；

8）设计、建造及营运过程风险控制研究；

9）适用材料与工艺制造技术研究；

10）液化天然气燃料动力设备安装及试验技术研究；

11）技术标准研究。

主要成果形式：

1）相关技术研究报告；

2）通过船级社审核的相关设计图纸、计算书及试验报告；

3）相关设备系统工程样机；

4）液化天然气燃料加注船设计指导性文件；

5）通过营运验证的工程示范船；

6）相关专利；

7）相关技术标准研究报告及标准制修订建议。

（2）极地多用途运输船

研究目标：

针对北极航道开通对多用途运输船的市场需求，结合最新的国际公约、航道主管机关法定规则、技术标准要求，完成一型航行于北极东北航道的极地多用途运输船工程开发，并通过营运验证。

主要研究内容：

1）国际公约、航道主管机关法定规则及技术标准研究；

2）极地运输多用途船总体设计技术研究；

3）冰区航行稳性、快速性和操纵性研究；

4）极地航行船冰载荷研究；

5）温度场对船体材料的影响研究；

6）船体强度与设计分析技术研究；

7）电力推进系统配备研究；

8）极地运输船舶锚绞机系统开发；

9）防冰和除冰措施的研究；

10）极地船舶设备保护技术研究；

11）极地环境绿色环保技术研究；

12）建造技术研究。

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）极地运输船舶锚绞机样机并装船验证；

4）通过营运验证的工程示范船；

5）极地运输多用途船设计指导性文件；

6）相关技术标准研究报告及标准制修订建议。

（3）超大型汽车滚装船

研究目标：

通过对超大型汽车滚装船的总体性能、结构设计、滚装通道系统以及节能环保技术应用等方面的研究，研发装载量在一万车以上的汽车滚装船。

主要研究内容：

1）船型主尺度及技术经济性论证；

2）滚装通道系统与单/双排支柱的设计布置优化研究；

3）总布置设计研究；

4）基于经济航速的宽体线型研究与开发；

5）基于破损稳性要求的分舱优化研究；

6）宽体汽车船舶结构设计及强度分析研究；

7）节能减排及环保技术的应用研究；

8）货舱区通风及消防系统技术研究。

主要成果形式：

1）相关技术研究报告；

2）完成一型万车级汽车滚装船的基本设计，并通过船级社审核；

3）形成汽车滚装船滚装通道设计指导性文件；

4）万车级汽车滚装船总体设计指导性文件；

5）相关技术标准研究报告及标准制修订建议。

（4）全冷式液化乙烯气体运输船

研究目标：

通过对液货围护系统技术进行研究，开发出能承受液体晃荡载荷、操作与维护方便的新型液化乙烯气体（LEG）运输船液货围护系统，掌握其设计建造关键技术，并完成新型LEG运输船设计。

主要研究内容：

1）大型全冷式LEG海上运输航线和港口限制条件研究；

2）货物围护系统总体方案论证；

3）货物围护系统金属材料适用性研究；

4）货物围护系统隔热材料适用性研究；

5）货物围护系统施工工艺、金属材料焊接技术研究；

6）货物围护系统模拟舱建造；

7）货物围护系统模拟舱冷态密性试验研究；

8）货物围护系统模拟舱冷态蒸发率测试技术研究；

9）基于乙烯等气体运输需求的适用船型开发研究；

10）液货系统自行配套开发研究。

主要成果形式：

1）相关技术研究报告；

2）形成具有自主知识产权的大型全冷式乙烯等气体海上运输货物围护系统设计建造方案，进行模拟舱实验验证，并通过船级社审核；

3）大型全冷式乙烯运输船船型设计指导性文件；

4）相关专利；

5）相关技术标准研究报告及标准制修订建议。

二、关键配套设备

1．3兆瓦级吊舱式电力推进系统开发及关键设备研制

研究目标：

针对吊舱式电力推进系统的市场需求，通过3兆瓦级主推进用吊舱推进系统开发、关键设备研制以及实船试验验证，掌握3兆瓦级吊舱推进系统的设计方法，具备其核心设备的设计制造能力。

主要研究内容：

（1）吊舱推进系统总体设计技术研究；

（2）吊舱推进器水动力性能研究；

（3）吊舱推进器操控技术研究；

（4）吊舱推进器永磁电机及变频调速装置研制；

（5）吊舱推进器样机研制；

（6）吊舱推进器实船匹配设计及安装、试验技术研究。

主要成果形式：

（1）相关技术研究报告；

（2）通过船级社审核的相关设计图纸、计算书及试验报告；

（3）3兆瓦级吊舱推进器、永磁电机及变频调速装置工程样机；

（4）吊舱式电力推进系统指导性文件；

（5）相关专利；

（6）相关技术标准研究报告及标准制修订建议。

2．新型船用生活污水处理装置开发

研究目标：

针对国际海事组织关于船舶生活污水处理的最新要求，通过灰水处理和生活污水高效生化处理以及氮磷去除技术研究，开展新型船用生活污水处理装置系列化设计，完成样机研制并通过装船试验验证。

主要研究内容：

（1）国际公约、技术标准研究；

（2）灰水处理技术研究；

（3）高效生化处理技术研究；

（4）氮、磷去除技术研究；

（5）系统集成技术研究；

（6）系列化设计研究；

（7）样机研制及装船试验技术研究。

主要成果形式：

（1）相关技术研究报告；

（2）通过船级社批准的相关设计图纸、计算书及试验报告；

（3）通过装船试验验证的工程样机；

（4）船用生活污水处理装置设计及制造指导性文件；

（5）相关专利；

（6）相关技术标准研究报告及标准制修订建议。

3．远洋深水拖网渔船高效捕捞甲板绞车系统开发

研究目标：

针对500米以上作业水深拖网渔船高效捕捞作业装备市场需求，开展甲板起放网绞车系统关键技术研究，完成产品样机研制，形成自主开发制造能力。

主要研究内容：

（1）深水拖网作业渔船捕捞机械船网参数协调性研究；

（2）深水拖网网形自动化系统控制技术研究；

（3）深水拖网绞车变频电力控制技术研究；

（4）深水拖网起放网机集成控制系统研究；

（5）深水拖网高效捕捞成套装备样机研制与试验研究。

主要成果形式：

（1）相关技术研究报告；

（2）通过渔检审核的相关设计图纸、计算书、说明书、试验大纲、试验报告；

（3）通过装船试验验证的工程样机；

（4）产品实船应用报告；

（5）高效捕捞甲板绞车系统设计及制造指导性文件；

（6）相关专利；

（7）相关技术标准研究报告及标准制修订建议。

4．高性能导航雷达系统研发

研究目标：

针对国际海事组织对船用综合导航系统的新要求，通过对雷达系统数字化及组网应用、天线模块设计制造、信号处理等关键技术研究，开发出技术领先、成本经济的新一代导航雷达系统，完成样机研制和装船应用验证。

主要研究内容：

（1）相关国际规范、技术标准研究；

（2）雷达视频信号处理技术研究；

（3）导航雷达信号数字化及组网应用技术研究；

（4）先进自动标绘（ARPA）算法研究；

（5）导航雷达与电子海图、自动识别系统目标的信息融合和功能联合应用研究；

（6）X波段、S波段导航雷达天线和接收器、发射器研制；

（7）产品装船试验研究。

主要成果形式：

（1）相关技术研究报告；

（2）X波段和S波段导航雷达产品相关设计图纸、计算书、说明书、试验报告；

（3）通过装船验证的工程样机；

（4）产品实船应用报告；

（5）相关专利；

（6）相关技术标准研究报告及标准制修订建议。

5．新型船用罗经开发

研究目标：

开发出符合国际最新规范要求，动态性能好，环境适应能力强，性价比高，具有国际先进水平的新型船用罗经，开发的工程样机获得船级社认证，并经装船应用验证。

主要研究内容：

（1）国际相关规范跟踪及对标研究；

（2）总体设计技术研究；

（3）快速启动对准、长时间误差抑制及补偿等系统技术研究；

（4）高纬度导航算法研究；

（5）样机研制与试验验证技术研究。

主要成果形式：

（1）相关研究报告；

（2）通过装船验证的工程样机；

（3）产品实船应用报告；

（4）相关专利；

（5）相关技术标准研究报告及标准制修订建议。

三、基础共性技术与标准

1．三体船三维波浪载荷预报与结构响应分析技术研究

研究目标：

通过对三体船三维波浪载荷与砰击载荷预报方法、钢/铝合金船体结构静/动态响应分析技术、三体船载荷与典型结构的模型试验方法等进行研究，掌握相关的关键技术，开发专用的三体船三维波浪载荷预报软件，制定三体船结构响应分析指导性文件。

主要研究内容：

（1）三维波浪载荷计算方法研究；

（2）连接桥砰击载荷的计算方法研究；

（3）波浪载荷与砰击载荷模型试验技术研究；

（4）全船结构有限元分析技术研究；

（5）船体结构在砰击载荷作用下的动力响应分析方法研究；

（6）与我国南海环境相联系的三体船结构典型节点疲劳强度预报研究；

（7）连接桥典型结构疲劳强度计算与模型试验验证研究；

（8）三体船结构强度技术标准研究。

主要成果形式：

（1）相关技术研究报告；

（2）专用的三体船三维波浪载荷预报软件理论文本、目标文件、使用说明、测试报告、软件著作权登记证书、应用报告等；

（3）水池与结构强度试验报告；

（4）三体船结构响应分析指导性文件；

（5）相关专利；

（6）相关技术标准研究报告及标准制修订建议。

2．极地及周边地区航行船舶性能理论预报方法研究

研究目标：

通过开展极地及周边地区通航环境条件、海冰形态、艏艉部线型与结构型式、船桨匹配与操纵性能分析、结构设计与强度评估、减振降噪等关键技术研究，掌握航行于极地海域海洋环境参数以及冰载荷及破冰能力预报、运动性能、结构性能的预报技术，为极地及周边地区运输船舶设计工作提供基础支撑。

主要研究内容：

（1）极地及周边地区海冰形态、海况环境研究；

（2）冰载荷及破冰形式、能力预报技术研究；

（3）船舶运动性能理论预报方法研究；

（4）船舶结构性能理论预报方法研究；

主要成果形式：

（1）相关技术研究报告；

（2）冰载荷与破冰能力、水动力性能、结构直接计算法理论预报软件理论文本、目标文件、使用说明、测试报告、软件著作权登记证书、应用报告等；

3．数字化水池顶层研究

研究目标：

通过对国内外数值手段模仿现有物理水池的部分试验功能应用水平及软件现状的研究，结合现代数据库、计算机技术应用，制定开发我国船舶/海工数字化水池可行性研究方案。

主要研究内容：

（1）国内外虚拟数值手段模仿物理水池的部分试验功能应用水平及软件现状的研究；

（2）国内外船舶与海洋工程计算流体动力学（CFD）发展水平研究；

（3）数字化水池技术实现船舶物理水池的试验功能与分阶段实现目标研究；

（4）数字化水池技术实现船舶物理水池的试验功能及软件开发与分阶段实现目标研究；

（5）数字化水池数值代码、通用图形处理器和计算软硬件开发平台研究；

（6）云计算、E-技术的发展现状与数字化水池融合性研究；

（7）数字化水池体系构成与流程研究；

（8）数字化水池顶层设计研究；

（9）数字化水池技术在主流运输船舶、深海半潜式平台水动力性能应用研究。

主要成果形式：

（1）各类研究报告；

（2）我国数字化水池开发可行性方案建议。

4．船舶建造技术数据库和评价系统研究

研究目标：

突破船舶建造技术基础数据的采集、分析和评价等关键技术，建立船舶建造技术数据库，开发船舶建造技术评价与分析决策支持系统，为全面提升行业建造技术水平奠定基础。

主要研究内容：

（1）基础数据分析研究；

（2）基础数据采集技术研究；

（3）基础数据库系统软件开发；

（4）建造技术评价方法研究；

（5）评价与分析决策支持系统开发；

（6）相关技术标准研究。

主要成果形式：

（1）相关技术研究报告；

（2）建造技术数据采集指导性文件和软件；

（3）建造技术数据库；

（4）评价与分析决策支持系统软件集成平台；

（5）相关技术标准研究报告及标准制修订建议。

5．国际船舶建造与修理质量标准及船舶结构安全标准研究

研究目标：

根据国际船级社协会（IACS）《船舶建造与修理质量标准》（Rec.47）最新修订内容及《协调的共同结构规范》（HCSR）新要求，完善《中国造船质量标准》，研究提出船舶结构安全和船舶修理相关标准。

主要研究内容：

（1）《船舶建造与修理质量标准》（Rec.47）和与HCSR相关和引用船舶标准研究分析；

（2）《中国造船质量标准》及相关结构安全标准的适用性研究分析；

（3）《中国修船质量标准》研究及相关船舶修理标准的适用性研究分析。

主要成果形式：

（1）《国际船舶建造与修理质量及结构安全要求标准研究》报告；

（2）《中国造船质量标准及相关结构安全标准的适用性研究》报告；

（3）《中国造船质量标准》及相关船舶结构安全标准项目制修订主要内容及要求；

（4）《中国修船质量标准》标准草案及相标准制修订主要内容及要求。

6.渔业船舶标准体系顶层研究

研究目标：

根据国际海事组织（IMO）《国际渔船安全公约》的要求，在对渔业船舶相关国际标准和国外先进标准全面研究分析的基础上，重点围绕我国远洋渔业船舶技术和装备发展需求，开展标准应用研究及需求分析，深化我国渔业船舶技术标准体系研究，提出急需制定的重点标准项目并明确标准主要内容及要求，为提升我国渔业船舶设计建造及装备水平奠定基础。

主要研究内容：

（1）相关国际公约规则、国际标准及国外先进渔业国家（地区）渔船标准分析研究；

（2）典型远洋渔业船舶及装备标准需求分析；

（3）我国现有渔业船舶标准适用性分析研究；

（4）我国渔船及装备标准体系深化研究和急需制修订标准分析。

主要成果形式：

（1）《国际渔船安全公约、规范、国际标准及国外先进渔业船舶标准研究》报告；

（2）《国内典型远洋渔业船舶及装备标准需求分析》报告；

（3）《我国现有渔业船舶标准适用性分析研究》报告；

（4）国内急需制定的重点渔业船舶标准项目、主要内容及要求。

7.船舶标准体系项目研究

研究目标

为确保船舶产品符合国际安全、环保、节能要求，支撑高技术船舶关键系统设备研制，提升船用机电设备模块化、自动化水平，推动信息技术应用，根据《船舶工业标准体系（2012年版）》，着重开展海洋船（AA）、船舶动力装置（DA）、船用机械设备（DB）、船舶电气系统及设备（DC）、船舶导航/通信/水声设备（DD）、船舶舾装设备（DE）等专业相关重点标准的研究，填补相关领域标准的空白，健全完善船舶工业标准体系。

研究项目

具体研究项目详见附件。

标准研究项目可按每一项单独进行申报，或按相关联项目组合申报。

主要成果形式：

相关研究报告和标准草案

四、国际新公约新规范前期研究

1．船舶综合安全评估及安全水平法研究

研究目标：

通过对船舶综合安全评估方法（FSA）和安全水平方法（SLA）理论、方法及应用的系统性研究和实际案例验证，研究制定FSA/SLA应用指南和软件，初步建立国内国内主流船型安全性数据库，并向国际海事组织提出相关提案。

主要研究内容：

（1）FSA/SLA议题动态跟踪研究和对我国船舶工业的影响分析；

（2）FSA/SLA的方法论研究；

（3）船舶安全数据库框架、数据采集、统计分析与应用研究；

（4）运用实际案例和主流船型，进行FSA/SLA安全水平分析和验证；

（5）FSA/SLA分析指导性文件研究和应用软件开发；

（6）国际海事组织FSA/SLA议题相关提案研究。

主要成果形式：

（1）相关研究报告；

（2）FSA/SLA应用软件及理论文本、目标文件、使用说明、测试报告、软件著作权登记证书、应用报告等；

（3）FSA/SLA应用指南；

（4）国际海事组织FSA/SLA议题相关提案。

2．国际海事组织船舶建造档案研究

研究目标：

通过对国际海事组织船舶建造档案要求的全面研究分析，完成船舶建造档案行业标准的制定，提出我国岸上档案中心的方案，研究开发我国船舶建造档案管理软件，并向国际海事组织提出相关提案。

主要研究内容：

（1）国际海事组织船舶建造档案要求对我国船舶工业的影响分析；

（2）船舶建造档案行业标准研究；

（3）我国船舶建造档案岸上档案中心方案研究；

（4）我国船舶建造档案管理软件开发；

（5）国际海事组织船舶建造档案议题相关提案研究。

主要成果形式：

（1）相关研究报告；

（2）船舶建造档案行业标准草案及实施指南；

（3）船舶建造档案岸上档案中心建设方案；

（4）船舶建造档案管理软件及理论文本、目标文件、使用说明、测试报告、软件著作权登记证书、应用报告等；

（5）国际海事组织船舶建造档案议题相关提案。

3．船舶液舱和密性舱壁试验规则及质量管理体系研究

研究目标：

通过对目前船舶液舱和密性舱壁试验方案及操作规程的分析、评估及国际海上人命安全公约（SOLAS）公约相关要求的研究，提出满足船舶安全性要求的液舱和密性舱壁试验规程及相关国际提案，形成相关标准，完善质量管理体系。

主要研究内容：

（1）国际海上人命安全公约（SOLAS）相关要求研究；

（2）国内外船舶液舱和密性舱壁试验方案研究分析；

（3）现有液舱和密性舱壁试验方案安全性评估；

（4）液舱和密性舱壁试验改进方案研究；

（5）液舱和密性舱壁试验相关标准和质量管理体系研究；

（6）国际海事组织液舱和密性舱壁试验议题相关提案研究。

主要成果形式：

（1）相关技术研究报告；

（2）船舶舱室密性试验操作流程和指导性文件；

（3）相关标准制定和质量管理体系改进方案；

（4）国际海事组织船舶舱室密性试验议题相关提案。

4．新造船有害物质清单应用技术研究

研究目标：

开展国际安全与环境无害化拆船公约和配套导则分析，形成能够满足公约要求的、可操作的新造船有害物质清单执行程序，以及用于船舶设计、建造（含改建）、配套企业实施的指导手册，为将来能够履行公约要求提供技术支撑。

主要研究内