1、高技术船舶科研项目指南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。一、工程与专项（一）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
2、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-
3、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
4、,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
5、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
6、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
7、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
8、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
9、）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
10、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15
11、00KW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。
12、（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
13、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，
14、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
15、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
16、、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）冰载荷及结构优化设计研究；5）极地环境对船体材料、设备的影响研究；6）推进系统和动力匹配技术研究；7）防冰和除冰措施研究；8）建造技术研究。主要成果形式：1）相关技术研究报告及试验报告；2）经船级社批准的极地甲板运输船设计图纸和计算书；3）极地甲板运输船设计指导性文件；4）相关专利及技术标准研究报告。（2）极地油船关键技术研究研究目标：针对北极地区油气资源开发和北极航道原油运输的潜在市场需求，根据最新的国际公约、航
17、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PC4级的极地油船。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）总体设计与船型经济性研究；3）总布置优化及冰区航行稳性、破舱稳性研究；4）推进形式、动力配置及破冰线型最佳匹配设计研究；5）快速性和操纵性研究；6）冰载荷分析及结构优化设计研究；7）低温环境适应性设计和系统技术研究；8）减振降噪技术研究；9）建造技术研究。主要成果形式：1）相关技术研究和试验报告；2）经船级社批准的极地油船设计图纸和计算书；3）极地冰区油船设计指导性文件；4）相关专利及技术标准研究报告。（3）极地多用途集装箱船关键技术研究研究目标：针对北
18、极航道开通对冰区高等级加强型多用途船的市场需求，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，开发一型破冰能力达到PC5级的多用途集装箱船。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）极地多用途集装箱船船型经济性研究；3）稳性、快速性和操纵性研究；4）极地多用途集装箱船结构设计研究；5）极地多用途集装箱船螺旋桨设计研究；6）防冻设计技术研究。主要成果形式：1）相关技术研究和试验报告；2）经船级社批准的极地多用途集装箱船的设计图纸和计算书；3）极地多用途集装箱船设计指导性文件；4）相关技术标准研究报告。（4）极地甲板机械及核心部件关键技术研究研究目标：针对极地环
19、境对船用甲板机械性能的要求，通过开展锚绞机、吊机等甲板机械低温传动及润滑、智能控制、核心液压元件低温启动和密封等关键技术研究，掌握设计、制造和试验技术，完成满足35万吨级极地船舶配套需求的甲板机械开发和典型样机研制。主要研究内容：1）甲板机械及核心部件环境适应性研究；2）马达、泵、阀件等核心液压元件低温启动和密封技术研究；3）甲板机械低温传动及润滑技术研究；4）甲板机械关键部件的低温试验技术；5）甲板机械健康状态监测及智能控制技术研究；6）甲板机械样机研制及可靠性测试技术研究。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）马达、泵、阀件等核心液压元件样机；4）极地
20、船用锚绞机、吊机样机；5）相关专利及技术标准研究报告。（四）高技术特种船专项1总目标针对海上旅游、海上医疗等不同需求，开展相关船型基础、设计和制造关键技术研究，具备自主研发的高技术特种船舶产品的能力。2重点研究方向（1）中型豪华游船结构设计技术及水动力性能研究研究目标：通过对中型豪华游船（7万总吨级）整船结构、特殊结构以及水动力性能优化设计技术研究，掌握豪华游船结构设计和水动力性能数值预报方法，完成一型中型豪华游船的船体线型、推进装置与布局、水动力节能装置设计方案，掌握豪华游船结构设计流程，为我国设计建造中型豪华游船做好技术储备。主要研究内容：1）全船结构总体概念设计方案研究；2）全船结构有限
21、元分析、结构优化及关键结构的疲劳评估技术研究；3）船舶事故（触礁、碰撞、搁浅、火灾等）后剩余强度（冗余度）研究；4）大跨距无支柱结构多方案设计研究；5）新颖结构及轻型特种材料在船体结构中的应用及模型试验验证研究；6）全船振动与噪声控制研究；7）船体线型设计和航速预报技术研究； 8）特殊艏艉形状及水动力节能装置的数值模拟与试验研究；9）吊舱推进装置与船体的优化匹配技术研究。主要成果形式：1）相关技术研究报告及试验报告；2）经船级社批准的中型豪华游船的设计图纸和计算书；3）中型豪华游船特殊结构设计指导性文件；4）相关专利及技术标准研究报告。（2）大型多功能医院船关键技术研究研究目标：针对医院船市场
22、需求，通过对国际公约、技术标准和规范的研究，开展多功能医院船船型研发及设备优选，掌握设计、建造关键技术，并在现有基础上开发一型适合我国应用的3万总吨、500床位以上的多功能医院船。主要研究内容：1）多功能医院船概念设计研究；2）线型设计优化技术研究；3）稳性、耐波性计算分析及试验研究；4）医疗功能区及通道布置研究；5）结构设计优化研究；6）振动、噪声分析及减振降噪措施研究；7）专用及生活系统设计技术研究；8）动力及电力系统配置研究；9）绿色、美学设计及典型舱室内装技术研究；10）设备优选及材料应用研究；11）应急救灾三维仿真技术研究；12）建造工艺关键技术研究。主要成果形式：1）相关技术研究报
23、告及试验报告；2）经船级社批准的医院船相关设计图纸和计算书；3）建造工艺文件；4）相关专利及技术标准研究报告。二、关键系统与设备（1）万箱级集装箱船螺旋桨关键技术研究研究目标:通过开展螺旋桨轻量化设计、空泡控制、制造等技术的研究，掌握万箱级船用螺旋桨设计技术和制造方法，形成设计、制造能力，并完成一型螺旋桨的设计制造，获得实船应用，与现有万箱船螺旋桨相比推进效率提高3%以上。主要研究内容：1）推进系统工程方案研究；2）重负荷螺旋桨轻量化设计及空泡控制技术研究；3）超大尺寸螺旋桨数控加工技术研究；4）螺旋桨并行熔炼及浇注技术研究；5）螺旋桨推进性能综合验证分析技术研究。主要成果形式：1）相关技术研
24、究报告及试验报告；2）相关的设计图纸和计算书；3）通过实船验证的万箱级集装箱船螺旋桨；4）相关专利及技术标准研究报告。（2）半浸式螺旋桨推进装置关键技术研究研究目标：针对高速公务船对半浸式螺旋桨推进装置的需求，通过开展1500KW以上级半浸式螺旋桨推进装置设计、制造、试验等关键技术研究以及新材料应用和3D增材制造技术研究，完成相关样机制造和试验验证，实现实船应用及系列化开发。主要研究内容：1）推进装置总体设计技术研究；2）水动力载荷及强度性能研究；3）推进装置操控技术研究；4）制造（含3D增材制造）技术及装配工艺研究；5）推进装置试验验证技术研究；6）推进装置系列产品开发。主要成果形式：1）相
25、关技术研究报告及试验报告；2）相关的设计图纸和计算书；3）通过实船应用的半浸式螺旋桨推进装置；4）相关专利及技术标准研究报告。（3）船舶智能化综合管理系统关键技术研究研究目标：针对大型远洋船舶的智能化发展趋势，通过开展船载信息系统多源异构数据通信规范设计、远洋航行动态信息保障与智能航行支持、基于大数据挖掘方法的设备在线监测与状态评估等关键技术研究，建立统一的船域网体系架构和通信协议，研制具备综合状态采集与监控、航行保障、关键设备健康管理等多功能的船舶智能化综合管理系统样机，实现动力电力、通信导航、机务管理和货物管理等系统的整合应用，并通过装船试验验证。主要研究内容：1）船舶动力电力、通信导航、
26、机务管理和货物管理等系统多源异构数据通信协议及整合应用研究；2）基于动态气象水文信息的航线智能设计、地理环境与气象水文信息实时推送等船舶航行综合保障技术研究;3）基于大数据挖掘和智能模型的船舶关键设备状态评估与健康管理技术研究；4）海事卫星、北斗、移动通信等窄带与宽带混合条件下的信息处理和传输策略研究；5）船舶智能化综合管理系统样机研制及装船试验技术研究。主要成果形式：1）相关技术研究报告及试验报告；2）相关的设计图纸和计算书；3）经实船应用的船舶智能化综合管理系统样机；4）相关专利及技术标准研究报告。三、国际新公约新规范研究（1）基于船舶能效设计指数（EEDI）验证状态实船测试及航速预报技术
27、研究研究目标：通过对典型主流船舶EEDI指标载况和压载航行载况下的实船功率与航速测试及营运监测，开展压载试航测试结果和模型试验结果的对比研究，建立实用的船模-实船航速预报方法，制定快捷、有效的不同载况航速/功率修正指南，为规范实船功率与航速预报提供技术支撑。主要研究内容：1）实船性能和风浪环境监测平台研制；2）模型试验及实船航速预报技术研究；3）风浪作用下船舶增阻测试及失速预报方法研究；4）不同载况下实船性能测试与营运状态监测技术研究；5）实船测试和监测数据综合分析；6）EEDI要求载况和压载状态航速修正方法研究。主要成果形式：1）相关研究报告和试验报告；2）实船性能和风浪环境监测平台；3）不
28、同载况下航速与功率预报指南；4）EEDI要求载况和压载状态航速修正软件；5）相关软件著作权证书。（2）国际极地水域船舶安全规则应用研究研究目标：通过对国际海事组织（IMO）国际极地水域船舶安全规则（以下简称极地规则）以及北极国家有关极地水域船舶相关法规、规范和标准的研究，制定极地规则实施应用指导性文件。主要研究内容：1）国际极地水域船舶安全规则对船舶工业影响分析；2）北极国家有关极地水域船舶相关法规、规范和标准研究；3）极地航行船舶设计、建造、试验及配套设备关键技术分析研究。主要成果形式：1）极地规则实施应用影响分析研究报告；2）北极国家极地水域船舶相关法规规范标准研究报告；3）极地规则实施应
29、用指导性文件草案。（3）船舶水下辐射噪声测试与设计评估关键技术研究研究目标：通过对国际海事组织（IMO）降低商船航行水下辐射噪声对海洋生物不良影响导则的跟踪研究，开展我国典型船舶水下辐射噪声检测与评估方法研究，制定相关测试和评估指导性文件，提出有关设计流程和控制方案，并向国际海事组织提出相关提案。主要研究内容：1）船舶水下辐射噪声评估与测试方法研究；2）实船水下辐射噪声测试、数据处理与分析；3）船舶水下辐射噪声与船舶舱室噪声关联度研究；4）船舶水下辐射噪声控制技术研究。主要成果形式：1）相关技术研究报告；2）国内典型船舶的水下辐射噪声测试报告；3）船舶水下辐射噪声检测与控制指南；4）国际海事组
30、织船舶水下辐射噪声议题相关提案。 （4）双燃料发动机船舶EEDI综合指标论证研究研究目标：通过对双燃料发动机船舶EEDI综合指标研究，全面了解双燃料发动机船舶的国内外现状，对于我国双燃料发动机船舶及双燃料相关技术的研究提出指导意见，并提出双燃料发动机船舶EEDI计算及验证方法的提案。主要研究内容：1）双燃料发动机船舶EEDI计算方法研究；2）双燃料发动机船舶EEDI综合指标典型案例论证研究。主要成果形式：1）相关研究报告；2）双燃料发动机船舶EEDI计算及验证方法提案。四、基础共性技术与标准（1）大型集装箱船用高强度止裂厚钢板关键技术及评价方法研究研究目标：针对国际船级社协会（IACS）发布的特厚钢板使用要求和YP47钢板的应用统一要求，通过EH47厚板的评价试验，开展高止裂厚板（YP47）技术路线的研究，探索与温度梯度超宽双向脆性断裂试验（ESSO试验）等效的止裂韧性评价试验方法，并
