吊舱式船舶推进器设计【文献综述】

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1、毕业设计文献综述机械设计制造及其自动化吊舱式船舶推进器设计引言电力推进应用于工程船、破冰船及潜艇等,已经有很长的历史。20世纪八九十年代吊舱推进器的出现,给电力推进注入了新的活力。与传统的螺旋桨推进方式相比,吊舱推进器可以省去推进轴系,提高舱容,进一步优化船尾型线,提高推进效率,抑制螺旋桨空泡、船尾振动及水下辐射噪声,省去舵及侧推器并提高船舶操纵和紧急机动能力等,为船舶设计、制造及维护提供了诸多改进空间。吊舱推进器首先在民用船舶上得到应用,但其各方面的潜力已受到发达国家海军的高度重视。国外开展的吊舱式推进器研究已比较深入，

2、各国海军对这一新技术投入了大量的财力和人力，与科研院所和高校合作，开发高效、低噪声、操作性能好的吊舱，并用于潜艇等舰船上。我国吊舱式推进器研究工作尚处实验室阶段。通常采用吊舱壳体模型和电机分离的形式，整个吊舱模型固定在支架上，电机没有置于吊舱内部，因此，并非实现真正意义上的吊舱式推进，无法准确反映吊舱式推进器的真实情况。往往需要根据实际吊舱式推进器来设计实验模型，再结合模型实验结果来推断实际应用情况，最后再进行实船试验，对船舶的各项性能进行在线跟踪测量，获得数据以改进设计，提高吊舱推进器的各项性能指标。一、吊舱式推进器的发

3、展历史众所周知，能源和推进器是船舶推进的两个重要因素，而推进器的作用就是把能源转变为推船前进的推力。而螺旋桨主要用来解决船舶的推进问题，是目前船用推进器中效率比较离、制造比较方便、应用最广的一种。船用螺旋桨是造船行业必备的推进部件，它的设计与加工精度，将直接影响船的推进速度。可见，螺旋桨的设计与加工对造船来说是很重要的。人们在长期的实践中使用过多种形式的推进器。吊舱式推进器是近年来发展起来的一种新型的船舶推进装置，该装置可以提高舰船总体性能，节省舱室空间,增加有效载荷，提高舰船的作战使用效能，可充分发挥电力推进系统的优越性

4、，因而具有广阔的市场应用前景和极高的军事应用价值。欧洲国家开展吊舱式推进器的研究工作较早。早在1999年，欧盟就设立了OPTIPOD、FASTPOD和Podsin5Service三个研究项目，Newcastle大学是欧盟三个研究项目的合作伙伴，2004年4月14日～16日主持召开了第一届吊舱推进技术进展的国际会议.其中，OPTIPOD项目资助经费达500万欧元，共有来自7个国家的14家公司、高校和科研院所的研究人员参加，历时三年，主要研究水动力学优化、给定条件下推进方式选择、螺旋桨设计、常规布置、操纵性能和抗风浪能力，以及

5、吊舱和船体的连接型式、噪声等FASTPOD项目主要研究吊舱的尺寸优化、增大功率和新的吊舱形式；PodsinService为OPTIPOD研究工作的延伸，侧重于对现已使用的吊舱推进器的各项性能进行在线测量研究。20世纪80年代末期，芬兰海事局为了满足能够在冰区航行并具有更高性能的破冰船的需要，首次提出开发吊舱式推进器，要求推进电机能够提供任意方位的推进力；随后，ABB公司提出了Azipod的原型方案，并由KvaernerMasa船厂制造。Azipod主要包括吊舱和螺旋桨两部分，其中，吊舱由支架悬挂在船体的下面，可以全方位旋转

6、，推进电机置于吊舱里面，电机转子就是螺旋桨的轴，定子则固定在吊舱壳体上。因吊舱可以360°旋转，并在任意方向产生推进力，省去了传统推进器的舵和侧推装置，提高了船舶的机动性；同时，船舶的推进系统和转舵装置集成为一体，节省了船舱内的空间，应用范围更加广泛。一、吊舱式船舶推进器国内的发展现状在国内上海交通大学、哈尔滨工程大学、中船重工712研究所、大连海事大学、上海海事大学、武汉理工大学、武汉船舶电力推进研究所、海军工程技术大学等国内研究机构及高校开展吊舱式推进器的研究和开发应用工作主要集中在吊舱设计与性能分析方面，取得了阶段性

7、研究成果。我国吊舱式推进器研究工作尚处实验室阶段。通常采用吊舱壳体模型和电机分离的形式，整个吊舱模型固定在支架上，电机没有置于吊舱内部，因此，并非实现真正意义上的吊舱式推进，无法准确反映吊舱式推进器的真实情况。往往需要根据实际吊舱式推进器来设计实验模型，再结合模型实验结果来推断实际应用情况，最后再进行实船试验，对船舶的各项性能进行在线跟踪测量，获得数据以改进设计，提高吊舱推进器的各项性能指标。我国造船业界也不断有吊舱式推进器装船的报道,2000年由上海爱德华造船有限公司为瑞典Donsotank公司建造了一艘化学成品船,这是

8、我国建造的第一艘使用吊舱式推进器的船,使用的是5100kW的SSP7。江南造船厂所造的某海监船于2005年7月份已下水,船上装有两套功率为1860kW的紧凑式Azipod,去年ABB公司在“烟—大”火车渡轮项目上成功竞标,该渡轮不久前已在天津新港船厂建造下水,其上装有两套紧凑式Azipod,每套功率约为