助航"冰上丝绸之路" | 哈工程牵头研发国内首套冰级船 “外脑”

今年1月，中国政府在《中国的北极政策》白皮书中正式提出愿与国际各界共建“冰上丝绸之路”，吸引了世界的目光。作为近北极国家，加强极地船舶设计制造技术研发，提升极地船舶航行安全性，将有力助推我国实现海洋强国目标。

哈工程充分发挥科研优势，积极融入“冰上丝绸之路”建设，日前学校牵头承担的国家重点研发计划“政府间国际科技创新合作”重点专项“极端环境下北极航行船舶运动和结构安全性分析与评估”获批，这是学校继作为国内牵头单位参与欧盟“地平线2020”计划“极端条件下安全海事操作：北极航行（简称SEDNA）”后，再次在深入开展极地科学研究、开发共建北极航道方面上取得新突破。

5月25日，项目启动会在校召开，打响了项目研究的“发令枪”。项目的中方成员单位哈尔滨工程大学、大连理工大学和中国远洋海运集团有限公司及其下属子公司中远海运特种运输股份有限公司等单位代表，欧方成员单位为英国BMT集团、伦敦大学学院、芬兰阿尔托大学和瑞典查尔姆斯理工大学。

项目进展

为冰级船提供保驾护航的“外脑”

项目周期为三年，预计2021年3月完成。由哈工程“极地装备技术”工业和信息化部重点实验室主任薛彦卓教授作为负责人，副主任倪宝玉副教授作为技术负责人，联合中欧极地研究领域优势单位协同攻关，旨在为北极航道（欧洲到中国的东北航道）航运提供一整套以安全、高效、环保为目标的解决方案，支撑中欧共建“冰上丝绸之路”。

项目针对我国“永盛轮”等极地航行船舶在极端条件下遭遇的实际问题，开展极地航行环境分析，对冰区航行环境中船舶结构冰荷载及强度、船舶运动性能进行研究，掌握海冰现场监测、冰载荷及破冰能力、运动性能和结构性能预报等技术，开发我国首套北极航行船舶运动和结构安全性分析软件系统，并应用于欧盟相关单位和中国远洋海运集团等生产的冰级船，为保证极地航行船舶的安全性提供重要的技术支撑。该系统相当于船舶航行的“外脑”，是一套评估测试、辅助决策软件系统，可根据船舶北极航行所遇到的冰层情况，为船舶提出建议航速等智能化决策，避免船体遇冰受损、困于冰层搁浅，保障航行安全。

目前，项目已取得部分基础技术突破。哈工程科研团队已在冰级船的运动安全性分析与评估方面取得阶段性成果，所承担的“冰级船主机功率理论预报方法研究”针对极地航行商船主机功率预报这一应用难点，围绕行业需求中尚缺乏有效计算方法与模型的问题，哈工程科研团队倪宝玉副教授、薛彦卓教授等借鉴中国商船“永盛轮”首航北极的经验和相关数据，对航行东北航道至北欧地区的船舶进行技术调研，建立了更为精确冰级船主机功率计算模型和预报方法。该方法已应用于36000吨冰级多用途船的主机功率预报中，应用效果良好。下一步，将在7、8月份进一步进行实船应用测试。

项目还积极引进欧盟方面的先进技术，例如冰级船的防冰、抗冰甲板涂料技术，并与欧方联合进行冰载荷概率分析技术等科研及人才培养合作。

项目依托

哈工程极地大科学装备技术国内领先

近几十年来，随着全球变暖，开发利用北极航道出现历史性机遇。中国提出“一带一路”倡议，不断推进各国互联互通，成为“冰上丝绸之路”建设的倡导者和积极推动者。船海名校哈工程，抓住历史机遇，结合学科特色、科研优势与地域便利，积极与俄罗斯、欧盟国家开展国际合作以及国内协同，联合开展极地大科学装备技术研究。学校承担了国内大部分国家级、省部级的极地船舶与海洋工程领域科研项目，包括我国最新一代的极地科考船、全球最先进的极地甲板运输船的研制，研究水平与实力居国内的领先地位。学校船舶与海洋工程专业是国内高校首家通过英国皇家造船师协会评估和认证的本科专业；与美国休斯敦“能源谷”共同创建的“深海工程技术研究中心”入选我国高等学校学科创新引智计划。

哈工程“极地装备技术”工信部重点实验室充分借助学校高纬度地理位置和在极地船舶设计制造领域的雄厚技术储备，于2017年10月入选工信部重点实验室。实验室研究方向包含极地环境与载荷预报技术、极地装备结构与运动性能预报技术、极地环境下装备适应性技术、极地通信、导航及探测技术等，旨在集中多学科优势力量,形成学校有关极地船舶与海洋工程研究的优势学科，并形成具有国际影响力的研究方向。实验室与中心自成立以来，先后主持和参与了我国在极地船舶和海洋工程方面大部分的政府重大项目，包括国家自然基金重点项目、工信部高技术船项目中国最新一代科考船“雪龙２”和全球首艘极地甲板运输船、科技部重点研发计划新型极地冰区半潜式钻井平台关键技术研究等。

哈工程极地大科学工程研究大事记

2015年

学校把极地大科学工程研究确定为“十三五”优先发展的十大方向之一。

2016年初

学校率先成立了极地大科学研究中心，集中全校的优势力量，谋求在极地大科学研究中作出更大贡献。

2016年6月

ICNAME极地科学技术合作与交流国际研讨会在哈工程召开，会议邀请了俄罗斯及欧美在极地破冰船领域研究的顶级专家为国内同行进行2天的专门技术授课与交流。

2017年1月

哈工程举办“极地多物理场特性与信息技术”会议。

2017年4月

哈工程作为国内牵头单位参与的SEDNA项目获欧盟科学技术委员会审核通过，成为 2016至2017年度欧盟“地平线2020”计划在航运领域中唯一资助的项目，项目获批金额约680万欧元。

2017年10月

获批“极地装备技术”工业和信息化部重点实验室。

2018年1月

以“凝聚极地共识、深化极地合作、促进极地装备技术发展”为主题，哈工程举办第一届极地装备与技术创新论坛。与会专家共同探讨了极地装备与技术领域的应用需求和发展方向。

    哈尔滨工程大学    

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撰文 | 倪宝玉  贾天添  霍萍

编辑 | 米传佩

责编 | 霍萍

审核 | 吕冬诗