船舶与海洋工程专业实习报告（五篇范文）

第一篇：船舶与海洋工程专业实习报告

笔者在学院老师的带领下有幸在2013年1月9日至1月21日期间分别参观了位于江阴的澄西船舶修造厂和位于上海的沪东中华造船厂。由于是大四毕业前的最后一次实习机会，学院安排了丰富的实习内容，让笔者不但亲眼见到了船厂的实际生产流程与工艺还进一步加深了对船舶行业的理解，是笔者对以前书本上抽象的内容有了更为具体的理解。本次为期13天的实习让我收获颇丰，以下是笔者对这次实习中所学的总结。

江阴实习（1月9日至1月15日）

1月9日上午，笔者在澄西船厂开始了实习期间的第一堂课。首先是澄西船厂的介绍以及入厂教育，该厂兴建于1973年，后来并入了南方集团并且更名为中船澄西船舶修造厂。2009年左右澄西船厂的业绩曾经达到了顶峰，年收益达到了20亿元，但是近年来受到了金融危机的影响，世界船市低靡，澄西厂也因此亏损。

澄西船厂以修船、造船、非船钢结构为核心，其在修船领域的业绩不但在国内首屈一指，在国际上也是属于先进水平。位于江阴的厂区属于澄西船厂的原有厂区，是现在的三个厂区之一。江阴市毗邻上海、南通、张家港等重要沿海港口，水陆交通便利。公司现有员工2300人，各类专业人员有1000余人，厂区生产区域占地面积达77万平方米，沿江岸线长达2000多米，岸壁式舾装码头1630米并配有60吨、30吨、25吨门式起重机和600吨、100吨、60吨浮吊以及17万吨级、8万吨级、3万吨级浮船坞各一座、10万吨级浮船坞2座、7万吨级船台1座，另有钢结构制造场地6.5万平方米，喷涂房1.8万平方米。下午我们参观了厂区和企业文化展厅，见到了海上风机的制造场地。

在安全管理上澄西船厂实行“谁主管，谁负责；谁分管，谁负责”和安全生产“五同时”原则，层层交底，确保人员，责任，措施“三个到位”具体来讲主要有以下几点：进入生产区域，车间佩戴安全帽；高处作业，佩戴安全帽，安全带；非吸烟点禁止吸烟；特种作业，持证上岗；未批准，严禁烟火，涂装，重大件吊装，清仓驳油，脚手架搭拆；人员须从梯道上下，行走，禁止跨越攀爬；禁止高空抛掷物件。

1月10日是船体建造工艺的讲座。现在由于造船技术的更新，船舶建造工艺已经转变成为了壳舾涂一体化的造船模式，船舶的大型化使得涂装作业的工作量大幅度增加，因此涂装作业的重要性受到了越来越多的重视，并从传统的西装作业中分离开来。涂装作业分为两大部分，其一是车间底漆的喷涂，第二是分段涂装。车间底漆主要是用于在船舶建造过程中防止钢材锈蚀。它是在对钢板进行喷砂除锈后在表面喷涂保护漆。分段涂装则是在分段组装完成之后才进行，主要是为船体分段喷涂底漆与面漆。

船体的建造工艺主要分为船体放样与号料，船体构件加工，中间产品的制造以及船台总装4个部分。舾装工程是主船体和上层建筑以外的机电装置、营运设备、生活设施、舱室装饰系统等。涂装作业则是在船体内外表面和舾装件上按技术要求进行除锈和涂敷各种涂料，是金属表面与腐蚀介质隔开，达到防腐处理的目的。包括钢材预处理、分段涂装、总段涂装、船台涂装和码头涂装等制造级的生产作业系统。

船体放样是造船建造过程的首道工序。它的准确性影响船舶外观型线及整体质量。1995年之前还在用手工放样，由人对照设计单位提供的型值表，在放样间要工作2到3个月。欲达到三向光顺的曲线劳动强度大精度也差。很难达到2mm以内的精确度。而且需要大面积的工作台，一般需要超过船舶真实大小的三分之一的放样台。1995年后随着计算机的普及我们已经逐渐利用电子计算机辅助放样。

船体号料是指将展开后的外形复制到钢板以及型材上以方便下料。下料时分1扁钢下料，扁钢在船厂不作为型材只是从钢板上按照宽度裁切2板材下料分平直的手工下料及肘板或有线型的外板数控切割下料。3型材下料分球扁钢及角钢两种。号料还包括套料，数控切割需要先进行套料。即用专门的软件将板的尺寸、板位、切割顺序等信息还包括一些加工信息如切口、坡口型式、零件位置、编号等喷在板上并留出约10mm的切割缝。

船体加工分为切割加工、边缘加工和成型加工。切割加工的折角必须是钝角，直角需要用圆弧过渡。分光电跟踪和数控跟踪两种方法。数控跟踪还包括数控光电切割、数控等离子切割、激光切割及水势切割，应用都比较广泛。边缘加工包括板材边缘、型板边缘和扁钢边缘。成型加工中最复杂的为板材的成型加工，如折板折边用压成型、外板舭部平行中体处是圆弧型线用滚压法、槽型舱壁是折角线型、首尾弯板需热加工水火弯板、首尾肋骨用液压型材弯曲机或者数控肋骨冷弯机。船体装配包括部件的装配及分段装配。分段分为平面分段、曲面分段、半立体分段、立体分段及总装分段。焊接时多使用焊接机器人，焊接质量好焊缝无需再打磨。

船台装配是造船生产的最后一道工序。它是将分段、总段在船台、船坞装配的过程。先组成较大的环状总段在组装成整体。环状总段大约10个，每吊装一个环状总段需要大约一天的时间。

下笔者有幸遇到71900吨的自卸船采用涂油滑道下水，了解到了实际下水中的作业流程。

1月11日笔者听取了关于分段制造的工艺流程介绍，涉及了铆接技术的应用、焊接技术的应用、区域舾装模式、计算机的应用、随着并行工程。其中铆接技术的应用是采用整船散装法，就是先铺好整船的龙骨，再将一块块钢板拼接。它的优点是船体变形小，缺点是需要强体力劳动并且建造周期长、载货少。焊接技术的应用：是采用船体分段和总段建造法，就是把全船分成若干个分段，将制造好的不同分段合拢成整船船体，然后再安装设备、喷涂油漆等。它的优点是劳动强度减轻、缩短周期。缺点是变形量大。区域舾装的模式是成组技术和生产设计的应用，就是产生了分道建造，即在分段制造阶段把设备等安装上去涂装好。舾装作业不再是船体建造中的后续工作，而是这些工作在一个区域内就能完成，不需要跨车间中转作业。计算机的应用使造船告别了生产中靠1:1实尺度放样。板材切割、零部件装焊等工艺流程实现了自动化。随着并行工程是数理统计、综合标准化等技术的应用，模块化造船模式又开始在造船行业大行其道。壳、舾、涂一体化区域化造船的现代造船模式取而代之过去的造船模式，就是当今最先进的造船模式。

之后又讲到现代造船模式的三大要点：生产设计、区域舾装和托盘管理。生产设计其实就是一种事先的工程管理。俗称“纸上造船”在图纸上把船“造”一遍。区域舾装按船舶的系统功能的设计转化为按区域绘制综合安装图，可以表示出一个区域内所有的系统和设备，有一个综合多工种作业组织去完成区域内一切舾装作业。托盘管理是生产设计将舾装工程的总目标按区域、阶段、类型划分，分解成特定任务的具体目标。这些特定任务的体现形式称为“托盘”。

1月14日笔者听取了有关船舶焊接的讲座，焊接作为船厂里一项主要的工作，往往占整船工作量的40%左右。按照其焊接过程分可以分为熔化焊和压力焊，按照生产形势分可以分为手工焊，半机械化焊，全机械化焊，自动焊。而这其中现在使用的高效焊接材料有下列几种：铁粉焊条、埋弧焊、CO2气体保护焊、氩弧焊、垂直气体焊等采用的焊丝。使用的工艺方法主要有：手工焊条电弧焊、CO2气体保护焊、埋弧自动焊、垂直气电焊、钨极氩弧焊这几种，不同方法之间各有优劣，用途各有不同，比如手工焊方便，但效率低；二氧化碳气体保护焊效率高，并且节约能源，但它对焊接准备及设备维护的要求较高；氩弧焊焊接精度高，但对工人技能要求高等。因此，现代船厂常将多种焊接方式综合使用，效果会更好一些。

1月15日进行的是零件套料切割培训，这个过程在加工车间中进行，生产流程为1.原材料进场 2.下料加工 3.打磨 4.拼版 5.成型 6.预制结束 7.交付下道车间

用到的设备有卷板机、三芯辊、刨边机、数控弯管机、肋骨冷弯机、双桥起重机等。数切下料中要求有以下几点: 1.每班检测机器的行走对角线、喷粉切割同步性、割嘴垂直度等设备精度。2.3.不定期抽检数切零件尺寸。

所有有过桥接的零件均要求将过桥割除，割除时要保证切割质量。4.及时调换割嘴电极喷嘴等易碎零件，保证切割的垂直度和减少挂渣。5.下料前仔细核对钢板来料情况，包括材质厚度，表面质量，平整度确认后将产品批号移植到下料草图上。6.板厚超过20mm的板材不得在等离子机上切割，特殊情况例外。7.割缝补偿加放适当，首件必须三检，施工中随时校核。

上海实习（1月17日至1月21日）

1月17日是笔者在上海沪东中华造船厂的第一天实习。沪东中华造船（集团）有限公司于2001年4月由原沪东造船厂与原中华造船厂合并重组成立，是中国船舶工业集团公司旗下既建造军、民用船舶，又制造船舶和船用柴油机配套件、大型钢结构的综合型企业集团。控股和参股上海东鼎钢结构有限公司、上海沪东造船电器有限公司、上海沪东三造船舶配套有限公司、上海华润大东船务工程有限公司等多家企业公司。公司总部位于上海浦东新区，注册资本7.6094亿元。公司拥有360×92米大型船坞1座，配置700吨龙门吊2座；12万吨级和8万吨级船台各1座，2万吨级以下船台2座等一批先进设施和设备，具有年造船200万吨的生产能力。

公司具有雄厚的造船实力和丰富的造船经验，为国内外船东建造过LNG船、LPG船、大中型集装箱船、化学品船、滚装船、油船、散货船、军舰和军辅船等多类军、民用船舶。产品除满足国内用户需要外，还远销亚洲、欧洲、美洲、非洲、大洋洲等40多个国家和地区，深受国内外船东的好评。公司成功建造的中国第一艘14.7万立方米大型液化天然气（LNG）运输船、拥有完全自主知识产权的8530TEU超大型集装箱船，填补了国内空白，标志着公司的生产技术和能力达到国际一流水平。

公司拥有一流的国家级企业技术中心、博士后工作站以及大批中高级专业技术人员，科研开发力量强大。公司信息化技术先进，在普遍使用国际先进造船软件的基础上，自主研发了具有完全知识产权的SPD船舶设计软件，全面建立沪东中华HZ-CIMS技术。

公司具有可靠的质量管理体系，先后通过中国新时代质量认证中心GJB9001A-2001军品质量认证和中国CCS船级社、美国ABS船级社、挪威DNV船级社、英国LR船级社等主要船级社的ISO9001质量认证，具备并运行一套完整有效的质量保证体系。公司以先进的造船理念，全面推进“HSE（职业安全健康）”管理，通过了英国劳氏质量认证公司的GB/T24001-ISO14001环境管理体系、OHSAS18001职业健康安全管理体系的审核认证。

公司正进一步扩大生产基地，2010年8月，国家发改委已批文同意启动长兴二期工程一阶段的建设，对于沪东中华进一步优化船舶产品结构、提高高端船舶产品的生产能力和市场份额，以及提升本公司和中船集团公司在世界造船领域的地位，具有重要意义。

公司正全面实施“数字造船、绿色造船”发展战略，努力建设世界一流造船基地。

今天为笔者做讲座的是有着丰富经验的芮树祥老师傅，他为我们上了一堂生动而又有趣的焊接技术知识讲座。通常来说焊接占全船工作量的30%，所以说焊接在船厂里是一个非常重要的工艺。焊接是一门独立的学科，它同其它任何一门科学一样，有着自己特有的理论基础、研究对象、目的和方法。当代计算机、微电子、信息传感、机器人、激光、电子束、等离子等技术领域的最新成果广泛应用于焊接技术。

船舶焊接主要方法

一、手工焊条电弧焊（Shielded Metal Arc Welding）

优点是设备简单维护方便、操作灵活、应用范围广、对焊工要求高，缺点是生产效率低、劳动条件差。

沪东船厂如今取消了这种方法，按照送丝方式以及行进方式分为手工焊条电弧焊、半自动焊条电弧焊和自动焊条电弧焊。

二、药芯焊丝CO2气体保护焊（Flux-cored Arc Welding）优点是生产效率高和节约能量、综合焊接成本低、焊接变形小、操作简单、容易掌握，缺点是对焊接准备及设备维护的要求较高。其中FCAW工艺是目前世界上造船应用最广的工艺。

沪东船厂如今90%以上的焊接都是用这种二氧化碳气体保护焊操作的。分九种焊接工艺1 CO2半自动焊（全位置，对、角接缝）这种焊接方法已经百分之百的替代了焊条电弧焊；2 CO2自动角焊（横角焊），用低合金钢焊丝；3 CO2半自动单面焊（全位置，对接缝），利用陶制成型槽可以一面焊两面成形，多用于拼板对接缝；4 CO2气电垂直自动焊（立、对接缝），也可以一面焊两面成型，舷侧和舱壁的大接缝多用这种方法。5 CO2单丝单面MAG焊（平对接）6 CO2双丝单面MAG焊（平对接）7 CO2横对接单面自动焊（横对接）8 CO2双丝气电垂直自动焊（立对接）9 CO2双丝自动角焊（横角焊）

三、埋弧自动焊（Submerged Arc Welding）焊剂铜垫单面埋弧自动焊（FCB法）

优点是生产效率高、焊接质量好、节省材料和电能、劳动条件好，缺点是一般只适用于平焊、焊接设备较为复杂、机动灵活性差、且多适用于长焊缝焊接。使用3丝时焊接变形更小了。

四、垂直气电焊（Electro-gas arc welding）

优点是生产效率高是手工焊的10倍以上、工艺过程稳定、焊缝质量优良，缺点是设备较复杂、而且对焊前准备工作要求高。

五、钨极氩弧焊(TIG)（Tungsten inert gas arc welding）

优点是氩气为惰性气体，不参与化学反应，容易获得高质量接头；钨极电弧稳定，电流可以工作在10A以下；焊丝无电流通过，焊接无非溅，焊缝成形美观；热输入易控制，可以全位置焊接。缺点是焊接成本高，效率较低，适用船用管系打底焊及有色金属薄壁管的焊接。

船用结构钢分ABDE级，民用船舶钢才是碳素结构钢。军用舰艇全是低合金高强度钢，它在满足强度条件下相对的厚度和重量很小，可以是航速大幅上升。驱逐舰艇上最后的外板才12mm。

芮老接着又讲到了焊接变形的问题，提到了在焊接过程中焊接变形必会发生。

而操作者能做的就是尽量控制其变形的程度。

方法有先焊对接缝，后焊角接缝。或先焊立角焊，后焊横角焊。要判定各板是否处于最大自由收缩状态。关于构架焊接的方法，芮老讲了三种。1.逐步退焊法2.分中逐步退焊法3.对称焊法而变形的种类，也可分为三种。1.总向弯曲变形2.角变形3.扭曲变形。其中，针对角变形的措施是使用反变形法，针对扭曲变形的措施是安装假隔板。而“以变治变”的过程就是用两台焊机，同规范同预热同方向同层次同时焊。

焊接变形大小预热输入量有关。热输入量越多，变形就越大。而热输入量的大小与焊接方法有关。取同一张板为例使用焊条电弧焊时焊角大小4mm，焊接电流160~180A，变形最大，因为焊接速度特别低77mm/10分钟；使用CO2气体保护焊时，使用1.2的焊丝，焊接电流仍是160~180A，产生的焊接变形最小，因为焊接速度快660~700mm/分钟；使用埋弧自动焊时，使用4mm的焊丝，焊接电流为500~600A，变形大小一般。而且使用单丝或双丝焊接方法时相差了6mm的焊接间隙，产生的焊接变形也不一样。

焊接顺序对于焊接产生的变形的影响也很大。正确的焊接顺序是先焊对接缝，后焊角焊缝；先焊立角焊，后焊横角缝。拼板时欲达到对接焊缝最小的变形必须先焊处于最大的自由收缩状态的焊缝。

1月18日是有关生产设计的讲座。他是船舶设计阶段的最后部分，又生产管理部造船事业部和设计部三个部门承担。

生产管理部负责编制建造大纲，造船事业部主管编制施工要领，设计部要根据建造方针，施工要领展开生产设计。

1月21日，今天是实习的最后一天。笔者在上午参观了沪东船厂的船坞及船台。船坞可以建造30万吨的巨轮，长397m宽100m深12m，配有两台700t的龙门吊和350t的小吊车，内有再造的一艘LNG船和一艘护卫舰，另外还有半条民船。之后见到的10万吨船台上有24颗滚珠滑道，上有一艘在造的76000t散货船正在进行抛丸除锈以便于之后的涂装作业。

下午的讲座笔者听取了造船业的当今现状以及南北两大集团的大体盈亏状况。另外主管培训的缪老师还为我们讲解的本科生毕业后在船厂的发展情况以及相关的一些建议。

心得体会

本次实习虽然只有短短两周的时间，但是作为一次毕业实习却让笔者有着深刻的感触。与之前的专业认识实习不同，这次实习中笔者作为一名即将毕业的大四学生在四年的时间里已经学习了专业内各方面的专业知识，这使得笔者能够更进一步理解实习中老师所讲的内容，让笔者明白实习中所见的生产过程，这也让笔者更深刻的理解了这个行业的现状以及自己未来的道路。

这次实习让笔者深刻的感觉到实际工作经验的重要性，无论是去现场部门还是设计部门，要想成为一名合格的职工都必须去在实际工作中经受历练。虽然这个积累的过程十分辛苦，但是却正是这个漫长的过程给与了笔者蜕变的时间。在于船厂工作的师兄们的交谈中我深刻的感到，即便是刚毕业不久的师兄们我们也远远无法与之相提并论，他们在工作中磨练出来的都是真本领、真功夫。都是在实际工作中所必须的技能，而笔者还停留在纸上谈兵的阶段，空有理论而不懂得实践。“空谈误国，实干兴邦”是习总书记对我们的告诫，作为一名大学生，我们应当也有必要身体力行的投入到工作中去，身体力行的去把我们所学到的知识化为力量。

其次，通过这次的实习笔者感受到所学知识的不足。知识是工作中发挥个人力量的根本，没有足够的知识储备就无法在未来的工作中得心应手的处理面临的问题，没有足够的专业知识就无法做好自己的工作。我们学校一直以来都是船舶领域的名校，作为其中的一份子笔者不止要完成好课内的学习内容，还要不断进取，多涉猎专业前沿，在毕业之后也不可松懈。在实习中已经工作的学长之所以会受到公司的重视也是因为他们能够不满足于现状，不断锐意进取的结果，而我们在即将毕业之际也应当做好走上社会的准备，不论是从知识上、能力上还是心理上都做好工作的准备。

此外，现在由于金融危机的影响船市正处于低谷，再加之我国的大部分船厂以往都是凭借着低廉的价格竞争订单，使得国内船厂大半亏损，但是船市是具有周期性的，我们不应当因为一时的不顺利而消沉下去。恰恰相反，现在的国内船厂迫于金融危机的压力大多已近开始了技术上的革新，致力于提高自身技术水平，而这正是我们发挥自己本领的时候，我们有必要满怀信心的走出校园，走上各自的工作岗位，用所学的知识来改变自己的未来，同时也改变当前中国技术上弱势的现状。

第二篇：船舶与海洋工程专业毕业论文

船舶与海洋工程专业毕业论文 专 业

高速无人艇设计与运动性能初步分析 摘 要

高速无人滑行艇具有高速、隐身、智能等优点，因而能够用于灵活作战，目前，国外已有多种水面高速无人艇应用于军事领域，特别是以美国为代表的西方国家已将其列为重要的发展方向；国内在水面高速无人艇技术方面的研究还处在初级阶段，近年来研制出的无人驾驶船也只是应用于探测天气，为了更好低完善我国海军作战体系，带动相关军工业的发展。

本文进行的主要工作有：

一、针对目前国内外的高速无人艇研究发展现状展开了调查研究，并对我国

目前滑行艇阻力、稳性、耐波性和新艇型的开发进行简单的介绍。

二、从任务需求出发，结合现有条件，利用Maxsurf软件进行单体滑行艇模 型的设计，并对模型进行了流体性能的初步计算分析。

三、进行了推进器的设计，并对喷水推进器的种种要素对各个性能的影响进 行了分析。

四、以滑行艇前进、升沉及纵摇运动为目标开展滑行艇流体性能的初步分析。

五、建立了船前进、升沉、纵摇三自由度运动数学模型，开展了滑行艇三自 由度运动预报，分析了高速滑行艇运动特点。

关键词：无人滑行艇 性能分析 三自由度运动数学模型 运动预报 Abstract Unmanned Surface Vehicle(USV)has some good properties such as high-speed, stealth, intelligence, etc, which can be used for flexible operations, currently, there are many foreign high-speed unmanned surface vessels in the military field, especially the United States as the representative of the Western countries have their as an important direction of development;domestic high-speed unmanned craft on the water technology research is still at the initial stage, developed in recent years of unmanned boat only apply detect the weather, in order to better improve our naval combat system of low, promote the development of military-industrial related.This major work carried out are: First，A view of the current domestic and foreign research and development of high-speed unmanned craft launched a survey on the current situation, and introduce resistance, stability, seakeeping, and the development of new hull of our country current planing boat.Second, from the mission requirements, combined with existing conditions, use of Maxsurf single planing hull model of software design, and model the performance of the preliminary calculation of fluid analysis.Third, for the propeller design, and all the elements of water jet propulsion of individual performance was analyzed.Fourth, in order to slide the boat forward, heave and pitch motion targeting of planing craft a preliminary analysis of fluid properties.Fifth, the establishment of the boat forward, heave, pitch three degrees of freedom mathematical model, carried out three-DOF motion planing prediction of high-speed planing craft motor.Keywords: unmanned planing crafts;Performance Analysis;numeral model of three degrees of freedom movement;report Exercise of crafts.目 录

第1章 绪论........................................................................................1 1.1引言..........................................................................................................................1 1.2课题背景.................................................................................................................2 1.2.1国外发展......................................................................................................2 1.2.2国内发展......................................................................................................4 1.2.3我国对于改善阻力性能的各种特殊措施方面的研究..............................4 1.2.4我国对滑行艇关于耐波性的研究..............................................................5 1.2.5我国对滑行艇关于稳性方面的研究..........................................................5 1.2.6我国对滑行艇新艇型的开发与研究..........................................................6 1.3论文研究的目的与意义.........................................................................................6 1.4论文主要内容.........................................................................................................7 第2章 高速滑行艇maxsurf建模.....................................................8 2.1滑行艇的maxsurf建模.........................................................................................8 2.1.1单体滑行艇的主尺度..................................................................................8 2.1.2单体滑行艇的maxsurf建模视图..............................................................8 2.1.3利用muxsurf对艇静止在水面时基本计算............................................10 2.1.4利用Hydromax对艇静止在水面时基本计算..........................................11 第3章 推进器设计..........................................................................17 3.1喷水推进器的概要...............................................................................................17 3.2喷水推进器较常规螺旋桨推进技术的优点.......................................................17 3.3喷水推进器的工作机理........................................................................................18 3.4喷水推进器理论...................................................................................................20 3.5影响喷水推进器性能的重要参数.......................................................................21 3.5.1建立喷水推进器计算模型........................................................................21 3.5.2重要参数....................................................................................................21 第4章 滑行艇流体性能初步分析...................................................27 4.1引言.......................................................................................................................27 4.2滑行艇水动力计算概述.......................................................................................27 4.3滑行艇纵向受力分析...........................................................................................28 4.4滑行平板的流体动力分析...................................................................................29 4.4.1姆雷（Murry）法估算滑行艇的阻力......................................................30 4.5模型阻力计算.......................................................................................................34 4.6滑行艇在静水中垂荡运动...................................................................................38 4.7滑行艇在静水中纵摇运动...................................................................................40 4.8滑行艇的纵向运动稳定条件...............................................................................41 第5章 滑行艇三自由度运动预报...................................................42 5.1滑行艇纵向运动耦合方程的数学模型...............................................................42 5.1.1坐标系的选取............................................................................................42 5.1.4 作用于滑行艇的非惯性类水动力（矩）...............................................44 5.2滑行艇所受各非惯性力（矩）的具体计算........................................................44 5.3高速滑行艇运动特点...........................................................................................48 结

论................................................................................................49 致 谢................................................................................................50 参考文献..............................................................................................51 第1章 绪论 1.1引言

在过去十几年中，微电子技术、光电技术、计算机、通信、信息处理、新材料等高技术的发展,为无人机及其机载设备等提供了良好的发展条件，无人驾驶运载工具开始真正呈现复兴的势头。无人机也逐渐发展成可提供兵力倍增作战能力的系统方面过度。迄今为止，人们大多都将注意力集中在出尽风头的无人驾驶航空器（UAV）上。

确实，无人驾驶航空器既可以执行远程空中监视，也可执行有限的攻击任务，而且直升机昨晚巡逻装备表现出色，令人叹服；但与水面无人艇相比，无人驾驶航空器目前在使用和回收方面还存在巨大困难，直升机的使用费用又非常昂贵，补充装备所需费用甚至更高„„而无人艇确恰恰相反。不但具有很多突出的特点，教之运用环境，无人艇更是独具特色。所谓智能无人水面艇（USV）,就是指那些依靠遥控或自主方式在水面航行的小型无人化、智能化作战平台。它们可以通过大型舰艇携载,等到达预定地点后加以施放,也可以直接在近岸实现保护己方打击敌方的作用。无人水面艇作为一种新概念武器,较之传统水面舰艇具有一些突出的特点:

功能模式多样化

作战行动灵活化

艇体结构隐蔽化

作战人员零伤亡 网络作战中心化 [1] 图1-1 美国”水虎鱼“无人拖带艇”

正是智能无人水面艇（USV）具有这么多突出特点，带动了无人艇的多向发展，它们在未来海洋国土安全发挥越来越大的作用。国内外都十分重视该领域的研究，并逐渐在军事和其他方面得到应用。

1.2课题背景 1.2.1国外发展

无人水面艇虽然被认为是一种新概念武器, 但其作战使用确可以一直追溯到第二次世界大战期间。在第二次世界大战诺曼底登陆战役期间,盟国为了实现其战略欺骗和作战掩护的目的,曾设计出一种形如鱼雷的无人水面艇,该艇上载有大量的烟幕剂,可按预先设定的航向机械地驶往欺骗海域,从而造成舰艇编队登陆的假相,同时盟军还利用大型舰艇携带其到达预定海域而后释放并引导其进入计划登陆的海滩施放烟幕,直至动力耗尽或被摧毁为止。

在二战后期,美国海军也曾研制过一系列无人驾驶火箭扫雷艇,即在小型登陆艇上加装无线电控制的操舵装置和扫雷火箭弹,用于浅海雷区作业。二战结束后至五六十年代,苏联曾研制过小型遥控式无人水面艇,用于向敌舰发动自杀式的撞击爆炸性攻击,而美国同期开发的一些无人艇则主要用于搜集海上核试验后的环境数据。由于技术上的滞后,无人水面艇的发展在后来的30年间没有大的突破。图1-2 美国“幽灵卫士”

直到1991 年海湾战争后,真正意义上的无人水面艇的开发才随着制导和控制技术的日渐成熟而被重新提上日程。美、法、日、以等国纷纷投入巨资发展这一装备(见表1-1),其作战系统也实现了由固定式向模块化的转变,作战功能也由单一的反舰、掩护编队、扫雷作战扩展到反恐、缉私、打击海盗、搜捕、通信等新兴领域。表1-1各国无人水面艇参数表 1.2.2国内发展

在水面高速无人艇方面的研究目前我国还处于起步阶段。根据相关记载相似的研究如下：1972年中华造船厂曾经建造了一艘无人遥控扫雷艇，但其技术早已经落伍。2002年我过北方某基地装备通信修理厂将一艘退役导弹快艇改装为无人遥控靶船，通过远距离的遥控指挥，实现对靶船航速、航向、灯光信号识别等要素的战术控制，2008年，中国航天科工集团公司所属沈阳航天新光集团宣布，由该集团研制成功的中国第一艘无人驾驶海上探测船“天象一号”目前正在青岛，为北京奥运会的青岛奥帆赛提供气象保障服务，目前从所见报道分析，我国对水面无人舰艇尚未进行系统的研究，还停留在对现有舰艇改装为遥控靶船任务的阶段，在真正意义上的自主航行的无人艇方面，与欧美有着非常明显的差距。但是在刚性充气艇方面，我国有过多项相关研究。蚁口招发工程船务有限公司根据市场调查和对欧美90年代充气艇的充分研究，依据海上救生艇的设计要求和制造工艺要求，于1996年制定了“小鲸”牌充气艇系列和充气艇制造的企业标准，并于年末成功作出了一批样艇和完成试航性能测定。随着中国的崛起，特别是2000年北京取得奥运会的申办权之后，使用国产刚性充气艇的呼声很高。上海和福建曾经有船厂尝试生产刚性充气艇，结果因为关键的技术和材料没有过关而失败了。到了2004年初北京准备接棒奥运，北京奥运会的工作用艇也被提到了议事日程上来。北京奥运筹办委会呼吁国人生产自己的奥运船艇，并列出了刚性充气艇这个空缺项目，希望国内有厂家能够研制生产。作为南方最大的玻璃钢船生产企业江龙船舶和招发船务联手制造的这一艘植入法兰西技术的刚性充气艇，从外观，内在技术，都能达到标准，可谓是一步登天[2]。

1.2.3我国对于改善阻力性能的各种特殊措施方面的研究

我国还广泛开展了对改进滑行艇阻力性能的各种附加措施的研究，井取得了不少成果．如在滑行艇上加装尾压浪板或尾楔形板[3]．文献[5]还推荐采用双楔形板，它可以比通常的单楔形板获得更好的减阻效果．文献[6]则表明其耐波性也是良好的．华中理工大学杨素珍等人研究了滑行艇底面空气润滑的减阻效果，这是在滑行艇底部通过成排小孔导入空气，使其附着底部浸湿表面，以减小摩擦阻力的措施，称之为“导风

垫气”(SAFACUB)技术，文献[7]介绍了他们的研究成果。大量的研究集中在减少圆舭快艇阻力的措施上．很多文献都讨论了圆舭艇上加装尾压浪板的减阻效果，并分析了减阻机理．有些还利用实艇试验结果分折了尾压浪板对推进性能的影响．文献[8]进行了防溅条对圆舭快艇性能影响的研究．研究表明，在一定速度范围内，合理安装防溅条有可能使阻力下降．这与NPL的研究结论是一致的[4]。1.2.4我国对滑行艇关于耐波性的研究

关于滑行艇在波浪中运动性能预报方面，在zanin的非线性运动方程的基础上，哈尔滨船舶工程学院的戴仰山等人提出了在规则波与不规则波中运动与弯矩预报方法．预报同时采用频域与时域两种方法计算，通过对系列62模型的计算．并将结果与Fridsma的试验结果进行了比较，表明在中等海况下．当航速不太高时(V/≤4)运动响应预报与试验结果符合得较好，垂向加速度则稍差．其变化规律尚一致，而阻力增值则差别甚大。当波高很大或航速很高(V/≤ 6)时，误差较大，这可能是由于非线性影响甚强所致。同时计算还表明．频域与时域计算结果的误差是相当的．从而说明在中等海况及中等速度下．采用频域计算是可行的。对于大波高及高航速时的强非线性影响目前尚无足够精度的预报方法．关于圆舭快艇在波浪中的运动性能预报，海军工程学院的彭英声和董祖舜采用切片法KKJ法和STF法)对Fn ≤ 0.85的圆舭快艇作了计算，并将结果与模型试验结果进行了比较。结果表明，即使对于如此高的航速．采用切片法预报纵向运动，仍可以获得相当满意的结果．因此目前在中国．对圆舭快艇在波浪中的纵向运动响应仍普遍采用切片法。CSSRC的顾懋祥等在计算砰击响应时计及了水弹性的影响．并采用时域方法，这样可以更详细地显示砰击的作用时机及范围．但计算量显著地增加了。

此外，采用防溅条，或首压浪条以及尾压浪板等也可在一定程序上改善耐波性。1.2.5我国对滑行艇关于稳性方面的研究

在滑行艇的交船试航中偶有发现静水中正直漂浮的艇在高速航行时产生横倾的现象．经检查发现是由于艇体左右不对称引起的，有的艇虽然艇体各部分的尺寸均在公差允许范围之内，但误差均为同向，其影响叠加后就可能使艇倾斜．这类情况在实用中是不难解决的，最简便的办法是改变舭防溅条尺寸以进行调节。但也有些艇并未

发现有不对称超差而航行时倾斜，武汉船舶设计所李国佩等人对此进行了研究[4]，他们的研究表明，有些艇在高速航行时，底都会出现负压区，正是这一负压区．引起负扶正力矩使稳度下降，造成横顺。这就给艇底请行面形状设计提出了附加要求，当然对此尚需进一步深入研究。

海军工程学院的张纬康等研究了滑行艇及圆舭快艇回转时的横烦及稳性问题，提出了回转时横倾角估算公式，井进行了实艇检验。1.2.6我国对滑行艇新艇型的开发与研究

鉴于常规滑行艇耐波性不足，使用范围受到很大限制．因此开发滑行新艇型，以提高其耐波性就成了滑行艇发展的趋势。哈尔滨船舶工程学院的苏永昌，赵连恩等研究开发了新式槽道型滑行艇[4]。

此外，CSSRC及上海沪东造船厂都对深V型艇型进行了研究，文献[9]介绍了深 型艇的性能与设计特点。

1.3论文研究的目的与意义

目前在我国研究高速水面无人艇具有十分重大的意义：

第一：为顺应现代武器发展的历史潮流，我国开展满足不同战术使命需求的高速无人水面艇已迫在眉睫，现代武器系统正朝着智能化、无人化等方面结构设计，无人艇正顺应这个发展趋势。目前水面无人艇正处在飞速发展阶段。无人艇已被公认为未来争夺信息优势，实施精准攻击，完成战场特殊任务的重要手段之一，西方国家都十分重视该领域的研究，并逐渐在军事和其他方面得到应用。

第二：无人水面艇作为一种新概念武器，与一般舰艇相比有着得天独厚的优势，它费用比较低，应用广泛，顺应发展潮流。且能与大型舰艇相互配合，协同作战，因此我国针对无人水面艇的研究、发展已到刻不容缓的程度。

第三，研制和开发水面高速无人艇也是维护国家统一、保卫国家主权的需要。我国是世界上唯一一个没有实现国家统一的大国，为维护国家统一的台海战争爆发的可能性始终存在。水面高速无人艇系统的建立，将在未来可能的台海战争中为大部队登录扫清海上障碍、建立快速海上通道以及快速布置多个水面信息站点，进行网络、电子干扰、信息中继以集群方式对重点目标进行控制。发挥不可比拟的作用[2]。

第四，未来战场是信息战，无人艇在这个领域中也有它的很多优势：无人水面艇在“军事欺骗”任务中实现佯动掩护；无人水面艇在“实体摧毁”目的下完成对敌杀伤；无人水面艇在“网电一体战”环境下进行组网联通；无人水面艇在“指挥控制战”模式下完成编队指控„„ 第五，无人艇其成本较低，风险比较小，可大批量装备海军，以较低的成本迅速弥补我军在非对称作战体系中的不足，提高我军在海上的作战能力。如果形成产业规划还能带动某一地区的经济发展，为我国的经济发展供出一份力量。1.4论文主要内容 本论文主要内容有：

（1）针对高速无人滑行艇的设计特点及性能要求等开展调研分析，开展无人艇初步设计，确定主尺度、主要参数，以及其他功能模块。

（2）在此基础上，利用Maxsurf软件完成高速无人滑行艇的设计及流体性能的初步计算分析；

（3）高效节能特种推进器的选定，以及优化推进器，改善推进效率。（4）以滑行艇前进、升沉及纵摇运动为目标开展滑行艇流体性能的初步分析，并考虑风载荷因素简历滑行艇三自由度运动预报模型；

（5）编制运动预报程序，开展滑行艇三自由度运动预报，分析高速滑行艇的运动特点。第2章 高速滑行艇maxsurf建模 2.1滑行艇的maxsurf建模 2.1.1单体滑行艇的主尺度

滑行艇长L=6.00m 滑行型宽B=2.08m 滑行型深D=1.60m 设计吃水t=0.48m 静止在水中的满载排水水量Δ=1.85t 2.1.2单体滑行艇的maxsurf建模视图 图2-1四个视窗的模型截图 图2-2 纵剖面图 图2-3横剖面图 图2-4半宽水线图 图2-5立体视图

2.1.3利用muxsurf对艇静止在水面时基本计算

排水量Displacement:1.85t 水线之下容量Volume:1.81m3 进水深度Immersed depth:0.48m 设计水线长Lwl:5.38m 水下湿表面积Waterplane area:5.87m2 棱形系数Cp:0.608 方形系数Cb:0.455 中横剖面系数Cm:0.772 水线面系数Cwp:0.71 浮心高度KB 0.299m 每厘米吃水吨数TPc:0.06t/cm 每厘米纵倾力矩MTc:0.019t.m 2.1.4利用Hydromax对艇静止在水面时基本计算

用Hydromax建模分析计算，得到如下报告： Free to Trim Relative Density(specific gravity)= 1.025;(Density = 1.0252 tonne/m^3)Fluid analysis method: Use corrected VCG Graph: 2.1.4.1大倾角稳性(横倾)Resultes: 2.1.4.2平衡分析 Resultes: 2.1.4.3垂向静水力 Graph: 第3章 推进器设计 3.1喷水推进器的概要

喷水推进装置的研究可以追溯到300多年以前，1661年Toogood与Hayes就获得了英国的专利。此后有关喷水推进装置的研究一直没有停止过。国际上有不少专门组织机构科研单位对喷水推进器喷水推进装置以及影响喷水推进性能的各种因素做了大量的研究和试验使喷水推进技术近几十年来有了突破性的发展.喷水推进已被广泛采用在高性能舰船上.为满足特殊用途和高性能需要一些新型喷水推进器及装置也相继出现。

英国皇家造船工程学会分别于1994 年1998 年2001 年和2004 年组织并召开了国际喷水推进会议，这是专门交流近期世界各国喷水推进研究成果的国际性学术会议。[10] 20世纪70年代以来喷水推进泵的水平有了较大的发展，主要体现在一下三个方面 [11] ：

1.泵的比转速范围增加

50年代的轴流泵比转速范围是500-1000，而20世纪60年代轴流泵比转速达到1600仍有很高的效率，而到了70年代轴流泵比转速可以高达3000，这对于采用轻型高速主机是有利的。

2.泵的汽蚀比转速增加

泵的汽蚀比转速定义为，其中Hr为汽蚀余量，它反应了泵的空泡特性，通常C值在800-1100的范围，在泵前串联诱导轮后可以使C值高达3000。3.泵的功率增加

20世纪60年代末，单泵组的功率多为二三千瓦，而1975年交付试验的PHM导弹水翼艇单泵组功率达到11900kW（16200马力），瑞士研制的PT250水翼艇单泵组功率达到20600kW（28000马力）。

3.2喷水推进器较常规螺旋桨推进技术的优点 a)推进效率高

传统的螺旋桨在旋转时不仅产生推力，而且产生无用的扭矩。在航速较高时，螺旋桨还容易产生空泡，从而导致效率损失。而喷水推进装置的导管起到了分割流场，产生推力增值的作用，可以达到更高的效率。b)操纵性好

喷水推进船舶的操纵不需要改变主机转速，而主要依靠改变喷射水流方向来实现船舶的转向和倒航。因而，在一定的主机转速下，喷水推进船舶可以做到无级变速、驻航和倒航。如果采用双机双桨，还可以实现船舶横移。c)噪声低

噪声低喷水推进装置的动叶轮在泵壳内均匀流场中工作，可推迟空泡的产生，从而减小叶片的振动和噪声。而且，由于喷水推进装置的传动结构简单，可明显减低内部噪音，船体振动量也会有所降低。3.3喷水推进器的工作机理

喷水式舰船推进装置包含有吸水装置、输水装置和喷水装置。吸水装置位于舰船的首部，含有吸水口、吸水口防护罩、吸水口开关，吸水口开设在舰船的首部，吸水口防护罩罩住吸水口的开口部分，联接在舰船的壳体上，吸水口开关的进水端联接吸水口的收口端，其出水端与输水装置中的输水管的前端相联，增压泵的出水端与增压输水管的前端相联。输水装置中的增压泵可为一个或多个，视舰船的长度、大小和增压的实际需要配置，若为多个，则从第一级到最后一级依次串联（一个增压泵为一级增压，多个增压泵则为多级增压）。喷水装置位于舰船的尾部，含有喷水机、调向阀门、正向喷头及开关、逆向喷头及开关，喷水机的进水端与增压输水管的出水端相联，其出水端与调向阀门的进水相联，调向阀门的两个出水端分别与正向喷头开关的进水端相联，正向喷头的出水端伸出舰船尾部正面壳体，出水喷射入承载舰船的后面水体中，逆向喷头的出水端伸出舰船尾部侧面壳体，出水喷射入承载舰船的侧面水体中。图3-1喷水推进装置工作流程示意图

吸水装置、输水装置、喷水装置依次联接共同构成一套完整的喷水式舰船推进装置，吸水口、增压泵、喷水机、调向阀门等是其中的关键部件，吸水口呈喇叭型，开口端与舰船首部的壳体相联，利用舰船首部壳体曲成半开放的集水凹槽，凹槽迎水面有防护罩，吸水口的收口端位于舰船壳体内，与吸水口开关的进水端相联。吸水口此种设计既有利于增压泵主动吸水，又有利于消减舰船首部的兴波阻力。增压泵包含有泵体、叶轮、轴和动力，叶轮装在轴上，轴与动力相联。喷水机含有机壳、喷射轴和动力，喷射轴为锥状螺旋体，安装在锥状机壳内并与动力相联。喷水机的主要功能是产生高压高速水流，通过喷头喷射而出，使舰船获得强大的反冲动力。调向阀门含有球形阀体、球弧形阀瓣、圆柱形阀轴、进水端、正向出水端、侧向出水端、底座，阀瓣紧套在阀体内，通过阀轴转动改变出水方向，在关闭侧向出水端的同时开启正向出水端，或在开启侧向出水端的同时关闭正向出水端，使来自喷水机的高压水流或从正向喷头喷出，或从逆向喷头喷出，从而使舰船或前进、或转向、或倒退，达到调向目的。喷水式舰船推进装置中的吸水口开关和喷头开关（包括正向喷头开关和逆向喷头开关）主要因安全考虑而设置，为直通式开关，这些开关一旦关闭，即可阻止外界水体进入喷水式舰船推进装置，有利于设备的随时维修。

喷水式舰船推进装置中的吸水装置、输水装置、喷水装置依次联接安装在舰船壳体的底面上。具体到每一艘喷水式舰船，可以根据实际需要组成一套或数套喷水式舰船推进装置，按照合适的规格和结构方式，组合成实用的喷水式舰船推进装置，按照合适的规格和结构方式，组合成实用的喷水式舰船推进系统。

喷水式舰船的操纵简便灵活，利用动力系统调速，利用调向阀门调向，可实现无舵操纵。与传统的有舵操纵的螺桨式舰船相比，无舵操纵的喷水式舰船的机动性能要强得

多，而且减少了许多不必要的能量和功率损耗，其潜在的经济价值和军事价值不可低估。3.4喷水推进器理论

喷水推进系统的理想推力为Ti,则Ti应等于单位时间内动量的增量 Ti,= 则有效功为Ti，而输入功为动能的增量，即因此理想效率有 为喷射速度与来流速度之比，即一般来说>，>1，此损失可称为损射损失。

在实际流体中，喷水推进系统有多种损失，主要是管道系统和泵自身都有水力损失。设原动主机的功率为Np，水泵连轴节处的传送效率为，则推进泵的收到功率是

水泵的主要作用是把机械能变为水力能，主要参数是流量Q和杨程H,因此，水泵的输出功率为, 水泵的效率为

管道系统在输入的功率后，输出推动船前进的功率为。因此，管道系统效率为 喷水推进系统的推进效率为。

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第三篇：船舶与海洋工程

基本介绍

随国际形式的复杂化、国际交往与运输的频繁以及国内陆路交通的形势严峻，船舶与海洋工程成为捍卫疆域完整以及扩大交往密度而亟待发展的学科。该专业运用物理、数学、力学、船舶与海洋工程原理的基本理论和基本知识，掌握船舶与海洋结构物的设计方法，研究船舶轮机的工作原理；具有船体制图，应用计算机进行科研的初步能力；熟悉船舶与海洋结构物的建造法规和国内外重要船级社的规范，了解造船和海洋开发的理论前沿，新型舰船和海洋结构物的应用前景和发展动态；船舶与海洋结构物设计制造学主要从事新型船舶与海洋工程结构物，水下深潜器的设计开发，主要研究领域有：船舶与海洋工程和其它各种结构的强度、刚度、疲劳断裂、振动及结构可靠性；海洋流体力学；船舶阻力、推进、操纵性和耐波性。中国部分研究成果已达到国际水平。轮机工程主要是研究船舶机械的原理以及应用，随信息技术的不断发展，雷达、遥感技术的应用，环境保护要求的提高以及对能源的更高效利用，船舶的动力装置、船舶电器设备、轮机自动化系统等都面临着新的技术要求与挑战。个别院校在轮机工程专业里还设置了分支学科——轮机管理专业，以培训能够从事海洋船舶轮机运行管理工作，具有船舶动力装置系统国

航、维修、保养及研究。水声工程主要研究潜艇等船舶处于水下的船舶在水中的探测、定位以及对水中兵器的引导和对抗。中国正积极进行声纳在水中传输特性的研究，并在该领域取得一定的成功。

学科优势

造船与海洋工程工业是一项周期长、资金密集、科技密集、劳动密集型传统产业，对中国的综合国力发展有至关重

要的影响。随着国际形势的复杂化、国际交往运输的频繁化，船舶与海洋工程成为了捍卫疆域完整以及扩大交往密度而亟待发展的学科，它是为水上交通运输、海洋资源开发和海军部队提供各类装备和进行海洋工程设计、建造的工程技术领域。虽然中国的船舶工业通过近几年的发展取得了较大的成绩，但与世界发达国家如日本、韩国等相比，仍然有很大的距离。为了缩短船舶工业发展的差距，中央主要领导吴邦国、温家宝等对大力发展中国船舶工业做出

了重要批示，确立了中国在2015年将努力建设成为世界第一造船大国的战略目标。根据此目标，到2015年，中国造船占到国际船舶的份额将达到35%。

在这种背景下，中国船舶工业面临着前所未有的发展契机，也使拥有船舶与海洋工程专业的高校面临着巨大的挑战和千载难逢的机遇。如何适应新的形势，培养出一批德、智、体、美全面发展的具备现代船舶与海洋工程设计、建造、研究的基本理论和基础知识，并且基础扎实、专业知识面广、动手能力强、具有创新精神和实践能力的应用型、复合型人才，这是船舶与海洋工程专业目前必须面对和要解决的重要问题。

学习形势

船舶与海洋工程专业是培养从事船舶、水下运载器及各类海洋结构设计、研究、生产制造、检验及海洋开发技术经济分析的高级工程技术人才的学科。这个专业的学生主要学习物理、数学、力学、船舶及海洋工程

原理的基本理论和基本知识；掌握船舶与海洋结构物的设计方法；具有船体制图，应用计算机进行科研的初步能力；熟悉船舶与海洋结构物的建造法规和国内外重要船级社的规范；了解造船和海洋开发的理论前沿，新型舰船和海洋结构物的应用前景和发展动态；掌握文献检索、资料查询的基本方法。其基础课包括自然辨证法、科学社会主义理论、外语、高等工程数学、计算机图形处理及软件工程基础、企业管理等；技术基础课包括海洋结构物原理及设计、船舶原理与设计、船舶与海洋结构物强度、流体力学、海洋防腐技术、船舶与海洋结构物在波浪中的运动理论、决策理论与方法、结构可靠性原理；专业课包括工程技术经济论证方法、企业信息管理、船舶科学与工程进展、海洋系统工程、海洋工程水池试验技术、结构优化设计、船舶与海洋结构物现代建造方法、浮式系统等。

大学四年后学生须掌握船舶与海洋工程领域的坚实基础理论和宽广的专业知识，以及解决工程问题的现代化实验研究方法和技术手段，并且具有独立从事新产品开发设计能力、生产工艺设计及实施能力、工程管理的能力。

业务培养要求

本专业学生主要学习物理、数学、力学、船舶及海洋工程原理的基本理论和基本知识；掌握船舶与海洋结构物的设计方法；具有船体制图，应用计算机 进行科研的初步能力；熟悉船舶与海洋结构物的建造法规和国内外重要船级社的规范；了解造船和海洋开发的理论前沿，新型舰船和海洋结构物的应用前景和发展动态；掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有一定的科学研究和实际工作能力。

主干学科

数学、力学、船舶与海洋工程

主要课程

理论力学、材料力学、流体力学、结构力学、船舶原理（静力学、船舶阻力、船舶推进、船舶操纵等）、船体制图、船舶材料与焊接、船舶英语、船舶结构与强度、船体振动

等

主要实践性教学环节

包括金工实习(3周)、船厂实习(3周)、上舰实习(2 周)等，一般总共安排8周。

主要专业实验

船模阻力实验、螺旋桨试验、船模自航试验及结构实验应力分析等

修业年限

四年

授予学位

工学学士

相近专业

轮机工程

毕业生应获得以下几方面的知识和能力

1．掌握船舶动力装置、电器、液压、气动和机电一体化等方面的基础知识；

2．掌握轮机工况检测、轮机系统的保养和维修等基本技术；

3．具有操纵船舶动力装置，覆行船舶监修、监造职责的初步能力；

4．熟悉有关海船运输安全方面的公约和法律法规；

5．了解海洋运输船舶的发展动态；

6．掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有初步的科学研究和实际工作能

力。

开设院校

大连海事大学 武汉理工大学 哈尔滨工业大学 哈尔滨工程大学 天津大学 大连理工大学 上海交通大学 华中科技大学 华南理工大学 河海大学 中国石油大学（华东）上海海事大学 中国海洋大学 厦门集美大学

广东海洋大学 江苏科技大学 重庆交通大学 大连海洋大学 山东交通学院 浙江海洋学院 青岛科技大学

华中科技大学文华学院 青岛远洋船员学院 武汉船舶职业技术学院 渤海船舶职业技术学院

就业趋势

船舶与海洋工程专业学生毕业后可签约到船舶与海洋工程设计研究单位、海事局、国内外船级社、船舶公司、船厂、海洋石油单位、高等院校、船舶运输管理、船舶贸易与经营、海关、海上保险和海事仲裁等部门，从事船舶与海洋结构物设计、研究、制造、检验、使用和管理等工作，也可到相近行业和信息产业有关单位就业。此外，还可争取留学资格到美国、加拿大、英国、挪威、德国、日本等国留学深造。当然，也可以报考相关专业的研究生进一步深造。据各高校有关就业部门统计，船舶与海洋工程专业学生就业形势不错。现在很多学生喜欢选择金融、工商管理、市场营销、信息技术等专业，所以高校中就读传统的船舶与海洋工程专业者已经远不如以前众多，而且该专业人才退休、老化普遍存在。再加上目前开设相关专业的学校已经不多，物以稀为贵，所以船舶与海洋工程这个专业的毕业生出去后容易受到用人单位的欢迎。像重庆交通学院还是西南地区惟一开设船舶与海洋工程专业的高

校。21世纪是海洋经济时代，人类将多方位的开发利用海洋，如海洋资源开发利用、海洋能源开发利用、海洋空间开发利用、海洋交通与通讯通道的开发利用等，本专业将会有广阔的发展前景。

第四篇：船舶与海洋工程

船舶与海洋工程,主要课程:理论力学、材料力学、流体力学、结构力学、船舶与海洋工程原理.专业实验:船模阻力实验、螺旋桨试验、船模自航试验及结构实验应力分析等.学制:4年,授予学位:工学学士,相近专业:轮机工程.就业前景:主要到船舶与海洋结构物设计、研究、制造、检验、使用和管理等部门从事技术和管理方面的工作.首先明确一点,在学科划分上船舶与海洋工程是一级学科,下属有船舶工程/海洋工程、轮机工程、水声工程3个二级学科,这里的排名是中国大学船舶与海洋工程专业排名.上海交通大学

地处国际航运的中心城市的上海,中国船舶工业的老牌大学上交地理优势极为明显,加上上海市对人才的吸引能力,使得交大在近几十年以来一直都稳做船舶院校老大位置.虽然近几年大连理工凭借其临近日韩的优势发展壮大了不少,大工的学生在业内的认可程度也日渐提高,但是想要撼动交大的老大地位恐怕尚需时日.哈尔滨工程大学

虽然继承了“哈军工”大部分家当,但当老一辈的牛人渐渐老去后我们真不知道当年的哈船院在十年以后将会是个什么样子.军品是哈工程的强项,但是学科发展受国家政策影响较大,在市场经济的今天,在别的学校都在拼命做项目赚钱的今天,哈工程的地位无比尴尬.另外,由于北国哈尔滨对人才的吸引力远远不如经济发达的东部沿海城市,所以人才断档问题比较严重,但如今仍然有以两位老院士为代表的老底在,排到第二也属合情合理.武汉理工大学

武汉理工大学的造船专业可以追溯到1946年武昌海事职业技术学校造船科,1952年院系调整时造船系被调整至上海交通大学.1958年重建,1963年交通部院系调整,大连海运学院(现大连海事大学)造船系整体搬迁至武汉,与当时的武汉水运工程学院造船系合并.80年代初至90年代中期,由于长江内河航运繁忙,武汉理工(时为武汉水运工程学院)造船系显赫一时,可以说在民品的设计和研究方面仅次于上交.一批骨干教师在当时国内的造船界极高的声誉.如今的武汉理工大学造船专业虽然不如当年名声那么响亮,但是在内河市场上仍然具有统治力,在高性能船舶方面特色鲜明.虽然地处内陆,但已在华南,华东设有设计研究所.如果学校能够更加开放,管理更加有力的话,相信重现辉煌指日可待.大连理工大学

大连理工大学的造船专业在2000年以后可谓是异军突起.如今良好的发展势头应该说内部是得意于学院的国际化发展战略--学生在本科阶段去日本实习,与日韩的造船高校进行了广泛和深入的合作与交流.外部是得意于地处大连的地理位置和国际造船行业从日韩向中国转移的大趋势.虽然没有交大,哈船那样显赫的历史,但发展势头强劲,假以时日前途无量.华中科技大学

华科的造船系和别的专业相比一直都不怎么起眼,70年代建系以后鲜有什么骄傲的成绩拿出手.现如今该校造船系发展偏结构比较明显,流体这一块继石仲堃以后迟迟没人接班.老师做的项目非船项目比较多,船方面的项目主要跟701所和719所合作.由于学校实力相当强,所以学生仍然比较受欢迎.其实武汉理工和华科向来互相不服,但从师资力量,学校重视程度,试验设施等各方面来看,华科的造船稍逊一筹.天津大学

天津大学的船海系隶属于建筑工程学院,分船舶工程和海洋工程两个方向,也是国内为数不多的搞海洋工程比较有底蕴的院校.但是建筑工程学院更牛的在港航专业,3个院士都是港航的,来招聘的单位也是港航方面的单位.天大的造船不仅在国内造船界很少被提及,在校内也不受重视.排到第六应该也是合情合理的了.江苏科技大学

虽然造船专业是该校的王牌专业,虽然曾经的镇江船院也是国防科工委的院校,但是学校目前仍然是2本(可能江苏省内是一本)至今尚无造船博士点.实力与前面几所学校根本不在一个档次,暂时位居末席.在上述中国大学船舶与海洋工程专业排名中,排名前四的四所学校的船舶与海洋结构物设计制造均为国家级重点学科.船舶工程主要修理建造各类船舶,海洋工程主要主要从事海上采油.就业单位主要有修造船厂(如沪东中华,外高桥等),海上运输公司(如中国远洋),石油公司(如中海油),海事局(需要本科或研究生应届毕业生报考国家直属机构-海事局公务员,限应届毕业),船级社(一般需要有船厂经验外语好的),高校(博士或硕士学历).总体而言,就业基本没大问,工资刚开始两千至三千/月(单位地点,毕业院校,单位制度造成差异),工作两年月工资基本在五千至七千月,且工资出现两极分化(进船级社如ABS,DNV等月收入在万元,很多技术好的都跳去船级社).如果想在这个领域吃香,建议小方向选择海洋工程,学好外语,最好到可以交流地步(进船级社),这两点做到了工作不愁,工资不愁.船舶与海洋工程专业是培养从事船舶、水下运载器及各类海洋结构设计、研究、生产制造、检验及海洋开发技术经济分析的高级工程技术人才的学科。这个专业的学生主要学习物理、数学、力学、船舶及海洋工程原理的基本理论和基本知识；掌握船舶与海洋结构物的设计方法；具有船体制图，应用计算机进行科研的初步能力；熟悉船舶与海洋结构物的建造法规和国内外重要船级社的规范；了解造船和海洋开发的理论前沿，新型舰船和海洋结构物的应用前景和发展动态；掌握文献检索、资料查询的基本方法。其基础课包括自然辨证法、科学社会主义理论、外语、高等工程数学、计算机图形处理及软件工程基础、企业管理等；技术基础课包括海洋结构物原理及设计、船舶原理与设计、船舶与海洋结构物强度、流体力学、海洋防腐技术、船舶与海洋结构物在波浪中的运动理论、决策理论与方法、结构可靠性原理；专业课包括工程技术经济论证方法、企业信息管理、船舶科学与工程进展、海洋系统工程、海洋工程水池试验技术、结构优化设计、船舶与海洋结构物现代建造方法、浮式系统等。

大学四年后学生须掌握船舶与海洋工程领域的坚实基础理论和宽广的专业知识，以及解决工程问题的现代化实验研究方法和技术手段，并且具有独立从事新产品开发设计能力、生产工艺设计及实施能力、工程管理的能力。

就业趋势

船舶与海洋工程专业学生毕业后可签约到船舶与海洋工程设计研究单位、海事局、国内外船级社、船舶公司、海洋石油单位、高等院校、船舶运输管理、船舶贸易与经营、海关、海上保险和海事仲裁等部门，从事船舶与海洋结构物设计、研究、制造、检验、使用和管理等工作，也可到相近行业和信息产业有关单位就业。此外，还可争取留学资格到美国、加拿大、英国、挪威、德国、日本等国留学深造。当然，也可以报考相关专业的研究生进一步深造。据各高校有关就业部门统计，船舶与海洋工程专业学生就业形势不错。现在很多学生喜欢选择金融、工商管理、市场营销、信息技术等专业，所以高校中就读传统的船舶与海洋工程专业者已经远不如以前众多，而且该专业人才退休、老化普遍存在。再加上目前开设相关专业的学校已经不多，物以稀为贵，所以船舶与海洋工程这个专业的毕业生出去后容易受到用人单位的欢迎。像重庆交通学院还是西南地区惟一开设船舶与海洋工程专业的高校。相关链接 学制：四年 授予学位：工学学士 体检要求：色盲与色弱受限。

开设院校：中国石油大学、天津大学、大连理工大学、大连海事大学、大连水产学院、哈尔滨工程大学、上海交通大学、上海海运学院、河海大学、华东船舶工业学院、浙江海洋学院、中国海洋大学、华中科技大学、武汉理工大学、华南理工大学、广东海洋大学、重庆交通学院等

第五篇：船舶与海洋工程实习专题报告[推荐]

实习专题报告

专业：船舶与海洋工程班级：***** 学号：**********

姓名：***** 摘要：本文以船舶涂料为中心，对我国目前船舶涂料生产现状进行阐述，并与国外进行对比。同时说明船舶各部分对船舶涂料的性能要求。找出提高涂料质量的几种方式方法，并展开形影讨论。说明开发新型船用涂料的重要性，并对几种新型涂料进行说明。关键词：船舶涂料规范要求技术新型涂料 问题的提出

在实习过程中，作者了解到新颁布的规范GBS基于目标船型标准对船的结构强度和疲劳寿命提出了要求，它要求船舶所采取的防腐措施能够达到25年内不进行二次涂装，因而对涂料的质量要求很高，涂料质量的好坏将严重影响船舶的各项性能。进而作者通过查阅资料等方式了解到船舶涂料的定义是：用于船舶及海洋工程结构物各部位，满足防止海水、海洋大气腐蚀和海洋生物附着及其他特殊要求的涂料的统称。而涂料的选用和施工质量对船舶建造及今后的使用，如船舶的安全性能、航速、维修周期及费用、整体使用寿命等都有重要的意义。故为了获得质量好的涂层，有效地保护船舶，延长船舶的维修周期、航速和使用寿命，科学、正确、合理地使用涂料及涂装配套设计方案，是保证船舶涂装质量的基础和应遵循的原则。随着船舶行业的发展，对涂料的品质要求也越来越高，除了要实现良好的防腐性、防污性还要考虑美观性，因而船舶涂料的发展在一定程度上决定了船舶行业的发展。研究目的与意义

1.通过国内外船舶涂料生产现状的对比了解我国船舶涂料基本情况； 2.通过对各规范的研究基本了解船体各部位对涂料的不同要求； 3.提出提高船舶涂料质量的几点意见； 4.指出研发新型船舶涂料的重要性； 5.详述几种新型船舶涂料具有不同特点。国内外研究现状与发展动态

1.船舶涂料研究现状

1)20世纪60年代初，由于环氧富锌涂料的出现和环氧沥青涂料的开发，船用涂料体系转向于厚膜长效防腐体系。随着科技的发展，除锈用环氧沥青逐步代替油性涂料和氯化橡胶涂料，占据了主导地位。

2)70年代中期，为了提高生产效率，船舶涂料行业进入了激烈的研发阶段，出现了浓度低的无机富锌车间底漆，同时TBT（甲基丙烯酸三丁基烯的共聚体）防污涂料也投入了使用。

3)20世纪80年代初，我国船舶漆总体水平处于起步阶段，主要的生产厂有上海开林造漆厂、大连油漆厂和广州造漆厂等，以生产沥青漆、醇酸漆两大类涂料为主。因此，船舶的整体防护水平低，施工性能差，涂料干性差，漆膜薄，致使远洋轮船一般每年都需进船坞一次进行重新涂装。于此同时由于海洋污染问题，美、英、日等世界性地限制“TBI”（甲基丙烯酸三丁基烯的共聚体）的使用。

4)80年代中后期，国外各主要船队已有一半以上采用自抛光防污漆，而我国的远洋船队此时才开始进入试验阶段，一直到90年代才大量采用。

5)90年代以来，国际海事机关为防止原油泄露事故，规定船为双层船壳。双层船壳采用环氧沥青涂料，但是这种涂料安全性、卫生性及作业环境并不理想。在这一时期，我国的船舶漆和造修船行业有了质的飞跃，并逐步走向成熟，涂装技术也提高到了一个新水平，进而推动了我国造船业的发展。

6)90年代末，世界上各主要的船舶漆集团都到中国投资建厂，在船舶漆生产和涂装方面投入了大量研发力量，取得了许多优异的成果。与此同时，高固体分厚浆重防腐涂料研制成功，在船舶上也得到了相应的应用。

7)如今，由于国内企业在引进科学技术方面较被动，所以市场竞争力不强，相比于国外企业生产的多功能、耐冲击性高、硬度高、附着力强的船舶涂料，国内的船舶涂料生产仍需要不断的自主创新，不断地提高质量。2.船舶涂料发展趋势

为了使船舶图层配套系统简化，进而不论船舶任何部位采用任何中间漆和面漆都可以采用同一种防锈底漆。如今的船舶防锈底漆涂料逐步向配套性广的方向发展。为了减少涂装次数，船舶涂料将向厚膜型、超厚膜型涂料方向发展。同时积极开发速干型涂料，缩短涂料固化、干燥时间，进而缩短造船周期。开发不含有机锡的自抛光防污涂料，防止有机锡化合物对港湾和海洋的污染。发展无溶剂或水性防锈涂料，减少有机溶剂对大气的污染，避免爆炸、火灾等危险情况的发生。同时由于环境问题得到越来越多的关注，还要积极发展低毒、无毒涂料。

现针对防污涂料和防锈涂料进行详细说明：

1)防污涂料的发展方向

a.不含有机锡的自抛光防污涂料；

b.无锡的磨蚀型防污涂料；

c.无毒防污涂料（低表面能涂料、生物防污涂料等）；

d.导电防污涂料。

2)船底防锈涂料发展方向

a.以环氧、乙烯、环氧沥青、乙烯沥青和氯化橡胶为主体的高性能船底防锈涂料；

b.改性环氧、玻璃鳞片涂料、氟树脂涂料等。研究与分析

1.船舶各部位对涂料的要求

船用涂料必然要满足船舶各部位对涂料的要求，只有涂料满足要求，船舶在涂装后才能达到相应的安全标准和航行性能，才能保证船舶能够正常使用，通过相应的规范要求可以得到船舶各部位对涂料的要求。现详述如下： 船底

由于钢材在海水中易腐蚀，而船底区长期浸泡于海水中，受到长期的电化学腐蚀和海水的冲刷作用。而且船舶停泊于海港时还会由于海洋生物的存在产生污底现象，所以要求船底涂料具有优异的耐海水性、耐碱性、耐磨性和防污性。2)水线区

水线区由于长期处于海水浸泡、冲刷及日光暴晒的干湿交替位置极易引起腐蚀，同时还会受到波浪的冲击，紫外线的照射，极易老化。因而该部位的涂料应具有良好的防锈、耐水性、耐候性、耐干湿交替性，优异的物理机械性、耐磨性和耐冲击性。大气曝露区

大气曝露区指的是船舶的干舷、上层建筑外部、露天甲板与甲板舾装件等区。这些部位常年处于潮湿的大气之中，又经常受到日光的曝晒，有时还受到海浪的冲击，因此要求涂料有优良的防锈性、耐候性、抗冲击与摩擦性能。此外，因上述区域是船舶外观的主要部位，因此其面层涂料还需要有良好的保色性和保光性。对于甲板漆，除上述性能外，还要求有防滑性和耐磨性。4)货油舱

由于需要承载货物、燃油等，所以要求具有良好的耐油性、耐化学品性和耐水性，以满足货油舱的耐油性和耐海水性要求。

5)饮水舱

饮水舱涂料要求涂料饮水性试验合格，并具有良好的耐水性。

6)压载舱

压载舱处于舱室内高温、高湿和海水的严重腐蚀环境，加上舱室的结构复杂，使得压载舱的防腐蚀涂层很容易在较短时间内发生裂纹、剥落和失效，进而引起船体结构腐蚀。由于压载舱的结构特点，其周期性维护非常困难，因此要求压载舱涂料具有长效的可靠使用寿命。7)机舱、泵舱

机泵舱的顶及舱壁的涂料要不易燃烧，且燃烧不会产生过多的烟，故应需获得船检部门的许可证。机泵舱的底部双层底内经常设有滑油、燃油舱等，因此要求该部位要有良好的防锈性、耐水性和耐油性。8)房舱

用于房舱内的涂料要求装饰性能良好，涂料不易燃烧，且燃烧不会产生过量的烟，也应获得船检部门的许可证。房舱内的甲板涂料除了具备上述特点外，还应具有较好的耐磨性。9)烟囱、管道

由于经常处于高温环境中，因而要求涂料具有耐高温的性能。

2.提高涂料质量 随着科技的发展，船舶对涂料质量的要求也越来越高，涂料除了应具有良好的性能外还要易于施工，不污染环境。因而许多传统的船用涂料都将被禁止使用，新型的高质量的环境友好的船舶涂料将逐步占据市场的主导地位。作者认为要提高涂料质量应从以下几个方面入手： 加强研究，提高技术含量

要提高涂料质量首先要从基础研究着手，提高涂料原料质量，同时要提高研发起点，多吸取国外产品的研发经验，采用质量好的原材料，采用先进的配方与技术，减少产品对环境的破坏，逐步实现大规模自动化生产，使现有材料得到更合理的使用。同时要积极开发新材料，使涂料具有更高的科技含量，进而提高涂料的性能与质量。加强合作

现如今有许多高校、科研院所和船舶企业都在从事涂料相关问题的研究，国内船舶涂料企业要打破发展的瓶颈只靠自己的力量是不够的，积极与高校、科研院所和船舶企业合作，将可以得到许多国际上先进的知识、技术，也可使产品具有创新性，有利于生产水平的提高，进而使生产的产品具有更多的技术含量，更加可靠。注重保护环境

造船是技术密集型和劳动密集型产业，同时也是一个在安全上有一定危险性、对环境有一定污染性的产业，尤其在涂装生产领域，除锈作业中粉尘对人体的危害、对环境的污染；涂装作业中涂料、基料、颜料和溶剂中的某些成分对人体的危害、对环境的污染；以及构成作业的危险更应引起我们的高度重视。随着社会的发展，环境问题得到越来越多的关注，现在我们提倡绿色造船，那么在船舶涂装领域也必须提倡绿色涂装。涂料作为船体与水接触的主要部分，涂料的成分、质量对环境的影响很大，因而，含有有毒物质或含有不利于海洋生物生存的成分的低质量涂料必将被社会淘汰。因而为了更好的发展，必须树立可持续发展的环保意识，使涂料能够杜绝船舶制造使用过程中潜在的安全隐患，做到不污染环境，不影响海洋生物生存。

4)与国际接轨

近年来，我国在涂料方面投入很大，相关的标准、法律法规也得到了不断的完善。但是，相较于国外的标准仍然相差很多，因而应多关注国际标准动向，逐步完善国内的相关标准，促进船舶涂料行业的发展。同时也可以联合国外的知名品牌，借鉴有效的技术，建立相互合作的平台从中获得相关的经验、技术。人才的培养

任何一个行业的发展都离不开专业的技术人才，船舶涂料具有很高的技术含量，从材料的选用，配方的生成，到实际的生产和实际的应用，每一个步骤都需要大量的技术人才，因而培养相关技术人才就显得十分重要。各高校、企业应积极研究相关知识，形成相应的知识体系，培养更多的人才。加强创新意识

现如今科技发展速度加快，由于船舶涂料属于技术含量高、附加值高的特殊涂料，因而不能单一的只生产不创新。船舶涂料的开发与生产必须要有创新意识，不能将其停留在传统的单一的技术层面，这样非常不利于船舶涂料质量的提高。

3.新型涂料

新型船舶涂装材料的研发，已成为当今世界性的一种科学研究导向。强化漆膜性能不仅可以提高对被涂物的保护功能，同时，也可以节省资源。高性能的涂料，可以延长涂装的耐用寿命，减少涂刷的次数，延长重新涂刷的周期，还可以减少补修的必要性。当然，涂料的性能和涂刷技巧的配合也是十分重要的。目前我国船厂采用的大多为溶剂型涂料，这种涂料不仅浪费资源，也不利于环境，不利于健康。而采用不含溶剂或含有少量溶剂的涂料则可以有效地避免上述问题。除此以外，应对船舶外壳浸水部分附着海生物的防污涂料也是可以改进的。目前的防污涂料漆膜中所含的毒性物质不是安全性高但性能差、防污时间短，就是性能好、防污时间长但安全性低。而无机质防污涂料则具有涂装次数少、防污防锈性能高、低公害和可简化涂装施工的特点，应得到进一步的推广。下面对几种新型船用涂料进行说明： 1)水性漆

传统溶剂型涂料含有许多有害物质，由于涂料生产开始向减少污染、节省能源、水性化、无溶剂化方向转变，所以水性漆自在二战期间诞生以来遍得到了迅速的发展。水性漆以水为溶剂，具有不需固化剂、稀释剂的特点，既节省能源，又安全环保。同时具有施工方便，可降低施工成本的特点。

2)船底用无锡自抛光防污漆

相较于传统的以有机锡为防污剂的防污漆，该新型涂料由于不含有有机锡化合物因而对保护环境更有益，同时它具有长期的防污性能，是通过特有的自抛光作用来保持漆膜表面的平整的，并且在施工时具有良好的施工性。

3)多用型环氧涂料

多用型环氧涂料具有许多优良特性，如其具有极高的固体含量，有益于环境保护，具有极好的表面适应性能，优良的防癌性能，极好的耐冲击、耐磨损和耐化性，并且同潮湿的表面有良好的附着力。

4)聚酰氨固化的双组分改性环氧涂料

这种涂料主要用于货舱、甲板及各类相关装备，这种涂料具有极好的物理性能、耐冲击性和耐磨性，具有优秀的耐候性、耐水性和耐海水性。结语

我国造船工业的迅速发展,给我国船舶涂料工业的发展提供了大好的机会,也给予了重大的考验。作者由衷地希望,我国的船舶涂料工业能珍惜机会,经受考验,为我国的造船业的发展提供更多的支持和帮助。在新型涂料的开发中取得新收获，获得新进展，用更创新、更绿色的涂料为我国船舶事业提供更有力的支持。参考文献

苏春海

2012年《船舶涂料的发展现状及新标准对行业的要求》 作者不详

2009年《船舶各部位对涂料的要求》

中国船舶报

2012年《洋品牌当道国产船舶涂料如何突围》 贺景敏《船舶涂料概述》

赵琪慧

2010年《船舶涂料与涂装》

娄西中 2011年《船舶涂料的技术现状与发展趋势》 孙立为

2011年《新型环保船舶涂料技术》 作者不详

2011年《船舶涂料的研究现状》