二代翼型風帆助推超大型原油船“新伊敦”

二代翼型風帆助推超大型原油船“新伊敦”系大連船舶重工集團有限公司（下文簡稱“大連造船”）為積極推進全球航運業綠色低碳發展，成功交付的新一代綠色超大型原油輪（下文簡稱“VLCC”）。

“新伊敦”輪由大連造船攜手招商局能源運輸股份有限公司（下文簡稱“招商輪船”）以及國內有關大學和科研院所自主研發建造，于2022年9月24日交付招商輪船，該船也是大連造船本部建造的第100艘VLCC。為紀念招商局創立之初的第1艘蒸汽動力船“伊敦”，此次交付船被命名為“新伊敦”，以致敬百年招商，意義非凡。

“新伊敦”輪的主要參數見表1。

表1 “新伊敦”輪的主要參數

在我國實施“雙碳”戰略和全球能源低碳轉型的背景下，二代翼型風帆助推VLCC“新伊敦”輪的成功交付，標志著我國在超大型油船的綠色、環保和節能技術應用方面已邁入了世界前列，也標志著我國船舶工業在大型清潔能源技術領域取得了新的突破，將為大型船舶的節能減排以及推動航運業的低碳發展起到示范引領作用。

“新伊敦”輪主要創新點

■ 引領行業風力助推設計標準制定

目前業界尚缺少風力助推裝置的設計標準，尤其是高透明性的風力助推效果評價標準。大連造船在“新伊敦”輪研制過程中，通過理論分析、模型試驗、陸基試驗以及航海測試，系統性地起草了環境工況、主結構設計、復合材料帆葉設計與助推效果測試等程序文件，為打造通用性風力助推裝置工業標準奠定基礎。

■ 自主尋優與智能化控制

自主開發了能夠根據航行環境、運動狀態等實時數據進行自主尋優的智能化控制系統，通過自動在線調整風向與船舶夾角，實現風帆助推力最大化；實時監測風帆運行狀態，實現故障源的快速定位。具備低位自動尋優和港口自動尋優能力，擴大了風帆的應用場景，大大增加了風帆可使用頻率，進一步提高了風帆系統的助推能力。

■ 碳纖維復合材料帆葉

面對遠洋船舶在海洋高濕、高鹽等特定的運行環境，創新性地采用輕質、高強度、耐腐蝕、耐低溫的碳纖維復合材料作為風帆帆面；采用數字化三維仿真技術，在行業內首次完成復合材料單件體量最大的結構和裝配設計，減輕風帆結構質量，有效降低了風帆系統對驅動力的需求。

■ 風帆驅動系統優化

風帆系統采用優化的升降和旋轉異步驅動設計，有效降低能耗。統籌考慮相關液壓系統的差異化使用場景及相關參數，與船舶系統共用液壓動力源；采用電馬達驅動風帆旋轉，通過交流變頻電機減小旋轉沖擊，避免液壓動力常開，在降低能耗的同時提高了系統可靠性。

■ 助推能力進一步提升

通過優化設計，成功設置了2對翼型風帆，其升起高度接近40 m，單翼總表面積超過1 200 m2，大幅度提升了風力利用效率。在中東-遠東典型航線運輸中，預計平均每年可節約燃油消耗超過9.8%，減少碳排放約 2 900 t。

大連造船將繼續圍繞翼型風帆船型開展優化和升級，不斷推陳出新，踐行雙碳承諾，引領我國船舶制造業碳減排技術馳翔深藍。