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航海技术对船舶制造技术发展的影响探讨

刘英杰
  
新中媒体号
2023年39期
广东省珠海航道事务中心香洲航标与测绘所 广东珠海 579000

摘要:航海技术的不断发展在很大程度上塑造了船舶制造技术的演进轨迹,在科技不断创新和全球贸易不断扩大的背景下,船舶作为物流体系中重要的一环,其制造技术也经历了深刻的变革。本文将深入探讨航海技术对船舶制造技术发展的影响,旨在全面理解航海技术对船舶制造领域所带来的深远影响。

关键词:航海技术;船舶制造;技术发展;影响

船舶制造技术的发展一直以来都在受到航海技术的深刻影响。航海技术的不断进步不仅推动了船舶制造业的创新,也为全球海上交通、贸易以及资源勘探等领域提供了更为高效、安全的解决方案。航海技术的创新不仅为船舶制造商提供了更多的技术手段,也使得船舶更好地适应了当今复杂多变的海上环境,未来船舶将在更高水平上实现技术创新,为全球海上运输和贸易发挥更为重要的作用。

一、航海技术与船舶制造技术发展分析

卫星导航系统是航海领域的重要支撑,全球卫星导航系统(GNSS)的发展使得船舶在全球范围内能够实现高精度的定位和导航,目前全球卫星导航系统主要包括美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的Galileo和中国的北斗系统,不仅提供高精度的位置信息,还对多模式导航和复杂环境下的导航提供了支持。卫星通信技术在航海中的应用已经成为不可或缺的一部分,高带宽、全球覆盖的卫星通信系统为船舶提供了稳定、可靠的通信支持,不仅用于语音通话和数据传输,还在远程监控、船舶管理系统等方面发挥着重要作用。为应对环保压力,油电混合动力技术在船舶领域得到广泛应用,该系统通过将传统燃油动力与电动动力相结合,实现了船舶在航行过程中更为灵活的动力调配,降低了对传统燃油的依赖,减少了排放;液化天然气(LNG)作为清洁能源的代表,逐渐成为船舶动力系统的热门选择,LNG动力系统显著减少二氧化硫和颗粒物的排放,还降低了温室气体的排放,符合国际船舶排放标准的要求[1]。

在人类航海历史的早期,船舶的制造主要依赖于手工劳动,木质船舶是最早的船舶类型,其制造依靠木匠的手艺和木材的加工,该船舶的设计和制造主要受到经验传承和手工技艺的影响,生产效率相对较低;随着工业革命的兴起,船舶制造逐渐实现了机械化和工业化,钢铁的广泛应用使船体更为坚固,蒸汽机的发明推动了船舶的动力革新,生产线的引入提高了生产效率,使得船舶制造逐渐从传统的手工制造向机械化的大规模制造转变;近年来,数字化技术的快速发展为船舶制造注入了新的活力。计算机辅助设计和计算机辅助制造技术的广泛应用使得船舶设计和制造能够更加精确和高效,先进的数控机床和自动化装备提高了生产线的灵活性和制造质量。

二、航海技术对船舶制造技术发展的影响

(一)航海设备和仪器在船舶制造中的应用

GPS技术的引入使得船舶在海上能够准确获取其位置信息,提高了导航的精度,船舶制造中可以采用GPS导航系统,从而提高航行的安全性和效率;基于GPS技术,船舶制造业开始研发更智能的船舶,具备自主航行能力,该技术的发展不仅提高了船只的自主性,还减轻了对船员的依赖。惯性导航系统在船舶制造中得到广泛应用,通过加速度计和陀螺仪等传感器,实现了对船舶位置、方向的高精度测量,使得船舶在无卫星信号覆盖区域继续进行精准导航,且惯性导航系统的使用提高了导航的可靠性,即使在极端天气或复杂环境下,仍能保持较高的导航准确性。雷达技术在航海领域已经得以全面应用,将其融合在船舶制造中,能够及时检测周围的船只、礁石等障碍物,从而减少了与其他船只或地形碰撞的风险,同时雷达技术还用于监测气象状况,及时获取附近海域的气象信息,有助于船舶避开恶劣天气区域,提高航行的安全性。

(二)船舶运力的提升需求

首先,全球贸易日益繁荣,货运量逐年增加。为适应海上运输的大规模需求,船舶运力必须实现大型化,以便一次运输更多的货物;大型船舶制造技术面临挑战,包括对结构材料、动力系统、船体稳定性等方面的新要求,先进的船体设计和结构材料是大型化的必备条件,而高效的动力系统则直接影响船舶的运力和速度。其次,数字化船舶技术的兴起使得船舶运力提升得以实现,船舶数字化技术通过数据采集、分析和优化,提高了船舶的性能和效率,为此船舶制造业需要应用数字化技术,包括智能化控制系统、实时监测系统、大数据分析等,以提高船舶运力的管理效率、安全性和可靠性[3]。

(三)船舶驾驶技术提升的影响

先进的船舶驾驶技术推动了对动力系统的优化需求,更高效、环保的动力系统是提高船舶运力和性能的基础,新一代船舶驾驶系统对于动力系统的智能化控制提出了更高要求,包括对推进器、发动机、燃油系统等方面的优化,促使船舶制造业不断进行技术创新,采用更先进的动力系统。船舶驾驶技术的发展促进了智能辅助驾驶系统的兴起,自动导航、自动靠泊等系统对船舶的驾驶和操作提供了更多选择,因此船舶制造技术需要整合智能辅助驾驶系统,包括自动舵、自动引擎、碰撞避免系统等,以提高船舶的自动化水平,降低驾驶的复杂性。

(四)运输方式和节能经济方面的影响

近些年来航海技术得以全面创新,运输方式也发生很大改变,从而使得船舶制造技术向更加经济节能方面发展。最初单体船是主流,采用传统的设计和建造技术,而随着船舶运输需求的增加和航海技术的发展,单体船的设计逐渐演变出更为高效、稳定的结构;船舶设计中的创新引入了双体船的概念,通过改变船体结构,提高了稳定性和抗波能力,双体船的应用是对航海技术进步的积极响应,提高了航行的安全性和效率。航海技术的发展推动了不同类型船舶制造技术的创新,比如船舶制造技术的创新为干散货船带来了更高的装卸效率和更大的装载量,先进的货物处理系统和船体设计改善了船舶的整体性能;航海技术的进步提高了客滚船的船速、安全性和舒适性,先进的导航系统和船舶通信技术为客滚船的航行提供了更多便利;船舶设计的创新使得客船可以更好地适应各种海况,同时提供更为豪华和环保的设计,先进的动力系统和船体材料提高了客船的性能。在航海技术更加注重节能环保的形势下,推动了液化石油气和液化天然气船的发展,航海技术的进步使得此类船舶在运输燃料时更为安全和高效,并促使了船体材料的轻量化,减轻了船舶的重量,提高了船舶的燃油效率。

结束语

综上所述,航海技术的不断发展已经深刻改变了航运业的面貌,使得船舶能够更加安全、高效地航行,同时也为未来船舶的绿色、智能发展奠定了坚实的基础,对船舶制造技术产生了深刻的影响,有效推动船舶制造技术创新。

参考文献

[1]童雄. 电子信息工程技术在船舶智能制造中的应用[J]. 数字通信世界,2021(2):187-188.

[2]刘鹏,魏伟. 船舶制造中焊接工艺的优化分析[J]. 石河子科技,2022(4):30-31.

[3]张晓鸣. 航海技术对船舶制造技术发展的影响分析[J]. 中国水运(上半月),2023(1):80-82.

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