全球最大突破!雙瑞環境用復合材料賦能我國高端船舶環保裝備升級
4月17日,中國船舶集團有限公司旗下第七二五研究所所屬雙瑞環境正式發布全球最大船用風力旋筒助推系統(WAPS)。該系統已完成陸上全尺寸、全工況測試,標志著我國在高端船舶環保裝備領域實現從跟跑到并跑乃至局部領跑的重大跨越,成為全球航運業邁向零碳未來的關鍵助力。
此次發布的旋筒助推系統直徑5米、高35米,是目前全球已完成陸基試驗的尺寸最大的旋筒帆系統。該系統可在航行中高效捕獲風能,為船舶提供額外推力,平均可為大型遠洋船舶節省5%~25%的燃油消耗,并相應降低碳排放,幫助船東從容應對國際海事組織(IMO)及歐盟碳排放交易體系(EU ETS)等法規要求,兼具突出的環境與經濟效益。 為攻克這一“世界之最”的研發難題,項目團隊突破了巨型復合材料結構制造、超大型系統振動控制、復雜系統集成與智能協同控制等一系列工程挑戰。 雙瑞環境采用創新的“兩瓣式真空灌注”工藝,通過嚴格的模具精度控制、材料配方優化和過程監控,確保了筒體極佳的質量均勻性和內在質量,從源頭上減少了后期動平衡校正的難度;運用頂尖的多體系統動力學仿真和流固耦合分析,精確預測并避免了結構與風致振動(卡門渦街)、主機激勵等發生有害共振,同時對下部限位輪這一核心承力部件進行革命性的材料和結構設計,解決了高負載下磨損與發熱的行業痛點。 將數萬個零部件集成為穩定可靠的整體是一個巨大挑戰,為此,雙瑞環境建立了高度模塊化的系統架構,并通過數字化孿生技術在虛擬環境中反復調試。此次陸基試驗,正是在全尺寸、模擬真實海況(不同風速、風向、載荷)下,對機械、電氣、液壓、控制系統進行的一次全面嚴苛的協同“大考”,驗證了其在極端條件下的可靠性與性能。 讓龐大慣性的系統根據瞬息萬變的風向風速,實時調整到最優轉速以產生最大推力,是控制的核心難點。雙瑞環境由此開發了基于模型預測控制(MPC)等先進算法的智能控制系統。它如同一個“AI老船長”,能綜合風速、風向、船舶航速、主機功率等信息,通過復雜的優化算法,實時計算并控制旋筒的最優轉速,實現風能捕獲效率的最大化,同時確保運行絕對平穩安全。










































