2009年，七〇八所一座現(xiàn)代化大型拖曳水池正式投入使用。自 “服役”以來，該水池先后開展了超過200項試驗，成為中船集團(tuán)乃至我國造船行業(yè)船型開發(fā)、優(yōu)化工作的“利器”。以拖曳水池為典型代表，近年來，七〇八所著眼于長遠(yuǎn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，始終堅持技術(shù)引領(lǐng)和能力提升，不斷加強科研基礎(chǔ)能力建設(shè)，以國家工程實驗室、重點實驗室、技術(shù)中心等創(chuàng)新平臺為載體，以創(chuàng)新技術(shù)產(chǎn)品引領(lǐng)未來市場需求，自主開發(fā)和設(shè)計出多型具有世界先進(jìn)水平的民用船舶和海洋工程裝備，填補了我國造船業(yè)多項空白，為實現(xiàn)中華民族“海上中國夢”提供了強有力的裝備支撐。
依托拖曳水池
提升創(chuàng)新能力
“工欲善其事，必先利其器”。在設(shè)計過程中，為了探知船舶真實的性能，需要在海洋波浪的模擬環(huán)境中試航，而拖曳水池就好比是“人造海洋”，能以不同速度拖曳船模，并模擬各種波浪條件。七〇八所的拖曳水池具備模擬各類復(fù)雜海況的功能，其造波消波系統(tǒng)、計算機輔助系統(tǒng)、水池軌道、拖車等相關(guān)配套設(shè)施各具特色，能為船型開發(fā)及優(yōu)化工作提供包括線型優(yōu)化、計算流體力學(xué)（CFD）計算、耐波性和操縱性計算、螺旋槳和節(jié)能裝置設(shè)計、船?？焖傩院筒倏v性試驗等在內(nèi)的多種實驗數(shù)據(jù)。
在開展常規(guī)船舶試驗的基礎(chǔ)上，七〇八所積極利用新水池開展了高速船、多體船等高性能船舶的快速性、耐波性等試驗，為相關(guān)船型的開發(fā)及優(yōu)化提供了大量翔實的數(shù)據(jù)。除具有常規(guī)拖曳水池功能外，該新型拖曳水池還具有兩大獨特功能，即斜浪中耐波性試驗和淺水模擬。據(jù)了解，該水池裝備了目前國內(nèi)獨一無二的拖曳水池側(cè)面造波裝置，并完成了有關(guān)船型的航速首斜浪、正橫浪和尾斜浪的船舶模型試驗，成功進(jìn)行了常規(guī)造波水池中難以開展的、航速較高的船舶模型橫浪、斜浪試驗。此外，該水池還配備了可升降平臺，開展了船模變水深試驗及氣墊船試驗和遙控遙測自航模型試驗技術(shù)研究。在具體應(yīng)用方面，該所結(jié)合新型挖泥船模型試驗，成功研究出導(dǎo)管槳模型試驗方法，提升了拖曳水池船模快速性的模型試驗?zāi)芰?。同時，該所還開展了海洋平臺在水中航行時遭遇各種阻力的試驗，為海洋平臺拖航狀態(tài)的功率配置提供了精確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。自啟用以來，該拖曳水池已開展了超過200項試驗，船型涉及超大型油船（VLCC）、20.8萬噸散貨船、20000TEU超大型集裝箱船等三大主流船型，科考、漁政等公務(wù)船，氣墊船、多體船等高性能船，海洋鉆井平臺、大型挖泥船等船舶及海洋工程產(chǎn)品，為新船型研發(fā)和性能優(yōu)化提供了強有力的技術(shù)支持，有效滿足了中船集團(tuán)乃至我國船舶行業(yè)相關(guān)戰(zhàn)略產(chǎn)品的開發(fā)及優(yōu)化需求。
通過利用拖曳水池，船舶設(shè)計師們可以輕松并精確地了解船舶在海洋航行中的狀況，提高船舶研發(fā)設(shè)計的準(zhǔn)確性，為人類快速提升船舶性能打開了一扇“窗”。但如何實現(xiàn)舉一反三，化“利器”為創(chuàng)新能力，成為七〇八所研發(fā)團(tuán)隊面臨的新挑戰(zhàn)。為此，該所研發(fā)團(tuán)隊不斷挖掘新水池的潛力，一方面添置相關(guān)的儀器設(shè)備，另一方面積極開發(fā)新技術(shù)，拓展新水池的試驗領(lǐng)域。近幾年來，該團(tuán)隊開發(fā)了三向伴流測試儀，可開展常規(guī)槳和吊艙槳的三向伴流試驗，目前應(yīng)用該技術(shù)的船舶已經(jīng)達(dá)到40多艘，且均性能穩(wěn)定；開發(fā)了具有國內(nèi)領(lǐng)先水平的吊艙槳的敞水和自航試驗裝置，以及吊艙槳敞水和自航試驗方法，為吊艙槳的深入研究打下了基礎(chǔ)；深入開展了包括補償導(dǎo)管、舵球、轂帽鰭、不對稱尾鰭、不對稱船尾、導(dǎo)管鰭等在內(nèi)的各類節(jié)能裝置試驗并將其試驗結(jié)果應(yīng)用于實船；利用水池的可升降假底，開展了船模變水深試驗及氣墊船試驗和遙控遙測自航模型試驗技術(shù)，并開發(fā)了船模試驗錄像設(shè)備，可實時大屏幕顯示和全程記錄試驗過程，使之成為分析研究乃至教學(xué)的重要資料。
不僅如此，新水池的建成及使用，還為船型的自動優(yōu)化、螺旋槳開發(fā)以及CFD應(yīng)用等領(lǐng)域的研究提供了重要的試驗驗證手段。在船型自動優(yōu)化方面，該所基礎(chǔ)研究團(tuán)隊針對船舶在多種吃水、多種航速情況下的性能展開了相關(guān)技術(shù)攻關(guān)，初步形成了綜合優(yōu)化能力，并將有關(guān)技術(shù)應(yīng)用到了VLCC，6800TEU、9400TEU、1.6萬TEU集裝箱船，3.8萬立方米耙吸式挖泥船等船型的優(yōu)化中，較好地提升了相應(yīng)船型的性能。此外，由該所研發(fā)團(tuán)隊開發(fā)的自動及人工優(yōu)化技術(shù)也先后應(yīng)用于“遠(yuǎn)望7”號、5萬噸油船、7萬噸油船等30余型船舶上，為提升船舶的水動力性能作出了積極的貢獻(xiàn)。在螺旋槳設(shè)計方面，經(jīng)過水池驗證并已用于實船的螺旋槳包括2.2萬~11.5萬噸級油船、20.8萬噸散貨船、6500立方米液化石油氣（LPG）船、1.4萬立方米液化天然氣（LNG）船、1100TEU集裝箱船、訓(xùn)練船、科考船等數(shù)十型船舶上。同時，為了順利開展模型自航試驗，該研發(fā)團(tuán)隊還完成了數(shù)百個初始螺旋槳的設(shè)計、槳模制作和試驗，既為該所開發(fā)綠色船型提供了有力的支撐，也為今后的技術(shù)改進(jìn)與應(yīng)用儲備了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。此外，該所還組織了包括“多槳船螺旋槳設(shè)計技術(shù)研究”“大型LNG船螺旋槳設(shè)計技術(shù)研究”“螺旋槳設(shè)計及試驗研究”“冰級螺旋槳特殊要求研究”“調(diào)距槳設(shè)計研究”等課題的研究，取得了明顯的成果。針對某多槳船的模型試驗結(jié)果表明，優(yōu)化設(shè)計的螺旋槳不但敞水效率高于原型，船機槳匹配良好，而且空泡起始航速提高2.5節(jié)，脈動壓力降低40%，模型輻射總聲級大幅下降。
未來，七〇八所將進(jìn)一步挖掘拖曳水池的潛力，使之成為持續(xù)研發(fā)新型綠色船舶及海洋工程裝備的“利器”，成為鑄造和提升七〇八所創(chuàng)新能力的永恒動力，為建設(shè)造船強國貢獻(xiàn)力量。
搭建研發(fā)平臺
拓寬創(chuàng)新之路
國家級重點實驗室、工程中心、創(chuàng)新中心等創(chuàng)新平臺是國家和行業(yè)開展重大工程研發(fā)、重大基礎(chǔ)研究的載體，也是衡量一個院所創(chuàng)新能力和實力的重要標(biāo)志。目前，七〇八所已擁有船舶設(shè)計技術(shù)國家工程中心、海洋工程總裝研發(fā)設(shè)計國家工程實驗室和多個創(chuàng)新中心，為持續(xù)創(chuàng)新搭建了重要平臺。
根據(jù)國家發(fā)展和改革委員會《關(guān)于實施新興產(chǎn)業(yè)重大工程包的通知》的要求，今年年初，七〇八所聯(lián)合上海外高橋造船有限公司、上海船廠船舶有限公司、滬東中華造船（集團(tuán)）有限公司、中船黃埔文沖船舶有限公司、廣船國際有限公司、上海船舶工藝研究所等單位共同申報了“海洋工程總裝研發(fā)設(shè)計國家工程實驗室”項目。目前，國家發(fā)改委已正式批復(fù)在該所設(shè)立海洋工程總裝研發(fā)設(shè)計國家工程實驗室，這是中船集團(tuán)唯一一個國家級海洋工程創(chuàng)新平臺，對提升其海洋工程總體研發(fā)設(shè)計能力具有重要意義。
七〇八所的噴水推進(jìn)技術(shù)重點實驗室為提升船舶載體綜合性能提供了重要技術(shù)支撐，將促進(jìn)我國噴水推進(jìn)技術(shù)體系的完善，加速提升噴水推進(jìn)技術(shù)裝備體系源頭技術(shù)創(chuàng)新與成果轉(zhuǎn)化能力，有利于加速形成我國噴水推進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域高水平人才的聚集地，從而提高我國噴水推進(jìn)技術(shù)的行業(yè)水平與國際競爭力。在提升常規(guī)螺旋槳設(shè)計能力的基礎(chǔ)上，該所還不斷拓展新能力。針對無軸輪緣推進(jìn)器具有低噪聲特點，該所從2014年開始研發(fā)這一新型推進(jìn)器槳葉的設(shè)計方法，同時，開發(fā)其水動力數(shù)值計算手段。優(yōu)化后的設(shè)計方案使得設(shè)計效率顯著提高，并獲模型試驗證實；形成數(shù)值計算方法，結(jié)果與模型試驗結(jié)果定性一致，為該類推進(jìn)器方案水動力評估提供了有力的技術(shù)支撐，為設(shè)計優(yōu)化提供了有效的手段。
基礎(chǔ)共性技術(shù)研究方面，七〇八所重點開展了基于營運的船型綜合優(yōu)化方法研究、非線性波浪載荷及船體結(jié)構(gòu)性能研究、數(shù)值水池等創(chuàng)新專項和國家自然科學(xué)基金項目研究，構(gòu)建高效可靠的綜合優(yōu)化、耦合分析和性能預(yù)報平臺，不斷完善數(shù)值水池、模型試驗、實船測試和虛擬測試等研究手段，為船舶、海工裝備、高端船用裝備開發(fā)設(shè)計提供技術(shù)支撐。
七〇八所通過加強科研課題管理，強化前期統(tǒng)籌協(xié)調(diào)和計劃剛性控制，開展了20000TEU級以上超大型集裝箱船、極地多用途集裝箱船、中型豪華郵輪、10萬噸半潛船、第七代超深水鉆井船、圓筒型浮式生產(chǎn)儲油船（FPSO）、半潛式生產(chǎn)平臺、浮式液化天然氣生產(chǎn)儲卸裝置（FLNG）、數(shù)值水池、吊艙槳和大型浮式結(jié)構(gòu)物等項目以及噴水推進(jìn)裝置設(shè)計技術(shù)等基礎(chǔ)產(chǎn)品的研究工作。同時，該所為保持持續(xù)創(chuàng)新的活力，還出臺了一批支撐創(chuàng)新的配套政策，制定了《科研激勵管理辦法》，加大對承擔(dān)科研任務(wù)、創(chuàng)新平臺建設(shè)、知識產(chǎn)權(quán)、成果獎勵等的激勵力度；制定了《揚帆計劃實施辦法》和《高級專家管理辦法》等，并正在籌建一批“大師工作室”，建立和完善技術(shù)和管理人才成長“雙通道”，讓科技創(chuàng)新之路越走越寬。
