滚装船减机航行的试验研究

山东省交通科学研究所水运研究室      许云飞

一、研究课题立题的背景

 “黄河”（原鲁东渡８）轮是从日本购进的二手滚装船，下水时间1972年10月。总长74.7m，柱间长69m，总宽14.2m，型宽12.8m，型深4.7m，吃水3.62m。 C_b＝0.565，C_p＝0.613，C_w＝0.840，C_¤＝0.92，浮心距肿0.67m，排水量1869吨。4台日本大发8DSM－26L主机，额定转速730rpm时单机功率1600马力，减速比2.527，4机2轴2桨推进，装MAU型4叶螺旋桨2只，桨径2.4m，螺距2.56m，盘面比0.7。下水试航全马力时航速达17.4节，但引进我国投入东（营）-旅（顺）航线以后，航速只有14节左右，主机的转速已降至540rpm左右。正常航行必须4机2桨，因此只要有一台主机出现故障，船就需要停航检修。这种大马力海峡客滚船适合日本的国情，进入我国由于油耗大，营运成本高，再加上经常停航检修，航期保证率差造成该船实载率低，经济效益很不好。为改善主机工况，节油降耗，降低营运成本，应东营市交通局的要求，笔者曾对原桨进行过一次削边改造。削边后转速上升到640rpm，航速保持在14～14.5节。油耗有所降低，但单程油耗仍达4.912吨，成本降低不显著，企业无法扭亏为盈。这时东营市交通局的主要领导和山东省交通科研所的科技人员都想到，如正常运行能由现在的４机２桨改成２机２桨，油耗就可大幅度下降（初步测算可降低油耗30％以上），从而显著提高经济效益。这样做航速虽然会有所下降，但本航线夕发朝至，多走两个小时影响不大。而且，这样做还能为我省运输企业类似型船的节能改造闯出一条路子；从思想上打破对进口船舶的迷信，树立起“洋为中用”的引入观；提高该型船营运的稳定性和可靠性（因为４台主机只用两台，相当于有二台备用机。因此，一旦遇到主机损坏可立即切换，从而可大大减少航修和坞修时间。这一点对航期保证度本来就差的东营来说意义极为重要）；还可以在遇到恶劣海况和紧急情况时使3台或4台主机投入运转，从而极大地提高该船的抗风浪的能力。正因为该工作有如此重大的意义，所以，经交通厅立项，由山东省交通科研所和东营市交通局共同承担，进行“滚装船减机航行的试验研究”课题的研究工作。

二、研究工作的艰巨性

从理论上讲，以降低航速为代价换取船舶推进功率的减少从而节能降耗是完全可行的，但具体到本研究课题却没有那么简单，其艰巨性在于：

⒈  对已有２3年船龄的滚装船进行减机航行的技术改造，在国内外尚未见到报导，也就是说无可鉴之利。这一点对搞课题研究的人来说是十分头疼的事。

⒉  只允许换桨，其余的一切要求维持原状。这就是说艉轴不改，传动系统不变。从船机桨匹配的理论来说，这显然是和2机2桨的设计不配套的。具体讲，这就意味着新桨必须接受十分肥大（毂长0.7m）的桨毂、特别粗的艉轴和部分多余的齿轮箱。这不仅使桨叶的有效工作面积减小，而且使已经减少了一半的推进功率还要拿出相当大的一部分来作无用功，设计的基础平台显然不好。