复合材料在海洋无人船艇的应用案例
科技不断前行,海洋无人艇近年发展迅猛。作为新型海洋装备,海洋无人艇具有低风险、低排放、低成本,高覆盖、高性能、高效率等特点,在海洋测绘、海上安全、海洋资源探测等领域作用关键。复合材料在海洋无人艇中的应用越发普遍,为其发展提供有力技术支撑。复材网小编汇总了无人船艇在复合材料上的应用案例。
无人船艇在复合材料上的应用案例
云洲智能安防巡逻无人艇
图 | 云洲M75“守护者”安防巡逻无人艇
M75 安防巡逻无人艇作为云洲智能明星产品,在海洋安全领域作用重要。其船体采用先进复合材料,具有重量轻、硬度高、防腐耐磨等优势。重量轻使无人艇航行阻力小,巡逻速度高,投放和回收便捷。硬度高可抵御海浪冲击和碰撞,保护内部关键设备。防腐耐磨特性使无人艇能长时间在海洋环境中执行任务,减少维护成本和频率。M75 无人艇与某公安局联合开展 “无人艇巡逻警戒常态化应用”,充分验证了复合材料的优良性能。
海洋测量无人船
图 | 云洲智能L25C海洋调查无人船执行粤港澳大湾区近海海域海底集群测绘任务
以 M40P 和 L25C 海洋测量无人船为例,复合材料展现显著优势。M40P 多用途水面自主测量无人艇采用先进复合材料,在续航、通信、航行姿态、测量能力等方面突破。重量轻使无人船搭载测量设备更灵活,快速到达测量地点。硬度高保护测量设备免受外部冲击,确保数据准确。L25C 深远海多用途海洋测量无人艇采用复合材料,为设备提供稳定安装平台,保护设备免受腐蚀和磨损。在海洋测绘项目中,工作效率高,能源成本低。
“虎鲸” 号无人作战艇
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三体船体复合材料展优
“虎鲸” 号主船体和两侧副船体采用先进复合材料,呈现众多显著优点。首先,高强度特性使船体在复杂海况和作战环境中,能保持结构稳定性和完整性。即使在恶劣海浪冲击下,也能确保舰艇安全。
轻质特点在保证船体结构强度同时,极大减轻舰艇重量。与传统材料相比,先进复合材料的使用使 “虎鲸” 号在同等体积下更轻,提高舰艇航行速度,降低能源消耗。据统计,采用复合材料后,“虎鲸” 号重量比传统材料有所减轻,航行性能显著提升。
耐腐蚀优点使 “虎鲸” 号能在海洋环境中长期服役,减少维护成本和时间。海洋中的盐分和化学物质对金属材料腐蚀性强,但先进复合材料能有效抵抗这些腐蚀因素,延长舰艇使用寿命。
为确保三体船体精度和质量,“虎鲸” 号运用真空辅助树脂灌注、预浸料铺层等先进复合材料成型技术。这些技术能精确控制材料分布和结构,使三体船体具备良好水动力性能和耐波性。例如,通过真空辅助树脂灌注技术,可使复合材料在船体结构中均匀分布,提高船体强度和刚度。同时,预浸料铺层技术可根据不同部位受力情况,精确调整材料层数和方向,实现最优性能设计。
“虎鲸” 号无人作战艇的成功研发,无疑是中国军工技术的一座丰碑,充分展现中国在该领域的巨大进步。从技术层面看,“虎鲸” 号融合先进雷达吸波材料、三体船体复合材料结构、强大武器装备以及卓越性能优势,这些技术的集成代表中国在无人水面舰艇研发方面的高水平。例如,其独特雷达吸波材料应用,使雷达反射截面大幅降低,该技术在国际上处于领先地位。据相关测试数据显示,同等条件下,“虎鲸” 号隐身性能优于其他国家同类型无人作战艇。
无人船搜索马航M370残骸
Ocean Infinite公司使用L3-ASV公司生产的C-Worker8作为水面通信节点和水下导航定位支持系统,通过与搭载声学探测设备的AUV组网协同搜索马航M370残骸。
图 | USV和AUV跨介质组网协同工作
图 |无人船搜索马航M370残骸
Sail Drone风帆动力无人船
Sail Drone公司推出的风帆动力无人船:通过将原生海洋能作为直接动力实现超长航时,执行中、大尺度物理海洋观测任务。
图 |Sail Drone风帆动力无人船
图 | Sail Drone风帆动力无人船在冰岛附近海域进行水文观测
“Inspector Mk”系列无人船
法国ECA公司开发了“Inspector Mk”系列无人船USV可执行浅水/极浅水测量和检查、濒海/沿海水文测量工作、海港/海上设备监测和保护、目标探测和分类等典型任务。
图 | ECA公司“Inspector Mk”系列无人船搭载相干声呐条带测深系统、侧扫声呐和水下机器人用于扫猎雷
哈尔滨工程大学“天行一号”无人船
哈尔滨工程大学在科技部“863项目”支持下开发了“天行一号”无人船。复合动力推进,航速超过50节。具备自主完成地形地貌测绘、水文气象信息采集能力。
图 | 哈尔滨工程大学“天行一号”无人船
珠海云洲公司M80海底探测无人船
中国第34次南极科考航次使用珠海云洲智能科技有限公司设计、制造的M80海底探测无人船对罗斯海难言岛(中国第五座南极考察站定址地)周边进行全覆盖水深地形测量,为新站建设时雪龙号锚地选址提供依据。
图 | 珠海云洲公司M80海底探测无人船搭载多波束条带测深系统进行水下地形测
无人船技术发展趋势展望
目前国内外有大量机构在进行无人船技术的研发工作,其中企业包括:美国科学应用公司、美国通用动力公司、美国诺格公司、以色列埃尔比特系统公司、以色列拉斐尔先进防务系统公司、以色列航空工业公司、英国奎纳蒂克公司、英国ASV公司、德国阿特拉斯电子公司、法国ECA公司、日本雅马哈公司、中国云洲智能科技等;科研院所、高校包括:美国海军研究局、DAPPA、中国科学院沈阳自动化研究所、中国船舶重工集团公司旗下各研究所、哈尔滨工程大学、海军工程大学、上海海事大学、大连海事大学、上海大学等。
在国家级资助研发项目方面,欧盟依托地平线2020计划支持了无人智能船舶、低碳船舶技术等相关研究,中国依托科技部863计划支持了远程快速水面无人船的相关研究。
复合材料无人艇在未来有着巨大的发展潜力。通过不断的技术创新和多领域协同合作,复合材料无人艇将在海洋领域发挥更加重要的作用,为人类探索和利用海洋资源、保护海洋环境做出更大的贡献。
各有关单位:
“十五五”是全面贯彻能源安全新战略,落实高质量发展,确保实现碳达峰和新型能源体系建设加速推进的关键时期。为顺应绿色、低碳、智能发展新趋势,开辟绿色智能船舶产业“新赛道”,带动船舶制造产业蓬勃发展,打造船舶制造产业发展新优势,构建船舶制造产业新格局,共同探讨船舶制造产业发展路径,复材网将于3月13-15日在广东•广州召开“第三届船舶与复合材料新船型、新技术、新工艺、新模式产业化发展大会暨船厂工艺现场演示交流会”,推动复合材料船舶领域向更清洁、高效、智能的方向发展。
碳纤维、玻璃纤维等材料已经广泛应用于游艇、赛艇、渔船、竞赛帆船、高速客艇、皮划艇、龙舟、休闲艇及军用船舶等领域,彰显出船舶结构优化、降低成本、增强性能等方面的不可替代性。光伏边框和新能源电池壳体均采用复合材料制造,更好地推动绿色智能船舶模式创新。展望未来,复合材料在船舶领域应用占比会越来越高。
会议以“科技赋能产业链 创新助力碳中和”为主题,围绕中国船舶产业链发展、创新服务及相关规范标准研究,船艇电动化-技术创新发展,船艇装备制造工艺等议题进行深入探讨,深度聚焦复合材料在船舶设计与制造中的智能化、高效化和环保化发展,探讨如何采用数字化、规模化的生产制造工艺,提升船舶制造业的技术水平和建造品质,共同推动智能航运技术创新,促进船舶产业的绿色低碳转型。会议期间安排参观广东中威复合材料有限公司的真空灌注车间(主要是船体成型车间,讲解40米级碳纤维船体一次性真空成型)、舾装车间(主要进行船体的拼装和整船的舾装建造,还有碳纤维平板的制造)以及参观亚洲最大的的40米级全碳纤维纯电渡轮 ,提问交流,探讨相关工艺技术问题。诚邀国内外船舶行业专家、各大船厂代表、学者、和行业同仁莅临大会,共谋复材新未来!
组织机构
主办单位:复材网
协办单位:中国造船工程学会船舶材料学术委员会|武汉理工大学|广东中威复合材料有限公司|中国(三亚)邮轮游艇产业创新联盟|广东省游艇行业协会|广东渔船渔机渔具行业协会
会议日程
3月13日(星期四)
14:00-20:00参会报到,领取资料
3月14日(星期五)
09:00-09:20开幕式及领导致辞
09:20-12:00主题报告
船舶行业专家、各大船厂代表主题报告
14:00-17:30主题报告
船舶复合材料数智化、规模化制造低成本、高效生产技术装备相关报告
船舶复合材料工艺制品成型&材料设计研发、检测、回收等相关报告
18:50-20:30欢迎晚宴,对接交流
3月15日(星期六)
08:50-12:00参观企业
广东中威复合材料有限公司
参观真空灌注车间(主要是船体成型车间,讲解40米级碳纤维船体一次性真空成型)、舾装车间(主要进行船体的拼装和整船的舾装建造,还有碳纤维平板的制造)以及参观亚洲最大的的40米级全碳纤维纯电渡轮 ,提问交流,探讨相关工艺技术问题。
参观企业
广东中威复合材料有限公司
为响应航运“碳达峰”“碳中和”等低碳环保的要求,广东省属国有企业广东省港航集团(GDPS)投资了世界碳纤维商用船舶建造商的先驱,挪威Brødrene Aa AS公司。2016年,省港航集团旗下香港上市公司珠江船务(CKS)出资引进Brødrene Aa AS的碳纤维建造技术,并在广州建立了广东中威复合材料有限公司作为亚洲碳纤维造船基地。作为两家独立的公司,中威公司和Brødrene Aa AS共享碳纤维船舶的技术资源,共同开发碳纤维船的市场。中威公司由省港航集团的完全持有,在中国和东南亚享有更多的资源。中威公司现有厂房占地面积17,000平方米,设计最大年产能为8艘40米碳纤维船舶。公司目前拥有独立的产品研发设计部门和先进的碳纤维结构生产车间,还有一批掌握碳纤维船舶制造工艺的专业人才,可为客户提供碳纤维船舶从设计到建造、交付的综合解决方案,同时可为国内外海工企业承接水翼高速船、游艇、海洋工程等海工项目,提供碳纤维结构件的设计和生产,亦可提供玻璃钢游艇、无人艇的代工服务,以及为复合材料船舶提供船、机、电的维修、保养服务。中威公司始终坚持创兴发展,公司累计获得专利17项,其中发明专利2项,实用新型专利14项,外观设计专利权1项,并均应用于实际项目生产。
报告嘉宾
黄盛开
广东中威复合材料有限公司 总经理
报告题目
碳纤维复合材料在船舶领域的最新应用发展
报告大纲
中威公司发展情况、荣誉简介
为什么选用碳纤维?
1.碳纤维复合材料应用于船舶领域的优势分享;
2.分析碳纤维船舶建造技术的主要特点;
3.探讨碳纤维体系国产化的应用替代情况。
碳纤维船舶在船舶领域的最新应用发展。
李正建
中国造船工程学会 首席专家
中国海事仲裁委员 会仲裁员
中国修船定期协调会议(SPCC)执行主席
报告题目:
复合材料船舶修船工艺技术应用及案例分享
报告大纲:
简要概述修船是复合材料重要的应用场景;
探讨复合材料在修船业的机遇与挑战;
分享修船业对复合材料的需求案例。
孙广彬
晶澳太阳能科技股份有限公司 全球公共事务中心总裁
报告题目:
晶澳科技可持续发展与ESG实践—光伏助力邮轮游艇产业创新发展
报告大纲:
• 简介晶澳科技企业情况、业务等情况
• 探讨光伏发电在船舶领域的应用发展
• 光伏助力邮轮游艇产业绿色创新
翁康强
宁德时代电船科技有限公司 总工程师
报告题目:
游艇电动化﹣技术创新助力绿色消费发展
报告大纲:
近年来,新能源汽车上的发展如火如荼。通过动力电池的应用与发展,新能源汽车在具备更长的续航的基础上,通过更低的运营成本与更高的智能化系统与舒适性饱受消费者青睐。现在,新能源船舶也将步入消费市场,希望能通过新材料与新能源的结合,在成熟的动力电池技术基础上,结合碳纤维、PET、高密度聚乙烯等新材料,通过船体材料减重,提升电池续航,发挥电动化优势,在节能减排的基础上,带来更高的舒适体验,助力绿色消费发展。
杨 斌
武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室
博士/博士后
报告题目:
舰船复合材料液体成型技术数字化研究进展
报告大纲:
简介大型船舶复合材料液体成型技术应用
探讨液体成型技术数字化的内涵
分析国内外复合材料制造技术数智化进展
课题组相关工作进展汇报
方允伟
国检测试控股集团南京国材检测有限公司 副总经理
国家玻璃纤维产品质量检验检测中心 副主任
报告题目:
新型舰船用高性能纤维复合材料性能测试方法探讨
报告大纲:
舰船用高性能纤维复合材料性能测试概况
高性能纤维复合材料关键性能测试影响因素分析
高性能纤维复合材料性能测试建议
展位预定
相关事宜
1.会务费标准:
复材网非会员单位:3800元/人 、会员单位:1900元/人(含全部相关会议资料、会议通行证及会议用餐)。同一单位四人参会,免一人会费。
2月1日之前办理会员可享受会员价格1900元,(含全部相关 会议资料、会议通行证及会议用餐、会刊印刷、企业简介500字以内)
2.会务费请按要求提前汇入指定账户,并电话通知会务组,会务组统一开具发票。
3.会务组汇款信息:
收款名称:复材网信息科技(山东)有限公司
开 户 行:中国工商银行股份有限公司德州分行三八路分理处
账 号:1612070209200149194
行 号:102468000031
4.会务组联系方式:
于 珍:18653463667
参观名额有限,先到先得!
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(转自:复材网)