主编序
2022-08-20范佘明
船舶在外力作用下发生倾斜而不致倾覆,当外力作用消失后仍能回复到原来平衡位置的能力称为船舶稳性。稳性是表征船舶安全性和生命力的最基本的性能,也是船舶领域极为关注的最重要的性能。
船舶稳性研究的历史非常悠久,最早可追溯到两千多年前由Archimedes(公元前287—公元前212)提出的静水浮力理论。船舶稳性研究的发展非常缓慢,直到18世纪才由Bouguer和Eiler等人建立起船舶静力学理论,并初步研究了稳性衡准。稳性衡准的建立过程同样非常缓慢。1939年,Rahola的博士论文比较分析了从1870年到1938年近70年间发生稳性事故的14艘船舶和其他具有安全航行记录的船舶稳性参数,提出了统计衡准方法。1968年,国际海事组织(IMO)基于统计衡准方法形成了完整稳性衡准决议案A.167(ES.IV),之后经过40年的不断改进,于2008年底发布了“2008年国际完整稳性规则及其解释性说明”,即第一代完整稳性规则。与此同时,IMO专门成立了稳性工作组,着手第二代完整稳性衡准的制定,提出五种失效模式、三层评估衡准以及相关操作指南的框架,并于2020年正式发布“第二代完整稳性衡准暂行指南”。暂行指南中仅包含了第一层和第二层薄弱性衡准,即基于统计的衡准和基于半理论半统计的衡准,尚未形成合理统一的稳性直接评估方法。船舶在波浪中的稳性是一项涉及多种性能的、强非线性的、偶然发生的、极端的动力学问题,目前仍缺乏直接评估的基本理论框架。破损稳性问题更为复杂,目前的衡准主要基于准静态的概率分析方法。
我国船舶稳性研究在国际上的地位由最初的跟跑逐步提升至如今的并跑。中国船舶科学研究中心、中国船舶及海洋工程设计研究院和哈尔滨工程大学的多位专家先后担任国际拖曳水池会议(ITTC)波浪中稳性委员会委员,参与相关数值方法和试验规程的研究;上海交通大学的黄祥鹿教授和马宁教授作为国际船舶与海洋工程稳性会议(STAB)的常委参与会议组织和学术交流;在工信部的支持下,中国船舶科学研究中心联合中国船级社、中国船舶及海洋工程设计研究院和上海船舶运输科学研究所等单位,持续开展了第二代稳性衡准的研究,并在交通运输部的组织下,参与了IMO规范的制订和讨论,提交了不少有价值的提案;上海交通大学、天津大学、哈尔滨工程大学、大连理工大学、中国海洋大学、武汉理工大学、江苏科技大学和上海海事大学等高校科研团队在基本理论和数值方法方面开展了创新性研究;中国船舶科学研究中心、中国船舶及海洋工程设计研究院等院所科研团队则在数值预报和模型试验方面开展了广泛而深入的研究。中国团队的科研成果已经得到国际船舶稳性研究领域的关注和肯定,2024年第十五届STAB也将在中国无锡召开。
为了给我国船舶界提供一个交流稳性领域新思想、新发现和新突破的学术平台,自2014年起,每四年召开一次全国船舶稳性学术研讨会,2022年,《船舶》编辑部有幸参与组织了第三届全国船舶稳性学术研讨会,并征集到13篇论文汇编成船舶稳性研究专刊。这些论文来自于国内开展稳性研究的主要的十家单位,内容涵盖稳性相关理论与方法、完整稳性、破损稳性、特殊船型稳性、减摇方法等专题,基本反映了我国目前的研究水平,可为从事船舶稳性研究的专家、学者、老师和同学提供比较全面而深入的参考。
路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。船舶稳性研究之路还很长,还有很多难题需要攻克。令人欣喜的是,我国在该领域的人才队伍不断壮大,科研成果逐年递增,希望在不远的将来,中国团队能够成为领跑者,为船舶稳性研究的发展作出更大贡献。