二代翼型风帆助推超大型原油船“新伊敦”

二代翼型风帆助推超大型原油船“新伊敦”系大连船舶重工集团有限公司（下文简称“大连造船”）为积极推进全球航运业绿色低碳发展，成功交付的新一代绿色超大型原油轮（下文简称“VLCC”）。

“新伊敦”轮由大连造船携手招商局能源运输股份有限公司（下文简称“招商轮船”）以及国内有关大学和科研院所自主研发建造，于2022年9月24日交付招商轮船，该船也是大连造船本部建造的第100艘VLCC。为纪念招商局创立之初的第1艘蒸汽动力船“伊敦”，此次交付船被命名为“新伊敦”，以致敬百年招商，意义非凡。

“新伊敦”轮的主要参数见表1。

表1 “新伊敦”轮的主要参数

在我国实施“双碳”战略和全球能源低碳转型的背景下，二代翼型风帆助推VLCC“新伊敦”轮的成功交付，标志着我国在超大型油船的绿色、环保和节能技术应用方面已迈入了世界前列，也标志着我国船舶工业在大型清洁能源技术领域取得了新的突破，将为大型船舶的节能减排以及推动航运业的低碳发展起到示范引领作用。

“新伊敦”轮主要创新点

■ 引领行业风力助推设计标准制定

目前业界尚缺少风力助推装置的设计标准，尤其是高透明性的风力助推效果评价标准。大连造船在“新伊敦”轮研制过程中，通过理论分析、模型试验、陆基试验以及航海测试，系统性地起草了环境工况、主结构设计、复合材料帆叶设计与助推效果测试等程序文件，为打造通用性风力助推装置工业标准奠定基础。

■ 自主寻优与智能化控制

自主开发了能够根据航行环境、运动状态等实时数据进行自主寻优的智能化控制系统，通过自动在线调整风向与船舶夹角，实现风帆助推力最大化；实时监测风帆运行状态，实现故障源的快速定位。具备低位自动寻优和港口自动寻优能力，扩大了风帆的应用场景，大大增加了风帆可使用频率，进一步提高了风帆系统的助推能力。

■ 碳纤维复合材料帆叶

面对远洋船舶在海洋高湿、高盐等特定的运行环境，创新性地采用轻质、高强度、耐腐蚀、耐低温的碳纤维复合材料作为风帆帆面；采用数字化三维仿真技术，在行业内首次完成复合材料单件体量最大的结构和装配设计，减轻风帆结构质量，有效降低了风帆系统对驱动力的需求。

■ 风帆驱动系统优化

风帆系统采用优化的升降和旋转异步驱动设计，有效降低能耗。统筹考虑相关液压系统的差异化使用场景及相关参数，与船舶系统共用液压动力源；采用电马达驱动风帆旋转，通过交流变频电机减小旋转冲击，避免液压动力常开，在降低能耗的同时提高了系统可靠性。

■ 助推能力进一步提升

通过优化设计，成功设置了2对翼型风帆，其升起高度接近40 m，单翼总表面积超过1 200 m2，大幅度提升了风力利用效率。在中东-远东典型航线运输中，预计平均每年可节约燃油消耗超过9.8%，减少碳排放约 2 900 t。

大连造船将继续围绕翼型风帆船型开展优化和升级，不断推陈出新，践行双碳承诺，引领我国船舶制造业碳减排技术驰翔深蓝。