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船舶认知实践报告
2012年的第一学期，在学校的组织下我们依次参观了学校的几个重点实验室，而且每个实验室都有老师详细的讲解。经过参观我对学校的科研成就有了一定的了解，同时对船舶也有了更深入的了解。
摘要
这份报告，主要有三部分，船舶认知，实验室，心得。第一部分主要介绍了船的历史，发展，结构，制造，造船形势。第二部分主要介绍了我们参观的我校几个实验室的情况。第三部分主要介绍了我整体的心得与体会。
第一部分船舶认知
地球70%的面积是水，从古至今，船舶都发挥者重要的作用。在将来更会越来越来重要。船舶是航行或停泊于水域的运输或作业工具,按不同的使用要求而具有不同的技术性能,装备和结构型式。船舶从史前刳木为舟起,经历了独木舟和木板船时代,1879年世界上第一艘钢船问世后,又开始了以钢船为主的时代.船舶的推进也由19世纪的依靠人力,畜力和风力(即撑篙,划桨,摇橹,拉纤和风帆)发展到使用机器驱动.机器驱动经历了蒸汽机，燃气轮机主要是柴油机，最后到核动力。当然也有联合动力和电力推进。现在民用船多为柴油机驱动，部分军舰是核动力，美国军舰多为核动力。螺旋桨推进器的发明极大地提高了船的速度和效率。
现代船舶是由许多部分构成的.按各部分的作用和用途,可综合归纳为船体,船舶动力装置,船舶舾装等3大部分.船体是船舶的基本部分,可分为主体部分和上层建筑部分.主体部分一般指上甲板以下的部分,它是由船壳(船底及船侧)和上甲板围成的具有特定形状的空心体,是保证船舶具有所需浮力,航海性能和船体强度的关键部分,一般用于布置动力装置,装载货物,储存燃油和淡水,以及布置其他各种舱室.为保障船体强度,提高船舶的抗沉性和布置各种舱室,通常设置若干强固的水密横舱壁(或同时包括纵舱壁)和内底,在主体内形成一定数量的水密舱,并根据需要加设中间甲板(一层或数层)或平台,将主体水平分隔成若干层.上层建筑位于上甲板以上,由左,右侧壁,前,后端壁和各层甲板围成,其内部主要用于布置各种用途的舱室,如工作舱室,生活舱室,贮藏舱室,仪器设备舱室等.上层建筑的大小,层楼和型式因船舶用途和尺度而异,一般都设首楼,而上层建筑的主要部分则位于机(炉)舱区域之上.运输货物船舶的上层建筑长度较短,而客船和科学考察船的上层建筑则是很讲究的.船体结构大都用钢材,由板材和型材组合成板架结构。
船舶分类方法很多，按用途分类，可分为军用和民用船舶两大类。民用船舶指各种非军用船舶.某些小船习惯上也称为艇.民用船舶一般又分为运输船,工程船,渔船,港务船等。运输船:散件杂货船(统货或杂货船),集装箱船,滚装船(包括车辆渡船),散货船(多指谷物,煤,矿砂运输船),运木船,油船,液化天然气(和石油气)船,驳船,拖驳船队,顶推驳船队(分节驳)等。有的船舶能运载集装箱,矿砂,木材,谷物等多种货物,称为多用途船;有的专业船舶兼能运载石油,矿砂和其他粒状散货,称为兼用船。工程船:如挖泥船,打桩船,起重船,打捞船,布缆
船,疏浚船和炸礁船。如我国的“舟电7号”布缆船。渔业船:如各类捕捞船(拖网渔船,围网渔船,刺网渔船,流网渔船,钓鱼船,蟹工船,捕鲸船和狩猎渔船),水产品加工船,水鲜冷藏运输船,渔政船等。港务船:如港作拖船,引水船,航标船,港监船,供油船,供水船,消防船和交通船。如我国黄岩岛的“中国海监84”海洋开发船:如海洋调查船,钻井船,多用途拖船和潜水器。如我国的“蛟龙号”潜水器，可潜入海底3000米。
船舶也可按照推进器分类，但螺旋桨仍是主要形式。在内河航行的船一般有两个螺旋桨按在尾部，在海上航行的船一般在尾部有一个大的螺旋桨。不过有的船在头部有一个螺旋桨，在尾部有一个螺旋桨。
船舶的主要性能有浮性,稳性,抗沉性,快速性,耐波性,操纵性和经济性等。我们武汉理工大学交通学院在稳性和耐波性方面有很好的研究。
说起船舶制造，我国明朝时既是造船大国也是造船强国，造船技术领先全球，郑和曾七下西洋，现在航海楼前还有他的塑像。现在全球造船业主要集中在中日韩三国。由于造船是劳动密集型产业，中国一跃成为第一造船大国。日韩曾经一度让中国挤地不得不另寻出路。但现在全球经济形势严峻，贸易额下降，散货船等普通船订单急剧萎缩。以前在中国只要你在沙滩上圈一块地都有订单找上门，但现在中国的很多中小型船厂濒临倒闭。而韩国则凭借技术优势，抓住国际上对高科技工程船和海洋开发船的需要，在市场上逐渐占据优势，订单剧增。因此，我国“十二五规划”提出要在2015年成为造船强国。但是据专家介绍2014年世界造船形势才有望复苏。从劳动力的角度看，我国虽然劳动力丰富，但急缺高级技工和高级设计人员。一般造船的主要工艺流程如下：首先钢材预处理，然后放样和号料，再后船体零件加工，最后船体装配和焊接，而在以前主要是铆接。常用的总装方法有: 总段建造法 岛式建造法 串联建造法两段建造法。总装方法的也是不断进步的，这得益于日韩提高效率的需要。
第二部分实验室
一、轮机模拟器
据实验室老师介绍早在1996年，由轮机仿真与控制学科带头人陈辉教授等人共同研制开发的我国第一台具有国际先进水平的轮机仿真训练器在武汉理工大学诞生，该项成果填补我国一项空白。而今天我们所看到的则是我们学校的轮机模拟器是我校系统仿真和控制技术工程研究中心设计生产的WSM-2000C轮机仿真训练器。
我们实验室的WMS2000型轮机模拟器，采用UNIX操作系统和亚洲仿真器公司实时仿真支撑软件，以中远集运公司的1675TEU第三代集装箱船“祥云河”船为母型船进行仿真设计，大部分机械设备及其运行特性都尽量按母型设备包括集控台仿真系统，全自动电站仿真系统和辅助设备控制箱仿真系统等几个部分组成，可以完成轮机教学、科研等仿真任务，具有当前国外同类产品的先进水平。该项目的目标就是能够满足和完成轮机管理专业所要求的船舶柴油机、船舶辅机、轮机自动化、动力装置管理、船舶电机及船舶电气设备等大部分实践教学，培
养轮机高素质人才，为我们的学实践创造良好的教学环境。
二、轮机综合机舱
轮机综合机舱主要系统有主推进系统，船舶管系，船舶电站系统，机舱自动化系统，柴油机数字化检测与诊断系统。船舶管系有机舱燃油系统，滑油系统，主海水和主淡水管系，压缩空气系统，机舱舱底水，压载水，消防水系统。轮机综合实验室主推进系统主要由主机、齿轮箱（PTO输出驱动轴带发电机）、尾轴和水力测功器等组成，主机型号：ZJMD-MAN B＆W 6L16／24额定功率：540KW额定转速：1000r／min，还有齿轮箱轴带发电机、齿轮箱、水力测功机、轴带发电机、各类传感器等等。发电机组采用多个而不是一个大的主要是为了节能减排。尽管我们没有机会进行实验操作，但是能在学校看到如此先进的轮机已经让我学到了很多课堂上学不到的知识。
三、航海模拟器
我们的航海模拟器是由操纵模拟器与雷达模拟器的综合设施。具备了雷达模拟器的全部功能，如可进行雷达标绘与避让，多船雷达对抗避让，ARPA功能操作训练等。由于装备了全天候视景显示，即可显示白天与夜间以及各种能见度的视景，以及一套较为完整的驾驶台操作设备，可以更为直观的模拟和显示船舶在海上或港口航行及操纵情况，可在教学培训以及科学研究与工程建设中发挥重要作用。此外，也可利用该模拟器进行技术考核，以满足STCW公约提出的利用模拟器对船员的任职技能水平进行考核的要求。我的感受是船，尤其远洋巨轮真是个大家伙，惯性特别大，刹车比火车还难。由于现在船的现代化程度都很高，船员要做的事情并不是很多，可操控一艘大船还是需要极多的经验，这比书本知识更重要。
四、性能实验室
性能实验室又分为操纵实验室和流体力学实验室。参观船体模型加工车间时，那种电焊火花的感觉还是蛮爽的，我学到的是科学研究最重要的是严谨与务实，即使做模型也不例外。船模拖曳水池长132m，水面宽10.8m，最大水深2.0m，池底平整。水深可根据试验要求任意选择，拖车工作架可垂向升降，以便于不同深浅水试验的要求；水池水面宽度较大，可进行大型船队的船模试验研究,是国内一座大型深浅两用船模试验水池。1986年正式成为国际船模试验水池会议（ITTC）成员单位。经过国家十五
“211工程”建设的大力投入，水池现配备有英国CUSSONS公司螺旋桨动动测量仪、螺旋桨模加工测量仪、阻力仪；日本TEAC公司高精度直流信号放大器，精度可达万分之一；美国NI公司硬件及
LabVIEW软件集成的试验数据采集系统。新近建成24单元反射吸收式造波机，可造3维非规则波。新添置了，瑞典QUALISYS公司非接触型适航议、日本电子株式会社非接触型浪高仪。本水池可进行船模阻力试验，波形测量，船模运动升沉浮态测量，螺旋桨敞水试验，船模自航试验，船舶伴流场、尾流场测量等常规试验。规则波和二维非规则波下的有航速的船模耐波性试验。水中运动物体相互干扰力的测量和海洋结构物的水动力研究等非常规试验。
二、深浅两用露天船模操纵性水池
船模操纵性水池长80m，水面宽60m，最大水深1.5m，池底平整可做深浅水自由自航船模操纵性试验，拥有计算机数据实时采集显示处理系统。双RTK的GPS船模运动轨迹实时摇测系统，可实时测量船舶运动的轨迹、航速、漂角。综合分析可得出船舶的操纵性指数、倒航操纵性。通过变换水深，按不同的水深吃水比进行模型操纵性试验，可研究浅水对船舶操纵性的影响，研究内河限制航道船舶和大型船舶进出港口时的操纵性及安全性。还可作单船及船队通过桥墩等水上建筑物的模拟驾驶试验，风帆船的操纵性试验。多年来本试验室完成了国家、省部级和各省的科研和科技服务项目数10项（50多项），获国家及省部级奖多项，研究成果达国际先进水平。水池积极开展国际交流与合作研究，先后与美国泰勒水池、西德杜依斯堡水池、保加利亚船舶水动力学研究中心以及俄罗斯、澳大利亚等国的高校和研究的进行合作研究，取得了可喜的成果。美国泰洛水池的著名造船学者美籍华人卞宝琦博士还在我校水池进行了串列螺旋桨的理论和试验研究。近年完成的主要课题有：交通部西部开发重点项目“赤水河航运新船型研究”，交通部部属项目“湘西自治州水路快捷高速客运系统研究”，“广西内河标准化船型试验研究”。大型深浅两用船模拖曳船池在国内也是手曲一指的，他的一个优点就是深浅可调，但长度还不够长，不利于大船做实验。开口循环风洞：试验段：直径1米，长1.5米。最大风速：60米/秒。直流式风洞：试验段：高0.5米，宽2米，长10米。最大风速：15米。做过的主要试验有：1.组合舵实验（获国家科技发明四等奖）。2.船舶上层建筑风载系列试验（试验结果在国内获广泛应用）。3.港口煤粉尘污染国家自然科学基金（试验结果在国
内获广泛应用）。4.风帆助航国家自然科学基金与实船测试5.管螺旋流实验（省自然科学基金）。6.蹼板水动力性能试验7.可控环量舵试验（霍英东青年科学基金）。8.赛艇桨的试验与实船测试（霍英东青年科学基金）。9.各类船舶附体节能试验。10.螺旋桨敞水试验11.船舶自航试验12.各种水下物体运动的试验。13.各种空气中运动物体的试验14.风机和管道性能测试。研制的主要仪器设备有：1.各类空气中和水下1~6分力传感器（1~6分力天平）2.电度传感器
3.拉线式位移传感器4.动力仪5.赛艇测力桨环6.置及相应软件。
五、工艺实验室
工艺实验室分为结构工程实验室和造船工艺实验室两个实验室。结构实验室里有100吨电子万能材料实验机、200吨压力试验机、多种应变式测力天平及数据采集系统、大型结构动力加载系统、各类静态应变测试系统、动态测试信号分析系统。造船工艺实验室里有我们于1984年在国际上率先研制成功“数控肋骨冷弯机”它是船舶建造中弯曲加工船体构件的重要设备，近年来，我们的造船工艺实验室又开发了新型“机械手式肋骨冷弯机”。有全自动的“SKJXS数控机械手式肋骨冷弯机” 和半自动的“JXS 程控机械手式肋“肋骨冷弯机”是船舶建造中弯曲加工船体构件的重要设备，例如弯曲加工船体肋骨等。这个很实用，以前肋骨冷弯都是工人用锤子敲打，“机械手式肋骨冷弯机”的研制成功使其机械化，无疑极大的提高了效率。
六、港机实验室
港机实验室分为港口机械实验室和物流自动化实验室。港口机械实验室主要是一些装卸货物的大型机械，如空气卸货机等等。自动化实验室有一个全自动的立体仓库系统，由存储系统、输送分拣系统和搬运系统级周边系统组成，是一个可一集装单元货物实现自动化保管和计算机管理的智能仓库。我们学校实验室货架大概有10米高，多为三角形支架来增强其稳定性。虽然表面多孔，但并没有多大负面影响，因为所有货物的重量都被柱子所承受。自动化程度确实高。那辆搬用货物的车辆遇到人就自动停下来，不管它，它就一直搬下去，只要有一个人盯着就可以了。
七、液压实验室液压实验室主要为我们演示了一些液压设备。液压技术是四大传动与控制技术（机械、电子、液压、磁力）之一。液压传动与控制技术已广泛应用于机械制造、交通运输、矿山机械、航天、航空、航海、医疗、建筑等许多领域，是自动化的技术支柱之一。老师主要给我们讲述了液压传动的基本原理，液压泵和液压马达的基本结构，液压缸和液压控制阀的作用。
第三部分心得与体会
通过参观这几个实验室，我感觉我们学校的实验室还是蛮强大的，有些实验设备看似简单但其实不然，它很先进也很昂贵。世上没有不付出就有回报的事。
科学家们做实验也是非常辛苦的，他们应得到我们充分的尊敬。严谨更是不可缺少。我们现在的知识真的是太少了，不说别的，仅书本知识也是极其的匮乏。但这几次的参观一定程度上让我扩大了知识面，更明白了自己知识的不足。对于我们船海这一行，有时经验，见识更重要。团队合作对我们来说是极为重要的，就拿驾驭一首船来说吧，它需要船上的每个人协调一致，控制室下命令了轮机机舱室的人就应该积极配合。总之，收获挺大的。
船海1105班赵玉忠
