1．目的及意义
目的：针对长江中游新水道的通航环境条件，主要包括（三峡大坝限制，港口和码头限制等），设计以装运干散货为主满足航运要求的节能环保船型。

意义：长江黄金水道是我国重要的经济通道，也是长江经济带发展的重要依托与支撑，以长江为中心，向四周延伸发展，长江黄金水道促进东中西部地区协调发展。长江是沟通东中西部的运输大动脉、名副其实的黄金水道，是与“一带一路”连接的纽带。在沿江各种运输方式中，长江航运的货运量居于首位，沿江所需85%的铁矿石 、83%的电煤和85%的外贸货物运输量（中上游地区达90%以上）主要依靠长江航运来实现。虽然通过“645”工程的实施，初步有效解决了长江干线航道“两头深、中间浅”问题，形成一条串起湘、鄂、赣、皖四省的“水上高速公路”，使长江黄金水道的运输能力有了质的提升，但是随着经济的飞速发展，长江航道通过能力仍然不足，主要表现在：上游“梗阻”、中游“瓶颈”、下游“卡脖子”、支流“不畅”等问题。要想解决长江水道目前面临的问题，开辟长江中游新水道势在必行。

国内外研究现状分析：散货船自20世纪50年代中期出现以来，总体上保持着强劲的增长势头。在国际航运业中，散货船运输占货物运输的30%以上。由于货运量大，货源充足，航线固定，装卸效率高等因素，散货船运输能获得良好的经济效益，已成为运输船舶的主力军。随着世界经济的发展，散货船运输仍将保持较高的增长势头。按照载重量不同可分为：2万～3.5万吨小灵便型、3.5万～5万吨大灵便型、6万～8万吨巴拿马型、10万～18万吨好望角型和20万吨以上超大型散货船。目前散货船的平均吨位在持续增加，趋于大型化发展，从事不同类型货物运输的船舶大都在扩大自己的运输能力，而增大载重量是最有效的途径，近年来灵便型散货船、巴拿马型散货船、好望角型散货船的载重量都有明显增加的趋势。虽然油价有涨有落，但适当提高航速有利于提高运输的经济性，目前散货船服务航速都略高，基本都在14节以上。散货船向多用途货船发展也是一种趋势，如兼顾装载一些集装箱，尤其是一些中小型的散货船更是如此。一些大中型的散货船为适应航行于更多的航道和水域，设计成浅吃水或超浅吃水船型。目前散货船多趋近于节能环保型发展，日本已经采用混合型鳍（可节能3%-5%），型线优化，电控主机（针对不同航况改变主机功率进行高效航行），高效螺旋桨，新AEROLINE技术技术减少风阻等方法开发出了新型节能型散货船，具有很强的市场竞争力，也是未来散货船的发展主流。而江海直达散货船作为运输矿石，煤炭，粮谷的主要船型，对中国经济发展作出的贡献不可估计，散货船主要成本在油耗方面，提高运货量和油耗比具有重大的经济性，不仅能够提高散货船的运营效益，也能减少二氧化碳等气体的排放，从而减少对环境的污染，所以设计满足长江中游新航道要求的节能环保船型具有重大意义。
{title}

2. 研究的基本内容与方案

{title}

基本内容：
1. 查阅资料，确定航区及用途。
2.查找并阅读有关规范，为设计提供准则。
3.分析确定设计船主要要素、主机型号及功率。
4.选择合适的燃料和动力系统。
5.进行型线设计及静水力计算并绘制型线图，静水力曲线图及邦戎曲线图。
6.进行总布置设计、舱容计算、纵倾调整，绘制总布置图。
7.确定设备，舵的主要要素，完成功率、螺旋桨计算书及预报航速。
8.进行性能校核，主要包括稳性计算，快速性计算及最小干舷和吨位计算。
9.阅读有关文献。

目标：
1.查阅不少于15篇的相关资料，其中近五年外文文献不少于3篇，完成开题报告。
2.进行任务书分析，完成市场分析，对任务书中规定的如航区及用途，航速，主辅机的选择，总布置进行合理的分析论证并明确参数和采取的相关措施。
3.进行型线设计、绘制型线图，计算静水力特性，静水力曲线图及邦金曲线图。
4.进行总布置设计、舱容计算、纵倾调整，绘制总体布置图。
5.确定舵主要要素，完成功率、螺旋桨计算书及预报航速。
6.进行性能校核，主要包括稳性计算，快速性计算及最小干舷和吨位计算。。
7.设计绘制完成所需图纸。
8.编写设计报告书。
9.完成与与设计任务有关，字符数不少于2万的外文文献翻译。

拟用的技术方案和措施：
1.根据长江全流域情况，本船适航于A，B，C航区且适应于J级航段。选择航线时，应基于长江干线全流域，考虑到未来5年之内新航道的开发，及流域水深确定航线。该干散货船主要根据航线，和途径城市的经济结构决定所运输货物。初步拟定航线为宜昌-南京。
2.对于船型选择而言，本船为钢质、单甲板节能环保型干散货船。经过调查，得知当前船舶在航行过程中都会排放出大量有害气体，对环境造成了巨大的破坏。因此应当通过采用先进的科学技术，以达到节能减排的目的。目前采用混合型鳍（可节能3%-5%），新型绿色燃料，型线优化，电控主机（针对不同航况改变主机功率进行高效航行），高效螺旋桨，新AEROLINE技术技术减少风阻等方法，可在满足设计要求的前提下，降低非可再生能源的消耗、减少环境污染，实现低能源消耗、低污染排放以及减少振动和噪声，在节能减排的同时也能为船员提供舒适生活环境。
3.主尺度确定：主要根据载重需求，参考相应的母型船，并结合航线的条件限制，在型线优化和总布置设计的过程中进行逐步的调整。本船拟定航线为宜昌-南京，并未经过三峡大坝和葛洲坝大坝，但需经过武汉长江大桥、南京长江大桥等对船舶高度和宽度有要求的桥梁，还应考虑通航水位对船舶主尺度的限制。而且经调查，我国正在开发长江干线新航道，新航道的水位平均可达8m，在确定主尺度时必须考虑航道水深对船舶吃水的限制。
4.进行型线设计过程中，应考虑船的装载情况，阻力，航道的限制（主要表现在吃水）及总体布置情况，通过不断的性能优化，以得到既能满足装载和航运条件又能使阻力很小的型线，实现节能环保的理念。本船型线设计采用型船改造法，使得型线设计方便快捷且能很好的满足设计船的要求。
5.航速定为：在静水中无风情况下为18km/h，续航力初步拟为3000km。
6.本船拟配备20名船员。
7.燃料及动力系统选择时，在满足航运条件的前提下，考虑到节能减排，可采用新型清洁能源（LNG和柴油相结合的燃料等）和高效率的推进器，也可配备太阳能光电板进行节能减排。考虑到目前国内船厂制造水平，本船拟采用LNG和柴油混合推进。
8.总布置设计过程中，应结合装载要求进行设计。需要注意重量分布，力求减小总纵弯矩和剪力。避免主要结构的不连续性以及纵向构件截面突变等问题，避免应力集中，满足法规和规范的要求并注意船体结构的合理性和工艺性，最后在满足营运要求和保证船的航行性能和安全性的前提下，得到能最大限度地满足和提高船舶的使用效能的总布置设计。本船拟采用尾机型设计，可提高装卸效率，减轻重量，增加舱容，减少主机功率在传递上的损失，且保证良好船体结构连续性。

3. 参考文献

[1]官长琪,韩永兴.39000 DWT散货船的优化设计分析[J].船舶标准化工程师,2016,49(04):46-52

[2]张曙光.118000DWT散货船总体设计概述[J].江苏船舶,2012,29(05):7-9 33

[3]赵耀中.国内航行散货船总体设计特点[J].上海造船,2011(02):1-5.

[4]侯承铭. 基于EEDI绿色高能效浅吃水散货船型关键技术研究[D].浙江大学,2014.

[5]唐冠军.加快黄金水道建设 助力国家战略实施[J].长江技术经济,2017,1(01):51-55.

[6]严新平,袁成清,白秀琴,徐立,孙玉伟,孙星.绿色船舶的摩擦学研究现状与进展[J].摩擦学

学报,2012,32(04):410-420.