小型钢质渔政船设计

王贵彪 吴 峰 虞鹏舟 崔雪亮

（浙江省海洋水产研究所 舟山316021）

引 言

渔政船是指在渔业专属水域执行渔政任务、担负海上渔政管理监督、执法的专业船只［1］，也是渔政管理设施建设中最重要的设施之一［2］；主要用于渔场巡视并监督、检查渔船执行国家渔业法规的情况，也可兼负渔业生产指挥、发布渔情和气象通报以及海上医疗、海难救助等任务。［3］

目前，对大中型渔政船的研究设计较为常见，其总吨位普遍在120 t以上，作业海域以近海为主，执法管理对象主要为近海捕捞渔船，但是对于沿海小型渔政船的设计并不多见。沿海小型渔政船对管理沿海小型渔船，维护渔港秩序起着重要的作用。本文针对舟山渔港某小型沿海渔政船，简单介绍其总体布置和结构等特点以及设计优化等方面的内容，提出船型设计中存在的不足和缺点，可作为同类型船型的设计依据和参考。

1 总体性能

本文所述舟山沿海某渔政船为单层连续甲板、钢质焊接结构的尾机型船舶，采用方尾、圆舭混合线型，并用双柴油机、双轴、双桨、双舵作为推进系统。主要用于舟山沿海海域及港口渔业执法检查，船员定额为5人，可搭乘10人。其主要量度如表1所示。

表1 船型主要技术参数

本船在巡航速度为14 kn时，续航力不小于300 n mile，自持力为2昼夜。稳性可满足中华人民共和国渔业船舶检验局2000年颁布的《渔业船舶法定检验规则》及其修改通报对沿海航区渔政船的稳性要求。

2 船结构及内装特点

船体的主要构件遵照中国船级社《沿海小船入级与建造规范》（2005）、《海上高速船入级与建造规范》（2015）及《钢质海洋渔船建造规范》（2015）及最新修改通报的相应要求进行设计。同时，在结构设计时，合理分配骨架间距，将板材、构件优化至最合理尺寸，以减轻船体结构质量。船体材料均采用CCSA结构钢。

主船体设5道全通的水密横舱壁和1道水密纵舱壁。主船体上甲板、舷侧、船底及水密纵舱壁均采用纵骨架式，纵骨间距0.3 m，强框架的间距不大于3档肋距。甲板室则采用横骨架式，横舱壁为垂直扶强材加水平桁的横骨架结构形式。本船机舱位于船体尾部，跨度较大，为减小机舱内甲板纵桁尺寸，在甲板纵桁与强横梁相交处设置支柱。同时在机舱每个肋位设置实肋板，在满足规范要求的基础上，也可使船体浮心前移。

在整船内装上，会议室、驾驶室、船员室等主要工作舱室地面采用免漆实木地板铺设，四周围壁及天花板采用防火贴面板装饰，并配有空调以改善船员工作、生活条件；厨房、盥洗室地面则采用防滑陶瓷砖，围壁采用水泥瓷砖和防火板贴不锈钢板装饰，既美观大方又易于清洗。

3 总布置特点

3.1 总体布置

渔政船的主要任务是渔区巡逻、对作业渔船实施检查监督、维护国家渔业法规、保护渔业资源、促进渔业发展，［2］其船型特点有别于渔船。本船主甲板下共有5道水密舱壁，由尾至首依次设有舵机舱、机舱、淡水舱、调查取证舱、船员舱、首尖舱等舱室。淡水舱可装载淡水约8.02 m3，燃油舱可装载柴油约7.08 m3。调查取证舱配备沙发、办公桌等设备以供调查取证办公所用，在船员舱中设5张床位，可供船员短暂休息。

首部主甲板上设有立式起锚机1台，尾部露天甲板区设有带缆桩、导缆孔等以利于锚泊、系泊及靠船，也可短暂放置少量临时收缴的违法物品、网具和渔获物。顶甲板由尾至首依次设有放置烟囱、机舱通风筒的机舱顶棚，安置救生筏、卫星电视天线、信号灯桅的甲板室顶棚；甲板室内由尾至首依次设有厨房、盥洗室、会议室、驾驶室等。本船总布置简图见图1。

图 1 某渔政船总布置简图

3.2 机舱布置

本船机舱全长6.0 m，位于船尾部。机舱内布置的主要设备有主柴油机2台、柴油发电机组2台、舱底水泵、蓄电池组、生活污水贮存柜、油水分离器、主配电板等设备。

机舱后设有左右2个燃油舱。出入机舱的斜梯位于机舱后部正中位置，其右侧设置手提式灭火器，满足规范对防火要求。机舱靠后端左右两侧各安装1台柴油发电机组，2台主柴油机以及齿轮箱则分别安装于机舱靠船首位置的左右两侧。机舱前壁设置了变压器、主配电板等设备。机舱与驾驶台采用电铃和车钟建立独立通讯。

3.3 通风系统布置

鉴于本船仅在舟山沿海水域航行执法，因此机舱按常规通风进行设计，采用2台JCZ-25轴流式通风机，每台风量1 400 m3/h，2个通风头分别位于机舱前后端部附近，以达到最佳通风效果。船员室、调查取证室等位于主甲板下的舱室分别设置JCZ-20通风机，以保证主甲板下舱室通风流畅，每台通风机的风量为800 m3/h；主甲板上的会议室、驾驶室则采用自然通风。本船于2017年试航时，各舱室通风效果满足规范要求。

4 优化设计

4.1 型线优化设计

高速性作为渔政船的特点之一，其最高航速一般应高出该航区内渔船航速2～3 kn，以保证巡逻检查任务的完成。为提高本船的航速，对船体型线作了以下优化设计：

（1）主船体采用圆舭低阻力线型以降低航行阻力，同时利用外倾舷侧改善初稳性和横摇角。甲板室前端壁采用低风阻的近流线型设计，既使渔政船显得庄重美观，又可降低船舶航行的风阻。

（2）近船首的站位采用类似“V”型且适当外飘的型线。这样不仅能够减少纵摇幅值、引导水花向外飞溅、减少甲板上浪及波浪对首部甲板的冲击，也兼具美观性。

4.2 总体布置优化

相比于普通渔船，渔政船是具有特殊作业工况的船舶。因此，针对其特点以及船东的要求，并便于其执行公务，对本船的总体布置进行如下调整优化：

（1）由于对渔船进行靠舷登船检查是渔政船的经常性作业［5］，因此，本船设计干舷高度为900 mm，既满足规范要求，又能保证船员的登船需要。

（2）主甲板上用栏杆代替传统的舷墙，既减轻船体质量，又能保证高速航行时船上人员的安全。船中和船首区域则采用轻质链条代替钢质栏杆，在保证安全的前提下，便于船上人员离船登船。

（3）为争夺渔场资源，渔船的舷侧、船首、球鼻首等区域结构均作了大幅度加强。本船在渔港及沿海海域执法时，难免会与其他渔船发生磕碰，造成外板凹陷等问题。因此设计时，以护舷材贯穿全船，舷侧容易碰撞区域的骨架则设计多道强肋骨，同时在船舷两侧还增加防撞橡胶垫，以满足靠船防碰需求。

（4）应船东要求，本船在顶甲板左右两舷各安装1台LED显示屏，以便渔港执法、维持渔港秩序及宣传所用。

4.3 减振降噪优化

为提高船员海上执法的舒适性和体验，根据评审专家的建议，在设计中对全船的隔热、减振和降噪作了适当优化：

（1）本船舱室围壁及顶棚内均设玻璃棉隔热，机舱四周及顶棚内（尤其是机舱与会议室的交汇处）衬有吸音岩棉，外贴铝质多孔吸音板，以达到良好的隔热、降噪效果。

（2）通过调整桨叶叶梢与船体的安装间隙及尾部流线形状［6］，从而减低螺旋桨表面力和减小船体局部振动。

（3）通过增加主机基座材料的厚度，减小主机运行对船体振动的影响。

5 主要机电设备

5.1 主机及推进装置

本船型尺度小、机舱空间较为紧张，过大过重的主机难以布置。此外，为确保一定的航速，决定采用功率较大的主机。若采用单机推进，则需要直径较大的螺旋桨，从而使船型尾框布置及尾部线型设计的难度加大。因此，本船采用双机双轴双桨双舵作为推进系统。考虑到建造成本的问题，柴油机采用潍坊柴油机厂制造的2台WS12C400-21型船用柴油机。该型柴油机额定功率为294 kW，标定转速为150 r/min。齿轮箱采用Z300型船用齿轮箱，减速比 3 : 1，传递能力 0.243 kW/（r·min-1）。此外，此船配备一对4叶铜质定距螺旋桨，桨径为1.25 m。

5.2 柴油发电机组

本船设有2组柴油发电机组，配备潍坊华东柴油机厂出产的功率为30.1 kW的K4100D型船用柴油机，发电机型号为兰州电机厂的TFHX-24，功率为24 kW。

6 结 论

本船于2017年在浙江舟山建造完工，并进行了试航试验。虽然船东对总体性能比较满意，但船型仍然存在不少需要改进的地方：

（1）为保证机舱左右两侧能够放置主机和齿轮箱，机舱部分线型就不能过于瘦削；若对此区域型线加胖，就变相增加了船舶航行阻力。本船采用主机齿轮箱安装位置适当前移的方法，虽可有效避免上述问题，但也相应增加了尾轴长度，降低了轴系的传递效率。

（2）由于本船设计建造的初期预算有限，因此甲板室仍采用船用钢质板材建造，而未采用船用铝合金。不过，对于小型渔政船，还是建议采用铝合金材料建造上层建筑。铝合金材质的上层建筑不但具有良好的耐腐蚀性能和可焊性，而且可以减轻船体质量，大幅降低船体重心高度，对提高渔政船的航速和初稳性具有重要作用。

（3）本船为保证航速和操纵性能，结合尾框布置需限制螺旋桨直径等实际情况，采用双机双轴双桨推进方式，以提高渔政船的航速和操纵性能。不过，由于船型型宽过小，导致螺旋桨太近，使航行旋转时相互影响，对航速产生不利影响。小型渔政船采用双机双轴双桨作为推进方式时，双桨旋转相互干扰的水动力性能尚待进一步研究。