项目进展报告:YN 19480 80.7米 Cosmos幕后直击– Heesen迄今建造的最大超级游艇技术进展 及测试情况

January 17, 2019 -

创业四十年来,Heesen赢得了建造最先进超级游艇的顶尖声誉,因不断挑战设计、速度与效率的疆界而举世闻名。从Octopussy这样的创纪录游艇到最近更创新的Galactica Star、Galactica Supernova和Home,Heesen不断在奥斯船厂创造出惊人的超级游艇项目。

Cosmos是继续吸收传承这一非凡传统的最新一个项目,这是一艘长80.7米的铝制超级游艇,对进一步突破界限志在必得。该船设计最高速度接近30节,高效率巡航速度超过20节,Cosmos将采用速排水船体形态(FDHF)的开发模式之一,结合创新的造建工艺与先进的推进解决方案,将成为大型铝制游艇届的新标杆。 虽然龙骨安装仪式将于今年晚些时候即5月才举行,但这并非项目的开始 – 的确,Heesen已就该船开展并完成了大量的设计和测试工作。

概念验证和测试过程由几个阶段组成,从船的基础造船工程和船体形态开始,通过大量的计算流体动力学(CFD)工作和船池中进行的成比例实体模型的测试,并最后完成螺旋桨和舵系统的设计。 在这些方面,Heesen不仅善加利用内部设计和工程部门的专业知识,还倚赖长期合作伙伴Van Oossanen造船工程师事务所及劳斯莱斯推进系统专家的深厚经验。

第一阶段是从FDHF概念开发开始,以确保Cosmos不仅受益于该设计带来的的效率和速度增益,而且可以保持固有的刚度 – 这是一项挑战,因为Cosmos需采用全铝结构来实现客户所需的最大速度,即接近30节的最高时速。Heesen提出的解决方案是Backbone® – 这是一种造船方法,可以为游艇提供所需的刚度,而不会增加会影响游艇性能的重量。Backbone®设计大获成功,因此现已注册专利。

船厂为这艘游艇建造了3.7米长的等比例游艇分段模型,在位于南安普顿Wolfson造船基地的船池进行了实体测试。在收集了关于流体动力学,阻力和速度的初始数据之后,该模型以无线电控制和自行推进方式行进,以便测量在船体内作用的各种弯曲力,并证明Backbone®概念可行。这为微调结构设计和进一步优化施工建造方法提供了有价值的数据。

由于这艘铝制游艇如此巨大,了解海上航行时将作用于船体的实际力量会达到什么程度就尤其重要,不仅仅满足劳埃德船级社的注册要求,还要超越这些要求,并将船舶建造得足够坚固,能够承担可能遇到的最高载荷。

使用FDHF设计和Backbone®概念来建造如此大的铝制游艇,要求龙骨深度略微增加,但这实际上会带来更多好处。由于吃水略微增加,Project Cosmos具有非常低的阻塞系数,这意味着水下船身非常纤薄,船尾区域有很好的垂直度,带来流向螺旋桨的最优化水流力学。这不仅可以提高船只性能,而且可以提高效率,确保快速巡航,同时油耗也相对较低。

劳斯莱斯负责研究和设计的工程师不断精益求精改进螺旋桨设计。除螺旋桨设计本身外,Promas系统 – 即螺旋桨和方向舵的集成单元,以此优化水动力效率 – 也已在该船设计中得以实现。

劳斯莱斯公司的工程师首先收集水流向螺旋桨的CFD信息,并依据这些数据开始设计。设计过程采用劳斯莱斯专有软件:尝试了不同的螺旋桨和方向舵设计迭代,最终找到最佳解决方案,然后在实体实验中进行测试。

在位于瑞典Kristinehamn的劳斯莱斯水动力研究中心(HRC)的测试池设施中,以1:11比例建造的Promas舵和螺旋桨模型进行了测试,螺旋桨设计经过微调,不仅确保速度和效率满足要求,还要通过测试消除任何潜在的气蚀问题。 气蚀是指在螺旋桨周围和后面的水流中形成气泡的地方。在高速行驶时,气蚀尤其具有挑战性,在影响性能的同时也会使噪音和振动变得更加严重 – 这是任何超级游艇项目的关键考虑因素,对于这样一艘时速接近30节的超级游艇项目来说尤为如此! 通过调整方向舵设计找到并消除了气蚀问题。 最后,测试证明螺旋桨的性能高于预期。

Project Cosmos将采用可变频螺旋桨,使游艇在以令人惊叹的超过20节的巡航速度行驶时,以及以近30节的最大速度行驶时都十分自如 – 这对于一艘80米长的超级游艇来说是可观的成就。 船体设计完成优化、造船工程最终完成,推进系统完成最后的测试阶段后,Cosmos已经成为Heesen和参与建造相关团队的一项里程碑项目。

Heesen的首席执行官Arthur Brouwer表示:“Project Cosmos再一次将造船品质标杆加以提升,不仅仅是于Heesen如此,对定制铝制游艇建造业普遍而言也是这样。无论从技术角度还是从性能角度来看,我们都在努力争取突破疆界。 这艘80.7米项目的设计使之不仅达到接近30节的最高时速,而且能以高效率方式、以超过20节的高速进行巡航。 为满足所有这些要求,我们寻找并实施的解决方案再一次推动了超级游艇建造业的发展 – Heesen在其40年历史中创建的每一个创新和突破性项目都是如此。”