1、 毕业设计文献综述 船舶与海洋工程 7.2m 宽拖网渔船方案设计 1、前言 中国改革开放 30 多年来 ,渔业进入了快速发展的时期 ,中国政府坚持加速发展养殖 ,养护和合理利用近海资源 ,稳妥发展远洋渔业 ,狠抓加工流通 ,强化法制管理的发展思路 ,积极推进渔业经营体制改革和开放水产品市场 ,促进了中国渔业持续、快速、健康发展。同时近十多年来，渔业的快速发展对有效合理地利用国土水域资源，调整农村产业结构，发展农村经济，提高渔民经济水平，都起到了十分重要的作用。 然而渔船是渔业产业最重要的装备之一，是捕捞业最基本的生产资料，渔业的发 展离不开渔 船的推动作用。毋庸置疑，中国渔业发展之迅速是与海洋
2、渔船的发展紧密相关的。在此过程中，拖网渔船功不可没。 拖网渔船作为沿海渔民捕捞的主要工具，因此对拖网渔船的改进有着更现实的意义。拖网渔船的总体性能不仅会影响船上人员的生活和工作，而且严重影响船舶的安全航行、经济性以及捕鱼能力。通过对拖网渔船总体与性能的研究，设计出更合理的拖网渔船，既能保障渔民的作业安全，又能达到最大的经济效益，因此拖网渔船的总体性能的研究具有重要的理论意义和实用价值。 2、主题 2.1 历史发展与现状 中国拖网渔业有较长的发展历史。 早在明代就有了 “ 牵风 ” 等船型的风帆拖网渔船。 19 世纪末西欧首先研制了机动拖网渔船，随后世界各地逐步开始制造。20世纪 50年代英国又
3、研制成尾滑道拖网渔船，已成为世界上拖网渔船的主要船型。1905 年由张謇从德国引进了国内第一条机动拖网渔船 “ 福海号 ” ； 1912 年自行建造了第一艘钢质舷拖渔船。 50 年代初 ,中国在自行设计制造 185 千瓦拖网渔船的同时，曾将部分风帆渔船加装柴油机后改为机帆拖网渔船。 70 年代已开始成批建造尾滑道拖网渔船。 建国五十年来，中国的渔船有了很大的发展，从建国初期仅有几十条破旧的机动渔船，经过几十 年的发展，渔船的规模已十分庞大。据统计，到 1999 年底，全国拥有机动渔船 47.07 万艘（ 1371.71 万千瓦）， 669.4 万总吨，其中生产渔船441972 艘（ 1294.
4、85 万千瓦），在生产渔船中，海洋捕捞渔船为 271110 艘，（ 1163.54万千瓦），占生产渔船总数的 61.34%。在中国传统渔业生产结构中以拖网渔船（尤以底拖网）为主，约占捕捞总产量的的 85%以上，因而拖网渔船在海洋渔业中占有很大的比重，分布也是最广泛的，是海洋捕捞生产渔船中的骨干力量。如何针对拖网渔船的作业特点，通过分析其性能特点并研究其改 进的措施，进而指导实际的生产活动，具有很大的现实意义，对于舟山而言，海洋捕捞业是其支柱产业之一，开发海洋被确认为振兴舟山的十大经济增长点和突破点。造船事业与海洋的开发密切相关，因此，造船科技是否先进将直接影响舟山经济的发展。拖网渔船的主要消费
5、群体是渔民，为了切实保障渔民的利益，我们要设计出高性能的拖网渔船，只有这样才能维护社会的稳定和我国渔船事业的健康发展。 目前拖网捕鱼遍及我国备海区，渤、黄、东海几乎全部采用双船拖网，而南海大功率渔船则以单船拖网为主。拖网渔获量在海洋渔获量占主要地位。拖网渔业在我国也占有 相当主要的地位，几乎所有的国营渔业都以拖网作业为主，而且大部分国营公司只进行单一的拖网作业。我国的拖网渔业发展较快，拖网渔船从小到大，设备不断增加，日趋完善。拖网作业渔场也从近海、浅海逐渐向远海、深水发展。拖网网具也在不断进行改革。 2.2 拖网捕捞的原理及特点 拖网渔船的拖网捕鱼原理：拖网是属于过滤性的运动渔具。它借助渔船动
6、力或天然风、流力拖曳网具。在拖曳过程中，将各种鱼虾驱集入网，使水滤过网目，渔获物既不能通过，也不能刺缠于网目，从而达到渔获目的。 拖网的捕捞特点是 拖网渔船 作业范围广，捕捞效率较高 ， 拖力较大，一般为 35 吨，大型拖网船可达 30 吨。拖网速度一般为 3 6 海里 /小时 ,自由航速为 1014 海里 /小时。为充分发挥主机功率 ,增加拖力，常使用可调螺距螺旋桨、导管螺旋桨和减速齿轮箱等设备。上层建筑紧凑，以减少受风面积、增强抗风力。作业甲板宽敞，便于起、放网操作和堆放网具；甲板上装有拖网绞机等捕捞机械。一般都设有保冷隔热鱼舱，近海渔船常用冰或冰和制冷结合的方法保藏渔获物；远洋渔船大多在
7、船上加工和冻结贮藏渔获物。船上一般配有雷达、劳兰、探鱼仪等助渔导航仪器。 设计 拖网时，必须考虑到渔船大小、渔捞设备，渔 场条件、作业方式等许多因素。 2.3 分类 按拖网渔船的 建造材料 可 分成木质，钢质，玻璃钢（ FRP）。过专家的认证以及多年的生产实践证明，玻璃钢质拖网渔船是比较理想的选择，这种拖网渔船船体较轻，在相同的功率条件下可获得较高的航速，拥有较大的宽度型深比（ B/D），可使舱容增加，同时该种船型浮力大。增加了其复原力矩，稳性易于保证，且局部破损不易扩大且易于修复，不污 底。平均使用寿命较长。 按拖网渔船的作业方式可分成单拖网渔船、双拖网渔船与多拖网三种类型。目前多船拖网已被
8、淘汰，只剩下双拖和单拖两种。我国黄渤海区，东海区 以双拖为主，南海区机轮拖网以单拖为主，机帆船拖网则以双拖为主。国外拖网大多数为单拖，特别是大型和远洋渔船都是单拖作业。单船拖网亦称单拖网。 单拖网渔船是由一艘渔船单独拖曳网具捕捞鱼类的作业方法，拖网在船尾两舷的称尾拖，在船舷一侧的称舷拖，尾拖是单船拖网作业的主要方式，不受潮流限制，拖网时速度约为 4Kn，最大可达 6Kn，适用于远洋水深 100m 以上的区域。 双拖网渔船是两艘渔船分开一定的距离，合拖一渔网的捕捞方法， 主要是捕捞底层和中层鱼群，作业水深 100m 以内，拖网速度 3Kn，天气好时，多逆流拖网；风浪天气时，则顺风拖网。 2.4
9、发展趋势 专家预计拖网渔船发展趋势为：（ 1）船型变化，自 20 世纪 70 年代中期以来，由于受沿海国家划定 200海里专属经济区的影响 ,世界上大型拖网加工船的建造数量减少 ,中、小型渔船增加。近年来，公海及远洋渔船新船型的开发受到重视，陆续建造了一些深水作业的拖网、围网、延绳钓渔船。（ 2）注意节约能源。通过改良船型、改进柴油机性能、加大螺旋桨直径、降低转速提高推进效率、采用主机轴带发电机、改进推进方式并采用风力辅助推进、进行废热利用、改良油漆涂料等措施节省燃油。（ 3）提高船上保鲜质量，发展船上加工，充 分利用渔获物。（ 4）装备新型探鱼仪器 研制拖网自动控制系统等 以提高捕捞效率。（
10、 5）提高渔船的安全、快速及适航性能。（ 6）建造玻璃钢、铝合金及其他新型材料渔船。 2.5 对拖网渔船的设计要求 (一 )对拖力的要求：当给定渔船拖力后，拖网设计者有责任据此合理地确定网具、网板和纲索的尺度和重量，使它们的总阻力与船舶拖力相匹配，保证船舶动力系统处于良好的工况下运转；另一方面要求建造的渔船具有良好的性能，尤其要求渔船有较大的拖力。目前我国渔船消耗于拖力的功率约占标定功率的 18一 25，其余均消耗于传动系统、螺旋桨和船体等 。因此提高和改善机械工艺、螺旋桨推进效率和船体线型，对增加拖力有实际意义。为提高螺旋桨效率，许多拖网渔船采用导管桨，改用导管桨后的试验可增加拖力 15一
11、20。 (二 )对渔船主机的要求：对渔船主机要求油耗低、能燃用低质重油、结构简单、可靠耐用和维修方便。除此之外尚有对拖网渔船主机的特殊要求，它们是：为了减少辅机，简化机舱动力设备和降低油耗，在主机自由端需能输出大于 75标定扭矩的能力，以传动绞纲机和发电机等设备；拖网渔船主机的工况变化频繁，低速高负荷、高速低负荷和低速低负荷下倒车兼而有之，因此要 求主机具有能适应工况多变的特点；渔船主机必须装有离合器，在主机怠速运转时，可脱开推进轴使螺旋桨停转，以免螺旋桨缠绕网衣和绳索。 (三 )对起网机械的要求：拖网渔船主要的起网机械为绞纲机，其次为部分渔船安装的卷网机，还有船尾辅助绞纲机等。对绞纲机的主要
12、要求指标有拉力、速度和容绳量。双船拖网渔船的绞纲机应能绞收和起吊特大渔获量、大量泥沙积存于网囊或钩挂障碍物时的网具；单拖渔船绞纲机绞纲时的最大负荷通常出现于网板即将露出水面时，此时船舶尚维持一定的拖速，网板的水阻力和重量以及网具的阻力完全由绞纲机承担。单 拖网也存在大渔获量和网内积大量泥沙的情况，但由其网具规格较小，鱼类和泥沙的积存量比双船拖网少。我国 441 735kW 拖网渔船绞纲机拉力为 78kN，能满足绞纲和吊网的要求。 (四 )对船舶抗风浪性的要求：对大中型拖网渔船而言，除了遇灾害性天气必须避风外，需日夜在海上作业，即使遇恶劣天气投网困难时，也只能慢车顶风航行。因此要求拖网渔船具有较
13、好的抗风浪性能。在拖网渔船的造船规范中已有相应的规定，必须严格遵守。 (六 )对自持力的要求：渔船的自持力也称为续航力，即在不补给的情况下能作业的天数。我国要求 441 735kW 渔船的自持力 25 30 天，该自持天数对在中国沿海或远海捕鱼的渔船绰绰有余，但对过洋性渔船尚感不足。如我国自航赴西非捕鱼的 441-735kW 渔船，约需航行 40 天，因此感到自持力欠缺。对中型拖网渔船而言，限制自持力的主要因素乃是燃油量和淡水量。如 GY8154 型 291 总吨拖网渔船的计吨容积为 823m3，排水量 439t。油和淡力、总重量 90t，约 100m。，分别占船舶排水量的 20y；和计吨容积
14、的 12。该数字对空间窄小的渔船上已足够大，不可能大量地增加储油量和储水量。目前在大多数过洋性拖网渔船上安装了海水淡化装置 ，因此可明显减小淡水仓容积，增加燃油储量，是增加自持力切实可行的办法。 2.6 拖网渔船的总布置特征 对拖网渔船而言 ,根据尺度的不同通常可分为： （ 1）大型拖网渔船，指柱间长在 60 米以上的渔船 （ 2）中型拖网渔船，指柱间长在 4060 米之间的渔船 （ 3）小型拖网渔船，指柱间长在 40 米以下的渔船 渔船总布置的基本原则是在保证具有良好的航海性能前提下，主要根据海上渔业生产的需要，经济地利用甲板面积与舱容，并应注意在确保安全的基础上提高船员居住的舒适性。 为了
15、实现上述原则，在渔船总布置设计上，除具有一般普通船的布置 要求外 ,尚应根据渔船营运特点，遵循下列原则，即： 尽可能地减少在营运过程中纵倾的变化，这就需要合理地布置舱室，以便在装载情况下不致于产生过大的纵倾，对娓滑道船型而言如娓倾过大，则娓滑道浸入水中，这将对阻力性能不利；对一般小型渔船而言，过大的首倾不仅使阻力增加，螺旋桨易于出水，而且将会带来严重的舷部甲板上浪。为了在营运过程中，纵倾不致发生过大的变化，力求把鱼舱布置在肿部，因为在鱼获装载量变化的情况下，所引起的重心纵向位置变化将是不大的，对特大型渔船，亦可将鱼舱对称地分布于肿部前后，这样也可满足上述要求。 水 线上的受风面积不应过大，一般
16、渔船的水线上侧投影面积与水线下面积之比约在 1.2 1.8 之间，其中大、中型拖网渔船约在 1.3 1.6 之间，小型拖网渔船约在 1.5 1.8 之间，由于渔船经常在风浪中作业，受风而积过大，会带来大幅度的横摇，在稳性上也会带来不利的后果。同时还应注意，水线上受风面积的中心与水线下面积中心之间的距离不可过大，否则航向难以稳定，带来操纵上的困难，所以在设计中必须控制上层建筑和甲板机械的高度，避免水线上受风而积过大所带来的不利影响。 作业甲板上布置应考虑捕捞操作的工艺流程，对于“多用途” 渔船 ，如拖网渔船兼作围、流、钓等作业，更要全面考虑，力求合理与简洁。 驾驶室的位置不仅应考虑航行要求，尚应
17、考虑能易于清晰观察渔捞操作的情景，以便控制航速与船位，配合生产作业能安全地进行。盲区对拖网渔船而言，不宜大于一倍的船长。 露天甲板上应有良好的排浪措施，这意味着不仅能在平时上浪后能迅速排浪，而且要防止在冬季由于结冰的原因使润泳口因结冰无法排浪。 在严寒海域生产作业的渔船，特别在首部，应尽可能减少在甲板上的杆架与 索具，以免结冰后重心迅速上升，使稳性变坏。 对于有冷藏设备的渔船，应考虑冷藏鱼舱与冷冻机舱、冻结 室尽可能靠近，以缩短管系。 3、总 结 “拖网渔船”在渔业方面 做出 很多的贡献，为国家和渔民带来了很大的经济效益 ,本次设计任务是整个拖网渔船的初步设计的典型。该船继承了母型船的优点，整
18、个设计过程中要求对该船舶的主要要素做出确定。该设计阶段涉及全船的主要技术形态的建立和各项性能指标的确立。包括船体型线的确定，船舶初稳性计算的简要说明和船体阻力、推进及船体结构计算和相关图纸绘制，并做出改进的有效措施。 普通渔船 ,要求具有良好的经济性，总布置性应得到充分的发挥，上甲板较宽，开有一个或两个大开口的鱼舱，便于清舱理鱼。 同时拖网渔船应具有良好的稳定性，优良的耐波性。虽然现在渔船比较普遍，但设计性能良好的拖网渔船仍需进一步的探讨。 本人设计时，应必须结合实际满足的基本要求主要是： 1.适用、经济。保证新船的适用性是设计中处理各种矛盾时首先要考虑的因素。比如机桨的匹配程度就对船舶的使用
19、性能来说非常关键。提高船舶的经济性也是设计工作的重要目标。2.安全、可靠。安全性是船舶的一项基本质量指标，不同航区的船舶有不同的要求。本次设计除遵循以上两点设计要求以外还需注意船体的美观，这与设计出好的型线图有密切关系。 参考文献 1 郑广、赵 建华 .中国渔业发展与对策 J. 思路与探讨， 2002.11 2 王建国，渔船特点及避让方法 J. 天津航海， 2001 年第 2 期 3 刘捷、段若玲 .我国渔船发展的现状、问题及其对策 J.现代渔业信息， 2001，16（ 7） 4 罗福才、贾复、陈龙，综合节能拖网渔船的经济分析 J.1999 年 7 月第 18 卷第 4 期 5 王启友，拖网作
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