本书内容讲述: 随着全球气候变暖、北极海冰的加速融化, 不久的将来, 人们梦寐以求的北冰洋”黄金水道”有望开通。北极天然资源极为丰富, 矿藏、天然气、鱼及夏季航道也会出现在北极海。美国、俄国、加拿大、丹麦、挪威均在北极海的不少部分声称拥有领土, 各国屡就北极控制权发生争议。但没有国家可证明其大陆架伸延到北极, 国际法规定北极不属于任何国家。
随着全球气候变暖、北极海冰加速融化,不久的将来,人们梦寐以求的北冰洋“黄金水道”有望开通。北极天然资源极为丰富。美国、俄罗斯、加拿大、丹麦、挪威均声称在北冰洋拥有领土,各国屡就北极控制权产生争议,但没有国家可证明其大陆架伸延到北极,国际法规定北极不属于任何国家。
北极地区的地缘政治、军事与经济意义重大,也关系到我国的切身利益。由此我们必须关注参与北极事务的各个方面。要在北极地区有所作为,破冰船就显得特别重要,尤其是核动力破冰船。我国已经建造了具有破冰能力的极地科考船舶,但有关核动力破冰船的制造至今仍然处于空白阶段。这与我国的极地战略和确保我国的极地利益是不相符的,因此需要关心极地事业的科技工作者努力开拓进取,研究开发制造具有自主知识产权的核动力破冰船,实现我国在这方面的突破。
本着对极地事业的兴趣与责任感,我们想通过撰写本书,为极地事业贡献一分微薄之力。本书由前言、9个篇章和结束语组成。第1章介绍国家极地战略的意义;第2章介绍北极航线对世界经济的意义,包括各条航线的情况;第3章介绍世界常规动力破冰船的情况,主要包括世界各国拥有的典型科考破冰船与破冰船的情况;第4章介绍世界核动力船舶与破冰船发展情况,重点介绍俄罗斯的核动力破冰船及核动力破冰船技术发展情况与船用核动力装置发展情况,同时也简要介绍了我国对核动力破冰船的需求与技术发展状态;第5章介绍核动力破冰船总体设计,包括设计环境条件、总布置特点等内容;第6章介绍核动力破冰船结构设计,包括船体结构设计、安全壳结构设计、堆舱结构设计、船体疲劳设计优化、减振降噪、船体腐蚀防护系统与优化船体结构规范等内容;第7章介绍核动力破冰船的动力装置,主要介绍破冰船的船用核动力装置及其结构,包括反应堆、反应堆冷却剂系统、一回路系统与二回路系统;第8章介绍核动力破冰船的机电系统,包括锚泊、系泊与拖曳系统,冰区航行船舶的推进器及核动力破冰船的电力系统;第9章介绍核动力破冰船的安全保障及监管体系,主要介绍核动力破冰船的安全法规和安全保障系统、数字核动力破冰船、数字反应堆与核电软件;最后是结束语。
核动力破冰船是我国正在研究开发的新船型,尽管国外已经发展多年,但是核动力破冰船的设计及其关键技术资料在国内并不多见。我们经过多方努力也仅仅收集到了少量的国内和国外技术资料,同时又缺少经验积累,要达到完美实属困难。但是我们仍然努力将本书写出特点,供相关工程技术人员参考,并希望对大家有所帮助,若能如此,我们也就心满意足了。
由于上述原因,本书难免有不足甚至错误之处,由衷希望得到大家的批评指正。
侯立勋,大连海事大学船舶与海洋工程学院副教授、硕士生导师,于哈尔滨工程大学获得经济学学士和工学博士学位,主要研究领域包括船舶推进与节能技术、水下推进器噪声、船舶水动力、破冰船总体技术等,在相关领域的高水平国内外期刊、会议上发表论文20余篇,获授权发明专利17项。
第1章 国家极地战略的意义
1.1 国家战略
1.2 大国竞争
1.3 北极地区对世界地缘政治的意义
1.4 参考文献
第2章 北极航线对世界经济的意义
2.1 东北航道的特点
2.2 西北航道的特点
2.3 穿越极地航线的特点
2.4 北极航线冰情与通航情况分析
2.5 北极航线货运需求预测
2.6 北极经济性分析
2.7 参考文献
第3章 世界常规动力破冰船情况
3.1 世界各国拥有破冰船情况
3.2 世界典型常规科考破冰船介绍
3.3 世界典型常规动力破冰船介绍
3.4 参考文献
第4章 世界核动力船舶与破冰船情况
4.1 核动力船舶的一般情况
4.2 独树一帜的俄罗斯核动力破冰船
4.3 核动力破冰船技术发展情况
4.4 船用核动力装置发展情况
4.5 小堆AIP技术的研究与应用
4.6 国内外液态金属冷却反应堆发展情况
4.7 国内外典型磁约束核聚变装置
4.8 国外浮式核电站发展情况
4.9 中国核动力破冰船北极需求分析
4.10 中国船舶核动力装置技术的发展情况
4.11 参考文献
第5章 核动力破冰船总体设计
5.1 极地船舶设计环境条件
5.2 总布置特点
5.3 总体性能设计
5.4 设计案例
5.5 参考文献
第6章 核动力破冰船结构设计
6.1 船体结构设计
6.2 核动力船舶安全壳结构设计
6.3 核动力船舶堆舱设计
6.4 船体疲劳设计与优化
6.5 船体减振降噪设计
6.6 极地船舶的防寒措施
6.7 核动力破冰船船体腐蚀防护系统
6.8 优化船体结构规范
6.9 参考文献
第7章 核动力破冰船动力装置
7.1 破冰船船用核动力装置
7.2 破冰船的核动力装置结构
7.3 参考文献
第8章 核动力破冰船机电系统
8.1 锚泊、系泊、拖曳系统
8.2 冰区航行船舶的推进器
8.3 核动力破冰船电力系统
8.4 参考文献
第9章 核动力破冰船安全保障及监管体系
9.1 核动力破冰船的安全法规
9.2 核动力破冰船安全保障系统
9.3 数字核动力破冰船、数字核反应堆与核电软件
9.4 参考文献
结束语