目录 第 1 章通则... 1 第 1 节一般规定... 1 第 2 节图纸审查... 1 第 3 节产品检验... 3 第 4 节建造中检验... 4 第 5 节建造后检验... 5 第 2 章总体目标及功能要求... 9 第 1 节总体目标... 9 第 2 节一般规定... 9 第 3 节功能

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1 指导性文件 GUIDANCE NOTES GD 中国船级社 无人水面艇检验指南 (2018) 2018 年 1 月 1 日生效 北京 I

2 目录 第 1 章通则... 1 第 1 节一般规定... 1 第 2 节图纸审查... 1 第 3 节产品检验... 3 第 4 节建造中检验... 4 第 5 节建造后检验... 5 第 2 章总体目标及功能要求... 9 第 1 节总体目标... 9 第 2 节一般规定... 9 第 3 节功能要求 第 3 章通信系统 第 1 节系统目标 第 2 节一般规定 第 3 节通信设备 第 4 节通信软件 第 4 章操控系统 第 1 节系统目标 第 2 节一般规定 第 3 节操控设备 第 4 节操控软件 第 5 章艇体 第 1 节功能目标 第 2 节一般规定 第 3 节纤维增强塑料艇 第 4 节钢质艇 第 5 节铝合金艇 第 6 节门 盖等设施 第 7 节稳性 第 8 节舾装 第 9 节收放系统 第 6 章轮机 第 1 节功能目标 第 2 节一般规定 第 3 节泵与管系 第 4 节发动机装置 第 5 节轴系与推进器 第 6 节操舵装置 第 7 节消防 II

3 第 8 节环保要求 第 7 章电气设备 第 1 节功能目标 第 2 节一般规定 第 3 节系统设计 第 4 节主电源 第 5 节应急电源 第 6 节蓄电池 第 7 节配电板和配电电器 第 8 节电力拖动 第 9 节照明 第 10 节电缆 第 11 节蓄电池组电力推进无人艇的附加要求 第 12 节磷酸铁锂电池系统应用的补充规定 第 8 章航行和信号设备 第 1 节功能目标 第 2 节一般规定 第 3 节航行设备配备 布置与安装 第 4 节信号设备配备与安装 III

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5 第 1 章 通则 第 1 节 一般规定 适用范围 无人水面艇检验指南 ( 以下简称 本指南 ) 适用于艇长大于等于 5m 但小 于 20m 的无人艇的设计 建造和检验 超过该尺度范围的无人艇可参照本指南执行 本指南不包括无人艇为完成指定任务而设置的任务载荷及功能的要求 无人艇如涉及有人驾驶 / 作业时, 尚应满足本社有人艇相关规范的要求 定义 无人艇 是无人水面艇 (Unmanned Surface Vehicle,USV) 的简称, 系指 一种直接通过自主航行或远程遥控以实现正常航行 操纵及作业的水面小艇 无人艇可通过 搭载各种任务载荷执行指定任务 无人艇包括平台 任务载荷 通信系统和操控系统 平台 系指由艇体 轮机和电气设备组成的组合体 任务载荷 为完成指定任务而配置的设备 通信系统 系指用于平台与平台 平台与母船 / 岸基 / 空基等控制站之间传递 各种指令 状态信息 图像 视频 音频数据的无线传输系统 操控系统 系指位于平台和母船 / 岸基上对采集的各种信息进行识别 处理 和决策, 从而实现平台的自主或遥控航行的系统 平台就地人工控制 系指在平台上进行维护 检修和应急的人工操控方式 远程遥控 系指在母船 / 岸基上采用自动驾驶仪对平台推进装置和各种设备 及系统进行远程操控的航行模式 自主航行 系指按照目标任务, 在完全没有人工干预的情况下进行安全航 行的航行模式 无人艇的类别 无人艇的类别可分为 : (1)1 类 : 系指设计为可航行于距岸超过 200n mile, 且其最小设计有义波高 (Hs) 为 6m 的无人艇 ; (2)2 类 : 系指设计为可航行于距岸不超过 200n mile, 且其最小设计有义波高 (Hs) 为 4m 的无人艇 ; (3)3 类 : 系指设计为可航行于距岸不超过 20n mile, 且其最小设计有义波高 (Hs) 为 2m 的无人艇 ; (4)4 类 : 系指设计为可航行于距岸不超过 10n mile, 且其最小设计有义波高 (Hs) 为 1m 的无人艇 ; (5)5 类 : 系指设计为可航行于距岸不超过 5n mile, 且其最小设计有义波高 (Hs) 为 0.5m 的无人艇 第 2 节 图纸审查 一般要求 无人艇开工前应将本节 所列图纸资料一式 3 份 ( 根据需要可适当增加份 1

6 数 ) 或电子图纸提交本社进行审查 本社可根据无人艇的具体情况要求增加或减少送审的图纸资料 批准的图纸资料仅在审图服务协议上所指定的船厂 建造工程编号或建造艘数范围内有效, 但自批准之日起至无人艇开始建造 ( 安放龙骨或相应建造阶段 ) 之日应不超过 4 年 已批准的图纸资料, 如有涉及无人艇结构强度和设备性能的修改或补充, 申请单位应将修改或补充部分重新提交审查 当新规范及其修改通报的生效影响到批准的图纸资料的有效性, 而无人艇在此生效日期之后开工建造时, 即使是批量生产的无人艇, 业经批准的图纸资料也应按现行法规 规范进行修改并送本社审查批准后方可使用 船厂因实际施工需要使用施工图纸作为无人艇建造的依据时, 应提供一份施工图纸给验船师备查, 施工图纸应与已批准的图纸资料相符 图纸资料 应提交下列 ( 包含但不限于 ) 艇体图纸资料供批准 : (1) 总布置图 ; (2) 基本结构图 ( 包括主要横剖面结构图 其他典型横剖面和舱壁等 ); (3) 结构强度计算书 ; (4) 艇体外板 ( 包括铺层设计 ); (5) 甲板和舱室 ; (6) 与艇体构成整体的油水舱柜 ; (7) 主机机座 ; (8) 舵结构图 ( 包括舵叶 舵杆 舵承及连接等结构 ); (9) 系泊设备布置 ( 如有时 ); (10) 完整稳性计算书 ; (11) 材料规格 ; (12) 艇体建造工艺 ; (13) 开口关闭装置 ; (14) 布放 回收装置 ( 如有时 ); (15) 防火结构图 应提交下列 ( 包含但不限于 ) 艇体图纸供备查 : (1) 总说明书 ; (2) 型线图 ; (3) 设备明细表 应提交下列 ( 包含但不限于 ) 轮机图纸资料供批准 : (1) 机舱布置图 ; (2) 舱底水管系图 ; (3) 空气 溢流和注入管系图 ; (4) 主 辅机滑油管系图 ; (5) 主 辅机冷却水管系图 ( 如有时 ); (6) 主辅机排气管系图 ; (7) 机舱通风管系图 ; (8) 轴系布置图 ; (9) 推进器图 ( 水螺旋桨或喷水推进器及等效装置 ); 2

7 (10) 轴系强度计算书 ; (11) 推进器强度计算书 ; (12) 舵装置的液压动力系统图或等效的操纵传动系统图 ; (13) 灭火系统图及布置图 应提交下列 ( 包含但不限于 ) 轮机图纸资料供备查 : (1) 轮机说明书 ; (2) 机械设备明细表 ; (3) 机械设备计算书 应提交下列 ( 包含但不限于 ) 电气图纸资料送批准 : (1) 电力负荷计算书 ; (2) 应急电源蓄电池组容量计算书 ; (3) 主配电板原理图或单线图 ; (4) 蓄电池组充放电板原理图 ; (5) 电力系统图 ( 包括电缆型号 截面积 电流定额及其保护电器的定额 ); (6) 电气设备布置图 ; (7) 照明系统图 ; (8) 无人艇通信系统图 ; (9) 无人艇操控系统图 ; (10) 探火 失火报警系统图 ; (11) 航行和信号设备系统图 ; (12) 除上述要求外, 蓄电池组电力推进船舶, 还应补充下列图纸资料 : 1 电力推进系统单线图 ( 或原理图 ), 图中应标明 : a) 电机 蓄电池和电力电子设备的主要额定参数 ; b) 电缆型号 规格和负载电流 ; c) 断路器和熔断器的型号和主要额定参数 ; d) 接地故障监测和报警 2 电力推进装置监测和报警项目表 ; 3 电力推进控制站和控制位置的布置图 ; 4 蓄电池充放电装置原理图 ( 或单线图 ), 应包括 : 电缆 电线或汇流排的型号及规格, 保护电器的型号 规格及整定值, 测量仪表, 接地故障监测和报警 应提交下列 ( 包含但不限于 ) 电气图纸供备查 : (1) 电气说明书 ; (2) 电气设备明细表 ; (3) 操控系统可靠性分析报告 第 3 节 产品检验 一般要求 除本指南明确规定外, 产品检验应满足本社相应入级规则中对船用产品检验的要求 如本节 规定无法实施且经本社同意, 验船师可以接受船厂提交的适用的产品合格证 3

8 第 4 节 建造中检验 一般要求 无人艇设计单位 制造厂应建立适当的质量保证体系, 以确保无人艇和产品 的设计质量 建造质量 设计单位 制造厂还应提供其供方名单及其一般性文件资料 本指南要求的材料 设备和系统等产品制造厂, 应申请本社进行产品检验, 产品检验要求见本章第 3 节 凡为无人艇提供重要的安全系统和测量 试验设备等的服务公司, 而且服务 的结果将作为检验依据时, 应经本社认可 ; 否则, 该种服务应在验船师监督下进行 建造检验完成后, 应按本社相关规定签发符合性证明 开工前评估与检查 无人艇开工前, 本社将派验船师对船厂的能力和质量保证体系进行评估, 和 / 或进行开工前检查 验船师应审查或确认无人艇检验 试验项目表及工艺性文件, 如焊接工艺 焊接规格表 无损检测图 机械安装工艺 倾斜试验大纲 系泊和航行试验大纲等 验船师确认本指南要求的重要用途的材料 设备和系统, 符合批准图纸 计算书和其他技术文件的规定, 且持有本社船用产品证书 验船师应按已批准的图纸资料进行核查, 并对审图批准的条件和限制 ( 审图意见书和回复意见 ) 的执行情况进行确认 检验项目 艇体部分检验项目如下 : (1) 材料审查或复验, 确认有关产品证书 ; (2) 结构检查 ; (3) 完整性检验 ; (4) 压力试验和密性试验 ; (5) 开口的关闭装置确认性试验, 包括遥控装置 ; (6) 舵机 锚机检验 ( 如有时 ); (7) 舵中心线 龙骨线的确定 ; (8) 设计水线标志和水尺的确定 ; (9) 空船重量的测定 ; (10) 倾斜试验 ( 或等效试验 ); (11) 系泊和航行试验 ; (12) 本社认为需要检查和试验的项目 轮机部分检验项目如下 : (1) 有关产品证书的确认 ; (2) 机械主要零 部件材料的确认, 包括参加部分材料试验 ; (3) 部分机械的车间试验 ; (4) 管系试验, 包括在车间内强度试验和装船后的密性试验 ; (5) 重要机械的安装和试验, 如主机 轴系 螺旋桨 发电机组 喷水推进装置 重要泵 舵机等 ; (6) 系统的安装和试验, 如燃油 滑油 舱底 消防 通风 冷却 透气等 ; (7) 系泊和航行试验 ; 4

9 (8) 本社认为必须检验和试验的项目 电气和设备部分检验项目如下 : (1) 确认有关船用产品证书 ; (2) 主电源 应急电源 主配电板 应急配电板和主要分电箱安装和试验 ; (3) 电缆规格查核和安装检查 ; (4) 火警探测和报警系统 ; (5) 防爆设备等级 规格 安装和试验 ( 如有时 ); (6) 照明系统的检查和试验 ; (7) 无人艇通信系统的安装和试验 ; (8) 无人艇操控系统的安装和试验 ; (9) 电力推进相关项目试验 ( 如有时 ); (10) 系泊试验和航行试验 ; (11) 本社认为必须检查和试验的项目 第 5 节 建造后检验 一般要求 无人艇建造完成后, 可申请营运检验 营运检验应按本节规定进行 在检验中, 验船师如发现无人艇的损坏或缺陷并认为必要时, 应将处理意见及时通知艇主或其代理人, 如通知未得到贯彻, 验船师应立即将这些情况报告本社 艇主有责任按指南要求作好检验的项目准备和为检验提供安全措施 检验种类和周期 年度检验应于完工 投入使用或特别检验日期 ( 按其适用情况 ) 的每周年前后 1 个月内进行, 检验内容见本节 至 的有关要求 中间检验应于完工 投入使用或特别检验 ( 按其适用情况 ) 后的第 2 或第 3 个年度检验时进行, 该中间检验替代 1 次年度检验, 并于年度检验到期日的前后 1 个月内进行 检验内容见本节 至 的有关要求 特别检验应满足下列要求 : (1) 特别检验一般应 5 年进行 1 次 ; (2) 特别检验可在到期之日前开始, 但应不超过 12 个月, 如特别检验在到期之日 1 个月前完成, 则新的特别检验日期将自此次检验完成之日算起, 其他情况则按原检验到期之日算起 ; (3) 如果在特别检验到期之日还未完成特别检验, 经验船师上船检验并经本社批准, 可给予不超过 3 个月的展期, 以便完成特别检验 ; 在这种情况下, 下次特别检验的日期仍应从展期前的特别检验到期之日算起 (4) 特别检验的检验内容见本节 至 的有关要求 艇底外部及有关项目的检验可在坞内或排上进行, 除另有规定外, 检查应每年进行 1 次, 并应在检验到期日的前后 1 个月内完成 艇底外部及有关项目的检验的内容见本节 的有关要求 螺旋桨轴检验的间隔期和检验内容见本节 的规定 改装或更换检验应满足如下要求 : (1) 对涉及无人艇性能和安全的艇体 设备和机械 ( 包括电气设备 ) 的结构尺寸或装 5

10 置进行任何改装或更换时, 改装或更换的图纸资料应提交本社批准 改装或更换部分一般应满足本指南的要求或至少满足建造时适用规范的要求 (2) 无人艇有重大特征的改装或改建时, 应符合本社相关入级规则的有关规定 损坏和修理检验应满足如下要求 : (1) 对涉及无人艇性能和安全的各种损坏造成艇体 设备和机械 ( 包括电气设备 ) 等部件不能满足本指南的要求, 应及时通知本社进行检验, 其检验范围应为验船师认为查明损坏程度和原因所必需的范围 ; (2) 对涉及无人艇性能和安全的艇体 设备和机械 ( 包括电气设备 ) 作任何修理时, 修理工作应在验船师检验下根据适用的规范进行 如修理地点无本社验船师时, 应及时与本社联系 艇体检验项目 艇体部分的年度检验验船师应对下列适用项目进行检查, 并确认其处于有效技术状态 (1) 设计水线以上主船体和上层建筑 甲板室 升降口 各种开口及舱口及其露天风雨密关闭设施 ; (2) 主船体内部水密舱壁及其上水密门的水密完整性, 水密门关闭指示器 ; (3) 风帽盖 ; (4) 排水舷口 ; (5) 通风筒 空气管及其关闭设施 ; (6) 主船体受较大波浪冲击力部位的结构完整性 ; (7) 船舷两侧的设计水线标志 ; (8) 防撞舱壁检查 ( 如有时 ); (9) 月池密性及结构检查 ( 如有时 ) 艇体中间检验除本节 所列的项目外, 验船师尚应对下列适用项目进行检查, 并确认其处于有效技术状态 (1) 机舱内的海水吸入口等处作一般性检查 ; (2) 系泊设备检查 ; (3) 验船师认为必要时, 对金属艇体无人艇可要求测量艇体板厚 如有必要, 应换板, 并作换板记录 艇体特别检验除本节 规定项目外, 验船师尚应对下列适用项目进行检查 : (1) 机舱和其他处所等均应予清洁, 并进行仔细检查, 特别应注意易于腐蚀, 碰撞磨损等而受损的部位 ; (2) 对于结构不连续处 强力甲板的开口处, 尤其是双体艇片体与连接桥相连区域的高应力区的部位, 应特别注意 ; (3) 装载燃油和滑油的液体舱 ( 柜 ), 应以其使用中能受到的最大压头进行水压试验 ; (4) 检查系索 ; (5) 对纤维增强塑料艇应特别检查艇体壳板龟裂老化情况, 评估该艇能否继续使用或提出维修建议 (6) 对于金属艇体无人艇, 应对局部耗蚀处 船中 0.4L 范围内强力甲板的两个剖面等部位测厚 如有必要应换板, 并作换板记录 ; (7) 对稳性产生疑议的营运中无人艇 ( 如 : 无人艇的吃水和浮态超出完工稳性资料的范围等 ), 应进行倾斜试验 ( 或等效试验 ) 若有该艇建造或改装及修理时的倾斜试验报告, 可进行一次空艇重量测定, 并将空艇重量测定的结果与无人艇倾斜试验的数据比较, 当空艇 6

11 排水量的偏差小于等于 2% 时, 可按本社相关入级规则的规定确定空艇排水量和重心位置 ; 当空艇排水量的偏差大于 2% 时, 则应重新进行倾斜试验 轮机检验项目 轮机部分的年度 中间检验, 验船师应确认下列项目处于有效技术状态 : (1) 对推进机械 轴系装置 重要用途辅机进行总体检查, 验船师认为必要时, 对某些项目可要求打开检查 ; (2) 对机械处所进行总体检查, 并确认处所内不存在失火和爆炸危险 ; (3) 方向控制系统应在工作状态下进行检验 ; (4) 按实际可能检查舱底水系统, 如设有水位报警时, 也要进行动作试验 ; (5) 对灭火系统作总体检查 轮机部分的特别检验除完成本节 条所列项目外, 尚应完成下列项目检验 : (1) 柴油机的气缸 气缸盖 阀及其传动装置 活塞 连杆 曲轴及所有轴承 曲拐箱 机座 机架 曲拐箱门的紧固件及其冷却器 燃油泵和附件 凸轮轴及其转动装置以及平衡块 振动阻尼器或减振器 倒车机构 机带泵和冷却器等, 应打开检查 ; 测量曲轴臂距差 ; 拆卸起动空气系统的部分管路作内部检查 ( 或对电起动线路做相应检查 ); (2) 轴系的轴承的检查 如轴系对中和轴承磨耗情况正常, 则轴承的下瓦可不必拆出检查 ; (3) 所有重要用途的空气瓶和其他容器连同其附件 阀和安全设施, 应在清洁后进行内 外部检查, 并校验安全阀 如空气瓶不可能进行内部检查时, 应以液压试验代替, 试验压力应为 1.3 倍工作压力 ; (4) 检查方向控制系统包括附属设备和控制系统, 确认其处于良好工作状态 ; (5) 燃油 滑油 冷却水系统应拆开进行检查或试验 ; (6) 推进机械应在工作状态下进行试验 对重要机械的控制系统应进行试验, 证明其处于良好工作状态 ; (7) 不与船体结构组成一体的燃油舱柜, 进行内外部检查 在第 1 次特别检验中, 如外部检验满意, 则可免去内部检验 电气设备检验项目 电气设备的年度和中间检验, 验船师应确认下列项目处于有效状态 : (1) 对电动机械 配电板 开关装置和其他电气设备进行总体检查 如实际可行, 进行运行状态下的检查 ; (2) 普遍检查是否采取了防止触电 电气火灾及其他由电气引起的灾害的预防措施 ; (3) 对应急电源进行效用试验 ; (4) 操舵装置进行运转试验, 并检查操舵装置失电 交流断相等故障报警装置的可靠性 ; (5) 航行灯指示器应在工作状态下进行试验, 并证明在供电故障和航行灯故障时能正确的指示和报警 ; (6) 对敷设的电缆应尽实际可行进行检查, 电气装置或护罩应无不适当的破损 测量电缆 主要电气设备的绝缘电阻, 测量绝缘电阻可分段进行 ; (7) 对通信设备尽实际可能进行功能试验 ; (8) 对无人艇操控设备尽实际可能进行功能试验 电气设备的特别检验除本节 条所列项目外, 还应完成下列项目 : (1) 主配电板 分配电板和分路熔断器板上的附件应检查, 过电流保护和熔断器应作 7

12 检查和校核, 以证明能分别对各自电路提供适当保护 ; (2) 发电机的各种保护应尽实际可行进行试验, 确认保护装置的动作处于正常状态 ; (3) 主发电机在工作负荷状态下作单机运行试验, 检查原动机调速器和负荷分配的功能 ; (4) 对重要用途的电动机及其控制器应作检查, 如认为必要时, 应尽实际可行在工作状态下进行运行试验 艇体外部检查 艇壳应清洁, 并提供能检查的必要条件 具体检验项目如下 : (1) 艇壳板, 尤其应仔细检查艇尾螺旋桨上方和舵附近的艇壳板腐蚀情况, 对蚀耗严重部位应进行测厚, 必要时应换板, 并作换板记录 ; (2) 螺旋桨和舵叶腐蚀情况 ; (3) 连接桥顶的内舷侧壁壳板 ; (4) 检查舵装置 紧固舵杆 舵叶的螺母 销子 螺栓等均固定可靠无松动 ; (5) 螺旋桨 喷水推进器和其他辅助推进器都应检查, 检查螺旋桨轴封装置的有效性, 检查喷水推进器翻斗, 进水口格栅 ; (6) 检查艇壳防腐蚀设施 涂料 ; (7) 检查接地情况 ; (8) 对于玻璃钢艇体无人艇, 应仔细检查其玻璃钢壳板有无擦损破裂以至造成渗水 漏水的情况, 检查艏部受波浪拍击区域的壳体有无损坏 螺旋桨轴检验 螺旋桨轴检验间隔期一般应不超过 5 年 螺旋桨轴抽出应仔细检查下列项目 : (1) 轴 衬套 ( 特别是对接接头和端部 ) 键槽 锥体和法兰圆角; (2) 轴的后端用整体法兰连接的法兰圆角处应作磁粉检测 ; (3) 轴拉出前和安装后应测量轴承间隙和磨耗, 并作记录 ; (4) 螺旋桨和轴锥体的配合情况检查 喷水推进装置应拆开, 检查叶齿 轴 轴封承 进出水通道 导向喷嘴 反向装置和控制机构, 并测量叶轮与导管间隙 ; 或根据厂家要求进行拆检 水润滑轴承应进行检查 油润滑轴承的油箱油位低位报警装置和温度测量装置 ( 如设有时 ) 应进行检查 8

13 第 2 章 总体目标及功能要求 第 1 节 总体目标 总目标 在无人艇使用生命期内, 各系统应能在所有合理可预见的条件下安全 可靠地 运行和维护 功能目标 无人艇应具备的基本功能 : (1) 环境感知 ; (2) 设备监测与报警 ; (3) 信息采集与传输 ; (4) 操控命令执行 ; (5) 应急安保 无人艇自主航行模式除具备 的功能外, 还应具备通过信息融合进行安全航行 操作及执行指定任务的决策和控制能力 第 2 节 一般规定 一般要求 本指南未直接涵盖的附加系统或设备不得影响无人艇通信系统和操控系统的有效性和安全性 以及艇体的结构完整性 应为无人艇操作人员提供充分的信息 说明及培训, 以便能安全运行及维护各系统 无人艇结构设计 布置应能装载完成其指定任务的设备或系统 环境条件 主推进机械和为无人艇推进和安全服务的辅助机械应设计成在下列状态可正 常运转 : (1) 正浮状态 ; 和 (2) 静态横倾不大于 15º; 和 (3) 静态纵倾不大于 7.5º 发动机的额定功率一般是指在绝对大气压 0.1MPa 环境温度 45 C 相对湿度 60% 海水温度 32 C( 江水温度 (25 C)) 的环境条件下, 发动机所能发出的最大持续功率 电气设备应能在下列环境条件下正常工作 : (1) 环境空气温度应符合表 (1) 的规定 ; 部位 环境空气温度表 (1) 1 温度 封闭处所内 0~40 9

14 温度超过 40 和低于 0 的处所内 开敞甲板 注 :1 适用于电子设备的环境空气温度的上限为 55 (2) 潮湿空气 盐雾 油雾和霉菌 ; (3) 船舶正常营运中所产生的振动和冲击 ; (4) 倾斜摇摆如表 (2) 所列 按这些处所的温度 -25~40 倾斜和摇摆表 (2) 倾斜角 ( ) 1 设备组件 横向 纵向 横倾 横摇 纵倾 纵摇 应急电气设备 开关设备 电气及电子设备 上列以外的设备 组件 注 :1 可能同时发生横向和纵向倾斜 第 3 节 功能要求 环境感知 平台应装设适用的设备, 获取无人艇的位置 方向 航行状态等 ; 平台应装设适用的环境感知设备, 采集航行水域的风 浪 流 水深 周围移 动和固定的障碍物信息等 ; 动作 母船 / 岸基 / 空基应能适当地显示环境感知信息 通信系统 平台 母船 / 岸基 / 空基应装有适用的通信设备 平台 母船 / 岸基 / 空基相互之间应有有效的通信方式 平台与母船 / 岸基 / 空基之间应能进行数据和控制命令传输 通信设施的通信容量应根据无人艇的既定功能满足其信息传输量的需要 通信系统应具有自检功能, 以及在发生故障时的通信保障措施 应有有效的安全措施, 保障无人艇的通信安全 通信设备应具有抗电磁干扰性能 通信系统的供电在所有情况下应得到有效保障 操控系统 应能监测和控制无人艇推进 操纵和航行所需的所有系统 应能对关乎无人艇安全的重要参数进行显示和报警 应能在发生危及艇和机 电设备安全的严重故障时, 自主或遥控地产生保护性 应有适用的应对策略, 处理自主航行或远程遥控模式下的各类故障 应有适用的保护措施, 防止操作者误操作或未经授权对控制程序进行修改 传感器应能长期稳定地正常工作, 其量程及频率特性应与被测参数的最大变化 范围及变化速率相适应, 并应具有适当的精度和灵敏度 电子设备及部件应具有适用的抗电磁干扰性能 操控系统的供电在所有情况下应得到有效保障 10

15 2.3.4 艇体 在无人艇使用生命期内, 其设计和建造应 : (1) 使结构满足其在可预见载荷情况下结构响应 ; (2) 满足水密 风雨密和防火完整性的要求 无人艇在所有合理可预见的运行条件下应具有足够的浮力储备 无人艇在所有合理可预见的运行条件下应具有足够的稳性, 以避免在其要运行的环境中倾覆 应能防止意外水进入 应装设与其预定用途和环境条件相适应的舾装设备 应有回收无人艇的方案和措施 轮机和电气设备 艇上所有设备 管系和附件 : (1) 其设计和构造应适合它们的用途 ; (2) 其设计应注意到结构所用的材料 及会遇到的工作条件和环境条件 机舱应确保有足够的通风 设备的布置和安装不应破坏舱壁或甲板原有的防护性能及强度, 各种管路 传动杆通过水密舱壁时应确保水密 舱室积水应能有效排出 应能进行有效地防火 探火和灭火 在正常及应急情况下, 应确保重要电气设备的供电 电气设备和系统应具有防触电和防火措施 电气系统和线路应具有适当的保护措施 无人艇应具有防止雷电袭击的措施 关乎无人艇航行安全的重要设备或系统应设有报警装置和安全保障措施 航行和信号设备 航行设备的配置应能满足无人艇操作和维护安全 应能识别所有航行危险 固定或移动物体 环境状态 应能向外界显示其航行状态 信号设备除本指南第 8 章明确规定外, 应能满足相应水域避碰规则的要求 11

16 第 3 章 通信系统 第 1 节 系统目标 总目标 无人艇平台和母船 / 岸基 / 空基之间 母船和岸基之间 不同岸基之间应有适当 的通信方式, 以实现在所有合理可预见条件下的信息和控制命令的实时 快速和准确地传输 第 2 节 一般规定 一般要求 通信系统的设计 制造 安装和试验, 均应符合本节的有关规定或船旗国有关标准的规定 通信系统相关设备和通信软件应持有船用产品证书或合格证或应经本社认可 无人艇通信系统包括平台通信系统和母船 / 岸基 / 空基通信系统 通信系统包括通信设备和通信软件 通信设备包括通信模块 功率放大器和天线 通信软件应具备信息综合处理能力 通信频率应满足无线电协会和国家地方规定 通信距离需要满足无人艇工作的需要 通信带宽需要满足无人艇既定任务最大带宽的需要 与无人艇通信相关的且在无人艇上使用的计算机系统的相关硬件和软件应符合 III 类计算机系统的要求 无人艇与岸基 / 母船之间至少应有两条相互独立的通信数据通道进行数字 图像的传输, 其中一条通信通道应作为重要状态信息 报警信息和操控指令专用通道 作为重要状态信息 报警信息和操控指令的数据线路应采用冗余设计, 该冗余设计应能实现数据的无损切换 通信设备的天线应具有防雷功能, 避免雷击对通信设备的破坏 定义 通信模块 系指专门集中管理数据 语音和视频通信的通信管理器 发送 接收和交换设备 平台通信系统基本功能要求 平台通信系统至少应能采用无线链路 : (1) 接收母船 / 岸基 / 空基系统的实时控制指令 ; (2) 传送平台本体设备实时状态信息和任务采集数据 ; (3) 对外发出求救信息, 并与母船 / 岸基 / 空基保持通信联系 平台通信系统应能与平台操控系统进行数据传输 母船 / 岸基 / 空基通信系统基本功能要求 母船 / 岸基 / 空基通信部分至少应能采用无线链路 : (1) 发送母船 / 岸基 / 空基系统的实时控制指令 ; 12

17 (2) 接收平台本体设备实时状态信息和任务采集数据 ; (3) 接收平台求救信息, 并与平台保持通信联系 母船 / 岸基 / 空基通信系统应能与母船 / 岸基 / 空基操控系统进行数据传输 通信方式 无人艇平台与母船 / 岸基 / 空基之间通信可以采用公共移动通信 卫星通信 专用设备通信等方式 通信方式的选择应达到预定的目的且不会造成对其他通信的干扰 应至少包含两种通信方式, 以确保通信的可靠性 第 3 节 通信设备 平台通信设备配备 应配备足够的发送 接收设备和天线以满足至少两种通信方式的需求 若不同厂家无人艇需协调组网, 需配备通信协同接入设备 可配备存储介质存储通信信息, 该存储介质可与平台操控系统共用 母船 / 岸基 / 空基通信设备配备 应配备与平台通信设备相匹配的发送接收设备 应配备显示装置显示通信方式和通信状态 如有必要, 应配备打印设备 平台通信设备的安装 通信模块应安装在具有水密的箱 ( 或舱 ) 内或防护等级不低于 IP56 若安装在水密箱 ( 或舱 ) 内, 需要进行水密试验 箱体的安装应与艇体舱壁保持一定距离, 以防止意外撞击导致通信设备受损 第 4 节 通信软件 一般要求 信息综合处理系统应能 : (1) 将底层设备网络与高层操控系统网络信息交互, 传递显示各种底层设备的信息, 同时将控制指令反馈传递给各种底层设备的执行机构 ; (2) 作为信息中转站分别与母船 / 岸基 / 空基和平台操控系统进行通信 信息综合处理系统应能完成多种协议间的转换 数据管理 应对系统中处理 存储和传输的数据采取有效措施, 确保其可用性 保密性和完整性 如有第三方使用数据, 则需制定相应的数据使用要求和控制规则 如使用第三方提供的服务或数据, 应确保服务安全和数据安全 采用非安全网络进行通信时, 需对通信路径和关键系统或功能的数据进行加密 数据传输 13

18 作为数据传输的通信线路应能够对其线路本身和网络连接点连续进行自检, 一旦出现不正常情况应发出报警 数据通信发生故障时, 无人艇应自动转换到最低危险状态 数据通信的丢失不应影响采取替代措施操作关键设备的能力 数据传输最大延迟时间应能确保无人艇在最高限定航速下避碰的需求 应采取措施以确保数据的有效性 数据通信线路应具有足够的容量, 在足够的时间内传送所有必需的信息以及避免出现阻塞状况 重要设备连续运行所需要的功能依赖于无线数据通信时, 应具有替代控制措施, 并在系统可接受的时间内能投入使用 通信安全 无线数据通信应使用认可的国际无线通信系统协议, 并应满足以下要求 : (1) 信息完整性 : 故障预防 检查 诊断和修正, 以便收到的信息 ( 与发送的信息相比较 ) 不被破坏或更改 ; (2) 配置和设备验证 : 应仅允许与系统设计中包含的设备连接 ; (3) 信息加密 : 保护机密和 / 或关键数据内容 ; (4) 安保管理 : 保护网络资产, 防止非法存取网络资产 无线通信应满足国际电信联盟和船旗国主管机关对无线频率和功率水平的要求 应采取适当的措施, 以减小由于电磁能量所产生的干扰, 从而确保所有电气设备和电子设备在船舶电磁环境中能正常工作 通信接口及标准 为确保数据在各种系统之间的正常交换, 通信设备应采用标准接口形式 14

19 第 4 章 操控系统 第 1 节 系统目标 总目标 操控系统应能监测及控制所有推进 操纵 导航及执行指定任务的装置 ( 如有时 ) 所需要的系统, 应能确保 : (1) 在预定情况下, 无人艇能够以规定航行模式安全航行 ; (2) 能对影响无人艇安全的重要设备或系统进行监测 报警和保护 ; (3) 在紧急情况下, 有能够保证无人艇安全的应对策略 ; (4) 与无人艇自动化水平相一致 ; (5) 尽可能的降低误操作对无人艇的损害 ; (6) 无人艇具有防被他人窃用的能力 ; (7) 按照既定的原则进行维护和修理 第 2 节 一般规定 一般要求 操控系统的设计 制造 安装和试验, 均应符合本节的有关规定或船旗国有关标准的规定 操控系统相关设备和操控软件应持有船用产品证书或合格证或应经本社认可 无人艇操控系统包括平台操控系统和母船 / 岸基 / 空基操控系统 操控系统应包括操控设备和操控软件 操控设备应包括传感器 控制模块 (CPU) 操控台和操控信息显示装置 其中控制模块应包括智能感知接口 主控制器 执行器 操控软件包括与操控相关的所有程序和软件系统, 如感知系统 导航系统 信息管理处理系统 协同系统 任务执行系统 监测系统 报警系统 安全系统等 操控 监测 报警和保护应设计成使其功能相互独立, 当其中的某一或多个功能发生故障时, 应不影响其他功能的正常工作 其独立型包括 : (1) 在任何情况下, 导致重要机电设备立即停止运行的安全系统应独立于控制系统和报警系统, 使之不受其他系统故障的影响如主柴油机紧急停车, 紧急切断用电设备电源等 ; (2) 机电设备不同单元的安全系统也应各自独立 当其中某一部分的安全系统发生故障时应不妨碍另一部分安全系统的正常工作 感知系统应能利用感知设备实现对环境的感知, 在工作水域感知设备应能保持适当的精度 如以视频采集为主要手段的, 视频图像要保持清晰可见 无人艇可具备两种航行模式 : 远程遥控和自主航行 在特定情况下, 可采用平台就地人工控制方式对无人艇进行维护 平台就地人工控制方式下, 要有适当的措施保护艇上人员的安全 若平台就地人工控制作为一种航行模式存在, 需满足有人艇相关规范法规要求 借助母船 / 岸基 / 空基支持, 无人艇能在特定水域实现安全航行 15

20 操控系统应具有良好的控制品质 操控系统以及被控制的机电设备, 在其全部运行工况范围内应具有满意的特性, 即应能稳定工作, 不会使机电设备受到有害的机械负荷和热负荷, 并具有必要的操控精度 操控系统应能使无人艇在内河和海上航行过程中, 分别遵循 中华人民共和国内河避碰规则 (2003) 和 1972 年国际海上避碰规则 的规定 操控系统应设计成能使无专业计算机知识的人员易于安全操作, 否则应对操作人员进行相关的培训 操控台上应设置紧急停车按钮 该按钮应独立于操控系统, 在紧急情况下能够一键停车 定义 安全系统 系指当发生危及平台主推进装置 电站以及其他重要机电设备的严重故障时, 能使发生故障的机电设备自动产生保护性动作的系统 包括立即停止运行 暂时调整到可以勉强运行的状态以及起动和投入备用设备, 以恢复正常的运行状态等 平台操控系统基本功能要求 平台操控系统至少应能 : (1) 通过无线链路与平台交联 ; (2) 实现对平台的控制 ; (3) 解析和执行母船 / 岸基 / 空基操控系统指令 ; (4) 实现平台及其设备状态监控和电源管理 ; (5) 与执行既定用途的专用设备交联, 对相关设备数据进行处理和管理 ; (6) 提供手动控制优先权 ; (7) 在特定水域的安全航行 ; (8) 平台操控系统至少包含或可与主控制装置 电源管理 操舵装置 通信装置 消防装置 感知系统等进行交互 ; (9) 能与母船 / 岸基 / 空基通过通信系统进行图像信息 视频信息 数据信息传输 ; (10) 能对航行数据等重要数据进行保存 母船 / 岸基 / 空基操控系统基本功能要求 母船 / 岸基 / 空基操控系统至少应能 : (1) 通过无线链路与平台交联 ; (2) 为操作人员提供控制界面 ; (3) 实现对平台的遥控控制 ( 包括提供自主航行任务规划 ); (4) 实现遥控和自主控制切换 ; (5) 显示平台本体上各种设备和电源状态 ; (6) 能够显示平台必要设备或系统的监控信息 ; (7) 能够接收平台感知系统收集的信息, 如视频信息等, 能具有必要信息回放功能 第 3 节 操控设备 平台操控设备配备 应配备足够的传感器和航行设备输入接口来采集当前时间 位置 方向 运动 状态和其他重要信息, 确保无人艇安全航行 16

21 应配备适当的传感器和处理设备评估 显示和记录固定和移动物理环境的危险行为 平台控制模块应预留足够智能感知接口, 以实现对既定用途专用设备的监控和数据采集 平台上应配备足够容量的存储介质存储整个任务时间内操控系统的重要信息 并可以防止非授权的侵入和篡改信息 这些重要信息包括但不限于 : (1) 机电设备重要的报警和决策动作信息 ; (2) 导航系统信息 如与外界时间相一致的航行状态信息 航行设备监控和报警信息 声音信息等 存储介质在规定时间内应可以防水 如无人艇设有平台就地人工控制模式 : (1) 平台应设有手动操控装置, 平台操控台上应设有手动操控转换一键按钮, 该按钮可强制中断远程遥控或自主航行, 将远程遥控或自主航行模式转换为平台就地人工控制模式 转换时, 不应该引起无人艇操控状态的突变 如有必要, 应设置相应措施, 以防止无人艇被盗和误操作 ( 如设置配套密码 ); (2) 平台应设有操控信息显示装置, 能够显示平台最基本的状态信息 母船 / 岸基 / 空基操控设备配备 母船 / 岸基 / 空基控制模块应预留足够的接口, 以实现对指定任务设备数据的监控和显示及满足预设功能需求 母船 / 岸基 / 空基操控台应至少设有两套操控装置互为备用, 其中一套可为手柄遥控装置 母船 / 岸基 / 空基操控台应设有遥控操控按钮, 该按钮可强制中断自主航行, 将自主航行模式转换为远程遥控模式 母船 / 岸基 / 空基应设有操控信息显示装置, 该信息显示装置可以同时显示以下信息 : (1) 无人艇上设备健康状态 设备环境状态 ( 温度和湿度 ) 和电源状态 ; (2) 无人艇基本操纵状态 ; (3) 无人艇周边实时环境 ; (4) 无人艇感知系统状态 ; (5) 无人艇通信信息状态 如存在多个母船 / 岸基 / 空基操控台, 要清晰地显示各操控台所在位置 操控台间的控制能力转换要相匹配, 在转换前需要发出报警信号 同一艘无人艇, 任何时候都只有一个操控台可以控制 如一个母船 / 岸基 / 空基操控台可控制多艘无人艇, 则在远程遥控模式下, 同一时刻, 同一操控台只允许控制一艘无人艇 若能提供相应操作策略, 经评估确保安全后, 则不受该条款限制 平台操控系统的安装与保护 传感器的布置应能真实地反映出被监测参数, 并应易于接近和检修 在难以更换传感器的位置, 还应加装一个备用传感器 传感器应坚固耐用或具有良好的机械保护, 并应有良好的电气绝缘性能和可靠的电气连接端子 平台控制模块的安装处所应考虑防撞 防水 防风雨和防火的完整性 如设有防撞舱壁, 则必须安装在防撞舱壁后 17

22 平台控制模块的布置与安装应便于拆卸 检测和维护 应提供可以识别的文字和格式的系统图和指示供操控系统维护 平台控制模块应有防止固体 粉尘 液体和有害气体进入的措施 平台控制模块所在处所应有环境监控 当周围环境超出控制模块工作环境极限时, 应能自动调节, 同时发出报警信号 当环境条件已威胁控制模块正常工作时, 应有相应的保护措施 平台操控台和操控信息显示装置的布置应便于操作者操作 检测和维护 平台操控台和操控信息显示装置的防护等级应满足其所在环境的需要 (IP 防护等级 ) 平台操控系统的布置与安装应防止受到电磁干扰, 同时不干扰其他系统正常工作 母船 / 岸基 / 空基操控系统的安装和保护 母船 / 岸基 / 空基操控系统的安装载体不限, 但若为便携式控制箱, 其箱体需要有一定的防护措施, 保护内置仪器 如 : 防撞击 掉落 振动及腐蚀等 母船 / 岸基 / 空基操控系统应有一定的防水 防火和抗震措施 母船 / 岸基 / 空基操控系统应防止受到电磁干扰 第 4 节 操控软件 一般要求 适用安装于无人艇及母船 / 岸基 / 空基控制模块, 提供符合入级要求的控制 报警 监测或安全功能的计算机系统, 包括可编程电子系统 ; 不适用于国际海事组织已有具体性能标准的无线电通信 航行设备等 操控软件应能读取 记录和显示传感器采样数据和无人艇重要设备的状态和监控数据, 并以适当的时间间隔进行保存, 这些数据应受到保护, 免受损失或损坏 应采用认可的格式去接收 传递 记录和分析航行数据 航行数据包括但不限于 : 当前时间 位置 艇艏向 运动状态 ( 速度 倾角等 ) 风向等信息, 在整个任务持续时间内保持安全航行, 并可以防止非授权的侵入 操控软件应对无人艇的航行路线与预设路线进行分析, 必要时发出警报 应能识别声光报警信号, 并将相关信号显示在操控信息显示装置上 操控软件需要识别和显示的报警信号见表 航行模式相互转换前需在各操控点醒目位置发出报警信号 应能在母船 / 岸基 / 空基操控台上实现无人艇自主航行路径的设置 ( 无人艇上亦可实现自主航行路径的设置, 但不做强制要求 ) 操控软件的响应应及时准确, 并与无人艇相关设备限制及操纵能力相匹配 系统设计 操控系统的所有方面在设计时, 应考虑人机系统界面 系统应设计成在各种处理情况下为完成所有的功能提供足够的响应时间, 其中需考虑最大负荷量和同时要求的最大工作量, 以及网络的通信速度 操控系统的故障和重新启动不会造成进入非定义或危险状态的过程 当因电源发生故障后重新恢复时, 操控系统应能按照预定的顺序在短时间内重新启动运行, 其功能亦能迅速恢复 18

23 系统的设计应确保系统发生的单一故障不会引起系统其他部分故障或整个系统的故障 ; 该故障应限制在发生故障的模块中 必要时, 可采用冗余设计 ( 如采用备用设备 ), 该设备应能恢复其功能 为便于维修和更换, 硬件应由可替换的模块构成, 并尽可能标准化和组件化 为减少备件的数量, 应减少使用不同的模块 每一可替换组件的构造应设计为可易于安全操作的形式 插入式模块和接头 ( 包括电气连接方式 ) 应有识别标记, 且其设计应确保不会插错 承担重要功能的系统应采用能永久存储的组件进行保存, 以确保所应用的程序 特性曲线和极限值不因断电而丢失或出错 操控软件设计应满足以下要求 : (1) 软件应具有保密性和封闭性 ; (2) 操作系统程序应适应软件使用期内所有阶段期间所进行的开发 安装及其后的修改 ; (3) 应进行软件的系统测试, 并予以文件化 这些测试应包括在各种操作模式下 ( 包括应急情况和在故障情况下的操作 ) 的所有软件功能, 重要的功能组合, 运行特性, 关联性以及使用要求等 如软件有所修改, 其测试也应作相应的改动 ; (4) 软件的设计应使操作者不能修改程序和与船相关的固定数据 操控系统应具有自检功能 所有引发重要功能丧失的故障均应发出视觉和听觉报警信号 操控系统中对影响重要功能且系统本身又无法显示的故障应由独立于计算机的设备显示 操控系统外部供电电源应设有故障监测, 当出现故障时应发出视觉和听觉报警信号 采用冗余系统时, 每一系统应由独立的最后分路供电 报警和安全系统 对被监控的机电设备和监控系统本身的所有故障应在母船 / 岸基 / 空基显示, 并发出报警信号, 以使操控人员知道发生的故障 所有会导致重要机电设备立即停止运行的保护动作的报警应同时发出视觉和听觉报警信号 严重故障的报警光色一般采用红色, 普通故障一般采用黄色 听觉信号应有足够的响度, 并应与火警及其他听觉信号 ( 如释放 CO 2 ) 有明显的区别 报警系统应能对同时发生的所有故障发出报警信号 对某个故障的报警和 / 或对报警的应答不应妨碍对其他同时发生的故障的报警和 / 或应答 报警设备可设有消除听觉报警信号 ( 消声 ) 的装置, 但视觉报警信号应一直保留到故障消除为止 故障消除后, 该报警通道应能自动恢复到正常工作状态 当发生危及主推进装置 电站以及其他重要机电设备的严重故障时, 安全系统应能自动产生保护性动作, 并应发出报警 如因安全系统的动作而导致机电设备停止运行, 则非经人工复位, 该设备不应再自动投入运行 为了避免机电设备发生不必要的运行中断, 安全系统应在报警系统动作后随即以下列方式动作, 使其产生的危害性尽可能低 : (1) 起动和投入备用设备 ; (2) 降低负载或停止运行 安全系统动作后, 应在控制站给出听觉和视觉报警, 以便指示安全系统动作的原因 19

24 设备状态监测 (1) 无人艇需监测参数及相应保护策略如表 表 操控系统 轮 机 电 气 系统 / 设备监测参数显示报警保护策略 通信系统 通信方式 通信状态 故障报警 供电线路故障 1 弱联通 感知系统实时环境 ( 视频 音频 ) 由独立最后分路供电, 且由冗余设计, 切换线路 航行状态 ( 当前时间 位 置 艇艏向 运动状态 导航系统 风向等 ) 航行设备故障 ( 任一航行设备单独显示 ) 系统启动 全船自检 操纵状态 航行模式转换 控制系统 控制位置转换 ; 航行路线偏离参数 供电线路故障 由独立最后分路供电, 且由冗余设计, 切换线路 安全系统 动作监控 显示安全系统动作原因 泵与管系 发动机装置 喷水推进器 ( 如有时 ) 燃油柜低位 回航或停机 舱底水高位 排出舱底水 滑油低压 停机 冷却水或发动机 ( 只针对风冷 ) 高温 停机 主机超速 降速或停机 主机连续三次起动失败 停止起动 主机控制系统故障 停机 喷水泵转速和喷水推进器倒车头位置 操舵装置故障 ( 失电 交主推进装置紧急停车 ( 自主 流断相等 ) 航行模式下 ) 操舵装置 操舵装置馈电线路过载 液压系统循环油箱低位报警 加注 燃油管故障 停机 探火系统电源故障 自动接至蓄电池电源消防遥控或自动起动灭火系统火警 进行灭火 过电流 过电流保护 配电系统 故障电路 选择性保护 过载 / 短路 过载 / 短路保护 主电源 主电源故障 自动切换到应急电源 应急电源 应急电源故障 断开所有用电设备 蓄电池 短路 短路保护电压超限 断开蓄电池连接 蓄电池电蓄电池 推进电动机和推力推进 ( 如进半导体变换器有时 ) 详见表

25 磷酸铁锂电池系统 ( 如有时 ) 磷酸铁锂电池管理系统 详见表 航行和信号设备航行灯及信号灯故障 / 空基声光报警 注 :1 系指无人艇即将超出操控信号覆盖范围或信号忽然被屏蔽转弱的情况等 交互 控制交互界面应遵循人机工程学, 控制功能应便于识别, 功能布局反应其功能 操作方式及重要性, 并符合操作逻辑 根据功能的重要性和相关性, 使显示的信息清楚和易于理解 具有用户友好的人机界而, 屏幕上的内容应合理编排, 它们的表示应限于只与用户有关的数据, 用户操作方便 在图形用户接口系统的每一操作模式中, 可以输出不同的统计信息, 包括报警信息 测量信息 信号异常信息 健康评估结果等, 报警应是优于其他信息的视觉和听觉报警, 并能与其他的各种信息加以明显的区别, 且可以设定分级报警值 当无人艇携带任务设备时, 艇具有与任务设备指挥控制组合信息交换的能力 可采用仪表 显示器等进行参数显示 参数可以单独显示, 也可以选择显示 ; 可用文字显示, 也可以用图形显示 ; 但显示均应清晰明了 指示灯信号的光色一般采用绿色或白色 与计算机配用的显示器及显示要求如下 : (1) 显示器上的显示在明亮的环境条件下应能清晰明了, 对于显示器显示的数据和信息, 操作人员在正常操作位置应能方便读取 ; (2) 显示器应能清楚地显示出所有出现的报警 ; (3) 显示器应以适当的方式显示出故障报警在应答前后的区别, 但不可仅用不同的颜色显示这种区别 ; (4) 应具有存储设备和输出接口, 以便记录和输出故障内容和故障发生的时间 ; (5) 至少应配有一台备用显示器或灯板, 或一台打印机记录故障内容和故障发生时间 ; (6) 正常供电失电时, 显示器应仍能正常工作 ; (7) 如参数显示与报警合用一个显示器时, 显示应不妨碍报警信号 安全要求 操控系统应具有开机全船自检功能 操控系统应能自动纠错, 使危险降到最低 操控系统应可以隔离, 以允许检查和维护工作安全开展 操控系统应有自我保护功能, 当出现潜在操控危险时, 能够降低自动化水平来规避风险, 发生全船失灵的情况下, 能够报警, 释放求救信号 操控系统需进行安全预设, 当操作者涉及程序错误 硬件错误 传感器输入出错 通信安全和数据安全时, 能够给出相应提示, 并根据自动化水平, 给出相应措施 操控系统应预设操控范围, 当接近操控范围边界时, 应向操作者发出警报 如果超出了操作范围限制, 应发出警报 应有相关措施规避由于软件的错误操作造成一个事件风险的升级 对设备的修改或配置变更应给予控制, 限制会造成非预期后果的改变 对系统或模块的升级或更新, 必须经过充分测试, 如失败必须能恢复至安全状态 操控系统必须进行必要的访问控制, 以防止非法访问和无意识的更改 21

26 4.4.6 试验和验证 计算机系统的试验和验证应遵循 钢质海船入级规范 第 7 篇 的要求 22

27 第 5 章 艇体 第 1 节 功能目标 功能目标 艇体的设计 构造应满足其在可预见条件下的强度 水密 风雨密 稳性要 求, 保障无人艇的航行和作业安全 第 2 节 一般规定 适用范围 本章适用于以纤维增强塑料 钢和铝合金为艇体材料的无人艇, 包括高速艇 对于总长 Loa 小于 6m 的无人艇, 其构件尺寸可根据实艇投落试验验证 一般规定 对于结构新颖或用途特殊的无人艇, 如应用本章的任何规定会严重妨碍这些 艇的营运时, 其结构尺寸经本社认可后可另行考虑 无人艇的材料与建造工艺应满足本社 材料与焊接规范 的适用要求或本社 接受的其他标准 若对本章的计算方法 评定标准 制造程序 材料 检验和试验方法, 能提 供相应的试验 理论依据 使用经验, 经本社同意, 可以接受作为代替和等效方法 本社也 接受 ISO 等其他公认标准, 作为等效要求 定义 除另有规定外, 本章有关定义如下 : (1) 总长 Loa(m): 系指从艇的最前端至最尾端结构的水平距离 该长度包括艇的所有结构和组成部件, 如首柱或尾柱 舷墙与艇体 / 甲板的连接件 该长度不包括不影响艇结构完整性的可拆卸部件, 例如艇两端的操纵台 首柱附件 舵 舷外发动机及其安装支架和安装平台 登艇平台 橡皮护舷木及碰垫等 对于双体船, 应分别测量每一个船体的长度, 取其中最长者为总长 (2) 艇长 L(m): 系指艇在满载排水量下, 静浮于水面时, 其刚性水密艇体位于水线处的艇体长度, 但不包括水线处以下的艇体 (3) 满载排水量 (t): 系指艇上所有按规定配备的设备 武备 附件及索具等都装备齐全, 并装满燃油 滑油等艇用备品等, 艇处于满载使用状态时所排开水的重量 ; (4) 满载吃水 d(m): 系指满载排水量静浮水面时, 在艇长 L 中点处由平板龙骨上缘 ( 对纤维增强塑料艇为平板龙骨下缘 ) 量到满载水线的垂直距离 (5) 艇宽 B(m): 系指在艇的最宽处, 由一舷的肋骨外缘量至另一舷的肋骨外缘之间的水平距离 ; 对纤维增强塑料艇为艇体两侧外表面之间的最大宽度, 不包括护舷材等突出物 ; (6) 型深 D(m): 系指在艇长 L 中点处, 沿舷侧由平板龙骨上缘量至干舷甲板边板 ( 甲板艇 ) 下缘或舷侧板顶端 ( 敞开艇 ) 的垂向距离 ; 对纤维增强塑料艇, 由平板龙骨下表面量至干舷甲板边板 ( 甲板艇 ) 上缘或舷侧板顶端 ( 敞开艇 ) 的垂向距离 (7) 最大航速 : 系指艇在满载排水量时以核定的最大持续推进功率在静水中航行能达到的航速 1 具体可参见 ISO 小艇 艇体结构 / 构件尺寸 附录 B 23

28 (8) 高速艇 : 系指其满载排水量时的最大航速 V 同时满足下列两式的艇 : V kn V 10 kn 式中 : 满载排水量 对应的排水体积,m 3 ; V 艇处于满载排水量状态, 并以最大持续推进功率在静水中航行能达到的航速, kn 结构设计原则 艇体结构的设计应使艇能承受整个营运期间可能遭遇的最大外力 艇体纵向构件应尽可能在全艇范围内保持连续 艇体主要横向构件即艇底的肋板 舷侧肋骨与甲板横梁, 应布置在同一横剖面内, 并可靠连接, 构成一个连续而封闭的横向框架 对于型深小于 0.9m 的无人艇, 如艇底外板或舷侧外板无纵向骨材加强, 则应在艇底或舷侧采取折角 折边等措施加强, 并按 要求校核艇体的总纵强度 纵骨架式艇体结构的纵骨间距与横骨架式结构的肋骨间距一般应不大于 500mm 除机舱外, 艇底实肋板的间距 : 对于横骨架式艇, 应不大于 2 个肋位 ; 对于纵骨架式艇, 应不大于 4 个肋位 除另有规定外, 艇底龙骨的间距及龙骨至舭部折角线或舭部圆弧中点的间距应不大于 2m 纤维增强塑料艇体的平板龙骨宽度或帽型龙骨的围长应不小于 0.1B, 其厚度应不小于相邻艇底板厚度的 1.5 倍 ; 金属艇体的平板龙骨的宽度应不小于 600mm, 其厚度应在该位置处艇底板厚度的基础上加厚 1.2mm, 且在整个艇长范围内保持不变 应尽量避免在外板上开口, 如需开口, 则开口角隅应尽可能为圆角, 若需用直角开口, 则应进行足够的加强 可以采用直接计算法校核船体结构, 但船体板厚还需要满足本章规定的最小板厚要求 舱壁布置 总长 Loa 大于 8m 的无人艇应在距首垂线 (5%~15%)L 处设置水密防撞舱壁 尾机型艇的机舱前壁和中机型艇的机舱前 后壁应为水密舱壁 艇体总强度 对于艇长 L 大于等于 15m 的金属艇体高速艇, 如其艇体 ( 或片体 ) 的尺度符合 L/D 大于等于 12, 则应按本社相应规范校核其艇体梁总纵强度 对于所有双体船均应校核其连接桥结构的总横强度和扭转强度 强度衡准和校核方法可参照本社的相应规范 第 3 节 纤维增强塑料艇 一般要求 本节规定适用于以纤维增强塑料为艇体结构材料的无人艇 建造纤维增强塑料艇的工厂需经本社评估 建造厂应对建造施工质量进行严 格控制 24

29 本节规定适用于单层板结构和夹层板结构的无人艇 结构设计原则 艇体结构设计原则除应满足本章 要求外, 还应满足以下要求 : (1) 通常, 艇壳板的结构应通过纵向与横向的扶强材予以加强, 但对夹层结构艇长 L 为 8.0m 以下的无人艇, 且其艇壳板厚度已超出其强度要求以及艇体的形状已提供了加强作用者 除外 ; (2) 允许采用直接计算法设计艇体结构, 但结构计算书应经本社审查 ; (3) 对于无扶强材的艇壳板, 凡艇体横剖面线型上呈小于 130 角的硬点处 ( 如艇底中心 线处 甲板与舷侧板相交处 舷侧折角处以及舷侧设置的连续小平台等 ) 均可作为该处设有 扶强材处理 在计算该处板厚时, 短边长度 s 如为曲面板则应取其曲面的舷长 ; (4) 只要具有足够的强度和刚度, 且与艇体联成一体的双底结构 固定液柜 隔板 内 部构件等可作为扶强材 ; (5) 纤维增强塑料层板的板厚应为不计胶衣及修整复合物或其他非增强材料时的厚度 总强度 对于艇长 L 大于等于 15m, 且 L/D 大于等于 12 的纤维增强塑料艇, 需校核艇 体梁的总纵强度 本条规定的艇体中剖面模数 W 0 要求是以玻璃纤维无捻粗纱正交布铺糊成型 的标准铺层设计单层板的力学性能为基准 对于其他纤维铺层设计, 若其单层板的强度与标 准铺层设计层板的强度不一致时, 艇中剖面模数 W 0 可乘以下列规定的系数 K 进行修正 : K=180/ 式中 : t 层板的极限拉伸强度,N/mm 2, 可取按公认标准进行取样的实测值再乘以合理的安全系数 计算总纵强度时, 通常取船长中点处的艇中横剖面作为校核剖面, 且校核该 艇的艇中基本剖面模数 W, 应不小于按下式计算所得的 W 0 之值 : 25 W 2 fl B C WL 0.7 cm3 0 b 式中 : f 系数, 0.25L 24 f ; L 艇长,m; B 满载水线处的艇宽,m; WL C 艇在满载水线下的方形系数 b 艇体的艇中横剖面对其中和轴的惯性矩 I 应不小于按下式计算所得之值 : I 4.0W o L cm 4 式中 :W 0 按 计算所得的艇中剖面模数值,cm 3 ; L 艇长,m 纤维增强塑料艇的艇中剖面模数 W 的计算 : (1) 所有在艇中 0.4L 范围内连续的艇体纵向构件均可计入艇体中剖面模数 但上述构件上的开孔面积应予以扣除 ; (2) 对采用夹层结构作为部分艇体构件的无人艇, 可引入 相当剖面模数 We 的概念 艇体梁总纵弯曲时, 由若干夹层结构构件组成的艇中相当剖面模数 We 应按下式计算 : W e EY t E I i cm 3 i

30 式中 : E 计算点处材料的弹性模量,N/mm 2 ; Y 计算点至艇中剖面中和轴的垂向距离,cm; E 分别为艇中剖面的各个构件材料的弹性模量 (N/mm 2 ) 和各个构件对艇中剖面 i I i 中和轴的惯性矩 (cm 4 ) 如夹层结构芯材采用泡沫塑料 轻木等无效芯材时, 则计算艇中剖面模数时, 艇中剖面中所有这类夹层构件的芯材不予计入 主机基座与机舱骨架 主机基座的结构应具有足够的强度和刚度 作为主机基座的桁材一般应在每 个肋位处设置横隔板和横肘板, 以确保有效支承 为增加主机基座纵桁的抗压和抗弯刚度, 可采用木材或铝合金型材作主机基 座纵桁的芯材, 但该芯材应与表层纤维增强塑料以及船底板有效连接 同 机舱内的骨架应保持结构的连续性, 避免应力集中 尾封板 尾封板的厚度应不小于舷侧板厚度的 1.2 倍, 其骨材的要求与舷侧骨材要求相 尾封板的设计应确保由舷外机或尾推进装置引起的弯矩和推力传递至艇体结 构时不产生过大的应力 通常, 安装舷外机或尾推进装置的尾封板应采用芯材为胶合板或类似刚性材 料的夹层板 该尾封板的总厚度一般应不小于表 的要求 发动机功率 kw 尾封板总厚度 ( 舷外机 )mm 尾封板总厚度表 尾封板总厚度 ( 尾轴推进装置 )mm 18 至 < 至 < 至 < 至 < 按具体情况作特别考虑按具体情况作特别考虑 局部加强 对高速无人艇受波浪拍击严重区域 ( 一般距首三分之一 L 处的前后 0.15L 范 围内 ), 应采取适当的加强措施 对尾轴架 舵柱及其附体等贯穿艇体处的外板或系泊 拖带的强力点部位的 板应设预埋件并予以适当加强 带板有效宽度 本节规定的骨材剖面模数的要求值均为连带板的最小要求值 骨材带板的有 效宽度 b e 应按下述规定选取 : (1) 带板为单层板时, 取下列算得的小者 : b e s, be 23 t bs mm (2) 带板为夹层板时 : 如芯材为泡沫塑料 轻木等无效芯材时, 取下列算得的小者 : b e s, b e 11d mm 如芯材为胶合板等有效芯材时, 取下列算得的小者 : 26

31 b e s, b e 35d mm 式中 :t 带板为单层板时的带板厚度,mm; d 带板为夹层板时带板的内 外面板厚度中心线的距离,mm; b 骨材的净宽度,mm; s s 骨材间距,mm 骨材或其夹层板带板的芯材若采用松木 胶合板等有效材料时, 其剖面模数 计算可计入芯材的影响 但在计算芯材的剖面积时, 应乘以芯材的弯曲弹性模量与层板材料 的弯曲弹性模量之比 如船体肋骨或纵骨间距满足 的规定不切实际时, 允许间距超过 500mm, 但此时构件尺寸还须满足局部强度和船体总纵强度和刚度的要求 层板的铺层设计 艇体的壳板和构件应根据不同用途选择合适的原材料配合和合理的铺层设计 不同区域的艇体层板厚度应缓慢变化, 过渡区的宽度至少为厚度差的 30 倍 层板试件力学性能要求 纤维增强塑料的层板的试件力学性能指标应满足本社 材料与焊接规范 规 定的最低要求 求得 : 每层以玻璃纤维及其制品增强的层板厚度 t 可按下式或其他公认标准 ( 如 ISO) 1 1 t ( G R G 1 ) W 式中 :W 层板单位面积中的玻璃纤维毡或 / 和玻璃布的纤维总重量,kg/m 2 ; G 层板中总名义玻璃纤维含量比, 可按本社 材料与焊接规范 有关规定确定 ; R 经固化后的树脂比重,g/cm 3, 若无实测数据, 可取 1.2; 玻璃纤维毡或纤维布的比重,g/cm 3 若无实测数据, 可取 2.5 G 局部强度 艇重心处的垂向加速度 (1) 取艇重心处垂向加速度 1% 最大值的平均值 a cg, 作为确定结构设计载荷的设计加 速度值 该设计加速度值可根据船东或设计部门需求, 选择合理的 a 值 ; (2) 艇重心处的设计垂向加速度 a cg 与该艇航行限制规定的有义波高 H 1/3 和艇在该波高 H 1/3 下对应的航速 V H 三者的关系如下 : a cg 1 VH 426 L 1.4 H B 1/ 3 WL 0.07 R mm 3 L B B m/s 2 WL cg WL 50 2 g 式中 :g 重力加速度, 取 9.81 m/s 2 ; V H 艇在有义波高 H 1/3 的波浪中航行的航速,kn; H 1/3 有义波高,m; L 艇长,m; B WL 满载水线处的艇宽,m, 系指艇在满载排水量状态时静浮于水面, 沿满载水线量得的最大型宽 对于多体艇, 系指满载水线处各片体最大型宽之和 ; 艇体重心处横剖面的艇底升角 ( ), 见图 (2), 取 max =30, min =10 ; Δ 满载排水量,t 27

32 图 (2) (3) 将最终的 a cg 值代入上述 (2) 所列公式, 推算出该设计值对应的一组 H1/ 3 ~V H 值, 各类艇航行时的 H 1/3 不必超过下述规定 : 对 1 类艇, 取 H 1/3 =7m; 对 2 类艇, 取 H 1/3 =6m; 对 3 类艇, 取 H 1/3 =4m; 对 4 类艇, 取 H 1/3 =2m; 对 5 类艇, 取 H 1/3 =1m 局部计算压力 (1) 艇底波浪冲击压力 P sl 应按下式计算, 且应不小于按本节 (3) 确定的对应位置处的舷侧压力 : P sl x 1.16K l1 acg d kn/m 2 na 50 式中 : K l1 纵向压力分布系数 艇中前取 K l1=1, 尾端取 K l1=0.5, 尾端与艇中之间用线性插值法求得 ; Δ 满载排水量,t; A 计算压力点的计算面积,m 2 ; 对于板格 :A 通常取不大于 2.5s 2 ; 其中 s 为板格短边长度,m; 对于加强筋或桁材 : 取 A= 承载宽度 跨距 ; 但对于板或骨材,A 最终取值均不应小于 /d; n 片体数, 对单体 : 取 n=1; 对双体 : 取 n=2 ; 分别为艇重心处横剖面与计算点横剖面处的艇底升角 ( ), 见图 x (2), 它们的最大值与最小值均为 30 与 10 ; a 设计垂向加速度,m/s 2, 按本节 取值 ; cg d 满载吃水,m (2) 双体无人艇连接桥底压力 P wd 由下式确定, 且应不小于按本节 (3) 确定的 对应位置处水线以上舷侧压力 : H tx Pwd=K l 2 acg 1- kn/m 2 A CL 式中 : K l 2 纵向压力分布系数 按以下规定取值 : 艇首 L/3 区域 : 对于双体无人艇, 取 K l 2 =2.6 ; 艇中以后区域 : 取 K l 2 =1.3 ; 艇首 L/3 与艇中之间的区域, 用线性插值法求得 ; Δ A a 同上述 (1); cg

33 H tx 连接桥底压力计算点在设计水线以上的高度,m, 但最大值不得超过 CL; C 系数,C=( )L, 式中 :L 艇长,m (3) 舷侧波浪冲击压力 P s 由下式确定 : P 9.81h kn/m 2 s P sl 式中 :h 从舷侧板最低点到舷侧处干舷甲板上缘或舷侧顶板上缘的垂直距离,m; P 该处艇底的波浪冲击压力,kN/m 2 sl (4) 露天甲板计算压力按下式计算 : P K L C kn/m 2 d l3 0.2 式中 : K l3 纵向压力分布系数 舯前取 Kl3 1.0, 尾端取 Kl3 0.75, 尾端与艇中之间用线性内插法取得 C 系数 : 对 1 类艇, 取 C=10.6; 对 2 和 3 类艇, 取 C=7.6; 对 4 类和 5 类艇, 取 C=4.6 (5) 舱壁计算压力按下式计算 : 水密舱壁 防撞舱壁及其扶强材 =10h kn/m 2 液体舱壁及其扶强材 P =10 h d +10 kn/m 2 h 式中 :h 板的下缘或扶强材跨距的中点至上甲板的垂直距离,m; h 板的下缘或扶强材跨距的中点至液舱顶的垂直距离,m d 层板结构尺寸 (1) 单层板的最小板厚 t min 按下式计算 : K 式中 :K o 系数, 由表 (1) 查取 ; L 艇长,m 表 (1) 系数 P h P d 艇底外板连接桥底板 P h 舷侧板 t min 0 甲板板 mm 水密舱 舱壁 防撞舱 液舱 机座 K o L (2) 单层板的厚度 t 应不小于按下式计算所得之值 : t 44.8Cs P fnu mm 式中 :C 板格长边 l 与短边 s 之比的修正系数, 按如下取值 : l l C 如 l /s <2 ; s s C 1.0 如 l /s 2 ; fnu 层板的极限弯曲强度,N/mm 2, 可取按公认标准进行取样的实测平均值再乘以合理的安全系数 ; P 艇体局部强度计算中, 构件单位面积上承受正压力的设计值, 按本节 计算 ; 29

34 s 板格短边长度, 取该板格长边上两相邻骨材的间距, 但应扣除帽型骨材的底边宽度,m ; l 板格长边长度, 取该板格长边上骨材的跨距,m (3) 夹层板面板的最小厚度 ( 单面 ) t min 按下式计算 : t min K0 L mm, 且不小于 2.0mm, 对于外面板 1 ; t K L-0.5 mm, 且不小于 1.5mm, 对于内面板 2 ; min 0 式中 :K 0 系数, 由表 (3) 查取 ; L 艇长,m 系数 艇底外板连接桥底板 舷侧板 甲板板 水密舱 舱壁 防撞舱 液舱 Ko 表 (3) 机座 (4) 夹层板的总厚度 t 应不小于按下式计算所得之值 : sp t K 1 mm c 式中 :γ 两面板厚度中心线的距离与两面板平均厚度之比, 且 γ 6; 夹层板芯材的极限剪切强度,N/mm 2, 可取产品制造厂提供的性能数据或按公 c 认标准进行取样的实测平均值再乘以合理的安全系数 K 系数 : 对聚氨酯泡沫塑料芯材夹层板,K= γ, 且 K 1; 对聚氯乙烯泡沫塑料芯材夹层板,K= γ, 且 K 1; 对胶合板芯材夹层板,K 取 1.0 对其他芯材夹层板,K 另行考虑 P s 见本节 (2) 骨材弯曲强度 (1) 骨材的剖面模数 W 应不小于按下式计算所得之值 : 2 l sp W K 式中 : fnu fnu 层板的极限弯曲强度,N/mm 2, 可取按公认标准进行取样的实测平均值再乘 以合理的安全系数 ; l 骨材跨距,m, 当骨材端部设置肘板时, 跨距点可取在肘板长度之半处 ; 当骨材端部不设置肘板时, 跨距点取在骨材端部 对艇底强骨材 ( 如龙骨 实肋板 纵桁等 ), 则与之相交的舱壁可作为该强骨材的端点 对甲板强骨材 ( 强横梁 纵桁等 ), 则除舱壁外, 与之相交的支柱点也可作为该强骨材的端点 ; K 系数, 由表 (1) 查取 ; s P 见本节 (2) 1 外面板 系指板的一个侧面持续受到液体的浸沉或可能受到局部机械磨损或冲击载荷 2 内面板 系指板的另一个不承受上述载荷的侧面 30

35 名称 艇底连接桥底 表 (1) K 龙骨 强肋骨 实肋板 强横梁 纵桁纵骨 肋板 肋骨 横梁 扶强材 舷侧 甲板 水密舱壁 400 液体舱壁防撞舱壁 480 (2) 对龙骨如按上述 (1) 计算剖面模数不切实际时, 其剖面模数可另行考虑, 但至少应同时满足下述条件 : 1 中内龙骨的剖面模数应至少为该处实肋板剖面模数的 1.5 倍, 旁内龙骨的剖面模数应与该处实肋板的剖面模数相当 ; 2 艇体总纵强度要求 桁材剪切强度 (1) 桁材的有效腹板面积 A e 按下式计算 : A 0. 01h t cm 2 端部无肘板 A e e W W W 0. 01h t A cm 2 端部有肘板 W e 式中 : h W 计算剖面处减去开孔后的腹板有效高度,mm; t W A e 纤维增强塑料腹板的总厚度,mm; 端部有肘板时的附加剪切面积,cm 2, 按肘板面板的水平倾角 θ 取值, 见图 (1) 当 θ=45 时, A e =0.9 f 1 ;θ=0 时, 可用插入法求取 Ae 其中 1 =0;θ 为中间值时, A e f 为计算剖面处肘板面板的截面积,cm 2 图 (1) (2) 按上述 (1) 计算所得的有效腹板面积 A e 应不小于按下式计算所得之 A e min 值 : 31

36 式中 : l P 见本节 ; A emin 25.5slP 许用剪切应力,N/mm 2 ; 当腹板为层板时, 取 = u ; 当腹板为夹层板时, 取 为下列两式计算值的小者 ; E E G 0.3 f c c 0.4Gc 其中 : u 层板的极限剪切强度,N/mm 2 ; 45 E 夹层板面板沿 45 方向的压缩弹性模量,N/mm 2 ; f E c 芯材的压缩弹性模量,N/mm 2 ; G c 芯材的剪切弹性模量,N/mm 2 ; 见本节 (4) 第 4 节 钢质艇 一般要求 本节规定适用于以钢为艇体结构材料的无人艇 艇体结构设计原则除应满足本章 要求外, 还应满足以下要求 : (1) 计入总纵强度的艇底龙骨的腹板应穿过水密横舱壁, 或保持等效连续 ; (2) 机舱的每个肋位应设置实肋板, 在推力轴承处须另行加强 对于纵骨架式非高速艇的机舱区域, 允许每隔一个肋位设置实肋板 ; (3) 机舱内的主机座前后端须设置实肋板 ; (4) 尾封板的厚度应不小于舷侧板的厚度, 但当尾封板上安置推进装置时, 尾封板的厚度应不小于舷侧板厚度的 1.2 倍 钢质艇的艇体总强度应满足本章 的规定 计算板厚取整规定为 : 计算所得的板厚, 如小数等于或小于 0.25mm 时, 可予 以不计 ; 大于 0.25mm 且小于 0.75mm 时, 应进为 0.5mm; 等于或大于 0.75mm 时, 应进为 1.0mm 计算骨材剖面模数时, 骨材带板的有效宽度 b e 应按下述规定选取 : 对于次要骨材 : b e s ; 2 / 3 l 对于主要骨材 : b e 0.3s, 但不大于 l / 5 s 艇体结构的构件尺寸 艇重心处的垂向加速度和艇体局部计算压力的要求与本章 和 的规定相同 板厚 (1) 最小板厚 t min 应不小于按下式计算所得之值 : 3 t K L mm min 0 32

37 式中 : K 0 系数, 查表 (1) 表 (1) 构件名称 K 0 艇底外板 1.40 连接桥底板 1.30 舷侧外板 1.30 主甲板板 纵骨架式 :1.10 ( 不小于 3mm) 横骨架式 :1.30 舱壁板 1.00 主机座 * 1.90 * 任何艇型高速艇的主机座 ( 包括面板和腹板 ) 的最小板厚, 均按 (2) 板厚度 t 应不小于按下式计算所得之值 : t K C C s P S t K L 计算 式中 :K 1 系数, 查表 (2); s 骨材间距,m, 通常指纵骨间距, 对桁材或肋板为其承受面积的宽度 ; P 设计压力, 按本章 要求计算所得值 ; 材料屈服强度,N/mm 2 ; S mm C 1 曲率板的折减系数,C 1 =1-0.5 s/r,r 为板的曲率半径,m; C 2 板格长边 l 与短边 s 之比的修正系数, 按如下取值 : l l C s s C 如 l /s 2 min 2 如 l /s <2; 式中 : l 板格长边长度, 见 (2), m 3 0 系数 K 1 表 (2) 舷侧横舱壁 名称 K 1 首垂线 0.1L 处艇中 0.4L 处尾垂线 0.1L 艇底 连接桥底 甲板 近艇底 近中和轴 20.5 纵骨架式 :20.5 横骨架式 : 近甲板 纵骨架式 :20.5 横骨架式 : 防撞舱壁 21.5 水密舱壁 19.0 液舱舱壁 21.5 纵骨架式 :20.5 横骨架式 :21.5 (3) 艇底组合型材 ( 包括机座 ) 应满足下列要求 : 1 腹板最小板厚 t min 应不小于按下式计算所得值 : 33

38 h S tmin mm 式中 :h 腹板高度,mm; 型材材料的屈服强度,N/mm 2 S 2 面板最小板厚 t min 应不小于按下式计算所得值 : b S tmin mm 式中 :b 面板宽度,mm; 型材材料的屈服强度,N/mm 2 S 骨材弯曲强度 (1) 骨材剖面模数 W( 包括带板 ) 应不小于按下式计算所得之值 : 2 l sp W K cm 3 式中 :K 2 系数, 查表 (1); P S 同本节 (2) 舱 壁 名称 2 S 次要骨材 纵骨横梁 肋骨 肋板扶强材 系数 K 2 表 (1) 主要骨材 龙骨 强肋骨 实肋板 强横梁 纵桁 艇底 连接桥底 舷侧 甲板 防撞舱壁 液舱壁 水密舱壁 骨材剪切强度 (1) 纵骨端部的有效剪切面积 A e 应不小于按下式计算所得之 A e min 值 : A e S l s sp min cm 2 有效剪切面积 A e 应按下式计算 : A = 0.01ht cm 2 式中 : h 纵骨腹板高度,mm; t 纵骨腹板厚度,mm; P s S 同本节 (2) e (2) 桁材端部的有效剪切面积 A e 应不小于按下式计算所得之 A e min 值 : 有效剪切面积 A e slp 13.5 min cm 2 A e 应按下式计算 : A 0. 01h t cm 2 端部无肘板时 ; A e e W W W W e S 0. 01h t A cm 2 端部有肘板时 ; 34

39 式中 : h W 计算剖面处减去开孔后的腹板实效高度,mm; t W 腹板厚度,mm; P s S 同本节 (2) A e 端部有肘板时的附加剪切面积, 按肘板面板的水平倾角 取值, 见本章图 (1) 当 =45 时, A e =0.9 f 1 ; =0 时, 时, 可用插入法求法 f 1 为计算剖面处肘板面板的截面积,cm 2 A e =0; 为中间值 第 5 节 铝合金艇 一般要求 本节规定适用于铝合金艇体结构的无人艇 艇体结构设计原则应满足本章 的要求 艇体总强度应满足本章 的相关要求 计算板厚的取整规定, 与本章 条规定相同 骨材带板有效宽度 b e 的选取, 与本章 条规定相同 艇体结构的构件尺寸 艇重心处的垂向加速度和艇体局部计算压力的要求与本章 和 的规定相同 板厚 (1) 最小板厚 t min 应不小于按下式计算所得之值 : 3 t K L mm 式中 : K 0 系数, 查表 (1); L 艇长,m min 构件名称 K 0 艇底外板 1.55 连接桥底板 1.40 舷侧外板 1.40 主甲板板 0 系数 K 0 表 (1) 纵骨架式 :1.40 横骨架式 :1.50 舱壁板 主机座 注 :1 任何船型高速艇的主机座的最小板厚, 均按 (2) 板厚度 t 应不小于按下式计算所得之值 : t K L 计算 min t KC C 1 2 s P SW mm 式中 :K 系数, 查表 (2); s 板格短边长度, 见 (2), m; 35

40 P 设计压力, 按本章 要求计算所得值 ; 铝合金板材焊接后的屈服强度,N/mm 2, 取铝合金板材退火状态的屈服强度 SW p0.2, 见本社 材料与焊接规范 的有关规定 ; C 1 曲率板的折减系数,C 1 =1-0.5 s/r,r 为板的曲率半径,m; C 2 板格长边 l 与短边 s 之比的修正系数, 按如下取值 : l l C 如 l /s <2 ; s s C 如 l /s 2 ; 式中 : l 板格长边长度, 见 (2), m K 板 纵骨 次要骨材横梁 肋骨 肋板 扶强材 表 (2) 主要骨材龙骨 桁材 强肋骨 实肋板 强横梁 艇底 连接桥底 舷侧 甲板 舱 壁 防撞舱壁 液舱壁 水密舱壁 (3) 艇底组合型材 ( 包括机座 ) 应满足下列要求 : 1 腹板最小板厚 t min 应不小于按下式计算所得值 : t min h 50 SW 125 mm 式中 :h 腹板高度,mm; SW 铝合金型材焊接后的屈服强度,N/mm 2, 取铝合金退火状态的屈服强度 p0. 2 本社 材料与焊接规范 的有关规定 2 面板最小板厚 t min 应不小于按下式计算所得值 :, 见 t min b 12 SW 125 mm 式中 :b 面板宽度,mm; SW 铝合金型材焊接后的屈服强度,N/mm 2, 取铝合金退火状态的屈服强度 p0. 2 材料与焊接规范 的有关规定, 见本社 骨材 (1) 骨材弯曲强度要求的剖面模数 W( 包括带板 ) 应不小于按下式计算所得之值 : 2 l sp W K cm 3 式中 :K 系数, 查表 (2); P 同本节 铝合金骨材焊接后的屈服强度,N/mm 2 按以下情况选取: SW SW 36

41 1 除舱壁扶强材外, 所有部位的次要骨材的屈服强度均采用铝合金焊接后的屈服强度 SW, 取铝合金板材退火状态的屈服强度 p0. 2, 见本社 材料与焊接规范 的有关规定 ; 2 除艇底及连接桥底的主要骨材外, 所有其他部位的主要骨材均可采用铝合金材料的屈, 见本社 材料与焊接规范 的有关规定 ; 服强度 p 若为铆接结构, 取 SW 0.9 p0. 2 (2) 骨材的剪切强度要求与本章 相同, 其中 p0. 2 为铝合金材料的屈服强度 第 6 节 门 盖等设施 一般要求 露天甲板上的舱口应设有风雨密关闭装置 风雨密门和舱口盖的强度应与周 围结构的强度相当 干舷甲板以下的舷侧部位, 一般不应设置舷窗 如需设置舷窗, 则舷窗应设 置带有铰链的内侧舷窗盖, 其装置应能有效地关闭和确保水密 防撞舱壁上不允许设置门, 可允许设置用螺栓固定的水密人孔盖 水密舱壁 上应有水密装置, 该装置应确保水密, 且航行时保持关闭 门 盖等设施的最低密性要求及其试验方法应满足本社的相关要求 第 7 节 稳性 完整稳性 无人艇的稳性要求应符合无人艇船旗国主管机关及航行水域的有关规定 艇的稳性计算虽已符合本节的要求, 但岸基人员仍应注意艇的装载和气象 海况, 谨慎驾驶和操作 在无人艇遭遇特殊情况或紧急情况而采取应变措施时, 应注意艇的 稳性, 防止发生倾覆的危险 本社接受其他公认的标准 ( 如 ISO) 作为本节的等效要求 第 8 节 舾装 舵设备 对设有舵和舵杆的无人艇, 舵和舵杆的结构材料 设计和连接结构一般应符 合本社相应的规范或本社接受的标准 操舵装置应符合第 6 章的有关规定 系泊设备 无人艇系泊设备的配备应适合无人艇预期的航行条件和结构形式 系泊设备 的配备为非强制性要求 对于 L 为 12m 以上的艇一般配备 2 根系泊索 每根纤维系索应根据艇长和水 线长的平均值及其破断力按 游艇入级与建造规范 表 确定 系索直径应不小于 15mm 艇的首 尾及两舷应设置适量的系柱或羊角 总长 Loa 大于 6m 的艇, 艇首 尾至少应分别装设 1 个系柱或羊角 37

42 艇的两舷应设有护舷橡胶及防碰垫等保护设施, 避免在艇停靠码头或平时系泊在码头边时舷侧与码头反复碰撞引起的艇体损伤 若无人艇采用拖带作业, 其拖带缆桩的布置 强度及设备配备可参照本社的相应规范 结构加强 凡用以固定系索的属具 ( 如带缆桩 羊角 ) 的安装处下方的艇体结构应予以加强, 使之能承受所受的拉力 如用以固定系索属具 ( 如带缆桩 羊角 ) 采用螺母和螺栓紧固, 则在安装处应采用适当的垫圈或复板 第 9 节 收放系统 一般要求 采用转出式起放无人艇时, 母船在任何一舷横倾 5 纵倾 2 的情况下能布放 和回收艇 ; 采用其他形式起放无人艇时, 母船在任何一舷横倾 10 和纵倾 5 的情况下能布放 和回收艇 动力起艇或手动起艇时, 在任何失去动力的情况下均不得出现艇下落现象 无人艇及其收放系统应能满足抗冲击要求 母船 无人艇及其收放系统的系泊试验和航行试验应按照本社规定的相关要 求执行 38

43 第 6 章 轮机 第 1 节 功能目标 一般要求 艇上的所有机械设备以及相关的管系和附件 : (1) 其设计和构造应适合它们的用途 ; (2) 其设计应注意到结构所用的材料 设备用途以及会遇到的工作条件和环境条件 尽实际可能的降低发生火灾和爆炸的风险 人员及无人艇的安全, 免受机械设备或系统事故的危害 应确保机械设备或系统能够按照既定的原则进行维护和修理 第 2 节 一般规定 一般要求 无人艇的主推进装置和辅助机械装置 泵 风机和管系的设计 制造 安装和试验应符合本章的相应规定 轮机装置和设备应持有船用产品证书或应经本社认可或合格证 主机 齿轮箱和主推进轴系中的螺旋桨轴 中间轴应持有船用产品证书或经本社认可 后退措施 推进装置应具有改变推进方向的能力, 以确保在所有正常情况下都能准确地控制无人艇 通风 机舱或其它可能积聚可燃气体的处所应有良好的通风, 以确保其中的机器在任何气候条件下全功率运转时机舱内有足够的空气, 从而确保机器的正常运转 通道 机舱各种设备的布置, 应有便于操纵和维修的防滑通道 ; 如无人艇尺寸较小, 设置通道确有困难, 可免除本条要求 密封 各种管路 传动杆通过水密舱壁时, 应确保水密 轴系通过水密舱壁处应设有填料箱, 其设置应便于接近和维修 试验 轮机装置安装完毕后, 应按审批的试验大纲进行系泊和航行试验 第 3 节 泵与管系 一般要求 39

44 对无人艇安全重要的管系 阀件和附件应用钢 铸铁 铜 铜合金或其他适合于其用途和工作环境条件的材料来制造 燃油箱柜 燃油箱柜的结构 布置等应符合下列规定 : (1) 置放燃油箱柜处所应能确保有效通风 ; (2) 燃油箱柜安装前应进行水压试验, 试验压头应达到箱柜顶最高点以上 2.4m, 水压试验时不允许出现漏泄现象 ; (3) 燃油箱柜及燃油管法兰接头不应位于发动机排气管的正上方, 且其间距应大于等于 450mm; (4) 燃油箱柜上应装有泄放装置 液位测量装置 空气管 空气管内径应不小于注入管内径 液位计禁止使用塑料管 燃油箱柜下面应设置滴油盘或采用等效的简易装置 ; (5) 燃油舱柜不应布置在防撞舱壁之前, 如无防撞舱壁, 则应尽量靠后设置 柴油箱柜应有足够的强度, 其最小壁厚应符合表 的规定 表 材料燃油箱柜最小壁厚 (mm) 奥氏体铬镍合金钢 1 含铜量不大于 0.1% 的铝合金 2 防腐处理过的钢板 1.5 纤维增强塑料 聚乙烯 燃油管路 燃油管路应采用无缝退火铜管 铜镍合金管或等效性能的金属管制成 柴油管路也可采用铝合金管 燃油管路采用软管时, 应采用有保护的耐火耐油软管 排气管路 主机排气管路应包扎绝热材料, 绝热层表面温度一般应小于等于 排气管路一般应向上导出, 若须经船侧或船尾导出时, 应防止海 ( 江 ) 水倒灌 排气管与船体的连接应确保水密 舱底水设施 舱底水系统的设置应能在舱底水高位报警时及时排除舱底水 报警装置 燃油箱柜应设有低位报警装置 设有推进机械的水密分隔舱室, 或对艇安全重要的的其他舱室 ( 空舱除外 ), 应装设舱底水高位报警装置 母船 / 岸基 / 空基操控处应能声光显示上述报警信号 在自主航行模式下, 对上述报警应有适用的应对措施 40

45 第 4 节 发动机装置 一般要求 除持有船用产品证书的船用柴油机可直接装船以外, 若采用其他发动机作主机时, 应经本社检验和试验, 满足船舶使用条件后, 经本社认可后方可装船使用 主机应具有良好的低速工作性能 对于中速机, 其最低稳定工作转速应小于等于额定工作转速 40%; 对于高速机, 其最低稳定工作转速应小于等于额定工作转速 45% 驱动推进装置的每一台发动机应装有可靠的调速器和超速保护装置, 并符合下列规定 : (1) 调速器应使其转速不超过额定转速的 115%; (2) 超速保护装置应独立于调速器, 并能防止发动机转速不超过额定转速的 120% 驱动发电机的每一台发动机应有调速器和安全装置, 并符合下列规定 : (1) 突然卸去额定负荷或在空负荷突加 50% 额定负荷, 稳定后再加上余下的 50% 负荷时, 其瞬时调速率和稳定调速率应分别不大于额定转速的 10% 和 5%, 稳定时间 ( 即转速恢复到波动率为 ±1% 范围的时间 ) 应不大于 5s; (2) 发动机额定功率大于 220kW 时, 应装设独立于调速器的超速保护装置, 以防止发动机转速超过额定转速的 115% 在平台 母船 / 岸基 / 空基操控处, 应设有能迅速切断燃油或其他有效的应急停车装置, 应急停车装置应设有防止误操作的设施 发动机应装设转速表和其他必要的测量仪表 电控发动机的电控系统, 应具有稳定调整和超速保护的功能 主机遥控操纵的调速范围应不超过额定转速的 1.03 倍, 并应能维持主机最低工作稳定转速 艇上所设起动装置在不补充能源的情况下, 应能对主机从冷机连续起动大于等于 6 次 ; 对辅机的连续起动次数大于等于 3 次 设置在机舱内的风冷发动机, 其进 排气管道及冷却风道应合理布置 发动机的安装 发动机的安装应符合下列要求 : (1) 主机机座应尽可能采用公共机座, 且具有足够刚性 ; (2) 主机和齿轮箱的紧配螺栓数量一般各应大于等于 2 只, 或按产品说明书的要求安装 ; (3) 机座垫片的厚度 : 铸铁垫片应大于等于 12mm, 钢质垫片应大于等于 6mm 舷外挂机的特殊要求 舷外挂机应用贯穿螺栓或等效设施可靠地固定在艇的尾封板上 安装舷外挂机的尾阱应有足够的尺寸, 以满足舷外挂机各运转工况的需要 舷外挂机的操纵电缆和燃油软管应有效密封 ; 油 气软管的连接处不应有泄漏 如穿过船体结构应有效密封 舷外挂机原则上应使用柴油 参数显示及报警装置 主机应设有下列报警装置 : (1) 滑油低压报警装置 ; (2) 冷却水或发动机 ( 只针对风冷发动机 ) 高温报警装置 ; (3) 超速报警装置 ; 41

46 (4) 连续 3 次起动失败的报警装置, 并停止起动 ; (5) 遥控系统故障的报警装置 功率大于 35kW 的发电机原动机, 应设有滑油低压报警装置 母船 / 岸基 / 空基操控处应能显示主机或螺旋桨的转速及转向 起动空气压力或起动蓄电池电压 母船 / 岸基 / 空基操控处应能声光显示上述报警信号 无人艇在自主航行模式下, 对上述报警应有适用的安全应对措施 第 5 节 轴系与推进器 一般要求 轴材料的抗拉强度一般应在下列范围内选择 : (1) 碳钢和碳锰钢为 410 ~ 760 N/mm 2 ; (2) 合金钢不超过 800 N/mm 主推进轴系应能承受足够的倒车功率 主推进装置中滑动轴承温度应小于等于 70, 滚动轴承温度应小于等于 轴的直径 轴的直径 d 应大于等于按下式计算的值 : d N n 560 R 160 e 100 K 3 ( ) e m mm 式中 : K 系数, 按下列规定取值 : 与法兰为整体的中间轴 推力轴 ( 无键安装时 ), 取 K =1.00; 与法兰为整体的中间轴 推力轴 ( 有键安装时 ), 取 K =1.10; 无键安装的螺旋桨轴 ( 从桨毂前端至相邻轴承前端的轴 ), 取 K =1.22; 有键安装的螺旋桨轴 ( 从桨毂前端至相邻轴承前端的轴 ), 取 K =1.26; 其余部分的螺旋桨轴, 取 K =1.15; N e 轴传递的额定功率,kW; n e 轴传递 N e 时的转速,r/min; R m 轴材料的抗拉强度, 对于中间轴 : 若 R m >760N/mm 2 时, 取 760N/mm 2 ; 对于螺旋桨轴, 若 R m >600N/mm 2 时, 取 600N/mm 2 当采用合金钢或不锈钢时, 对于中间轴 螺旋桨轴, 若 R m >800N/mm 2 时, 取 800N/ mm 轴材料为合金钢或不锈钢时, 轴的直径可取上式计算值的 0.9 倍 联轴器与螺栓 联轴器用键安装到轴上时, 键材料的抗拉强度应大于等于轴材料的抗拉强度, 键受剪切的有效面积 BL 应大于等于按下式计算所得之值 : 式中 : B 键的宽度,mm; 3 d BL mm d m L 键的长度,mm; d 由 确定的中间轴直径,mm; 42

47 d m 键中部处轴的直径,mm 联轴器法兰连接的紧配螺栓直径 d f 应大于等于按下式计算的值 : d f 0.65 d ( Rm 160) mm DZR 3 mb 式中 : d 本节 确定的中间轴直径,mm; 值 : Z 紧配螺栓数目, 应不少于螺栓总数的 50%; D 螺栓孔的中心圆直径,mm; R m 中间轴材料的抗拉强度,N/mm 2 ; R 螺栓材料的抗拉强度, 应大于等于中间轴材料的抗拉强度, 但小于等于 1.7 mb 倍中间轴的抗拉强度, 且小于等于 1000N/mm 如采用普通螺栓连接时, 则螺栓的螺纹根部直径 d n 应大于等于按下式计算的 d n 25 N n e e 10 DZR 6 mb mm 式中 : N e 轴传递的额定功率,kW; n 轴传递 N 时的转速,r/min; e e Z 普通螺栓数 航行浅滩水域轴系的加强 航行于冰区或水下有硬物的水域, 其推进轴系的中间轴 推力轴和螺旋桨轴的直径应按 确定的轴径增加 10% 离合器换向 离合器应具有任意离合转速大于等于主机额定转速 60% 的能力 离合器的换向时间应小于等于 15s 螺旋桨 螺旋桨应可靠地固定在尾轴上, 紧固螺母螺纹的旋向应与尾轴顺车方向相反 螺旋桨及其附件的固定螺钉 螺母等, 均应有可靠的防止松动措施 如采用环氧树脂粘接时, 应经本社认可 铸造的螺旋桨不允许有有损强度的裂纹 气孔 疏松 夹渣 浇注不足等缺陷 ; 钢板焊接的螺旋桨不允许有裂纹 卷边 漏焊等缺陷 对于钢板焊接螺旋桨其板厚应大于等于 5mm 螺旋桨加工完成后一般应作静平衡试验 对于用键安装的螺旋桨, 应满足下列要求 : (1) 键受剪切的有效截面积应满足 的要求 ; (2) 若用键安装螺旋桨时进行过盈推入, 则键的尺寸可适当减小, 但应提供试验结果或使用经验的相关资料, 经本社同意后采用 ; (3) 螺旋桨轴的圆柱体与轴圆锥体交界处, 不应有凸肩或圆角 ; (4) 轴上键槽的前端到轴锥部大端的距离应大于等于 0.2 倍锥部大端的直径 对汤匙形键槽, 轴上键的前端到轴锥部大端的距离应大于等于 0.2 倍锥部大端的直径 ; (5) 桨毂和键的顶端一般应有 0.3~1.0mm 的间隙, 键槽底部应有光滑的圆角, 键的两 43

48 侧应与轴和桨毂的键槽稍过盈配合, 一般用 0.03mm 塞尺检查时不应插入 喷水推进器 喷水推进器应能承受所有运转工况下的负荷 喷水推进器泵轴的直径应符合本节 的有关规定 喷水推进器的安装, 包括轴系对中, 应使推进系统在所有运转工况下安全工作 喷水推进器的泵壳体应进行 1.5 倍设计压力的液压试验 喷水推进器若采用油润滑轴承, 其轴密封装置应为认可型, 以防海 ( 江 ) 水进入水泵的油润滑部件 喷水推进器的方向控制装置应能在平台或母船 / 岸基 / 空基操控处进行操纵 应在平台或母船 / 岸基 / 空基操控处设有显示喷水泵转速和喷水推进器倒车头位置的指示装置 第 6 节 操舵装置 一般要求 操舵装置应能确保航行时对船舶航向可靠的操纵 无人艇应设有应急操舵装置, 如具有 2 台及以上的舵机装置动力设备, 则可免设应急操舵装置 操舵装置一般应装设舵角限制器, 舵角限制器的安装位置应比最大转角大 航行于急流航段的无人艇的动力操舵装置, 还应备有应急能源, 应急能源可为蓄能器 操舵时间要求 应满足无人艇在最大营运前进航速时, 从一舷 35 至另一舷 30º 所需时间不超 过下列规定 : (1) 急流航段为 15s; (2) 内河其他航区为 20s; (3) 海上为 28s 操舵装置动力设备的应急能源, 应能满足船舶在 60% 最大营运前进航速时 ( 一 般相当于 36% 的转舵扭矩 ), 舵从一舷 15 至另一舷 15 的转舵时间不大于 15s 报警装置 动力操舵系统每一液压系统的循环油箱应设低位报警装置, 且能在母船 / 岸基 / 空基操控处发出声光报警信号 应设有动力操舵系统的动力源发生故障的报警装置 母船 / 岸基 / 空基操控处应能显示上述声光报警信号 无人艇在自主航行模式下, 对上述报警应有适用的安全应对措施 1 最大营运前进航速系指 : 船舶在最大吃水情况下, 螺旋桨转速为最大值以及相应的主机为最大持续功率时保持营运的最大设计航速 44

49 第 7 节 消防 一般要求 艇上所配备的消防用品应持有船用产品证书或经本社认可 灭火设备应保持良好状态, 并能随时使用 结构防火 机舱等易失火处所应采用不燃材料或阻燃材料或等效材料制成的防火结构进行围蔽 机舱等易失火处所限界面一侧的表面 ( 包括隔热材料表面 ) 应采取措施防止油类的吸附 母船 / 岸基 / 空基操控处应能及时关闭机舱油柜 停止油泵和通风机运转 机舱等易失火处所的通风口应能在该处所失火时自动关闭 柴油机高压油管保护措施 位于高压燃油泵与燃油喷油器之间的所有外部高压燃油输送管路, 应设有一个能够容纳因高压管路破裂对漏出的燃油加以保护的套管管路系统 这种套管包括内装高压燃油管的外管, 构成一固定组装件 套管管路系统还应包括一个收集漏油的装置, 以及一个燃油管故障报警装置 可采用适当的围蔽 ( 如采用防护外壳或者防溅挡板等型式 ) 为高压燃油泵和燃油喷嘴以及之间的高压燃油管路提供保护, 而不必满足上述 的要求 探火 机舱应设有自动探火报警系统 探火系统正常供电的电源发生故障时, 应自动接至蓄电池电源, 且应在母船 / 岸基 / 空基操控处显示声光报警信号 探火系统本身的故障报警应和火警有所区别 火警探测器在机舱内安装的位置, 应使可能发生的失火点都可以检测到 机舱内设置的探测器, 其型式应不受机舱内通常的灰尘 气流 油雾 热气的影响而产生误报警 灭火 无人艇灭火系统应满足下列要求 : (1) 灭火剂应适合于扑灭机舱火灾, 灭火剂释放后应能充斥整个处所 ; (2) 灭火系统应具有对于机舱处所的容积为足够的灭火能力, 当使用 CO 2 时, 其最小的容量应不小于机舱总舱容的 40% 母船 / 岸基 / 空基操控处应能遥控操作机舱灭火系统 自主航行模式下, 机舱失火时应能自动起动灭火系统进行灭火 第 8 节 环保要求 一般要求 无人艇应设有装设污油 ( 水 ) 的设施, 禁止向水域排放污油 ( 水 ) 艏尖舱或防撞舱壁以前的舱内不应用于装载油类 发动机排气污染物及使用燃油应符合船旗国政府的相关要求 45

50 合物 艇体外板所使用的涂层和油漆应尽量不使用含有作为生物杀灭剂的有机锡化 46

51 第 7 章 电气设备 第 1 节 功能目标 一般要求 电气系统的设计和建造应能确保 : (1) 在正常的情况下, 确保对所有为无人艇正常操纵和正常作业所必需的电气设备供电 ; (2) 在应急情况下, 确保对安全所必需的电气设备供电 ; (3) 在所有可预见的操作条件下正常操作 ; (4) 具有与操作和安全要求相一致完整性 ; (5) 尽实际可能的降低发生火灾和爆炸的风险 ; (6) 人员及船舶的安全, 免受电气事故的危害 ; (7) 确保能够按照既定的原则进行维护和修理 第 2 节 一般规定 一般要求 电气设备的设计 制造 安装和试验, 均应符合本节的有关规定或船旗国有关标准的规定 电气设备和装置应持有船用产品证书或应经本社认可或合格证 发电机组 蓄电池组 电缆应持有船用产品证书 电压和频率波动 电气设备应能在表 规定的电源电压和频率偏离额定值的稳态和瞬态情 况下可靠地工作 表 电气设备 电源参数 稳态瞬态 (%) (%) 恢复时间 (s) 一般交流电气设备 电压 +6~-10 ± 频率 ±5 ±10 5 一般直流电气设备电压 +6~ 对于由蓄电池供电的电气设备, 其电压偏离额定值 +20%~-25% 时, 应能可 靠地工作 对于蓄电池充电期间接有的电气设备, 则应考虑由于充放电特性引起的电源电压 偏离额定电压 +30% 的影响 设备的外壳防护 根据工作场所选择的电气设备, 其最低防护等级应符合本节表 的要求 47

52 (1) 处所 一般干燥的处所 (2) 环境条件 只有触及带电部分的危险 (3) 防护等级 配电板 控制设备 电动机起动器 发电机 电动机 (4) 设备 变压器半导体变流器 照明设备 表 附具 ( 例如开关 接线盒 ) IP20 机舱 ( 花铁板以上 ) 滴水和 ( 或 ) 中度机 IP44 IP22 舵机室械损伤危险 IP44 机舱 ( 花铁板以下 ) 较大的水和 ( 或 ) 机械损伤危险 IP34 露天甲板大量浸水的危险 IP56 IP55 注 :1 表中 表示按 (3) 栏要求, 表中 表示一般不应安装此种设备 2 设备本身不能达到防护要求时, 应采用其他措施或改善安装场所条件来确保本表要求 电气设备的安装 电气设备不应贴近燃油舱 油柜或双层底储油舱等外壁上安装 若电气设备 必须在此类舱壁外表面安装时, 则其与舱壁表面的距离应大于等于 50mm 在系统和线路设计上应能达到电气设备经开关或控制器断开电源后, 原则上 不应经系统和本身控制电路或指示灯继续保留电压 但 24V 蓄电池线路可除外 若需在可能出现爆炸性气体 蒸气而有爆炸危险的处所安装电气设备, 则应 是适合于爆炸气体环境用的合格防爆电气设备 在水密或防火的舱壁 甲板和甲板室的外围壁上, 不应钻孔以螺钉紧固电气 设备及电缆, 不应破坏舱壁或甲板原有的防护性能及强度 电气设备及电缆, 不应直接安装在艇壳板上 发电机组应尽可能沿无人艇纵向安装 卧式电动机的转轴尽量与无人艇纵中 剖面平行安装, 立式电动机的转轴应与无人艇水线面垂直安装 接地 电气设备的金属外壳及带电部件以外的所有可接近金属部件 电缆金属护套 及安装电缆的管子或管道均应可靠接地 非金属艇体的无人艇电气设备的接地应满足下列要求 : (1) 电气设备的金属外壳及带电部件以外的所有可接近的金属部件应采用连接导体联 在一起, 以形成一个连续和完整的接地系统, 连接至面积大于等于 0.2m 2 厚度大于等于 2mm 的金属接地板上, 该金属接地板的安装位置应确保在任何航行状况下均能浸没在水中, 且应 具有防腐蚀性能 ; (2) 各接地系统的连接导线不应用作配电系统的导电回路 ; (3) 应尽可能使艇上所有金属部件 ( 如管路 栏杆 油箱等 ) 采用连接导体与本条 (1) 所述接地板连接在一起 尤其当主 辅机采用闪点 <60 燃料时, 其油箱 油管必须采用专用 导体连接到本条 (1) 所述的接地板上 ; (4) 所有该接地系统的连接点应充分地考虑到不同金属之间的电化学作用, 或采取相 应的措施 防雷电 对非金属艇体的无人艇, 应设置避雷装置, 避雷针应高出桅杆 150mm 其避 雷装置的引下线应与永久接至水中的专用接地板连接 ; 该接地板应采用面积大于等于 0.1m 2 48

53 且厚度大于等于 1mm 的耐腐蚀金属材料制成 第 3 节 系统设计 配电系统 直流可采用下列配电系统 : (1) 双线绝缘系统 ; (2) 负极接地的双线系统 交流单相可采用下列配电系统 : (1) 双线绝缘系统 ; (2) 一线接地的双线系统 交流三相可采用下列配电系统 : (1) 三线绝缘系统 ; (2) 中性点接地的四线系统 对采用交流三相配电系统, 应在最后分路上将用电设备加以组合, 以便在正常情况下, 使主电源 ( 包括发电机和变压器 ) 的各相负载尽可能平衡在其各自额定负载的 15% 以内, 且各相负载应不超过其额定值 系统保护 配电系统装置中应设置合适完善而协调的包括短路在内的偶然过电流保护, 以确保 : (1) 在某处发生故障时, 通过保护装置的选择性保护, 仅分断故障电路, 而不影响非故障电路的连续供电 ; (2) 消除故障影响, 以尽可能减少对系统的损坏和导致火灾的危险 ; (3) 对系统允许的非正常工作状态, 如电动机的启动电流和变极电机的换接电流等, 保护装置应具有合理的延时 在配电系统的每一不接地的极 ( 或相 ) 上均应设有短路保护 过载保护应设置在 : (1) 直流双线绝缘或交流单相绝缘系统的一个绝缘极 ( 或相 ) 上 ; (2) 交流三相绝缘系统的二相上 ; (3) 接地系统的每一不接地的极 ( 或相 ) 上 配电系统的接地极 ( 或线 ) 不准设置熔断器以及与绝缘极不联动的开关 功率小于 24kW 的发电机可选用下列合适的保护型式 : (1) 多极联动开关 并在每一绝缘极上设置熔断器 ; (2) 接触器 1 + 熔断器 ( 热脱扣器 ); (3) 装置式自动开关 每一馈电线路均应设有能同时分断所有绝缘极的断路器或多级开关加熔断器作过载和短路保护 操舵装置馈电线路仅设短路保护 电力和照明变压器的初级电路应设有断路器或多级开关加熔断器作短路和过载保护 每一照明电路应设有过载和短路保护 蓄电池组 ( 除起动蓄电池外 ) 均应设有短路保护, 其保护装置应尽可能靠近 1 接触器的触点容量至少为发电机额定电流的 2 倍 49

54 蓄电池组 若需要发电机与蓄电池组并联供电 ( 浮充 ) 时, 应设置发电机的逆电流保护 第 4 节 主电源 主电源的型式和配备 无人艇应至少设置两套主电源装置, 当其中一套失效时, 另一套电源装置能够自动启动并投入运行, 且能确保为保持无人艇处于正常操作状态及专用设备所必需的所有电气设备供电 电源装置可采用 : (1) 由独立的原动机驱动的发电机 ; (2) 由推进主机驱动的发电机 ; (3) 蓄电池组 采用主机轴带发电机做无人艇电源时, 在主机转速变化范围内, 应能通过机械 液压或电气的自动调整装置, 使发电机组的输出电压和频率偏差达到本章 要求的范围内 第 5 节 应急电源 一般要求 无人艇应设有独立蓄电池组组成的应急电源 但当无人艇采用蓄电池做主电源时, 可免设 当主电源失效时, 应急电源应能自动投入运行, 并至少向下列设备供电 1 小时 : (1) 通信设备 ; (2) 操控系统 ; (3) 航行灯 信号灯 ; (4) 探火 失火报警系统 第 6 节 蓄电池 一般要求 蓄电池的设计和结构应确保在倾角 40 时无电解液溢出 蓄电池应能承受无人艇的摇摆和振动 蓄电池安装 柴油机起动用蓄电池组应尽可能靠近柴油机安装, 以减小电缆压降 蓄电池组的布置应便于更换 检测 充液和清理 在蓄电池组的上方应至少 留有 300mm 的空间 铅酸蓄电池和碱性蓄电池不应安装在同一舱室 箱或柜中 蓄电池组应安装在不受高温 低温 水溅 蒸汽或其他损害其性能或加速其 性能恶化的地方 蓄电池不应安装在燃油箱 ( 柜 ) 或燃油滤器的直接上方或直接下方 50

55 蓄电池组的托盘 箱 架等内部结构, 均应具有防止电解液腐蚀的防护措施, 并应有防止漏出的电解液与艇体接触的有效措施 在布置蓄电池时, 应考虑到各组蓄电池充电装置的充电功率 ( 充电功率为蓄电池标称电压值与最大充电电流值的乘积 ) (1) 充电功率大于 2kW 的蓄电池组应安装在专用的舱室内 ; (2) 充电功率小于等于 2kW 但大于 0.2kW 的蓄电池组可以安装在专用的箱 柜中或敞开安装在通风良好的舱室内 如机舱通风良好, 且在蓄电池组上方对落下物体有防护措施时, 在机舱内可敞开安装蓄电池组 ; (3) 充电功率小于等于 0.2kW 的蓄电池组, 可以敞开安装在通风良好的处所 蓄电池的专用舱室 箱 柜内, 除蓄电池外严禁安装非防爆型电气设备 蓄电池的保护和通风 蓄电池组 ( 除柴油机起动蓄电池外 ) 均应设有短路保护装置 蓄电池室 箱 柜应有排除有害气体的独立通风装置, 其出风口在顶部, 进风口在底部, 并有防止水和火焰进入的措施, 出风管应直通开敞甲板外 蓄电池室 箱 柜采用机械通风装置时, 应有防止通风叶片偶然与机壳发生摩擦产生火花的措施 当采用轴流式通风装置时, 则应为符合要求的防爆型轴流通风机 机械通风装置电动机的控制设备和开关应置于蓄电池室 箱或柜外的非危险处所 用于电力推进的蓄电池组除满足本条 ~ 要求外, 尚应满足如下要求 : (1) 如果所需的换气量较小, 出风管道能从蓄电池室 箱或柜的顶部直接向上通至开敞处所, 而出风管的任何部分与铅垂线的夹角均小于等于 45, 则可采用自然通风 出风管的截面积应大于等于 80cm 2 ; (2) 蓄电池组的专用舱室 箱或柜, 如果蓄电池组的总充电功率大于 2kW 时, 则应设有机械通风装置 机械通风装置的排气量 Q 应大于等于 : Q = 0.11Inm 3 /h 式中 :I 产生气体期间的最大充电电流, 且大于等于充电设备能够输出的最大充电电流的 25%,A; n 蓄电池数量 第 7 节 配电板和配电电器 一般要求 配电板应有足够的机械强度, 并应有防水 防油 防振动的措施 配电板应采用滞燃和耐潮的材料制成, 并应有确保工作人员安全的绝缘措施 ( 工作电源小于 50V 的可不设置 ) 配电板应设置在易于到达 通风良好 无可燃性气体聚集的场所, 并应有防 止水的进入和机械损伤的措施以及足够的照明和便于维修的条件 在配电板附近应设有配电板电路原理图 无人艇可根据主电源配置和电气设备的实际情况, 在配电板上设置适用和安 全的配电电器和保护电器 在配电板或充放电板上至少应设置电流 电压指示仪表及电源通 断指示灯 配电电器和保护电器的选择应与本艇电源配置和用电需要相适应, 并应符合 51

56 配电电路和电气设备用电及保护的有关规定 第 8 节 电力拖动 一般要求 额定功率大于等于 1kW 的电动机及所有重要用途的电动机, 一般应设独立的 最后分路, 且一般应设有独立的过载 短路和欠压保护 每台电动机均应设置有效的起动和停止装置, 并能通过遥控装置进行控制 若无人艇设有电动或电动液压操舵装置, 其电动机应由主配电板设单独馈电 线供电 其保护装置应设置短路和欠压保护, 不应设置过载保护 应设有电动风机 燃油泵的遥控切断装置 第 9 节 照明 照明 艇上应设有照明系统, 工作处所提供充足的照明 航行灯和信号灯的供电 航行灯控制箱应由两路电源供电 其中一路必须由主配电板供电, 两路电源的转换开关应设在控制箱上 当主电源采用蓄电池组时, 可只设一路电源 每只航行灯和信号灯应由航行灯控制箱或信号灯控制箱引出的独立分路供电, 且应设有每只航行灯发生故障时的报警信号装置, 该报警信号传输至无人艇 / 母船 / 岸基 / 空基的控制站 每只航行灯和信号灯 ( 在控制箱上 ) 应设可以遥控的单独的控制开关和熔断器进行控制和保护, 并应设有相应的铭牌或标志 第 10 节 电缆 一般规定 艇上应采用船用滞燃型电缆或电线 电缆或电线的选择应根据敷设场所的环境条件 敷设方法 电流定额 工作 定额 需用系数和允许电压降等因素来确定 电缆或电线的走线应尽可能平直和易于检修 电缆或电线应有效地加以支承和紧固 若穿管敷设, 则其管子应以夹箍适当 夹紧 电缆或电线不应直接敷设在纤维增强塑料层板内 电缆或电线的敷设应使其免受机械损伤和防止水 油的腐蚀, 电缆穿管敷设 时应使水不能在管子内部积聚 第 11 节 蓄电池组电力推进无人艇的附加要求 一般要求 本节规定适用于采用电动机驱动螺旋桨或推进器, 且采用蓄电池组作为供电 52