10月17日，中船集团上海船舶研究设计院在上海向全球正式发布其自主研发首创的第二代智能型船舶气泡润滑减阻系统（BLS）。该系统已首次应用于新建的5万吨级成品油/化学品船，经海上航行验证表明，可实现净节能约5%，能效指数也显著提升。这是BLS创新迭代发展的一个新的里程碑，为全球航运业节能减排贡献了新方案，提供了新路径，树立了新样本。
BLS技术的灵感来自于帝企鹅的生存绝招。在位于南极半岛北端的威德尔海海域，一只帝企鹅正在水下捕食磷虾。突然，它发现一只斑海豹气势汹汹地从远处向它游来，企鹅立即转身向最近的浮冰逃去，全身发力加速到时速接近20公里的极限。而斑海豹也使出了爆发力，以时速40公里的极速很快就要逮住企鹅。千钧一发之际，企鹅抖动身体，将原来贮存在致密鳞状羽毛中的空气向水中大量释放，制造数百万个微气泡，当即在身体和水之间形成了一层“空气润滑膜”，令水的阻力大大减轻，气泡还干扰了海豹的视线。凭借这层微气泡外衣，帝企鹅大幅提高冲刺速度，最终一跃而起，跳上冰面，成功“豹”口脱险。
企鹅历经千百万年演化形成的这一生存绝招，如今正被应用于船舶节能减阻技术。
第一代BLS：实船验证技术可行性
上船院水动力专家、研究员张雨新说，气泡润滑减阻，作为流体力学的一种物理现象，科学家们早在上世纪七八十年代就已经关注，但它用于船舶工程上成为新型节能技术，仍经过了几十年的反复研究和探索。上船院创新中心通过计算流体力学分析、多种模型试验和反复的实船试航测试，才形成了成熟可靠的技术路径。2022年4月，第一代BLS在1800TEU支线集装箱船上实船测试成功。
BLS的原理是通过向船底持续释放压缩空气，在船体表面与海水之间形成一层稳定的微气泡层，从而将船体周围海水边界层转化为气液混合流。利用空气与水物理特性不同，能够有效降低船舶航行时的摩擦阻力，进而减少主机负荷和燃油消耗。
BLS不仅能节能减阻，还能抑制海生物在船底的附着，减小船舶污底影响。作为国际海事组织（IMO）认可的绿色船舶技术，BLS具有安装灵活、适配性强、投资回报周期短等特点，能够广泛应用于集装箱船、油轮、气体运输船、滚装船及邮轮等各类商船，是航运业应对环保法规、实现碳减排目标的重要手段之一。
船底装上BLS 后作业效果图
第二代BLS：全程智能控制，简单高效
上船院在成功研发第一代BLS后，没有浅尝辄止。他们发现初代气泡润滑减阻系统的最大不足是必须由船员对系统进行人力操控，这增加了船员的工作负担，同时不能保证气泡润滑减阻系统始终处于最佳节能状态。能不能将数智系统接入气泡润滑减阻系统，实现该系统运行的自动化和智能化？
2022年5月，在完成第一代BLS后，创新中心主任、研究员杨博就启动了第二代智能化BLS的研究。与过去的试航验证不同，此次在5万吨级成品油/化学品船上进行的营运验证覆盖多航段、多吃水、多海况条件，完全真实运营场景。在为期5个月的实船运营测试期间，BLS供气模块与智能控制模块运行稳定。通过周期性自动启动和停止系统，实时记录船舶航行状态数据，获取同一船舶在不同吃水、航速等状态下的能效对比数据，直接、准确地反映系统在实际运营中的节能贡献。
与上一代产品相比，第二代智能型BLS进一步优化了供气系统，降低了空压机能耗，提升了净节能效率；同时，将控制系统升级为智能控制，能够根据航速与吃水智能调节压缩空气，并通过数字化营运支持系统DOSS®实时监控与分析实船运营能效。杨博说，以一艘5万吨油轮计，其航行一天通常油耗约为20吨，如节能5%，则每天可为船东节省约1吨燃油，节能效益可观，自然受到船东青睐。
第二代智能型BLS是船舶本质节能产品，能适配使用液化天然气（LNG）、纯电、甲醇或者氨等动力来源的船舶。这一为船东着想的精心设计，具有相当广阔的市场空间。据悉，安装了第二代智能型BLS的3300TEU支线集装箱船将于近日完工交付。
该系统已获得意大利船级社（RINA）、中国船级社（CCS）的认可和检验。杨博说，上船院始终秉持求真务实的理念，利用DOSS®开展实船运营节能效果分析，以实船本质节能赢得客户，为更多的船舶穿上中国特制的企鹅式“气泡润滑减阻外衣”，未来可期。（何宝新、黄尊礼）
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