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全球最大的碳纤维双体船卖的火热碳纤维复合材料在船舶上是怎样应用的九游官网
作者:小编 日期:2025-07-02 点击数: 

  双体船是游艇领域最成功的创新产品之一,根据全球领先的游艇公司Fraser介绍,双体船的销量正在逐渐上升。在Fraser待售的最珍贵游艇中,聚焦点落在了其34米长的双体船Mousetrap。

  这款双体船专为全球探险而设计,经过全面改装,使其成为了一艘全新的游艇,并为潜在船主提供了过上奢华航海生活的机会。

  Mousetrap由国际知名海军建筑师VPLP Design的创意天才设计,是由备受尊崇的法国造船厂JFA Yachts精心制作的定制碳纤维复合材料项目。这艘船源于其设计者富有远见的梦想,从而为其赢得了世界上最大的碳纤维帆船双体船的称号。

全球最大的碳纤维双体船卖的火热碳纤维复合材料在船舶上是怎样应用的九游官网(图1)

  Cure Marine处于“海洋4.0”复合材料设计和制造的最前沿,该公司正在利用一系列令人印象深刻的内部最先进的自动化机械。该设备包括机器人、数控机床、层压板切割机和南半球最重要的3D打印机之一。该公司对先进材料和智能制造的应用确保了自动化过程中精确、高质量的输出和操作效率。

  Cure Marine总部位于澳大利亚昆士兰阳光海岸的一个工业区,经验丰富的团队成员将他们在复合材料制造方面数十年的专业知识引入旗舰船“Cure Marie Custom 70”,这是迄今为止最大的高性能巡航双体船。这艘双体船是一艘全碳纤维环氧树脂的多层船体双体船,代表了海洋航行高效性能设计的缩影。

  考虑到双体船所承受的独特载荷,如俯角连接力矩、横向弯曲运动和劈裂力,碳纤维的轻量化(仅为16吨)被证明是有利的。这种减轻的重量可以让船在水中坐得更高,更容易在波浪中航行。它的刚度归功于碳纤维,提高了航行的平稳性,因为船体可以以更小的阻力穿过波浪。更高九游娱乐官方网站的水线也为巡航艇探索内陆水道和靠近海岸的安全锚地提供了机会,进一步丰富了冒险活动。

  双体船的设计优先考虑100%碳纤维结构,优化重量和性能,同时最大限度地提高双体船的空间和巡航舒适性。这种特性的融合造就了一艘世界级的、灵活的、宽敞舒适的双体船,提供了无与伦比的航行和巡航乐趣九游官网。重量的显著减少也使燃油效率显著提高了50%,因为推动船只通过水面所需的动力减少了。

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  McMahon表示:“Cure Custom 70是澳大利亚近年来建造的第一艘全碳纤维定制双体船,是Cure Marine能力的非凡证明。推出一个生产品牌总是面临系列挑战,但Cure Marine的技术和生产基础无疑简化了这一过程。所有配件都经过了现场数控测试。我们使用自己的方法、技术以及对清洁美学和风格的追求进行施工。创造和致力于这样一个梦想的构建是令人兴奋的。”

  Cure Marine Custom 70融合了先进技术、精致的设计和最佳的工艺。作为一艘高性能巡航双体船,它展示了全碳纤维结构的非凡潜力,其特点之一是重量减轻,燃油效率显著提高了50%。

  Cure Custom 70实现了性能优化,同时最大限度地提高了双体船传统提供的空间和舒适度。它将灵活性和速度与宽敞舒适相结合,打造出一艘能提高航行乐趣的船只。碳纤维和其他先进材料的使用大大增强了结构和性能。它的布局特点是右舷有一个豪华的船主舱,拥有一个大型套间。在左舷,有一个宽敞的船尾客舱和一个多功能配置的前客舱,用于额外的泊位、办公空间或车间和存储空间。独立的厕所和淋浴间增添了一丝便利,完成了一艘非凡的巡航双体船的包装。

  所谓的双体船,指的就是两个分离的船体,用一定的构架连接成一个船体,通俗一点说就是合成的船体。但是两个船之内都会设有主机和推进器,是两个完全独立的个体。连接两个船体的构架被称之为连接桥。在船体上设有不同性质的船舱,有船长室也有专门的食宿区,这种双体船多用于中小型的客船和渡船,但是因为其结构较为复杂,又是拼接而成的船体所以不适合远洋航行。

  每一个船体的设计都有优点和缺点,双体船最大的优点就在于稳定性较好,而且夹板足够开阔,其隐身性能也比较好,由于其作为客船和渡船,所以其速度还是非常快的。但也存在许多不足, 除了上文提到的不适合远洋航行之外,双体船的排水量有些,而且造价非常高,并且链接两个船体的连接壳,更需要顶尖的材料,这使得双体船并未能够广泛推行。但此等船只在上海交航船务仍是存在的,作为短途的运输和轮渡,它依然在海上发挥了重要的运输作用。

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  相比于传统的造船材料,碳纤维复合材料具有天然的优势。首先,碳纤维复合材料具有良好的机械性能。用其制造船体,具有质轻低油耗的特性,而且建造工艺相对简单、周期短、成型方便,因此施工和维护费用远低于钢制船舶。同时由于碳纤维与树脂基体的界面能有效的阻止裂纹扩展,故材料具有良好的耐疲劳性能;此外,由于碳纤维表面的化学惰性,船体具有水生物难以附生,耐腐蚀的特性,这也是船舶建造选材非常重要的因素之一。因此,碳纤维复合材料在船舶制造方面,具有其独特的综合性能优势,目前在这一领域正在得到广泛的应用,同时,从应用领域拓展方面带动了碳纤维产业的发展。

  碳纤维复合材料具有良好的声、磁、电性能:透波、透声性好,无磁性,因此可以用于提高军舰的隐身性能。在舰船的上层建筑中使用复合材料不仅可以减轻船体的重量,而且通过在夹层中嵌入有滤波功能的频率选择层,就可以在预定的频率下发射和接受电磁波,从而屏蔽敌方的雷达电磁波。例如1999年挪威海军建造的“skjold”级巡航艇采用了由聚氯乙烯泡沫芯层、玻璃纤维和碳纤维夹层组成的夹芯复合材料,这种设计既提高了强度重量比,具有良好的抗冲击性能,也使得低磁性、抗红外能力以及抗雷达扫描等特性大大增强。2000年服役的瑞典Visby级护卫舰整舰都采用了碳纤维复合材料,具有减重,雷达、红外双重隐身的特殊功能。

  碳纤维复合材料应用于船舶制造、海上能源开发、海洋工程修复等领域以碳纤维增强的复合材料桅杆在舰船上的应用逐渐兴起。美国2006年服役的LPD-17舰船采用了碳纤维/巴尔萨芯先进复合材料的综合桅杆,与原有的开放式桅杆不同,LPD-17采用了一款全新的全封闭式桅杆/传感系统(AEM/S),这种碳纤维复合材料桅杆上半部覆盖频率选择表面材料(FSS),可让本身具有特定频率的波穿过,下半部能反射雷达波或由雷达吸波材料所吸收。因此具有良好的雷达隐身及探测功能。此外,各种天线和有关设备都统一组合装备在该结构内,不易被腐蚀,更有利于设备的保养。欧洲海军研制出类似的封闭综合传感器桅杆,这种桅杆是由纳米技术制造的玻璃纤维与碳纤维复合后作为增强体而制成。它可以让各种雷达波束和通信信号相互之间不受干扰地通过,并且损耗极低,2006年这种先进技术桅杆ATM被使用在英国海军“皇家方舟”号航母上。

  碳纤维复合材料还可应用在舰船的其他方面。例如,在推进系统上可用作螺旋桨和推进轴系,减轻船体的振动效应和噪声,多用于侦察舰和快速巡航舰。在机械和装备上可用作方向舵,某些特殊的机械装置和管道系统等。此外,高强度的碳纤维绳索在海军军舰的缆绳和其他军用物品上也有较为广泛的应用。

  大型游艇一般为私人所有,价格昂贵,要求质量轻,强度高,耐用性好。碳纤维复合材料可以应用于游艇的仪器表盘和天线,方向舵以及甲板、船舱、船舱壁等增强结构中。传统的复合材料游艇主要由玻璃钢制成,但是由于刚度不足,满足刚度设计要求后往往船体过重,而且玻璃纤维是致癌物质,国外逐步禁用。如今的复合材料游艇中碳纤维复合材料的使用比例大大增加,有的甚至全部采用碳纤维复合材料。例如Baltic公司建造的超级游艇“巴拿马”号双桅船,船身和甲板采用了以碳纤维/环氧树脂为蒙皮、Nomex蜂窝和CorecellTM结构泡沫为芯材的夹层结构,船身长达60m,但总重只有210t。波兰双体船厂Sunreef Yachts建造的碳纤维双体帆船Sunreef 80 Levante采用了乙烯酯树脂夹层复合材料,PVC泡沫和碳纤维复合材料,桅杆吊杆均是定制的碳纤维复合材料,只有部分的船身使用了玻璃钢。空载重量仅有45t。速度快,油耗低,性能卓越。

  碳纤维复合材料应用于船舶制造、海上能源开发、海洋工程修复等领域2014年建成的“中科·联亚”号游艇是目前中国唯一的一艘全碳纤维游艇。它是由碳纤维和环氧树脂结合而成的复合材料打造的绿色游艇,比同类型玻璃纤维游艇重量轻了30%,并且强度更高、速度更快、油耗更低。

  此外,游艇的支索和缆绳多采用高强度的碳纤维绳索以确保九游娱乐官方网站安全。由于碳纤维既具有高于钢铁的拉伸模量和几倍乃至数十倍的拉伸强度,又具有纤维的可编织性能,以此作为基体材料制作碳纤维绳索,恰好可弥补钢丝绳和有机高分子绳索的不足。

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