1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1设计目的

本课题是62m冷冻灯光罩网渔船的方案设计，其设计目的有以下几点：

1对原有灯光罩网渔船渔船进行分析，对其不足之处进行优化，旨在提高其各项性能以及运营的经济性，减小其存在的安全隐患，提高渔船船东的经济收益；

2该船舶航行于我国南海远海海域，主要用于鱼类捕捞和运输，捕捞效率高、技术要求低，设计一条性能优良的船舶，能够缓解目前国内近海捕鱼渔获率小的问题；

3对于设计者本身来说，可以让设计者了解国内外渔情，掌握船舶的设计流程和设计方法并实践，锻炼自己的工作态度，提升自身的专业技能。

1.2设计意义

我国是一个海洋大国，同时也是一个渔业大国，渔业经济在我国国民经济中占有重要的地位。据农业部渔业局2016年全国渔业经济统计公报显示：全社会渔业经济总产值23662.29亿元，渔业增加值7019亿元，同比增长4.0%。渔业发展质量和效益同步提高，渔民收入保持较快增长^[1]。渔船作为人们渔业生产的重要装备，它的技术更新以及更新换代与渔业经济有着密不可分的联系。同时，远海渔船的开发使用对我国开发远海水生资源、推动海洋渔业技术、提升渔业装备、维护国家领海主权具有重要意义。

远海渔船是开发远洋渔业最重要的工具，因此渔船相关技术的发展必定能够带动渔业经济的增长。2012年，我国提出海洋强国战略思想，由此带动我国远海渔业和远海渔船技术进入到迅速发展阶段。现目前我国综合造船能力和水平已经居于世界领先地位，但在捕捞模式、探捕装备、基础性渔具材料等方面还有较大差距^[2]。来自欧美、日本和韩国等地区的渔业发达国家，其渔船大多拥有先进的捕捞渔具和捕捞技术，装备有全自动鱼类处理系统，超低温自动冷冻、冷藏技术应用也很广泛，渔船拥有较快的航速和良好的适航性，可以较少受渔场、资源、供给、销售等因素影响^[3]。

伴随着对鱼类需求的增加以及技术的不断进步，早在20世纪90年代，改装自传统灯光围网渔船的一种新型渔船——灯光罩网渔船出现^[4]。它的出现，大大缓解近海过剩捕捞现象，开发外海渔业资源^[5]，把近海捕捞能力带到了远海，提高了渔船的渔获率以及在远海的捕捞效率，做大做强我国海洋经济。

图 1

虽然我国渔业经济得到了持续增长，但是远洋渔业产量增长缓慢，甚至在2016年出现负增长（据农业部渔业局统计数据（2014-2016）显示（图1）：远洋渔业产量在2014年实现同比增长49.95%，到2015年实现同比增长8.12%，而在2016年出现同比下降9.33%）^{[1] [6-7]}。究其原因，一方面是南海领海主权争端问题，导致渔民捕捞区域范围缩小，对我国渔业产生重大影响^[8]；另一方面是渔船自身问题，大型渔船拥有量不足以及渔船老龄化、渔获保藏方式、节能型渔具材料的研发应用不够、新型探捕和集鱼灯等附属装备推广不足问题严重^[2]，也遏制了远海渔业经济的发展。

从船舶设计的角度出发，设计出优秀的船型对于渔船装备的升级具有重要意义。同时，从当前国家提出的节能减排的角度出发，设计出能耗小、经济效益好的渔船非常有必要。因此设计生产冷冻灯光罩网渔船可以有效地弥补由上述问题带来的远洋渔业产量不足之处，可极大地促进我国海洋经济的发展，对渔业相关行业发展具有重要意义。

1.3调查资料概述

1.3.1国内外冷冻灯光罩网渔船渔船的发展状况

1.3.1.1国内冷冻灯光罩网渔船渔船的发展状况

冷冻灯光罩网渔船是根据前期存在的灯光围网渔船改装，自行加装张投网钢衡架摇臂机构与改装浅海罩网组合起来的，用于捕捞近远海中上层鱼类以及运输的船型。该船型在广东已有十多年的应用历史，目前是广东、广西、海南三省渔民前往南海捕捞大洋趋光性鱼类的主力船型。

随着技术的不断进步，以及鱼类需求不断旺盛，结合老旧船型所反映出来各种问题，人们也在积极优化船型，船型由原来的木质渔船向大型钢质渔船发展；渔获保存方式由冷鲜保藏上升为冷冻保存，周期内减少运输时间，增加渔船在海上的工作周期，以便提高产量；捕捞渔区也从近海转移到了远海，实现更大的渔获率；该船型刚开始是采用双罩网分别在船两侧进行投收网作业，后来有的渔民将双罩网改为覆盖船底的单罩网进行捕捞作业；张网摇臂机构也由原来的非机械化手动控制向机械化液压传动发展；唐德财发明出用浮力罩网代替张网摇臂机构，规避其存在的安全隐患^[9]；谢永春从现有冷冻灯光罩网渔船存在的安全隐患出发，发明了“灯光封闭式围网渔船”^[10]；叶鹏也对冷冻灯光罩网渔船的低温舱室隔热层进行了优化设计^[11]；林洪山、刘亮两人也对捕鱼网的投捞方法及撒网捕鱼结构进行了优化^[12]；等等。

技术的进步让人们对现有的冷冻灯光罩网渔船有了新的认识，使之得到了良好的发展，也受到了广大渔民船东的青睐。目前,灯光罩网已遍及南海北部的广东、海南和广西3省(区) , 尤其近几年来在某些渔港的发展势头更猛,仅广西北海市的侨港镇就有600 艘冷冻灯光罩网渔船^[4]。2011年，黄埔文冲获一艘冷冻灯光罩网渔船订单，该船舶总长73.6米，型宽12米，设计排水量2760.1吨，成为当时中国南海区总吨位最大的冷冻灯光罩网渔船。自2012年起，山东、福建、浙江三省渔民也开始引入该船型投入生产^[5]。2013年，好当家集团积极响应山东、海南两省渔业合作战略，决定投资5亿元，分批建造冷冻灯光罩网渔船24艘，投入南沙渔业资源开发。除本次首批启航的8艘灯光罩网船外，其他16艘作业渔船也于2015年全部完工下水。全部由荣成市造船集团根据南海渔场实际和好当家集团发展需要设计建造，每艘船船体长55.18米，宽9.6米，总吨位650吨。据估计，24艘灯光罩网船全部投入使用后，年捕捞量可达6万吨，据估计，24艘灯光罩网船全部投入使用后，年捕捞量可达6万吨，实现产值6亿元，利润过亿元^[13]。由此可见其市场需求以及带来的经济效益是比较可观的。

总的来说，前期存在的冷冻灯光罩网渔船多由小型木质化灯光围网渔船改装、自主创新而来，船型老旧，捕鱼结构单一，存在较多隐患，整体发展较为缓慢；在后期以及未来将会向船型大型钢质化、作业安全、运营经济、低能高效、新装备新材料^[14]和技术创新发向发展。

1.3.1.2国外冷冻灯光罩网渔船渔船的发展状况

由于灯光罩网渔船由我国广西沿海渔民自主创新发明的渔船，因此还并未大范围传播到其他国家，唯有亚洲少数国家（比如韩国）应用此类船舶，开展海洋中上层鱼类的捕捞，不过不存在普遍性，所以暂未找到有国外关专门描述灯光罩网渔船的文献或者资料记载。

1.3.2冷冻灯光罩网渔船介绍

1.3.2.1起源、用途、作业区域及其分布情况

冷冻灯光罩网渔船起源于20世纪90年代，是广东渔民采用传统灯光围网渔船，自行加装张投网钢衡架摇臂与改装浅海罩网组合起来的，前往外海生产的一种作业方式船型。该渔船用灯光吸引趋光性鱼类，主要用于捕捞近远海中上层鱼类。目前在我国南海近远海海域已得到了广泛地运用^[11]。该渔船前期一般是由其他渔船改装而来，具有体型小、木质化等特点，采用冰鲜保存方式，作业区域主要分布在南海北部陆架区，因为其作业区域的限制，主要分布在我国南海近海海域；后来，有船厂设计制造大型钢质化渔船，渔船也采用冷冻加工技术，能够前往远海海域进行捕捞作业。就分布情况而言，前期主要分布在广东和广东南部海域；经过发展，现已经广泛分布在我国南海三省区；后来，山东、福建、浙江三省渔民也开始引入该船型投入生产。

1.3.2.2船型介绍（船型、航速、总布置）

船型特点：本类船型一般为钢质/木质、单/双甲板、单/双机、单/双桨、柴油机驱动的新型渔船。目前常见的冷冻灯光罩网渔船是在船两侧头尾四个点错位安装固定式钢析架简支摇臂一根,甲板面上建造高立钢架采用绳系牵制摇臂,摇臂的长度为船长的80%,其作用是将罩网撑开与投网^[9]。整体船型如图2^[16]。

图 2

表1列举了几种国内海洋捕捞渔船（灯光罩网渔船）标准化船型主要技术参数及要求：

表1 几种标准化船型

序号	船型	总长 Loa（m）	船长 L（m）	型宽 B（m）	型深 D（m）	主机功率系数	备注
1	ZJ8516型44m	44.00	37.15～38.35	6.40	3.40	≥0.30	灯光敷网、罩网
2	ZJ8517型45m	45.00	38.00～39.55	6.60	3.50	≥0.30	灯光敷网、罩网
3	ZJ8518型46m	46.00	38.85～39.95	6.80	3.70	≥0.30	灯光敷网、罩网

表2列举了几种国内冷冻灯光罩网渔船技术参数：

表2

注：“-”表示暂时无法获取到此信息。

由上表统计可以看出，冷冻灯光罩网渔船船长主要分布范围在20-80m内，型宽大致分布于5-12m，型深大致分布于2.5-6m，宽度吃水比较一般船型大，航速在8-13kn之间。

总布置特点：渔船总布置的基本原则是在保证具有良好的航海性能的前提下，根据渔业生产的需要，最大化地利用甲板面积与舱容^[17]。冷冻灯光罩网渔船一般船型按照功能区域划分总布置，主要的功能区域有：渔捞甲板作业区域，渔获速冻区域、渔获冷藏区域、机舱区域、液体舱区域、驾驶舱区域、居住区域等。为了实现上述原则，在渔船总布置上，除具有一般普通船舶的布置要求外，尚应根据渔船营运特点，遵循下列原则，即：

1) 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，以便在装载情况有变化的情况下不致产生过大的纵倾；

2) 水线上的受风面积不应过大；

3) 作业甲板上的布置，应考虑捕捞操作的工艺流程，对于“多用途”渔船，更应全面考虑，力求合理与简洁；

4) 在远海作业的渔船，其露天甲板上应有良好的排浪措施；

5) 对于有冷藏冷冻设备的渔船，应考虑冷藏鱼舱与速冻间尽能靠近，以缩短管系。

1.3.2.3捕捞过程及其渔获情况

该型渔船由围网渔船改造而来，其捕捞方式较为简单。过程大致如下：

a) 渔船驶入渔区，使用探鱼设备探测鱼群方位，并驶至目标区域，停船，抛放伞锚，通过绞车（或液压装置）同步打开张网机构中的长杆并固定（图3-1）；

b) 待傍晚时分，打开诱鱼灯引诱趋光性鱼类（图3-2）；

c) 当鱼群被引诱至本船周围的时候，快速将网具放入海中，并通过四根撑杆终端的轮滑将网具敞开（图3-3）；

d) 逐渐关闭诱鱼灯，打开集鱼灯，将鱼群诱集至船底下方（图3-4）;

e) 松开撑杆四周网具，利用沉子重力，网衣向下罩住鱼群，同时收绞网衣四周一圈的底纲（图3-5）；

f) 利用绞车将鱼包及整个网衣(一般从左舷)吊上甲板；

g) 解开网囊底索，渔获物分拣装盘入冷冻舱^[11]。

图3-1、3-2、3-3、3-4、3-5^[18]见下（按顺序）：

据了解，船长50米左右的灯光罩网渔船在趋光性鱼类渔汛季节（每年二月中旬至六月中旬）生产作业，熟练船工每晚可张投网10～11次，非熟练船工每晚可张投网6～7次。

冷冻灯光罩网渔船的捕捞对象由其捕捞方式决定，因为捕捞的是近远海中上层生物资源，且具有趋光性，因此主要渔获是鱼类和头足类。杨吝、张鹏等人对南海北部灯光罩网渔获组成进行了调查，得出渔获组成如下：从渔获种类来看,枪乌贼类、带鱼、蓝圆鲹、康氏马鲛、刺鲳、乌贼类、赤鼻棱鳀、乌鲳、杜氏棱鳀和竹筴鱼可被认为是南海北部灯光罩网的主要渔获种类。就渔获数量(个体数量)而言,渔获比例最高的是枪乌贼类,占总数量的49.62%,其次是带鱼(19.83%)、赤鼻棱鳀(10.84%)、蓝圆鲹(3.76%)、康氏马鲛(3.13%)、杜氏棱鳀(1.91%)、乌鲳(1.85%)和乌贼类(1.02%);就渔获重量而言,枪乌贼类和带鱼渔获比例较高,分别占渔获总重量的42.68%和24.49%,其次为乌鲳(12.9%)、赤鼻棱鳀(2.17%)、乌贼类(1.37%)、蓝圆鲹(0.98%)康氏马鲛(0.86%)和杜氏棱鳀(0.69%)^[19]。

1.3.2.4优缺点及发展建议

冷冻灯光罩网渔船的优点：

1) 作业方式简单灵活，网具结构简单^[20]；

2) 捕捞效率高，技术要求较低，经济效益高；

3) 对渔场适应能力强，大型钢质化船型金远海海域都可进行作业；

4) 捕捞品种比较统一，方便渔获物分拣装。

冷冻灯光罩网渔船的不足：

1) 由其捕捞结构特点及作业方式，存在较大安全隐患。结构上，由于艏艉两侧装有支柱以及撑杆，这升高了船舶整体的重心，降低了稳性；作业时，由于两侧受力不均，容易产生横倾力矩，使船体横倾甚至颠覆；收网时，网具可能缠绕螺旋桨造成危险；

2) 捕捞品种较为单一，主要是一些趋光性鱼类；

3) 渔获量不稳定，受天气（环境如月亮周期）、环境影响较大；

4) 收网时鱼类逃窜量较大；

5) 使用灯光捕鱼，无效产能太大，能源耗费严重；

6) 渔船老龄化严重，自动化水平低。

发展建议：

1) 淘汰落后产能，推进现有渔船改造升级。

2) 支持核心技术开发。提高渔船自动化和渔业信息化水平，完善渔船标准体系，提升标准水平^[2]。

3) 改善灯光诱鱼方式，合理利用能源，减少耗费量，提高经济性；

4) 改善网捕结构，减少鱼类逃窜率，并规避安全隐患；

5) 大力推进新型大型钢质化渔船建设，开展远海海域捕鱼作业。

1.3.2.5经济性能分析

从整体上来看，据相关专业人士推测计算：船长50米左右的灯光罩网渔船在趋光性鱼类渔汛季节（每年二月中旬至六月中旬）生产作业，熟练船工每晚可张投网10～11次，非熟练船工每晚可张投网6～7次，平均网产500公斤左右。若按熟练船工操作计算，每航次平均作业16天便能捕捞80吨满舱渔获，生产周期为捕捞作业16天加来回航程10天共为26天。使用该船型生产，在渔获收益减除成本后渔民仍能创收^[5]，经济收益比较乐观。

但是国内大多数渔船，其能源利用率较低，能量浪费率较大（尤其是灯光诱捕类渔船），作业时亮灯功率高达数百KW，但又仅有不到30%的灯光得到充分利用，所以能源经济效率不高，从整体上降低了整个渔船的经济性，这点是设计者在以后的同类型渔船设计中，需要着重考虑的。

2. 研究的基本内容与方案

2.1设计基本内容

a) 进行毕业设计的调查，完成调查报告与开题报告；

b) 根据技术任务书，根据设计船舶的航区、渔获物的储藏与航速等要求，开展总布置初步设计，并借鉴调研型船参数，开展本设计船舶的设计主要要素确定；

3. 研究计划与安排

（1）3月5号至3月9号

对选题涉及的航行海域环境、渔船设计、渔船作业方式等进行分组调研，撰写调研报告与开题报告。

（2）3月12号至3月16号

4. 参考文献（12篇以上）

[1]农业部渔业渔政管理局.中国渔业统计年鉴[m].中国农业出版社,2014.

[2]胡庆松,王曼,陈雷雷,李俊.我国远洋渔船现状及发展策略[j].渔业现代化,2016

43（4）:76-80.