有两颗动力“心脏”的智能船舶来了******
“青港拖1”轮 山东港口供图
“青港拖1”轮拥有两颗动力“心脏”,即采用“柴油+电力”双驱动模式。除了柴油发动机推进系统,该船配备的电力推进系统同样能提供最大静水航速11.7节、最大续航力4.5小时的动力。通过自主研发的动力配置方案和转换控制算法,操作者使用同一手柄可以操控两套推进系统,纯电力推进和柴油机推进两种模式可实现一键无缝隙智能切换。
混合动力的汽车对于大家来说早已不陌生,但混合动力的船舶却鲜有听闻。前不久,全国首艘油电混合智能拖轮——“青港拖1”轮在山东港口青岛港启用,该船采用传统柴油机推进和电力推进双驱动模式,在纯电力模式下可实现零油耗、零排放,创造了拖轮绿色作业的新模式,也为航运业技术创新提供了可复制、可推广、可借鉴的经验。
双驱动模式可实现一键切换
2022年12月30日,“青港拖1”轮从山东港口青岛港前湾港区码头离港,正式启用。该船长39米、型宽11.5米、型深5.3米,马力为5200匹,采用“自由航行+助泊作业”两种运行模式,主要用于协助进出山东港口青岛港的大船靠泊、离泊和移泊。
“青港拖1”轮拥有两颗动力“心脏”,即采用“柴油+电力”双驱动模式。除了柴油发动机推进系统,该船配备的电力推进系统同样能提供最大静水航速11.7节、最大续航力4.5小时的动力。通过自主研发的动力配置方案和转换控制算法,操作者使用同一手柄可以操控两套推进系统,纯电力推进和柴油机推进两种模式可实现一键无缝隙智能切换。
“‘青港拖1’轮的柴油机推进系统配置2台主柴油机,单机功率1920千瓦;电力推进系统共配置4套磷酸铁锂电池组,总容量为2760千瓦时。该船的启用,将有效解决传统拖船在航行和作业过程中柴油主机低效能、高油耗、高排放的问题。”“青港拖1”轮船长李瑞峰介绍说,在绝大部分工况下,该船会优先使用锂电池推进模式作业,在满电情况下可支持全船连续作业4.5小时。
据山东港口青岛港轮驳有限公司副总经理张雷介绍,“青港拖1”轮由山东港口青岛港历时18个月自主研发,造价约6000万元,设计使用寿命为30年。
记者了解到,“青港拖1”轮已取得中国船级社授予的6个附加标志,分别为智能航行(N)、智能机舱(M)、智能能效(E)、智能集成平台(I)、混合动力Hybrid、无人机舱AUT-0,并由此成为中国国内首艘取得智能航行附加标志的全回转拖轮、首艘取得混合动力Hybrid附加标志的全回转拖轮、首艘取得4个智能附加标志的全回转拖轮,以及中国国内取得智能船舶附加标志最多的全回转拖轮。
配备6套人工智能系统
1月9日凌晨,“青港拖1”轮接到作业任务,自镰湾河基地出发,来到青岛港前湾港区,与其他拖轮密切配合,连续作业5个多小时,协助矿船、集装箱船舶完成安全靠离工作。早上7时许,“青港拖1”轮又行驶到青岛港油港港区,投入到20万吨级油船“伊兰特”的靠泊作业中。
“‘青港拖1’轮主要在青岛港前湾港区、油港港区、大港港区进行作业。港内水域船舶通航密度大,航行风险高,为此,船上配备了6套人工智能系统,能有效保障船上人员、设备与自身航行安全,提升港区航行、作业的安全性。”李瑞峰说。
记者了解到,“青港拖1”轮使用自主开发的港作拖轮智能化系统,该系统可提供4216个数据点的辅助决策逻辑及解决方案,使船舶的智能化管理成为现实。
“全船共有12568个传感器、6套人工智能建模系统,敷设电缆45公里,为常规拖轮的3倍。”“青港拖1”轮总指导电气工程师颜卓翁介绍,“青港拖1”轮搭载多元融合态势感知辅助避碰、拖轮作业辅助航行、机舱“跑冒滴漏”监测、振动监测、噪声监测、智能巡检等6项国内首创人工智能系统,多项前沿技术首次在船舶上应用。
以“青港拖1”轮搭载的多元融合态势感知辅助避碰系统为例,该系统将微光补偿高清摄像机、激光测距雷达、超声波雷达进行深度融合,采用AI图像处理、回波点云分布、杂波图像抑制等多项技术与边缘检测算法相结合,实现了集检测距离设定、高保真图像呈现、距离精确显示、夜间图像增强等众多功能于一身。
“多元融合态势感知辅助避碰系统是符合港作拖轮工况的最先进辅助避碰系统,可对本船周边的所有目标进行识别、测距并报警,确保‘青港拖1’轮安全行驶和作业。”颜卓翁告诉记者。
同时,配合布于全船的12568个传感器,人工智能系统可随时提取相关数据对船舶状态进行实时监控分析,在保障船舶与航行安全的同时,减少人员依赖,使全船配员可低至8人。
纯电力模式下实现零排放
记者了解到,“青港拖1”轮船舶上层建筑一共有三层,每一层的前壁都是斜面设计,配合左右驾控台滑道椅设计,能最大限度提高驾驶员视野,保证驾驶员在作业过程中进行安全观测的舒适度。该船大桅采用变径支撑设计,既简洁美观,又保证强度;船首甲板机械做到双缆车双锚机独立操作,既互不影响使用,又互为备用。一层生活区内则按照船检规范最新要求,每名船员均设置单独房间,配备必要起居设施,为船员提供舒适的休息环境;生活区内还设置了直通集控室通道。
此外,绿色低碳是“青港拖1”轮最显著的特征,在纯电力模式下,该船可实现零油耗、零排放。“与传统的燃油拖轮相比,‘青港拖1’轮每年可节约近227吨柴油,节省燃油费用120余万元,减少二氧化碳排放700余吨。”李瑞峰介绍说。
自一体化改革发展以来,山东港口坚持自主创新,将智慧绿色港口建设作为驱动港口转型发展的首要手段,“青港拖1”轮即是山东港口以科技实力强化智慧港口建设、完善绿色技术创新体系的重要成果。
“‘青港拖1’轮的启用,为航运业创新发展提供了可复制、可推广、可借鉴的经验,打造了拖轮智慧绿色发展新样板。目前,我们正在规划投用更多的油电混合智能拖轮,并将在新能源化、遥控化、无人化船舶方向继续开展研究攻关,进一步推进绿色低碳港口建设。”张雷告诉记者。(实习记者 宋迎迎)
俄罗斯提出军队改革新计划******
提升整体作战能力 应对北约安全威胁
俄罗斯提出军队改革新计划
图②:挂载“匕首”高超声速导弹的俄米格-31K战机。 资料图片
不久前,俄罗斯国防部召开年度扩大会议,总结了2022年俄武装力量的建设成果以及在乌克兰特别军事行动的进展。针对俄军在俄乌冲突中暴露出的建设短板和能力弱项,会议提出下一步军队改革调整新计划,以提升俄军整体作战能力,确保完成特别军事行动目标、有效应对北约安全威胁。
巩固核力量确保对北约战略威慑
在常规力量建设相对滞后的情况下,核力量成为俄保持对美、北约战略均势的重要砝码。
2022年,尽管在乌克兰方向投入大量军事资源,俄仍保持对“三位一体”战略核力量的投入力度,将核武器这一国家安全柱石的现代化率提升至91.3%。这一年,首架图-160M战略轰炸机交付空天军,955A型战略核潜艇“苏沃洛夫大元帅”号入列北方舰队,“萨尔马特”洲际弹道导弹也正式进入战斗值班序列。此外,俄还丰富拓展以高超声速武器为代表的非核遏制力量,将其作为核遏制的有效补充手段,以实现“核常并重”的双重遏制战略效果。
俄乌冲突期间,面对整个“西方集体”对俄实施的全手段综合施压,俄罗斯一方面通过核演习展示核实力、提升核力量战备等级、警告“第三次世界大战将是核战”等方式,高调发出核威慑信号;另一方面在实战中以战略轰炸机发射巡航导弹、多次使用“匕首”高超声速导弹等方式显示决心和实力,慑止北约直接军事介入冲动。按计划,俄将继续保持“三位一体”战略核力量建设力度,将其作为维护主权和领土完整、国际战略平衡的重要保障,确保对北约进行有效战略威慑。
重建以陆军为核心的联合作战体制
俄乌冲突让俄罗斯充分认识到,陆地战场的胜负仍是左右战争结局的关键。
冲突伊始,俄军试图依靠以营级战术群为核心的多域联合作战行动达成作战目的,但面对拥有北约作战保障体系赋能的乌军,俄军营级战术群作战自持力不强、保障力不足等弱点相继暴露。此外,俄军联合作战能力有限,在乌东陆战场,受多重因素影响,俄各军种、各部队无法进行高效联合。
据报道,为理顺陆战场作战指挥关系,俄军计划重建以陆军为核心的联合作战体制,使部队在战术战役层面实现战场指挥权的高度统一,从而通过发挥俄军传统大兵团作战优势取得战场主动权。一是推动旅改师进程。旅机动灵活,但编制员额较小、力量有限,无法有效应对持久高强度消耗战。俄军有意恢复师团制,除打算将7个摩步旅扩编为摩步师并新组建3个摩步师外,空降兵也将增加2个空降突击师编制,同时还计划在现有海军陆战旅基础上组建5个海军陆战师。二是为各集团军配属空天军作战力量。俄乌冲突中,俄空天军出动架次过少、精确打击效果欠佳、与陆军协同程度有限。为此,俄准备给每个集团军配属1个混成航空兵师和1个陆航旅,确保实施空地一体作战。三是优化西部战略方向兵力部署。为应对芬兰和瑞典加入北约后可能出现的新威胁,俄军计划新建莫斯科和列宁格勒两个新军区,西部军区可能专门应对乌克兰方向威胁。
转变思路大幅增加军队员额
近年来,俄军推进的“新面貌”军事改革,核心是将大战动员型军队转变为常备机动型军队,以精干常备部队打赢未来局部战争和武装冲突。为此,俄通过裁军将军队员额压减至约100万。但俄国土面积1700多万平方千米,横跨11个时区,百万常备部队勉强能够执行国土机动防御和境外驻军任务,加之面对北约东扩压力、高加索地区动荡、美亚太盟友领土声索等现实安全威胁,俄军兵力不足问题不断凸显。
在俄乌冲突中,俄军难以同时在多个方向上完成作战任务。实践表明,精干型军队难以满足高强度对抗消耗战需求,俄军遂采取一系列措施大幅扩充军队员额。
一是扩大武装力量规模。2022年8月,俄总统普京签署命令,从2023年1月1日起,俄武装力量员额增加13.7万,达到115万。此次俄国防部扩大会议上,俄再次宣布扩军,计划将俄军人数增至150万。其中,合同兵将增加至69.5万,与当前数量相比几乎翻了一番。二是调整征兵政策。公民应征年龄下限从18岁提高到21岁、上限从27岁提高到30岁。公民可根据意愿,从入伍第一天起就按照合同制服兵役。三是完善国防动员体系。针对此前局部动员中出现的征召不符合条件人员入伍、装备物资缺乏等问题,俄计划通过改进兵役征召体系、完善装备物资储备体系等措施,确保征召入伍人员与作战任务需求相匹配,并尽快形成战斗力。
加快弥补信息化能力不足等短板
当前,俄军信息化作战能力不足,导致在特别军事行动中仍沿袭机械化战争传统战法。
对此,俄军在积极调整战略战术、力求步步为营的同时,也在加快弥补自身短板弱项,重点提升信息化作战能力。一是提升指挥和通信系统的信息化水平。拓展指挥自动化系统的覆盖范围,优先为营以下作战分队配备指挥自动化系统终端和新一代数字电台;积极引入人工智能技术,提升作战体系效能。二是提升战场态势感知能力。主要是将无人机配备到班、排作战单元,并将之整合于统一的战场侦察网络,通过保密信道实时传送信息,从而大幅度提升“侦察-打击”回路效能。三是加快发展无人机等智能作战装备,重点发展战略无人机、察打一体无人机和巡飞弹,扩大精确制导弹药,特别是精确制导炮弹的生产。
此外,针对前期作战和动员过程中俄军后装保障方面出现的突出矛盾和问题,俄强调发挥军事工业委员会作用,集中力量保障特别军事行动的物资技术需求。在此基础上,坚持“战场无小事”原则,确保为部队配备先进的医疗包、防弹衣等装备。同时,进一步优化“外包式”后装保障结构,提高军队自身“伴随式”装备维修保障能力,恢复各级部队的修理分队编制,确保保障能力适应战场需要。
(作者:代勋勋,单位:军事科学院战争研究院)