鞏沐歌,黃一心,鮑旭騰,高 超

(中國水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)機(jī)械儀器研究所,上海 200092)

中國海洋捕撈的歷史可追溯到夏朝,至今已有4 000多年的歷史。新中國成立后,特別是改革開放以來,隨著漁業(yè)科技的進(jìn)步,中國捕撈業(yè)迅速發(fā)展,生產(chǎn)力得到極大的提升。1985年中國第一支遠(yuǎn)洋漁業(yè)船隊(duì)走出國門,拉開了遠(yuǎn)洋作業(yè)的序幕,使海洋捕撈走向遠(yuǎn)洋,走向全球,也使中國成為世界第一捕魚大國,其中,捕撈裝備發(fā)揮了極其重要的作用。隨著國家海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略的不斷實(shí)施,對(duì)捕撈裝備研發(fā)愈加重視,捕撈裝備科技將在現(xiàn)代捕撈漁業(yè)建設(shè)中發(fā)揮著更大的支撐作用。

1 中國海洋捕撈裝備科技發(fā)展?fàn)顩r

捕撈裝備一般可分為捕撈機(jī)械、捕撈漁船、助漁儀器、漁具以及輔助設(shè)備。近十年來,在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“藍(lán)色糧倉科技創(chuàng)新”重點(diǎn)專項(xiàng)、國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目、公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))專項(xiàng)等的支持下,中國捕撈裝備的研制在各個(gè)方面都取得了不小的成績。

1.1 捕撈機(jī)械

中國捕撈機(jī)械自主研發(fā)起始于20世紀(jì)50年代,研發(fā)了中高壓液壓圍網(wǎng)起網(wǎng)機(jī)等一系列有巨大影響的裝備,有力地促進(jìn)了中國海洋捕撈的發(fā)展。近年來,在各級(jí)政府和主管部門的支持下,捕撈機(jī)械開展了多方面的研究和應(yīng)用。

開展基礎(chǔ)研究,助推捕撈效率開發(fā)南極磷蝦拖網(wǎng)曳綱張力平衡的自動(dòng)化控制模塊,實(shí)現(xiàn)拖網(wǎng)網(wǎng)形變形量減少10%的目標(biāo)。建立數(shù)學(xué)模型和仿真分析,研究了鋼絲繩張緊力、蓄能器壓強(qiáng)的變化規(guī)律[1];設(shè)計(jì)并試驗(yàn)了變頻調(diào)速系統(tǒng)控制方案,絞機(jī)在額定電壓下實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩輸出,能夠快速響應(yīng)負(fù)載變化,自動(dòng)化程度高[2];通過流體動(dòng)力學(xué)分析方法,研究并開發(fā)了螺旋輸送式蝦水分離器,對(duì)其分離效率和輸送速度等參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算和流體分析[3]。

結(jié)合作業(yè)方式,研發(fā)多種機(jī)械針對(duì)捕撈作業(yè)強(qiáng)度大、效率低等問題,結(jié)合作業(yè)方式,研制出一批捕撈裝備,極大地提高了海洋捕撈的生產(chǎn)效率,實(shí)現(xiàn)了高效、節(jié)能和降低漁民勞動(dòng)強(qiáng)度的目標(biāo)。研制成功大型金槍魚圍網(wǎng)捕撈成套裝備,包括動(dòng)力滑車、三滾筒絞車、浮球牽引機(jī)等在內(nèi)的幾十套設(shè)備,結(jié)束了該裝備依賴進(jìn)口的局面,突破了制約中國大洋性金槍魚圍網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展瓶頸。研制了深水拖網(wǎng)絞車和舷側(cè)起網(wǎng)成套裝備,突破了多設(shè)備協(xié)調(diào)控制技術(shù)及舷側(cè)起網(wǎng)多節(jié)滾筒級(jí)聯(lián)技術(shù),完全實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化,其中拖網(wǎng)絞車可以滿足500～1 000 m水深惡劣海況條件拖網(wǎng)作業(yè)條件。研制完成了運(yùn)用于新型歐式圍網(wǎng)漁船捕撈設(shè)備,包括雙滾筒液壓絞綱機(jī)、三滾筒液壓起網(wǎng)機(jī)、回轉(zhuǎn)變幅式理網(wǎng)機(jī)、動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)備、魚水分離器等高效捕撈裝備。開展了連續(xù)捕撈系統(tǒng)核心裝備潛水式吸蝦泵原理研究與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。研制了新型吸魚泵、五輪起網(wǎng)機(jī)、純機(jī)械結(jié)構(gòu)起網(wǎng)機(jī)安全防護(hù)裝置、圍網(wǎng)理網(wǎng)機(jī)等一系列捕撈及輔助裝置。

加強(qiáng)應(yīng)用融合,拓寬應(yīng)用領(lǐng)域

開展了高海況打撈關(guān)鍵技術(shù)及相關(guān)打撈設(shè)備系統(tǒng)升級(jí)研究,形成了面向空間站工程飛船返回艙高海況打撈回收關(guān)鍵技術(shù),創(chuàng)制了基于主被動(dòng)復(fù)合波浪補(bǔ)償控制技術(shù)的新型高海況打撈設(shè)備系統(tǒng),圓滿完成執(zhí)行了“神舟號(hào)”飛船上升段海上應(yīng)急救援保障任務(wù)。開展了大型養(yǎng)殖網(wǎng)箱平臺(tái)捕撈設(shè)備研究,研發(fā)無損泵吸起捕裝置,魚類無需經(jīng)過運(yùn)動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)便被抽吸上來,確保魚體無損傷;吸魚過程可調(diào),操作彈性大;可吸魚的種類及規(guī)格不受限制[4]。

1.2 捕撈漁船

20世紀(jì)初,中國近代著名實(shí)業(yè)家張謇購置了第一艘機(jī)動(dòng)拖網(wǎng)漁船“福海號(hào)”進(jìn)行海洋捕撈,拉開了中國現(xiàn)代捕撈業(yè)的序幕。1949年后,中國自行設(shè)計(jì)的“8154型”艉滑道拖網(wǎng)漁船,使中國漁業(yè)向現(xiàn)代化邁出重要一步。隨著漁船數(shù)量的迅速發(fā)展,中國逐漸成為世界第一漁船大國。經(jīng)漁業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),超過70%的機(jī)動(dòng)漁船是捕撈作業(yè)漁船,但是中國海洋捕撈漁船總體上仍處于數(shù)量多、能耗高、技術(shù)水平低下的局面。近年來,捕撈漁船重點(diǎn)在玻璃鋼漁船、新型推進(jìn)系統(tǒng)、船型優(yōu)化和廢能綜合利用等方面的積極開展研究。

開展輕質(zhì)材料基礎(chǔ)研究,推動(dòng)新型材料運(yùn)用

積極開展了玻璃鋼等輕質(zhì)漁船的研究工作,對(duì)5.5 m高密度聚乙烯(HDPE)敞開艇結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的可靠性進(jìn)行了分析研究[5];開展了玻璃鋼漁船帽型骨材的結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究設(shè)計(jì)[6];對(duì)大型遠(yuǎn)洋玻璃鋼漁船的建造技術(shù)從模具的建造形式等多方面進(jìn)行了研究[7];研究了玻璃鋼強(qiáng)度性能定義的設(shè)計(jì)流程使玻璃鋼漁船獲得最大的減重效果。

開展新型推進(jìn)系統(tǒng)研究,推動(dòng)清潔能源利用

3)提出了抗超高速“軟硬結(jié)合、分層配置”的遮彈防護(hù)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了成坑能量耗散與地沖擊衰減，為防護(hù)設(shè)計(jì)和加固改造提供了可靠手段。

電力推進(jìn)技術(shù)和LNG(液化天然氣)技術(shù)越來越得到重視,設(shè)計(jì)建造了中國第一艘電力推進(jìn)漁船,36.5 m電力推進(jìn)拖網(wǎng)漁船,提出了基于北斗衛(wèi)星通信的金槍魚釣船油電混合動(dòng)力系統(tǒng)[8];開展了對(duì)漁船進(jìn)行油氣混合雙動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)改裝研究[9];開展了柴油機(jī)雙燃料漁船改造試驗(yàn)[10];設(shè)計(jì)了一種將有源濾波與無源濾波相結(jié)合的混合型濾波器,應(yīng)用于船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)[11]。

以船型優(yōu)化為研究內(nèi)容,推動(dòng)節(jié)能船型推廣

建立多元非線性回歸方程,可對(duì)有效拖力和網(wǎng)板匹配進(jìn)行估算,為技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證提供參考[12]。運(yùn)用船型優(yōu)化綜合方法,開發(fā)了320總噸遠(yuǎn)洋雙甲板拖網(wǎng)漁船,示范應(yīng)用節(jié)能20%以上,捕撈效率提高了20%,實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收[13]。相關(guān)研究顯示,雙速比推進(jìn)方式可以有效地提高動(dòng)力系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性[14]。設(shè)計(jì)了一款軟件系統(tǒng)優(yōu)化漁船結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程,得出延繩釣漁船使用的撞角型球鼻艏具有較好的減阻效果[15]。

開展多種新型漁船建設(shè),推動(dòng)過洋漁業(yè)發(fā)展

研發(fā)了多種新型拖網(wǎng)、圍網(wǎng)等漁船,研發(fā)的長度為13 m的聚乙烯標(biāo)準(zhǔn)化漁船順利成型,標(biāo)志中國聚乙烯滾塑船艇制造水平達(dá)到國際領(lǐng)先[16]。隆興801和隆興802大洋性玻璃鋼超低溫金槍魚延繩釣船,是中國內(nèi)地首次研發(fā)、設(shè)計(jì)、建造的總尺度最大、設(shè)備配備最先進(jìn)的公約船[17]?；贏FE變頻+永磁雙電樞電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的60 m燈光圍網(wǎng)漁船和49.5 m金槍魚延繩釣漁船成功試航[18]。LNG動(dòng)力示范拖網(wǎng)漁船“粵汕城漁16118”和電力推進(jìn)新能源漁船“粵汕城漁16117”成功試航,填補(bǔ)中國鋼質(zhì)海洋捕撈漁船在新能源動(dòng)力系統(tǒng)在應(yīng)用中的空白[19]。專業(yè)南極磷蝦捕撈加工船“深藍(lán)”號(hào),是國內(nèi)最大最先進(jìn)的遠(yuǎn)洋漁業(yè)捕撈加工一體船,標(biāo)志著中國在現(xiàn)代化漁業(yè)船舶裝備領(lǐng)域取得重大突破。

開展廢能綜合利用研究,提高能源利用效果

中國已在漁船設(shè)計(jì)、制造和使用方面開始考慮節(jié)能降耗的問題,設(shè)計(jì)了鼓泡蒸發(fā)式海水淡化裝置,利用漁船發(fā)動(dòng)機(jī)排出的高溫尾氣通過換熱管間接為海水淡化提供主要熱源,有效地節(jié)約了能源[20];設(shè)計(jì)了實(shí)用型漁船氨水吸收式制冷系統(tǒng),將主機(jī)廢氣部分熱源回收制冷給魚艙漁獲物保鮮,經(jīng)過實(shí)船運(yùn)行驗(yàn)證,制冷效果顯著[21];設(shè)計(jì)了LNG動(dòng)力漁船流化冰制取系統(tǒng),推動(dòng)了能量的梯級(jí)利用[22]。

1.3 助漁儀器

中國從20世紀(jì)50年代開始生產(chǎn)電子管式探魚儀,1968年,探魚深度50 m的探魚儀研制成功并投入使用,徹底改變了中國漁民只憑經(jīng)驗(yàn)捕魚的落后狀況。隨后探魚深度逐漸加深,1980年研制的雙頻率探魚儀,探魚深度達(dá)到200 m,測深可達(dá)到500 m,成為20世紀(jì)80年代以來中國主要的助漁儀器。近年來,隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起,船聯(lián)網(wǎng)成了一個(gè)研究熱點(diǎn)。助漁儀器重點(diǎn)在高性能、高精度探魚儀和船聯(lián)網(wǎng)上積極開展研究。

近年來,中國在高性能、高精度探魚儀上積極開展研究,設(shè)計(jì)具有數(shù)據(jù)采集時(shí)間記錄功能的圍網(wǎng)網(wǎng)具沉降儀[23]。提出了新的可調(diào)幅正弦波設(shè)計(jì)方法,使魚探儀發(fā)射波形成的水下噪聲干擾較小[24];設(shè)計(jì)了燈載視頻系統(tǒng)[25]。開展了FFS25P數(shù)字多波束探魚儀關(guān)鍵技術(shù)研究,完成了國內(nèi)第一臺(tái)全數(shù)字360°多波束探魚儀設(shè)備研制,設(shè)備提供128個(gè)通道聲學(xué)信號(hào)處理能力,對(duì)0 dB目標(biāo)的探測距離可以達(dá)到2 600 m,部分指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平[26]。針對(duì)海上漁船與放流在海面的浮標(biāo)遠(yuǎn)距離通訊傳輸時(shí)存在信息易丟失、通信費(fèi)用高以及數(shù)據(jù)顯示終端不夠友好等諸多問題,使用哈夫曼編碼壓縮方法,利用衛(wèi)星信號(hào)收發(fā)服務(wù)器提供中轉(zhuǎn),通信數(shù)據(jù)流量最高壓縮比達(dá)到0.58,平均節(jié)省通信成本40%[27]。

開展船聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建研究,推動(dòng)智能捕撈發(fā)展

漁業(yè)船聯(lián)網(wǎng)在中國剛剛起步,目前開展了基于智能漁船的漁業(yè)和轉(zhuǎn)發(fā)等關(guān)鍵技術(shù),完成了船載數(shù)據(jù)處理與交換設(shè)備、海洋智能數(shù)據(jù)采集浮標(biāo)和漁業(yè)專用頻段船載數(shù)字電臺(tái)的研制工作,實(shí)現(xiàn)在漁船運(yùn)行過程中進(jìn)行系統(tǒng)化的感知、分析、推理、決策與控制。開展了基于北斗船位數(shù)據(jù)的漁船航次分析,為地方管理部門漁業(yè)管理提供依據(jù)[28]。研究了數(shù)據(jù)接收與控制終端軟件,漁船獲取海洋浮標(biāo)數(shù)據(jù),方便漁船尋找[29]。

1.4 漁具及輔助設(shè)備

四千多年前,中國就出現(xiàn)了釣具和網(wǎng)具。隨著技術(shù)的發(fā)展,漁網(wǎng)使用的材料經(jīng)歷從棉麻等天然材料向聚乙烯、尼龍、滌綸等合成纖維材料轉(zhuǎn)變的過程。由于聚乙烯的性能優(yōu)異和價(jià)格低廉,因此被廣泛應(yīng)用。20世紀(jì)60年代,中國開始研制織網(wǎng)機(jī),80年代突破了連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性的技術(shù)關(guān)鍵,實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)織網(wǎng)機(jī)替代進(jìn)口產(chǎn)品,推動(dòng)了整個(gè)網(wǎng)具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。近年來,漁具及輔助設(shè)備重點(diǎn)在材料性能、網(wǎng)板結(jié)構(gòu)以及網(wǎng)具性能等方面積極開展研究。

開展基礎(chǔ)研究,增強(qiáng)漁具綜合性能

合成纖維是漁具的基本組成要素,因此,纖維性能對(duì)漁具的強(qiáng)度、壽命和成本均有重大影響。對(duì)多種規(guī)格的迪尼瑪纖維釣線的斷裂強(qiáng)度及耐磨特性進(jìn)行對(duì)比研究,得出相關(guān)性能的數(shù)據(jù),為魷魚釣主線和子線的選擇提出了建議[30]。開展材料改性研究,改性后的HDPE與原來相比,其斷裂強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和斷裂伸長率分別提高了37.2%、5.1%和27.0%[31]。開發(fā)了漁用中高分子量聚乙烯繩索、中高分子量聚乙烯/聚丙烯/乙丙橡膠網(wǎng)線、聚烯烴耐磨節(jié)能網(wǎng)片,與傳統(tǒng)漁用材料相比,3種新材料消耗分別降低35.3%、22.9%、30%,且產(chǎn)品的拉伸力學(xué)性能、耐磨性、耐老化性等綜合性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)產(chǎn)品。網(wǎng)片是網(wǎng)具的主要構(gòu)件,它的性能關(guān)系到捕撈生產(chǎn)的效能,開展編結(jié)網(wǎng)片水動(dòng)力試驗(yàn)研究,表明高分子編結(jié)網(wǎng)片的阻力系數(shù)與網(wǎng)目系數(shù)、網(wǎng)線粗度和雷諾數(shù)有關(guān)[32]。通過合理地調(diào)整網(wǎng)板的形式與參數(shù),可以提高拖網(wǎng)作業(yè)效率。開展風(fēng)洞試驗(yàn),對(duì)雙開縫曲面網(wǎng)板進(jìn)行研究表明:具有凸梯形導(dǎo)流板的升力較大,阻力較小,具有扇形導(dǎo)流板網(wǎng)板穩(wěn)性較高[33]。開展了總長度、網(wǎng)身長度、網(wǎng)口周長、浮沉子綱等主要結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)大網(wǎng)目拖網(wǎng)網(wǎng)具性能影響研究[34]。

研制網(wǎng)具裝置,助推遠(yuǎn)洋捕撈產(chǎn)業(yè)

隨著中國海洋漁業(yè)裝備水平和捕撈能力的顯著提升,遠(yuǎn)洋捕撈已成為中國捕撈業(yè)的主要趨勢。研制了多個(gè)南極磷蝦拖網(wǎng),推動(dòng)了中國南極磷蝦網(wǎng)具的國產(chǎn)化進(jìn)程,其中六片式結(jié)構(gòu)單船有翼單囊拖網(wǎng),作業(yè)拖速2.5～3.0 kn時(shí),網(wǎng)具平均能耗系數(shù)為0.81,實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)具與網(wǎng)板中裝備國產(chǎn)化[35];300型四片式結(jié)構(gòu)的南極磷蝦拖網(wǎng),直徑6 mm雙線結(jié)節(jié)強(qiáng)力達(dá)到5 836 N[36];對(duì)金槍魚網(wǎng)具進(jìn)行了改進(jìn),研發(fā)了生態(tài)高效金槍魚漁具、魷魚燈光罩網(wǎng)、生態(tài)型大網(wǎng)目拖網(wǎng)、變水層拖網(wǎng)、圍網(wǎng)等一系列網(wǎng)具,增加了產(chǎn)量,降低了能耗。自主設(shè)計(jì)研發(fā)的過洋性漁業(yè)拖網(wǎng)裝置,在拖速3.0 kn,曳綱長度150 m時(shí),水平擴(kuò)張裝置升力達(dá)44.798 kN,阻力為7.665 kN,升阻比達(dá)到5.8,各項(xiàng)性能均優(yōu)于相似面積的進(jìn)口空心網(wǎng)板[37]。

優(yōu)化輔助設(shè)備,推動(dòng)作業(yè)過程節(jié)能

集魚燈是一種基于魚類趨光性特點(diǎn)研制的捕撈輔助設(shè)備,具有誘魚和集魚的功能,不少學(xué)者對(duì)此開展了研究,對(duì)光誘漁船集魚燈水中照度及配置進(jìn)行研究,提出了優(yōu)化配置[38]。設(shè)計(jì)的遙控調(diào)光LED集魚燈能完成單組128級(jí)、三組組合調(diào)光功能,能夠?qū)崿F(xiàn)智能集魚捕撈作業(yè)[39]。

2 存在的問題

2.1 捕撈機(jī)械研究技術(shù)相對(duì)滯后,自動(dòng)化、信息化水平低

目前,中國海洋捕撈主要采用的是群眾性漁船作業(yè)方式。大中型拖網(wǎng)和圍網(wǎng)漁船配備了比較完善的中高壓傳動(dòng)捕撈機(jī)械,中小型漁船捕撈機(jī)械仍然采用傳統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)或簡單的液壓傳動(dòng)方式,裝備傳動(dòng)效率低、安全性差、自動(dòng)化與專業(yè)化水平偏低。捕撈甲板設(shè)備操作仍然以手動(dòng)機(jī)側(cè)操作為主,沒有采用集控方式,系統(tǒng)設(shè)備作業(yè)協(xié)調(diào)性無法得到有效保障。雖然捕撈裝備技術(shù)經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展,構(gòu)建了以捕撈機(jī)械液壓加載、漁具拖弋水槽為核心的試驗(yàn)系統(tǒng)。但與國外相比,中國捕撈裝備的技術(shù)研發(fā)還處于跟蹤研制階段,自主創(chuàng)新與研發(fā)能力亟待提升,專業(yè)化、信息化水平很低,耗能大、效率低,尤其是在大洋性漁船的裝備方面,如南極磷蝦連續(xù)捕撈吸蝦泵[40]、大型拖網(wǎng)起網(wǎng)設(shè)備、變水層拖網(wǎng)曳綱張力平衡系統(tǒng)、選擇性捕撈漁具等水平明顯落后國際先進(jìn)的研發(fā)水平,生產(chǎn)效率低,競爭力不強(qiáng),產(chǎn)業(yè)發(fā)展受到限制。在魷魚釣作業(yè)方面,還以人工手釣為主,漁船用工成本占總成本的比例從10年前的30%驟增到目前的65%[41]。

2.2 捕撈漁船研發(fā)技術(shù)有待加強(qiáng),自主設(shè)計(jì)能力有待提升

近年來,中國漁業(yè)船舶的研究水平取得了長足的發(fā)展,在近海標(biāo)準(zhǔn)漁船船型和大洋性捕撈漁船研發(fā)方面取得了明顯的進(jìn)展,為漁船裝備的現(xiàn)代化發(fā)揮了重要的支撐作用。在基礎(chǔ)研究方面,中國對(duì)基本船型的研究積累非常薄弱,絕大部分新造漁船的船型設(shè)計(jì),來自對(duì)同類漁船的參照和經(jīng)驗(yàn)積累,僅僅對(duì)主要作業(yè)船型的阻力、穩(wěn)性、快速性開展了分析研究,然而船型參數(shù)優(yōu)化、系列化等研究開展不多,與發(fā)達(dá)國家相比存在較大差距。在技術(shù)研發(fā)方面,節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用有待加強(qiáng)。中國漁業(yè)船舶設(shè)計(jì)對(duì)新技術(shù)的應(yīng)用不多,主要沿用船舶工業(yè)的成熟技術(shù),如船型計(jì)算與設(shè)計(jì)軟件、球鼻艏、導(dǎo)管槳等。中國在先進(jìn)技術(shù)如電力推進(jìn)、LNG燃料動(dòng)力、玻璃鋼漁船研發(fā)和建造、全船自動(dòng)控制等方面的研發(fā)方面創(chuàng)新不多,進(jìn)展滯緩,存在較大的差距。當(dāng)前中國FRP(纖維增強(qiáng)聚合物,俗稱玻璃鋼)漁船在船型結(jié)構(gòu)、成型工藝、原材料使用上與國外并無二致,且都在合理范圍,然而船長40～60 m的玻璃鋼遠(yuǎn)洋漁船標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等仍屬空白領(lǐng)域,有待進(jìn)一步探索及提升。在遠(yuǎn)洋漁船的研制方面,中國在大型和超大型專業(yè)化漁船方面差距明顯,如南極磷蝦捕撈加工船、大型拖網(wǎng)加工船領(lǐng)域,還不具有全面的自主設(shè)計(jì)能力。

2.3 助漁儀器基礎(chǔ)研究薄弱,關(guān)鍵核心技術(shù)有待突破

國內(nèi)助漁儀器關(guān)鍵技術(shù)雖取得了一定進(jìn)展,但與國外先進(jìn)技術(shù)還存在較大差距,中國自主研發(fā)的助漁儀器在精度、穩(wěn)定性、使用壽命等仍存在較大差距。由于受到技術(shù)發(fā)展水平,特別是一些關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展水平的制約,中國的探魚聲吶技術(shù)水平在魚群數(shù)量統(tǒng)計(jì)和魚體大小估計(jì),并對(duì)魚群高分辨成像方面與世界先進(jìn)水平存在較大差距。中國漁船上配置簡單,設(shè)備間的接口缺乏統(tǒng)一性,也缺乏綜合性的通導(dǎo)設(shè)備。雖然,中國也能運(yùn)用網(wǎng)位儀對(duì)網(wǎng)具進(jìn)行觀察,但自動(dòng)控制比較差。一些漁船往往利用歷史經(jīng)驗(yàn),借助表層水溫器和魚探儀尋找和跟蹤中心漁場,定位盲目性過大,準(zhǔn)確率較低。因此,漁船助漁導(dǎo)航設(shè)備如探魚儀和網(wǎng)位儀等信息化設(shè)備主要依賴進(jìn)口。此外,中國在極地生物資源的遙感探測也處于起步階段。

2.4 漁具設(shè)備性能有待提高,缺乏綜合性設(shè)備

與世界先進(jìn)研究水平相比,中國在漁具的基礎(chǔ)研究方面比較薄弱,未提出自己的漁具模型試驗(yàn)準(zhǔn)則,對(duì)于原有試驗(yàn)準(zhǔn)則的校正以及理論更新研究等也沒有開展。在漁具的材料研制上也比較薄弱,普遍使用聚乙烯材料的網(wǎng)片、網(wǎng)線等,其強(qiáng)度不到國外的一半,同時(shí)也缺乏對(duì)網(wǎng)具材料的適配性的研究。雖然近些年中國漁具漁法取得了進(jìn)步,中小型漁具國產(chǎn)化程度較高,專業(yè)化的漁具也已出現(xiàn),但是大型的拖網(wǎng)等仍需要從國外進(jìn)口。一些釣具也僅僅生產(chǎn)釣鉤,缺乏對(duì)核心技術(shù)的掌握[42]。網(wǎng)板的型式結(jié)構(gòu)較為簡單,性能也有待于改進(jìn)提高,與國外先進(jìn)水平差距很大。國內(nèi)遠(yuǎn)洋魷釣上還在大量使用金屬鹵化物集魚燈誘魚,集魚效果有待進(jìn)一步提高。

3 中國海洋捕撈裝備科技發(fā)展建議

3.1 以資源友好型為研發(fā)重點(diǎn),推進(jìn)捕撈機(jī)械向高效型、友好型發(fā)展

建立資源友好型捕撈機(jī)械,為海洋漁業(yè)資源開發(fā)與綜合利用提供技術(shù)支撐;進(jìn)一步完善液壓捕撈控制系統(tǒng),突破基于電液集成和起網(wǎng)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),開展新型的電力捕撈系統(tǒng)研究,開展拖網(wǎng)自動(dòng)捕撈技術(shù)以及磷蝦連續(xù)吸捕技術(shù)的研究和裝備開發(fā);突破漁具負(fù)載敏感控制網(wǎng)形優(yōu)化技術(shù),開展裝備與漁具漁法高效協(xié)同控制技術(shù)研究,研制選擇性捕撈、高效精準(zhǔn)作業(yè)智能裝備;開展遠(yuǎn)洋大型魷釣、金槍魚圍網(wǎng)、舷提網(wǎng)捕撈裝備的自動(dòng)化研究,優(yōu)化控制模式,提升捕撈效率;助推藍(lán)色糧倉建設(shè),開展深遠(yuǎn)海漁業(yè)關(guān)鍵技術(shù)和裝備研究,培育和壯大海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展新動(dòng)能。

3.2 以結(jié)構(gòu)優(yōu)化為研發(fā)重點(diǎn),推進(jìn)捕撈漁船向綠色、專業(yè)化發(fā)展

強(qiáng)化漁船應(yīng)用基礎(chǔ)研究,利用數(shù)字化模擬平臺(tái)開展船型優(yōu)化設(shè)計(jì)和精細(xì)化分析,完善并構(gòu)建新型漁船設(shè)計(jì)計(jì)算軟件,實(shí)現(xiàn)漁船設(shè)計(jì)建造數(shù)字化;開展輕質(zhì)材料運(yùn)用研究,大力推進(jìn)近海漁船玻璃鋼化,注重廢舊玻璃鋼漁船的綠色降解;研發(fā)電力、天然氣等清潔能源使用技術(shù),推動(dòng)漁船的綠色發(fā)展;開展?jié)O船主機(jī)余熱制冷保鮮等集成應(yīng)用研究,推動(dòng)能量多級(jí)有效利用;重點(diǎn)研發(fā)以南極磷蝦捕撈加工船以及抗風(fēng)浪專業(yè)魷魚釣船為代表的大洋性、極地作業(yè)的大型捕撈加工船。

3.3 以互聯(lián)互通為研發(fā)重點(diǎn),推進(jìn)助漁儀器向智能、高精度發(fā)展

研發(fā)突破遠(yuǎn)距離、高分辨率、低噪聲、高精度探測關(guān)鍵技術(shù),融入深度學(xué)習(xí)算法,對(duì)魚類目標(biāo)的識(shí)別和統(tǒng)計(jì)進(jìn)行智能化評(píng)估及其精準(zhǔn)探測,實(shí)現(xiàn)深遠(yuǎn)海漁業(yè)資源的精準(zhǔn)化探測和智能化跟蹤評(píng)估。開展船聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究與工程建設(shè),研究數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理的關(guān)鍵技術(shù)和裝備,完善船聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、接口標(biāo)準(zhǔn),提升船聯(lián)網(wǎng)安全水平,建立數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺(tái);開展智能漁業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),推動(dòng)智能船舶、智能機(jī)艙、智能捕撈的實(shí)現(xiàn)。

3.4 以生態(tài)作業(yè)為研發(fā)重點(diǎn),推進(jìn)漁具設(shè)備向環(huán)保、節(jié)能化發(fā)展

開展高強(qiáng)度、功能性和可降解性材料的研究應(yīng)用,為新型環(huán)保網(wǎng)具打下基礎(chǔ)。結(jié)合作業(yè)要求,設(shè)計(jì)優(yōu)化高效低耗環(huán)保的新型網(wǎng)板,提高作業(yè)效率。開展魚類行為研究,加強(qiáng)專業(yè)性、生態(tài)型、高選擇性的漁獲性能良好的捕撈漁具和裝置的研制。加強(qiáng)控制研究,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)具結(jié)構(gòu)的自動(dòng)調(diào)整,以匹配捕撈的智能化。開展大功率LED集魚燈和特殊頻率集魚燈的研制,提高誘集魷魚等聚光性捕撈魚類的捕撈范圍和穩(wěn)定性。