填补国内空白 剑指世界一流
“桂林造”直翼推进器书写中国绿色“船”说
漓航船舶公司正在建造的这艘新能源(纯电动)海事巡逻执法艇将采用直翼推进器。
翼驰船舶公司生产的直翼推进器。
在翼驰船舶公司生产车间，工人正在加工直翼推进器的零部件。
□本报记者徐莹波 文/摄
舵桨推进器是为船舶提供动力和控制船舶航向的关键装置。传统的舵桨多为螺旋桨结构，德国福伊特驱动技术系统公司曾是直翼推进器(直翼舵桨)的全球唯一生产企业，并垄断该项技术长达数十年。
2013年，桂林翼驰船舶科技有限公司(桂林五洲旅游股份有限公司下属企业)成立以来，致力于直翼推进器研发改进工作，经过十多年努力，技术日趋成熟，产品不断迭代，并在一批新能源船舶上得到成功应用，有效填补了国内空白。现在，“桂林造”直翼推进器正朝着世界一流的目标进发，并助力中国造船业书写绿色“船”说。
直翼推进器成为新能源船舶驱动“新势力”
1月26日，记者在翼驰船舶公司生产车间里看到工人们正在加工直翼推进器的零部件，打磨声与焊接机器人、数控加工设备的轰鸣声混合在一起，奏响了冬日里火热的“奋进曲”。
“车间里正在生产的直翼推进器，功率覆盖10—1000千瓦，包括‘标准型’‘电动直驱型’‘智能联控型’等多个产品系列。”翼驰船舶公司总经理陆运辉介绍，直翼推进器与传统的船用螺旋桨存在差异——它的桨叶垂直于水面，通过控制桨叶的姿态，模拟人类的划桨动作，实现对船舶的操控。其关键技术是采用行星齿轮机构控制桨叶运动，使桨叶在随转筒公转的同时绕自身轴线匀速转动，转筒转动一周，桨叶绕自身轴线旋转半周。该产品具有舵桨合一、水动力效率高、运转平稳等优点;相较于传统螺旋桨船型，直翼推进器船型可提升20%以上的综合效率。
2022年1月，漓江风景名胜区首艘五星级新能源豪华游船“桂林旅游号”在漓江开航。“桂林旅游号”创新使用了增程式电力推进和翼驰船舶公司直翼推进器相结合的全新推进系统，大幅提升船舶行驶的舒适性和智能化水平，引领漓江水上游进入绿色环保的新时代。
“桂林旅游号”只是翼驰船舶公司直翼推进器应用的一个缩影。近年来，该公司直翼推进器在广西、新疆、浙江等地的游船、公务船、海上渡轮、特种工程船等船只中得到广泛使用。
“直翼推进器在一批船只中的成功应用，提升了企业和产品的知名度，公司的订单不断增长。”陆运辉说，近期公司获得了“电化长江”工程三峡库区电动船舶配套订单、福建宁德电动游船示范项目配套订单等。
从0到1，背后是多年艰辛努力
“直翼推进器不算新事物，早在19世纪就已发明，但由于技术限制，并未得到大规模应用。”翼驰船舶公司董事长、高级工程师吴军说。
1988年，吴军从武汉理工大学船舶流体力学专业毕业后，一直在漓江造船厂(漓航船舶公司前身)从事船舶设计、建造工作，他一直在探索研究改进推进器，梦想着有朝一日能设计出高效率、节能减排、安全可靠的推进装置。
在过去，漓江上行驶的船舶多为柴油船，污染较严重。进入21世纪，随着我市不断加强漓江环境保护工作，漓江游船“油改电”提上日程。吴军也定下了设计建造新能源船的目标。
“要建造电动船，首先要解决的是船舶排水量限制导致电池装载量受限的问题。要降低耗电，就得提升推进器的效率，传统的螺旋桨结构不符合要求。同时，漓江航道属于超浅吃水应用环境(吃水深度不超过0.55米)，而螺旋桨的旋转面是水深方向，增加桨径就要增加吃水深度。因此，采用螺旋桨结构设计新能源船型，难度较大。”吴军说，“直翼推进器的旋转面是水平面方向，从水平面方向增加桨径，且可通过减少桨叶长度和增加桨叶宽度的方式调整推力负荷;在超浅吃水应用环境里，可解决螺旋桨所不能解决的痛点。”
德国福伊特公司从20世纪60年代开始研发生产直翼推进器，产品多用于大型船舶。
“德国福伊特公司的直翼推进器性能好，但价格昂贵，维护成本高，国内只有少数大型船舶使用该产品。”吴军说。
偶然之间，吴军了解到一位校友于2010年获得“差速型船用平旋推进装置”(即直翼推进器)发明专利。凭着对推进器的了解，吴军感觉该专利有较强的科技转化价值，于是与这位校友共同带领团队就该专利技术开始了漫长的研发之路，相关产品不断进行试验……经多年努力，第一代直翼推进器终于定型。
2013年，五洲公司组建翼驰船舶公司。2014年，翼驰船舶公司采用“铅酸电池+直翼推进器”，造出第一艘新能源试验船。
“这艘船是根据某景区需要建造的，原计划造出来后卖给景区。但拿不到船舶检验证书，客户拒绝接收该船，投进去的资金变成了试验设备资产。”回忆起早期创业的艰辛，吴军感慨地说。
根据国家规定，一艘获得船舶检验证书的船只才能合法地从事相关航行运输业务。然而，过去我国未发布直翼推进器船舶的相关产品标准，导致有关部门无法为该类型船舶进行检验，也就无法发放证书。
为破解这一难题，在翼驰船舶公司等多方共同推动下，2017年，中国船级社(CCS)编制发布《直翼舵桨装置技术指南》。从此，直翼推进器船舶有了检测标准。
“有了合法身份后，如何开拓市场也是难题。”吴军说，“用船单位普遍偏向使用成熟设备，大部分项目招标都要求产品有装船业绩，提供产品已成功应用的案例，以证明其质量可靠。”
“为了进入市场，我们付出了巨大的推广成本，采取赠送或补贴部分设备、买二送一、承诺延长保修期等方式，以培育市场。”吴军说。
2018年，翼驰船舶公司向桂林旅游股份有限公司交付玉柴18号柴油动力游船，这是该公司正式投入市场运营的第一艘直翼推进器船舶。
发现缺陷、维修、改良产品……伴随应用场景的扩大，翼驰船舶公司的直翼推进器也在升级，技术达到国内领先水平。目前，公司完成了“电动直驱桨型”的迭代开发，并开展了“智能联控桨型”下一代产品立项。
打造游船游艇船舶产业，推动漓江航运绿色发展
“在现有的锂电池技术条件下，纯电动游船难以满足漓江游船续航需要。目前，在漓江上航行的新能源游船多为油电混合动力，虽然比柴油船减少了碳排放，但未实现零碳排放。如果采用氢能源，其排放物为水，可真正实现零碳排放目标。”陆运辉说，为更好地保护漓江，翼驰船舶公司、漓航船舶公司联合广西师范大学、上海氢洋科技有限公司实施了《船舶锂离子电池—氢燃料电池电电混合动力系统研制和应用示范》项目;项目被市科学技术局列为桂林市科技计划项目。
在漓航船舶公司，记者看到了用于项目的试验船——风光15—16号。
陆运辉说：“我们将把试验船原来的螺旋桨结构改为直翼推进器，拆除原柴油发动机，改为应用1台85千瓦氢燃料电池，以及采用200千瓦时锂电池作为补充。投用后，可实现完全零碳排放。”
2022年9月，工信部、发展改革委、财政部、生态环境部、交通运输部发布《关于加快内河船舶绿色智能发展的实施意见》。《意见》提出要培育一批有影响力的绿色智能内河船舶设计、建造、配套和运营企业，打造一批满足不同场景需求的标准化、系列化船型……初步构建良性可持续发展的产业生态。
市工信局相关负责人表示，船舶产业是我市装备制造业中的重要产业之一，近年来，漓航船舶公司、翼驰船舶公司、广西凯源船艇公司等一批优质企业在整船设计制造等方面积累了丰富经验，特别是在新能源船舶、直翼推进器的设计制造方面的技术，在国内处于领先水平。当前，广西正在实施通江达海航道工程，特别是平乐至梧州水路畅通工程等项目的实施，有效解决全区水路联网联运的问题，这为我市船舶制造产业注入了新活力。今年，工信部门将采取一系列措施，加大对各企业的帮扶力度，加快建立较完善的产业链供应链，谋划打造桂林市游船游艇船舶产业，推动漓江航运绿色低碳发展。
