黄焱，郑安宾，刘爱兵，蒋瀚锋，田育丰*

1 天津大学 水利工程仿真与安全国家重点实验室，天津 300072

2 天津大学 港口与海洋工程天津市重点实验室，天津 300072

3 上海船舶设备研究所，上海 200031

0 引 言

随着北极油气储量评估工作的不断深入，北极正逐渐展现出巨大的油气资源价值[1]。同时，由于北极海冰总体覆盖范围和多年冰范围的不断减少，极区航道已成为世界各国的关注焦点[2]。吊舱推进器作为新一代成熟的推进系统，起源于上世纪80 年代末芬兰海事局对提高破冰船破冰效率的探索：当时在波罗的海冰区水域航行时，发现与直接使用船艏破冰相比，使用船艉突破冰脊、开辟航道的效率更高。然而，轴桨推进器在艉向航行时受到的诸多限制导致这种优势并不明显，因此，研发一种能够将推力指向任意方向的推进器，将成为冰区船舶推进系统更为理想的解决方案[3]。自1990 年第1 台吊舱推进器问世以来，其在船舶设计、航行性能和环境适应性等方面的优势日趋明显[4-5]。随着吊舱推进器各方面技术的不断成熟，其在冰区船舶领域的应用必将愈加广泛[6]，但北极地处终年寒冷的高纬度区域，复杂的冰条件带来了极大的航行阻碍，这对吊舱推进器的适用性提出了极大挑战。

针对吊舱推进器的适用性问题，国内外开展了大量的研究工作。王迎晖等[7]从结构强度的角度出发，针对吊舱推进器在极地的破冰作业状态，提出了一套适用于吊舱结构冰载荷分析的计算方法。……