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全球最大船舶空泡水洞武汉投用我国自主建造突破多项世界级难题

2026-03-06 13:36:32

船厂

近日，我国科研领域迎来重磅突破，由湖北东湖实验室完全自主设计、自主建造、自主掌控知识产权的大型空泡水洞正式建成，并全面对外提供专业测试服务。该装置是目前全球规模最大的空泡水洞，多项核心技术指标跻身国际领先行列，填补了我国在大型高端船舶水动力试验设施领域的空白，成为支撑绿色智能船舶、高端海洋装备研发以及流体力学基础研究的关键国之重器。

何为船舶空泡水洞？水下“超级风洞”破解行业核心难题

空泡水洞与航空领域的风洞原理相通，是水动力学研究领域最核心、最关键的试验设施，被业内形象称为“船舶风洞”，在船舶与海洋装备研发中有着不可替代的作用。

日常航行中，船用螺旋桨高速旋转时，会引发周边水体水压急剧下降，导致液态水瞬间汽化形成空泡；而空泡溃灭瞬间，会产生超高速射流与强力冲击波，不仅会严重磨损螺旋桨、大幅降低船舶推进效率，还会造成水下噪声激增，影响船舶运行稳定性与隐蔽性。空泡水洞的核心价值，正是精准模拟水下真实流场环境，系统研究空化现象、湍流效应等核心问题，为螺旋桨、吊舱、泵喷、水翼等各类船舶推进器的定型设计、性能优化提供精准试验数据，从源头解决空泡带来的行业痛点。

规模世界第一！硬核参数彰显顶尖实力

这座投用的大型空泡水洞，整体规模稳居全球首位，硬件参数与功能配置堪称行业标杆。装置整体高23米、总长98米，近半结构深埋地下，体量远超全球同类试验设施。

相较于国内外现有在用空泡水洞，该装置具备三大独特核心优势：一是双试验段设计，拥有3米口径与6米口径两个独立试验段，可同时覆盖小型精密推进器测试与大比例船模试验，适配全品类船舶装备研发需求；二是模拟能力超强，试验段内水流最高速度可达每秒15米，能够精准模拟30米水深的水下环境，完全满足各类船舶与水下装备的试验标准；三是多功能一体化，兼具闭式水洞与开式水槽双重功能，实现水下装备与水面装备测试一体化，同时背景噪声极低，可完美适配静音型海洋装备的研发测试需求，适用场景大幅拓宽。

自主攻关创奇迹，建设周期大幅缩短破国外垄断

长期以来，大型空泡水洞的设计建造技术被少数发达国家掌握，国外同类装置建设周期动辄近10年，且核心技术对外严格封锁，我国高端船舶研发一度面临试验设施受限的难题。

湖北东湖实验室团队迎难而上，从核心设计到现场施工，再到系统联调，全程坚持自主攻关，接连突破多项世界级技术难题，最终实现从设计到建成投用仅耗时不到5年，建设效率远超国外同类项目，打造了重大科研基础设施建设的“中国速度”。这也是我国首座完全自主研发、拥有完整自主知识产权的大型空泡水洞，彻底打破了国外技术垄断，实现了该领域核心装备的自主可控。

打造共享科研平台，同步布局数字孪生新体系

投用后，这座全球最大空泡水洞将全面开放，打造全国性共享试验平台，面向全国各大高校、科研院所、船舶企业提供专业测试与技术研发服务，助力我国船舶与海洋装备产业实现技术升级。

与此同时，东湖实验室已同步启动“数字空泡水洞”研发工作，依托人工智能技术搭建虚拟仿真测试平台，为处于概念验证阶段的新型装备提供数字化试验环境，大幅缩短研发周期、降低试验成本。未来将形成“实体装置+数字平台”协同发展的新型科研体系，进一步提升我国在船舶水动力学领域的核心竞争力。

深耕绿色船舶领域，东湖实验室成果丰硕

据了解，湖北东湖实验室是2021年湖北省批准成立的新型科研机构，坐落于武汉东湖新技术开发区，是湖北省首批7家重点实验室之一，聚焦综合电力系统、轨道交通、绿色交通等领域的应用基础研究与关键技术攻关。

此前，实验室已建成国内首个民船综合电力试验平台，其绿色交通技术创新中心拥有国内首家通过中国船级社认可的船舶综合电力系统陆上联调试验平台。自主研发的新能源船舶综合电力系统，成功破解船舶电力推进能量转换环节多、效率低等技术瓶颈，支撑全球首艘万吨级纯电动散货船顺利投运；自主研发的电动船舶核心动力系统，国内市场占有率突破60%，同时牵头组建纯电动运输船舶产学研用联盟，全力推动绿色船舶技术产业化落地，为我国海洋强国、交通强国建设持续注入硬核科技动力。