随着全球环境保护意识的不断提高，越来越多的国家开始重视节能减排。而节能减排最有效的途径就是减少船舶航行过程中对能源的消耗，尤其是对燃油的消耗。因此，高性能船舶应运而生，该船既能降低油耗、减少温室气体排放，又具有优良的稳性、适航性和航行性能，是未来远洋运输和海洋工程发展的必然趋势。
1. 高性能船舶设计制造技术要点
1.1结构技术
高性能船舶一般采用高强度钢、超高强钢、不锈钢等材料，以及高能效的复合材料等。但是高性能船舶由于结构复杂，在建造过程中容易出现变形和断裂等问题，因此需要在结构设计过程中根据实际需求进行优化，提高结构强度、降低制造成本。同时高性能船舶的强度和刚度主要是通过材料组合来实现的。因此高性能船舶设计时，不仅要充分考虑船体结构的稳定性和可靠性，还需考虑其刚度、强度和疲劳强度等指标，避免船体结构变形过大等问题。高性能船舶设计时要重视高强度钢的应用，可以通过对高强度钢进行分级处理、表面镀锌等方式来提高其抗腐蚀性能。在实际使用过程中，还要根据环境条件来进行优化设计，以降低结构制造成本。
1.2测试技术
测试是为了获得设计参数和性能数据，以便在后续试验中进行验证，从而改进产品性能或提高产品质量的一系列活动。在高性能船舶设计建造过程中，应充分重视测试技术的应用。通过测试，可以及时发现设计过程中存在的问题并及时加以解决，进而提高船舶性能。由于高性能船舶具有不同的船体线型、不同的推进系统配置、不同的船体材料和结构形式、不同的船型阻力特性等，因此，其性能指标和性能要求也不尽相同。因此，在设计阶段需根据具体情况对船体线型进行优化，并根据实际情况进行航行试验、环境试验以及阻力测量等试验，获取相关参数及数据，在建造阶段应进行实船测试并积累相关数据，在实际使用过程中应定期进行实船测试以保障产品质量。同时，也可以根据高性能船舶实际需求增加一些试验项目如耐波性试验等。
2. 高性能船舶设计制造技术应用措施
2.1优化船体外形增强船体适应性
优化船体外形，增强船体适应性是实现高性能船舶设计制造的基础，这不仅对提高船舶的经济性、适航性有很大帮助，还能降低船舶运行过程中的能耗，促进船舶节能减排工作的开展。而优化船体外形主要分为两个方面：第一，以流体力学理论为基础，以船舶水动力性能为目标，通过合理设计和调整船体结构尺寸和形状，从而使得船舶具有最优的阻力性能、最优的水动力性能和最佳的航行性能。第二，通过改善船体结构，提高船舶在航行过程中所受到的波浪载荷，使之能够满足不同吃水状态下船舶在各种海况下的航行需求。其中在优化船体外形时需要注意以下几个方面：在设计中应该以水动力性能为目标来进行船体外形设计，避免出现过度设计，在进行船体外形设计时应充分考虑到海洋环境因素，使用优化技术进行优化。在进行船体外形设计时也可以综合考虑到波浪载荷以及船舶重量等因素，合理安排船体外形，根据实际情况选择适合的材料和工艺方法，对于某些特殊结构和材料应采用特殊处理工艺方法。
2.2提高耐波性降低船舶破波阻力
船舶在波浪中航行，不可避免地会受到波浪的冲击和影响，使其受到较大的阻力，进而导致航行性能下降。而船舶在波浪中航行时的阻力主要由耐波性决定。耐波性越好，船舶在波浪中航行时受到的阻力就越小，其航行性能就越好。根据统计数据可知，船舶在波浪中航行时所受的阻力约占总阻力的50%—80%左右，因此提高船舶耐波性，降低船舶破波阻力对于高性能船舶设计制造具有重要意义。而提高船舶耐波性可从以下几个方面入手：设计高耐波性的船型，降低主尺度，提高船体材料强度，设计能够满足破波和耐波要求的高效减摇装置。为了实现提高耐波性和降低破波阻力的目标，可在船舶设计时考虑船体形状、材质和结构等因素。通过合理选择材料、优化船型结构、增加结构刚度、采用先进减摇装置等措施实现减摇。
2.3优化设计提高船舶经济性
在高性能船舶设计过程中，采用先进的设计手段能够大大提高船舶的经济性，使其在运营过程中发挥更大的效益。因此，在进行船舶设计时，应采用先进的技术手段、现代化的设备和工具，使船舶在运营过程中能够对其结构进行优化，从而提高其经济性。例如，在船舶结构优化设计过程中，可以采用三维结构建模、有限元分析等手段对船体结构进行优化设计，进而使船舶具备更优的动力性能。同时，还可以利用智能计算和仿真技术对船体结构进行优化设计，使其能够在最小的扰动下发挥出最佳的性能。高性能船舶的经济性还表现在对动力系统的优化方面。在动力系统优化设计中主要包括以下几个方面：对发动机本身进行优化设计、对螺旋桨本身进行优化设计、对齿轮箱进行优化设计、对推进装置进行优化设计。在高性能船舶设计过程中可以充分利用计算机仿真技术，将计算机模拟技术运用到实际研发中，从而有效地提高船舶性能和动力系统稳定性。高性能船舶所采用的动力系统和推进装置都是较为复杂的系统。因此在具体工作过程中需要采用多种不同的方法来进行故障诊断及故障预测技术研究，并综合利用多种现代数字仿真技术来提高其可靠性。
2.4优化船舶结构设计提升船舶安全性
高性能船舶设计制造过程中，结构设计是重中之重。首先，要对船舶结构进行合理优化。在船舶设计过程中，要根据船舶的不同种类和用途进行相应的优化设计。其次，要提高结构强度。在进行船舶结构强度设计时，要考虑到结构的实际受力情况，科学合理地对结构强度进行评估。最后，还要对船舶材料性能进行优化。高性能船舶设计制造过程中，需要采用多种新型材料、新型工艺和新型技术以达到减重节能的目的。例如使用轻质合金材料代替普通合金材料、使用复合材料替代传统金属结构等。要考虑到船舶的整体性能指标之间的关系，重视对影响性能指标的相关因素进行分析，从不同的角度对船舶进行综合优化，从而使船舶结构更加合理和高效[1]。
2.5加强智能制造应用加快绿色造船进程
船舶智能化制造是未来船舶产业发展的必然趋势，也是实现船舶从“制造”到“智造”转变的关键环节。传统的船舶设计和建造模式无法满足现代造船工艺及设备技术不断发展变化的要求，无法实现从“制造”向“智造”的转变。在未来，高性能船舶设计制造中，应加强智能制造技术应用，以加快绿色造船进程，提高设计能力和生产效率。建立完善的数字化船舶设计模型库、工艺数据库等，通过数字化手段实现高性能船舶设计方案及工艺路线的可视化以及数字化仿真验证。在生产设计过程中充分考虑节能、降耗等环保因素，制定相关的管理办法及评价标准，并应用到实际生产过程中。通过生产过程中对能源和材料资源消耗的有效控制，减少碳排放。采用绿色造船技术，在高性能船舶制造过程中最大程度地降低能耗、减少污染、提高资源利用效率和节能减排能力。针对高性能船舶生产过程中产生大量尾料、余料等副产品，应严格按照环保标准要求进行处理，并循环利用。同时实现建造过程中废浆的无害化处理，减少环境污染[2]。
结束语：在当前时代背景下，在进行船舶设计过程当中合理应用高性能制造技术有着重要的意义所在，需要结合当前实际情况，了解制造技术要点，并通过优化船体外形、采用先进技术、优化结构设计等一系列措施，保证设计工作有效进行，推动行业发展和进步。
参考文献：
[1]万昊天.船舶设计制造中的数据转换标准分析[J].船舶物资与市场,2023,31(01):20-22.
[2]张占勇.船舶设计制造中的并行工程与分道建造技术研究[J].船舶物资与市场,2023,31(01):65-67.
