CC BY
15А.А. Кеслер
Конструктивные типы и анализ эффективности движительно-рулевого комплекса...
Коммерческая эффективность судов определяется как результирующий показатель, который зависит от ряда факторов, в том числе эффективности пропульсивного комплекса. В этом плане отметим следующее: руководитель МИБ указывает на то, что [5] «Выбор ВРК (винто-рулевой колонки) для проектов МИБ производился на основании специальных (стоимостного, массогабаритного и риск-ориентированного) исследований в сравнении с обычными одно- и двухвальными модификациями проектов».
Список литературы:
[1] Егоров Г.В. Сухогрузное многоцелевое судно проекта RSD17 «Мирза Халилов» с повышенным экологическим классом / Г.В. Егоров, Ю.И. Исупов, В.И. Тонюк. - СПб. // Судостроение. 2007.- №4. - С. 14-19.
[2] Ершов А.А. О коэффициентах общей полноты СОРП. / А.А. Ершов, Б.П. Коротков. - СПб. // Судостроение, 2010. - №6. - С. 18.
[3] Горбачев Ю.Н. К вопросу о некоторых новых тенденциях при проектировании грузовых судов ограниченного района плавания / Ю.Н. Горбачев. - СПб. // Судостроение, 2009. - №5. -С. 51-52.
[4] Рабазов Ю.И. «Волго-Доны» лучше. - СПб. // Судостроение. 2012, №3. - С. 31.
[5] Егоров Г.В. Выбор главных элементов сухогрузных и нефтеналивных судов смешанного «река-море» плавания. - СПб. // Судостроение. 2014. - №6. С. 10-16.
CONSTRUCTIVE TYPES AND EFFICIENCY ANALYSIS OF PROPULSION-STEERING COMPLEX OF RIVER-SEA GOING VESSELS
A.A. Kesler
Keywords: vessel, propulsion-steering complex, with screw-rudder complex, turning ability, stability of course
Constructive types of propulsion-steering complex of river-sea going vessels, including vessels equipped with screw-rudder complex. A comparative analysis is performed relating to vessels equipped with screw-rudder complex as well as vessels with traditional technical solutions for DRC in terms of the controllability and propulsion.
УДК 629.124.9.039
В.И. Любимов, д.т.н., профессор ФБОУ ВПО «ВГАВТ» М.Ю. Гусельникова, студентка ФБОУ ВПО «ВГАВТ» 603950, г. Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5а
АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ОБОСНОВАНИЯ АРХИТЕКТУРНО-КОНСТРУКТИВНОГО ТИПА СКОРОСТНОГО СУДНА
Ключевые слова: пассажирское скоростное судно, архитектурно-конструктивный тип, корпус, надстройка, рулевая рубка, машинное помещение, движительно-рулевой комплекс, виртуальная модель судна, судовая архитектура, архитектурный анализ.
В статье рассматриваются вопросы обоснования архитектурно-конструктивного типа скоростного судна, позволяющие на стадиях концептуального проектирования сформировать виртуальную модель судна и выполнить архитектурный анализ.
Обоснование архитектурно-конструктивного типа (АКТ) транспортного судна -один из важных этапов проектирования. Сложность разработки АКТ скоростного судна заключается в необходимости учета специфических отличий архитектуры судов с динамическими принципами поддержания (СД1III). связанных с использованием различных принципов движения и особенностей их эксплуатации.
Разнообразие типов СДПП предопределяет широкую гамму архитектурно -конструктивных решений. На речном и морском флоте для перевозки пассажиров используются СДПП следующих типов: суда на подводных крыльях (СПК). амфибийные и скеговые суда на воздушной подушке (СВП). суда на воздушной каверне (СВК). экранопланы - суда на динамической воздушной подушке (СДВП), катамараны и глиссирующие суда.
Внешний вид каждого типа скоростного судна имеет свою специфическую форму. обусловленную его конструктивными особенностями. Скоростные суда. как правило. имеют развитые надстройки. конструктивно внесенные в корпус. При этом формы корпусов СДПП определяются принятым принципом поддержания и соответствующей ему скоростью движения. Например. скеговые СВП с умеренными скоростями движения (порядка 50 км/ч) имеют коробчатые формы надстроек с наклонными стенками и слегка скругленными обводами. Корпуса надстроек СПК. скорости которых значительно выше (60-65 км/ч). имеют более обтекаемые формы оконечностей. Обычно надстройки с корпусом на СПК образуют единое целое. С дальнейшим увеличением скорости движения СДПП обтекаемость обводов корпуса и надстройки увеличивается. При этом надстройки СДВП напоминают фюзеляж самолета. Большинство СДПП - однопалубные с одноярусным расположением пассажирских помещений.
В принципе АКТ скоростных судов сложился давно и находится в прямой зависимости от их назначения и особенностей эксплуатации. При разработке общего расположения СДПП необходимо. прежде всего. обеспечить хорошую видимость судоводителя из рулевой рубки и минимальный уровень шума и вибрации в помещениях для пассажиров и экипажа. Этим требованиям в полной мере отвечает расположение рулевой рубки (РР) в носовой части корпуса. пассажирского салона - в средней части и машинного помещения (МП) - в корме. Анализ компоновочных схем различных типов скоростных судов показывает. что этот принцип архитектурной компоновки выполняется. Вместе с тем АКТ скоростных судов зависит не только от архитектурно-конструктивной компоновки. но и от многих других факторов. определяющих проектные решения. Следовательно. при обосновании АКТ проектируемого судна необходимо исходить из комплексного подхода к решению упомянутой проблемы. При проектировании должны быть учтены как эксплуатационные требования к новому судну. так и ограничения. выдвигаемые классификационными организациями и международными конвенциями. Основные факторы. определяющие выбор АКТ скоростного судна. приведены на рис. 1 [1. 2].
В качестве приоритетных требований к скоростному судну можно выделить социальные и навигационные. Социальные требования включают общественную необходимость и целесообразность проектирования и постройки данного типа скоростного судна. ориентацию его на определенную группу потребителей с учетом климатических условий. К этим требованиям следует отнести и уровень обеспечения деятельности экипажа судна. Они включают как уровень автоматизации работ по судовождению и дистанционному управлению судовой энергетической установки. так и обеспечение безопасности экипажа в условиях волнения.
Навигационные (мореходные) требования включают широкий комплекс вопросов. предъявляемых к судну. как к плавающему сооружению. обеспечивающему перевозку пассажиров или грузов. и в ходовом режиме [3].
Рис. 1. Основные факторы, влияющие на АКТ скоростного судна
Эргономические требования направлены на создание комфортных условий поездки пассажиров и обеспечение эффективной работы экипажа. Приведем примеры. Расположение РР по высоте определяется требованием обеспечения хорошей видимости судоводителей по курсу движения (рис. 2). Другой пример. Комфортность поездки пассажиров на скоростном судне во многом определяется взаимным расположением пассажирских салонов, МП и РР. В этом плане архитектурно-компоновочные схемы скоростных судов можно систематизировать по следующим признакам:
- по числу ярусов надстройки (одноярусные или многоярусные);
- по расположению надстройки по длине судна (по всей длине или только его части);
- по расположению МП (по длине - кормовое и среднее; по ширине - по всей ширине и по бортам);
- по расположению РР (носовое, среднее и кормовое).
Приведенные выше признаки могут использоваться в различных сочетаниях (см. рис. 3). Заметим, что с целью снижения шумности в пассажирских салонах между ними и МП часто размещаются буфеты или санитарные помещения [5].
Эстетические требования к внешнему виду СДПП включают художественно -информативную архитектонику судна; динамику формы корпуса и надстройки; со-подчиненность элементов экстерьера; современность формы внешнего вида, позволяющей эмоционально воздействовать на человека, и другие аспекты.
При проектировании скоростных судов должны быть учтены и экологические требования, предотвращающие загрязнения окружающей среды. Особое внимание должно быть направлено удовлетворению требований Международной конвенции МАРПОЛ 73/78, поскольку отечественные пассажирские скоростные суда часто экспортируются в зарубежные страны.
Рис. 2. Схема общего расположения морского СПК «Джетфойл»: а) вид сбоку; б) верхняя палуба; 1 - пассажирские салоны; 2 - туалеты; 3 - рулевая рубка; 4 - машинное отделение.
Рис. 3. Компоновочные схемы расположения надстройки на скоростных судах: 1 - корпус; 2 - надстройка; 3 - рулевая рубка; 4 - носовая площадка;
5 - кормовая площадка.
Экономические требования заключаются в уменьшении расходов на проектирование, постройку и эксплуатацию скоростных судов. Расходы при проектировании могут быть уменьшены за счет использования внутрипроектной и межпроектной унификации; применения системы автоматизированного проектирования, использования результатов модельных испытаний скоростных судов. Уменьшение расходов в
процессе эксплуатации обычно рассматривается отдельно на стоянке, на ходу и в ремонте. К снижению эксплуатационных расходов приводит работа судов на линиях, имеющих базы для технического обслуживания и ремонта скоростного флота [4].
На АКТ скоростного флота оказывает влияние и ограничения, вызванные условиями постройки и эксплуатации судов. К ним можно отнести материал корпуса и надстроек; средства механизации и технологии постройки судов на судоверфи; специфика района эксплуатации; требования Правил Речного Регистра или Российского Регистра Морского судоходства, а также Международных правил и конвенций (см. рис. 1). Учет изложенных выше требований позволяет сформировать современный АКТ скоростного судна, соответствующий условиям эксплуатации.
Обоснование АКТ скоростного судна включает выбор оптимального места расположения надстройки и РР; соответствующей условиям эксплуатации формы оконечностей (например, на многих судах требуется носовая аппарель для осуществления посадки и высадки пассажиров у необорудованного причалами берега); функционально-обоснованной компоновке МП; необходимому типу движителей (например, на экранопланах - воздушных винтов) и других аспектов.
Опыт создания СДПП показывает, что обеспечению современного АКТ скоростного судна во многом способствует правильный выбор уже на начальных стадиях проектирования динамичного силуэта судна.
Комплексный подход к обоснованию АКТ позволяет на стадии концептуального проектирования сформировать виртуальную модель скоростного судна и выполнить архитектурный анализ [6].
Список литературы:
[1] Павлюченко Ю.Н. Основы художественного конструирования судов: учебное пособие. - Л.: Судостроение, 1985. - 264 с.
[2] Павлюченко Ю.Н., Турмов Г.П. Архитектура судов и кораблей: учебное пособие. - М.: Ступени, 2001. - 304 с.
[3] Любимов В.И., Паушкина О.А. Анализ особенностей компоновки пассажирских скоростных судов // Вестник ВГАВТ. Вып.5. - Н. Новгород. Изд-во ФБОУ ВПО «ВГАВТ», 2003. С. 45-48.
[4] Любимов В.И., Гаккель А.А., Барышев В.И. Методологические основы комплексного обоснования характеристик пассажирских экранопланов // Вестник ВГАВТ. Вып. 22. - Н. Новгород. Изд-во ФБОУ ВПО «ВГАВТ», 2007. С. 51-54.
[5] Любимов В.И. Архитектурное проектирование судов: учебное пособие. - Н. Новгород: Изд-во ФБОУ ВПО «ВГАВТ», 2011. - 80 с.
[6] Панченков А.Н., Любимов В.И. Концептуальное проектирование судов: идеология, основания и виртуальная среда // Вестник ВГАВТ. Вып. 28. - Н. Новгород, изд-во ФБОУ ВПО «ВГАВТ», 2010. С. 64-78.
ACTUAL QUESTIONS OF THE ARCHITECTURAL AND STRUCTURAL DESIGN OF SPEED VESSELS
V.I. Lubimov, M. Y. Guselnikova
Keywords: passenger high speed vessel, structural and architectural type, the hull, the superstructure, wheelhouse, engine room, propulsion and steering complex virtual model ship, ship architecture, architectural analysis.
Substantion of the architectural and structural design of speed vessels is discussed in the paper. It enables to create a virtual model of the ship at the initial design stage and perform an architectural analysis.
