CC BY
38
Вопрос комплектования УТС экипажами имеет организационный и экономический аспект.
С организационной точки зрения УТС могут комплектоваться гражданским, военным или смешанным экипажем. Обычно УТС имеют куда большую численность экипажа, чем гражданский танкер тех же размеров, что связано с особенностями функционирования судна.
Вооружение УТС предназначено для самообороны судна. В мирное время УТС, как и суда торгового флота, могут подвергнуться пиратским и террористическим нападениям. Поэтому минимальным требованием к оружию самообороны является возможность противодействия подобным угрозам, для чего минимально достаточно наличие на судне стрелкового оружия (пулемётов). Более сложным является вопрос вооружения УТС для действий в военное время.
При расчёте потребной грузовместимости следует исходить из основных типовых задач обеспечения с учётом собственной грузовместимости боевых кораблей. Состав грузов УТС может включать корабельное топливо (соляр или мазут), авиационное топливо, пресную воду, боеприпасы для кораблей и палубной авиации, замороженное продовольствие, генеральные грузы. При этом существует тенденция перевозки генеральных грузов в контейнерах.
Потребность УТС в грузовых устройствах определяется типичными задачами УТС по снабжению. Исходя из задач, рассчитывается потребные объём и частота передачи жидких и твёрдых грузов. Важным фактором, определяющим в том числе и боевую устойчивость корабельного соединения, снабжаемого УТС, в военное время является скорость передачи. Кроме того, могут быть выдвинуты требования к возможности УТС осуществлять передачу грузов на берег. Такие требования актуальны при наличии задачи УТС по снабжению труднодоступных районов (северный завоз) или задачи осуществления снабжения наземной группировки войск или десанта. При этом дополнительным условием к такому требованию может быть необходимость обеспечения расстояния между УТС и снабжаемым береговым объектом, доходящих до нескольких десятков миль.
Мореходные качества УТС определяются, исхода из предполагаемых районов действий, и могут быть рассчитаны с использованием вероятностных методов. Отдельно необходимо рассматривать необходимость ледового плавания, что может быть актуально для стран, расположенных вблизи полюсов (Россия, США. Канада, Аргентина), или неполярных сграв, имеющих в полярных районах свои интересы (Великобритания).
Требования к скрытности зависят от специфики действий сил флота страны. Очевидно, что мероприятия по обеспечению скрытности УТС сказываются на удорожании его строительства и снижении его эффективности как транспорта. Однако при недостаточной скрытности УТС будет демаскировать корабельное соединение.
В заключение можно отметить, что современные универсальные транспорты снабжения для ВМФ должны удовлетворять обширному комплексу требований, удовлетворение которых при проектировании является довольно сложной задачей.
Е.В. Казаков, С.В. Каленчук, И. А. Коглярова ,И.С. Сидоренко ПОВЫШЕНИЕ ЛЕДОВЫХ КАЧЕСТВ РЕКЛАССЙФШЩРОВАННЫХ СУДОВ
В настоящее время, в условиях практически полного развала судостроения на Дальнем Востоке России, пополнение флота ведется в основном за счет покупки и реклассификации уже бывших 15-20 лет в эксплуатации судов иностранной постройки, которые, как правило, находятся в хорошем техническом состоянии, но не имеют ледовых усилений корпуса.
Отсутствие ледовых усилений корпусов таких судов привело к росту повреждаемости в новых гораздо более тяжелых режимах плавания и ужесточению контроля портовых властей за соответствием категорий ледовых усилений судов условиям эксплуатации в замерзающих акваториях, к которым принадлежат практически все порты ДВ России. По этой причине целый ряд реклассифицированных танкеров-бункеровщиков в последнюю зимнюю навигацию простоял на
приколе. Это вынуждает садовладельцев подкреплять корпуса судов для получения хотя бы самой низкой ледовой категории.
Существуют различные варианты решения этой проблемы в зависимости от того, какие элементы бортовых корпусных констр> кций не соответствуют требованиям Правил Российского морского регистра судоходства (РМРС) при желаемой категории ледовых усилений. За последние годы на кафедре конструкции судов ДВГТУ накоплен определенный опыт в разработке проектов ледовых подкреплений корпусов судов Приведем несколько примеров.
1. Танкер "Аскольд" построенный в Японии в 1985 г прошел реклассификацию в 2004 г. Проект модернизации включал установку обязательных и рекомендуемых усилений для присвоения судну ледовой категории Тсе1 и приспособления для эксплуатации в качестве танкера-бункеровщика. Разработанные мероприятия отражены на рис 1 и в полном объеме включают установку:
- промежуточных шпангоутов полосового профиля в районе А ледовых усилений.
- силовых бортовых стрингеров в районе грузовой зоны;
- привальных брусьев на уровне верхней палубы, палуб юта и бака; , - льдоотводящих крыльев перед гребным винтом;
< - ледового зуба у задней кромки руля.
Использованный в данном проекте способ повышения прочности наружной обшивки за счет установки-промежуточных шпангоутов хорошо известен, но не является единственным. Кроме того, этот способ довольно трудоемок и не всегда обеспечивает доведение прочности наружной обшивки до требуемого Правилами РМРС уровня.^
2. Танкер "Натали" построенный в Японии в 1972 г. прошел реклассификацию в 1995 г. К особенностям данного судна можно отнести слабый бортовой набор полосового профиля, который в сочетании со значительными (до 60°) углами наклона ватерлиний к диаметральной плоскости в носовом районе имел низкую боковую устойчивость.
Разработанные мероприятия для присвоения судну ледовой категории 1се1 отражены на рис.2 и включают: >
- усиление форштевня судна до размеров, требуемых Правилами РС с установкой двух дополнительных брештуков;
- установку с каждого борта по одному несущему бортовому стрингеру в форпике;
- установку с каждого борта интеркостельных продольных балок.
Кроме указанных работ, должны быть выполнены частичная замена изношенных листов наружной обшивки и правка деформированных (более 20 мм) листов наружной обшивки и набора.
В данном проекте прочность наружной обшивки была повышена за счет установки интеркостельных продольных балок (разносящих стрингеров). Этот способ также довольно трудоемок, однако его применение было обусловлено необходимостью повышения боковой устойчивости шпангоутов.
Установка промежуточных шпангоутов или продольных интеркостельных балок позволяет существенно выиграть в массе устанавливаемых подкреплений и стоимости работ по сравнению с заменой наружной обшивки на листы большей толщины. Однако при этом сохраняются сложности технологического характера, связанные с выполнением работ в стесненных условиях замкнутых пространств носовых отсеков корпуса.
Рис 1 Проект модернизации т/х" Аскольд" для Российских условий
Вид сбоку (без одшибки!
Вид сбоку учение по ДР!
\ \ \ Л Т"ГТ 1 I Г \ Г"
51 53 И 5 56 5' Л 59 6В 61 62
А А
Б Б
5} 52 53 Я 55 56 57 56 59 6С 61 62
5В 59 60 ¿1
Рис. 2 Схема подкрепления шпангоутов, форштевня и наружной обшивки г/х "Натали"
Для устранения указанного недостатка в 2008 г сотрудниками кафедры был предложен альтернативный способ подкрепления наружной обшивки, суть которого сводится к установке горизонтальных приварных полос с внешней стороны корпуса (рис. 3) в виде сегментного или шестигранного профиля. Данный способ был использован при разработке проекюв подкреплений танкера-бункеровщика "Флагман" и рефрижератора "Залив Радуга" для присвоения им ледовой категории 1се1.
64 65 66 61 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77
Рис. 3. Схема подкрепления наружной обшивки т/х "Флагман" приварными полосами
Предложенный вариант подкрепления обладает следующими преимуществами:
1. В отличие от установки промежуточных шпангоутов расстояние между приварными полосами можно варьировать в достаточно широком диапазоне, добиваясь необходимой прочности наружной обшивки.
2. Трудоемкость и стоимость этого варианта наименьшая по сравнению с заменой наружной обшивки на листы большей толщины или ее подкреплением путем установки промежуточных шпаш оутов или разносящих стрингеров.
3. Накладные полосы выполняют функцию защиты наружной обшивки при контактных взаимодействиях, уменьшая тем самым действующие нагрузки и скорости износа наружной обшивки при плавании во льдах, что ведет к повышению ее технического ресурса.
Кроме отмеченных преимуществ имеются и определенные недостатки:
1. Некот орое повышение сопротивления движению судна на открытой воде и во льдах.
2. Увеличенная скорость износа самих полос и их сварных швов.
3. Трудности установки полос в случае наличия значительной гофрировки наружной обшивки.
В заключение следует отметить, что выбор того или иного способа подкрепления корпуса для
получения ледовой кате! ории зависит от цело! о ряда факторов, к которым в первую очередь можно отнести строительную прочность наружной обшивки и бортового набора, техническое состояние корпуса, производственные мощности судоремонтного предприятия, финансовые возможности судовладельца.
Е.В.Линник, С.В.Антоненко
ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ПОСТАНОВКИ СУДНА В СТАЛЬНОЙ ТРЕХСЕКЦИОННЫЙ ПЛАВУЧИЙ ДОК
Большие стальные плавучие доки обладают значительной гибкостью. Традиционные методики расчетов предполагают использование простейших расчетных схем, преимущественно с использованием стержневой идеализации. Наиболее известна схема из двух горизонтальных стержней, моделирующих судно и док и соединенных вертикальными связями - кильблоками. Намного реже применяется схема из трех балок, средняя из которых состоит из нескольких не соединенных друг с другом отрезков по числу понтонов и моделирует продольные связи понтонов дока [1].
Такие схемы не позволяют учесть пространственную работу конструкций плавучего дока, не дают возможности правильно учесть вовлечение в работу при общем продольном изгибе понтонов, не позволяют оценить концентрацию напряжений в районе крепления понтонов к башням В результате иногда возникают повреждения конструкций доков в этих районах.
В работе рассмотрен случай постановки судна в стальной трехсекционный док. Расчет производился по методу конечных элементов (МКЭ) с использованием пластинчатых элементов. Рассчитывалась система, состоящая из дока Славянского судоремонтного завода грузоподъемностью 35600 т и поставленного в него судна - лихтеровоза «Алексей Косыгин».
Док представлен в виде совокупности пластинчатых конечных элементов, расположенных в трех взаимно-перпендикулярных плоскостях: горизонтальной (днище, стапель-палуба, топ-палуба, палуба безопасности и др.), поперечной (поперечные переборки внутри, понтонов и башен) и продольной (стенки башен, продольные переборки понтонов). Для исключения концентрации напряжений, судно моделировалось призматической балкой. Реальное положение переборок точно не моделировалось. Не учитывалась седловатостъ судна, а также надпалубные конструкции. Боковые опоры условно перемещались в диаметральную плоскость. Нагрузка и изгибная жесткость судна принимались по данным проектанта, расположение доковых опор - по реальному чертежу. Эта нагрузка уравновешивалась силами поддержания, приложенными к. днищу дока. Учитывая симметрию конструкции и нагрузки, расчетная модель представляла ХА дока. Расчет производился с использованием программного обеспечения АК8У5
При подготовке расчетной модели заслуживает внимания вопрос выбора граничных условий. Необходимо устранить вертикальное перемещение модели как абсолютно жесткого тела, но при этом обеспечить возможность изгиба системы док-судно в продольном и поперечном направлениях. Выполнение указанных требований достигалось путем закрепления вертикальных линий на концевых понтонах дока в мицелевом сечении.
Процесс формирования расчетной модели включает несколько этапов. Вначале с помощью конструктивных чертежей дока устанавливаются положение и все необходимые размеры связей дока, включаемых в расчет. Затем вводятся координаты узловых точек модели. По узловым точкам формируются линии, а линии образуют участки поверхности. В исходных данных указывается, какие линии служат границами участков поверхности (пластин) и каковы их толщины.
