Концептуальне проєктування балкера вантажопідйомністю 51 000 т з допоміжною вітроенергетичною установкою

Abstract

У даній роботі відповідно до завдання кафедри теорії та проєктування суден виконано дослідження двох ключових етапів створення балкера – концептуального (оптимізаційного) та технічного проєктування для експлуатації на міжнародній лінії Баликпапан (Індонезія) – Шеньчжень (Китай). У межах концептуального проєкту сформовано математичні моделі експлуатації судна та його інженерно-навігаційних характеристик, необхідних для оцінювання роботи балкера в умовах змінних вітрових і хвильових впливів Південно-Китайського моря. Проведено моделювання функціональних операцій, визначено показники ефективності та надійності, а також розв’язано оптимізаційну задачу вибору основних розмірів судна за критерієм максимального прибутку протягом життєвого циклу. У результаті оптимізації визначено параметри балкера вантажопідйомністю приблизно 51 000 т, що забезпечують найкращі економічні показники на заданому маршруті. На етапі технічного проєктування створено клас-проєкт, який відповідає вимогам класифікаційного товариства та забезпечує нормативний рівень остійності, ходовості та експлуатаційної безпеки. Побудовано 3D-модель корпусу в середовищі Maxsurf, виконано розрахунки плавучості, остійності та ходовості. Гребний гвинт спроєктовано у HydroComp PropCad. Додатково проаналізовано доцільність застосування трьох роторних вітрил Norsepower (H = 28 м, D = 4 м). Проведено розрахунок економії пального за двома сценаріями – без WAPS та із використанням роторів, із детальним врахуванням умов вітру вздовж маршруту та зміни потрібної потужності головного двигуна. Отримані результати дозволяють оцінити ефективність запропонованого технічного рішення та підтверджують доцільність застосування роторних вітрил у заданих умовах експлуатації.