Концептуальне проєктування балкера вантажопідйомністю 18 000 тонн та дослідження його ефективності і надійності

Abstract

У рамках виконання магістерської дипломної роботи, згідно з постановкою завдання від кафедри теорії та проєктування суден, було проведено комплексне дослідження, що охоплює два основних етапи проєктування судна. Перший етап – концептуальне проєктування – включав в себе проведення наукових досліджень, оптимізацію та вивчення функціональних характеристик балкера для ефективної експлуатації на транспортній лінії між портами Південний-Пірей через Чорне, Мармурове та Егейське море. Другий етап – технічне проєктування – передбачав розробку клас-проєкту, що задовольняє вимоги класифікаційного товариства та гарантує відповідність концептуального рішення вимогам до експлуатаційної надійності. Під час концептуального проєкту балкера вирішувалися важливі завдання: формування моделей експлуатації та інженерно-навігаційних характеристик для ретельного аналізу функціоналу судна в умовах Чорного, Мармурового та Егейського морів. Здійснювалось моделювання процесів експлуатації, розв'язувалися завдання функціонування та оптимізації розмірів балкера. Забезпечувалась максимальна ефективність та надійність функцій за допомогою сучасних методів дослідження та відповідних методологій. Такий підхід призвів до створення концептуального проєкту, що ідеально відповідає умовам експлуатації та вимогам функціональності судна. Отже, враховуючи вищезазначене, ключові параметри балкера були визначені через удосконалену програму оптимізації кафедри теорії та проєктування суден. У цій програмі основним критерієм оптимізації було досягнення максимального прибутку. Таким чином, була встановлена ефективність транспортних операцій на визначеній лінії експлуатації. Результатом концептуального проєкту став балкер із вантажопідйомністю 18000 т. Архітектурно-конструктивний тип судна: однопалубне з чотирма трюмами, бульбовим носом, транцевою кормою і надбудовами, а також машинним відділенням, що розташоване в кормі. Таке концептуальне рішення гарантує високу ефективність та оптимальні умови для транспортування вантажу на визначеному маршруті. У ході технічного проєктування балкера було створено важливу складову клас-проєкту, що відповідає вимогам класифікаційного товариства. З використанням програмного продукту Maxsurf та результатів концептуального проєктування створено тривимірну модель балкера, в рамках якої проведено розрахунки його плавучості, остійності, непотоплюваності та ходовості. 3D-модель балкера була деталізована за допомогою рендерингу для візуалізації зовнішнього вигляду судна із завантаженням та надбудовами. Для покращення характеристик ходовості використано комплекс HydroComp. Крім того, був обраний гребний гвинт для балкера, а також економічний та екологічно безпечний двигун. Отже, розробка концептуального і технічного проєкту балкера, який експлуатується на лінії Південний-Пірей, відповідає вимогам кафедри теорії та проєктування суден щодо забезпечення економічної ефективності та вимог Міжнародної морської організації (IMO) до ключових морехідних характеристик судна - плавучості, остійності, непотоплюваності і ходовості, забезпечуючи його надійність у процесі експлуатації.