Концептуальне проектування суховантажного судна вантажопідйомністю 9000 тонн та дослідження його ефективності і надійності - Кльосов Костянтин Олександрович (НУК, 2024)
У відповідності до завдання кафедри теорії та проектування суден в даній дипломній роботі реалізовано дослідження двох етапів процесу проектування судна – концептуального (дослідного, оптимізаційного) та технічного проектування балкера для експлуатації на лінії Південний–Неаполь (Чорне море–Середземне море). Розглянуто сучасні тенденції розвитку світового флоту балкерів. Виконано аналіз сучасного стану балкерного флоту у діапазоні дедвейту від 10 до 15 тисяч тонн для суден, які були побудовані за останні 10 років (з 2013 по 2023 роки). На основі аналізу визначено залежності головних розмірів балкерів від їх дедвейту. Діапазони зміни головних розмірів надано у вигляді графіків. Ці дані були використані як для визначення основних елементів та характеристик проектованого балкера в першому наближенні при грубій оцінці його елементів, так і для формування початкової точки пошуку оптимальних значень елементів балкера в оптимізаційній задачі проектування. Під час розробки концептуального проекту виконано: формування моделей експлуатації та інженерно-навігаційних якостей балкера для аналізу його функціональних операцій в умовах Чорного та Середземного морів; моделювання процесів експлуатації балкера в цих умовах та постановка задач їх функціонування; визначення показників ефективності та надійності функціональних операцій балкера на основі використання сучасних методів їх дослідження та відповідних методів вирішення проблем функціонування судна; постановку та рішення задачі оптимізаційного вибору основних елементів балкера на основі його поступового «занурення» в робоче середовище з наступною зупинкою процесу оптимізації при досягненні показників ефективності та надійності максимально можливих значень. Виходячи з цього, основні розміри балкера були визначені за допомогою відкоригованої програми оптимізації кафедри теорії та проектування суден, в якій в якості критерію оптимізації був обраний максимальний прибуток за весь час експлуатації судна, і таким чином визначено ефективність транспортних операцій на заданій лінії експлуатації. Результатом концептуального проекту став балкер вантажопідйомністю 9000 т пшениці, архітектурно-конструктивним типом якого стало однопалубне судно з чотирма трюмами, бульбовим носом, транцевою кормою і надбудовами, а також машинним відділенням, яке розташоване в кормі. Було досліджено вплив військового часу на характеристики проектного рішення балкера. На етапі технічного проектування балкера було розроблено частину так званого клас-проекту, тобто проекту, який задовольняє основним вимогам класифікаційного товариства. За результатами розробки встановлено, що отримане концептуальне рішення задовольняє вимогам до експлуатаційної надійності судна. За результатами концептуального проектування була побудована 3D-модель балкера та за допомогою рекомендованого класифікаційним товариством програмного продукту Maxsurf були виконані розрахунки плавучості, остійності, непотоплюваності та ходовості судна. Характеристики ходовості судна були також покращені за допомогою оптимізації пропульствнного комплексу, в якої було обрано оптимальний гребний гвинт та реалізовано вибір нового більш економічного та екологічного двигуна. Для того, щоб дати уявлення про зовнішній вигляд спроектованого балкера з його вантажем та надбудовами, 3D-модель балкера була доопрацьована в Maxsurf з використанням рендерінга. Таким чином, розробка концептуального і технічного проекту балкера, призначеного для експлуатації на лінії Південний–Неаполь, відповідає завданню на проектування кафедри ТПС по забезпеченню економічної ефективності проектного рішення та вимогам Міжнародної морської організації (IMO) до основних морехідних якостей судна – плавучість, остійність, непотоплюваність та ходовість, що забезпечують його експлуатаційну надійність.
Conceptual design of a dry cargo ship with carrying capacity of 9,000 tons and study of its efficiency and reliability
Кльосов, К. О. Концептуальне проектування суховантажного судна вантажопідйомністю 9000 тонн та дослідження його ефективності і надійності = Conceptual design of a dry cargo ship with carrying capacity of 9,000 tons and study of its efficiency and reliability : магістерська робота ; спец. 135 "Суднобудування" / К. О. Кльосов ; наук. кер. В. О. Нєкрасов. – Миколаїв : НУК, 2024. – 105 с.
Keywords: проектування; дослідження морехідних якостей; концептуальний проект судна; 135 ''Суднобудування''; design; research of seaworthiness qualities; conceptual design of the vessel