Обоснование методики оптимизационного проектирования скоростных пассажирских катамаранов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.08.03, кандидат технических наук Николаев, Владимир Александрович

• Николаев, Владимир Александрович
• кандидат технических наук
• 2003

Оглавление диссертации кандидат технических наук Николаев, Владимир Александрович

Введение.

1. Общая характеристика диссертационного исследования.

2. Постановка задачи.

3. Обзор рынка скоростных паромов.

4. Современное состояние работ в области методики проектирования скоростных судов и оптимизации их характеристик.

5. Схема решения задачи.

Глава I. Определение проектных размеров пассажирского катамарана с учетом вместимости и компоновки.

1.1. Методика выбора типа скоростного парома.

1.2. Статистический анализ основных характеристик скоростных катамаранов.

1.3. Определение суммарной вместимости, требуемой для размещения пассажиров и сопутствующих помещений.

1.4. Решение уравнения вместимости с учетом формы и ярусности надстройки.

1.5. Анализ вопросов разработки схем общего расположения.

Глава И. Анализ состава нагрузки скоростного катамарана.

2.1. Расчет нагрузки скоростного катамарана.

2.2. Удифферентовка пассажирского парома.

2.3. Уточнение массы корпуса с использованием методики расчета эквивалентного бруса.

Глава III. Разработка теоретического чертежа катамарана. Оценка ходкости и мореходности.

3.1. Обоснование формы корпусов катамарана.

3.2. Построение теоретического чертежа катамарана с использованием методов аффинного перестроения и интерполяции.

3.3. Оценка ходкости катамарана переходного режима движения

3.4. Определение интерференционной поправки коэффициента остаточного сопротивления с использованием формул А.Г. Ляховицкого.

3.5. Определение расчетной мощности энергетической установки с использованием данных каталогов по водометам.

3.6. Определение характеристик некавитирующего гребного винта с использованием зависимостей по ГДХ.

3.7. Учет требований мореходности при проектировании катамарана.

Глава IV. Маркетинговые исследования и схема оценки экономической эффективности эксплуатации скоростного парома.

4.1. Анализ перспективных секторов рынка для эксплуатации скоростных катамаранов.

4.2. Особенности разработки задания на проектирование.

4.3. Расчет стоимости постройки катамарана.

4.4. Определение эксплуатационных расходов скоростного парома

Глава V. Анализ методики проектирования скоростных катамаранов.

5.1. Алгоритм методики проектного анализа характеристик скоростного катамарана.

5.2. Анализ результатов параметрических расчетов.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование методики оптимизационного проектирования скоростных пассажирских катамаранов»

В1. Общая характеристика диссертационного исследования

Актуальность темы

Проектированию скоростных катамаранов в отечественном судостроении уделялось значительно меньше внимания, чем проектированию СПК, глиссеров и судов на воздушной подушке (СВП). Известные методики проектирования катамаранов в большинстве сориентированы либо на стальные катамараны речного класса, либо на скеговые СВП. Кроме того, эти методики не учитывают вопросов оценки экономической эффективности при рыночной экономике, что является серьезным недостатком в современных условиях.

На основании обработки статистики (п. ВЗ.) можно отметить, что катамараны составляют свыше 50% мирового скоростного флота. Такая популярность двухкорпусных паромов объясняется тем, что при сопоставимых размерах и цене катамараны обладают большей пассажировместимостью и лучшей ходкостью, чем однокорпусные суда. В результате коммерческая эффективность катамаранов в большинстве случаев выше, чем других типов судов.

Экономическая эффективность скоростного пассажирского судна во многом зависит от таких базовых характеристик как пассажировместимость, скорость парома, его главные размеры, форма и материал корпуса, тип энергетической установки и др. Вопрос обоснования выбора основных характеристик судна является наиболее важным при решении внешней задачи проектного анализа. Выбор этих характеристик, в основном, производится на стадии проектного сопоставления различных вариантов.

На данный момент назрела необходимость замены старых морально и технически устаревших скоростных паромов новыми, более совершенными. В связи с этим перед российским судостроением появилась перспектива повышения спроса на скоростные паромы. Существует потребность в большом количестве новых проектов оптимальных скоростных паромов, способных конкурировать с аналогичной зарубежной продукцией.

Поэтому актуальным является создание комплексной методики, позволяющей производить расчет характеристик проектируемого катамарана путем решения уравнений теории проектирования судов. Особое внимание в данной методике должно быть уделено повышению точности расчетов характеристик гидродинамического комплекса, разработке схем оценки вместимости парома, его нагрузки, построечной стоимости и эксплуатационных затрат. Особенностью данной методики является ориентированность на широкое применение баз данных с информацией, взятой из каталогов фирм, а также модульный принцип построения, который позволяет усовершенствовать каждый модуль по отдельности, без изменения методики в целом.

Цель и содержание работы

Целью данной работы является создание методики оптимизационного проектирования скоростного пассажирского катамарана (для начальной стадии разработки проекта). Концепцией методики является определение основных характеристик скоростного катамарана (пассажировместимости, скорости, дальности плавания, главных размерений, мощности, структуры масс, стоимости и другие), которые соответствуют конкретным условиям эксплуатации, представленными заказчиком, и при этом удовлетворяют выбранному критерию. Глубина проработки соответствует этапу предэскизного проектного анализа. Этот этап является одним из самых важных, так как на нем производится выбор основных характеристик судна, влияющих на его эффективность.

В модели оптимизации скоростной катамаран рассматривается как совокупность взаимодействующих подсистем. Каждая из подсистем представлена одним либо несколькими отдельными модулями.

Первоначальные расчеты построены на использовании статистических зависимостей, далее используются уравнения теории проектирования судов в качестве ограничений на область оптимизации. Вместимость определяется с использованием схем компоновки и нормативных коэффициентов площадей помещений и открытых палуб. Расчеты ходкости производятся с использованием базы данных по теоретическим чертежам, движителям и двигателям, а также по аналитическим зависимостям, построенным по результатам испытаний. Масса корпуса находится методом пересчета с использованием статистических измерителей масс с дальнейшим уточнением методом расчета эквивалентного бруса. Масса энергетической установки определяется с использованием данных каталогов по двигателям, дизель-генераторов, редукторов, а также винтов и водометов. Расчет экономики позволяет определить затраты на постройку судна и на его эксплуатацию. Рассматриваемая модель учитывает также мореходные качества судна.

Объект исследования и теоретическая база

Объектом исследования являются скоростные пассажирские катамараны водоизмещением от 50 до 500 тонн, движущиеся в диапазоне чисел Фруда от 2,2 до 3,3. В работе имеется ряд положений создающих возможность анализа автомобильно-пассажирских паромов с водоизмещением от 500 до 1500 т. Однако эта часть работы требует дальнейших уточнений.

Теоретической базой исследования являются основные положения теории проектирования скоростных судов, теории оптимизации и математического моделирования, методики обработки статистических данных и функционально-стоимостного анализа.

Предмет защиты

Предметом защиты являются:

• Формирование оптимизационной методики проектирования скоростных катамаранов. Использование декомпозиционного расчетного метода, основанного на поэтапном вовлечении уравнений теории проектирования судов, причем на каждом этапе уравнения применяются в разной степени детализации, в зависимости от наличия информации по проектируемому судну.

• Адаптация существующих методик для использования в рамках данной модели на стадии исследовательского проектирования. У скоростных судов базовыми являются уравнения ходкости, вместимости, нагрузки и экономичности.

• Разработка методики архитектурно-компоновочного проектирования скоростного катамарана, особенностью которого является определение основных размерений путем анализа уравнения компоновки-вместимости.

• Обоснование рациональной схемы расчета ходкости скоростного катамарана с учетом оценки мореходности и с использованием данных каталогов по двигателям и движителям.

• Разработка способа оценки массы корпуса на стадии проектного анализа, использующего методику расчета эквивалентного мидель-шпангоута.

• Создание схемы оценки экономической эффективности для стадии проектного анализа.

Научная новизна

В результате выполненных исследований в работе получен ряд новых научных результатов. Наиболее важным новым результатом является методика оптимизационного проектирования, позволяющая обосновывать главные характеристики скоростного катамарана. Разработана новая алгоритмическая модель, охватывающая основные уравнения теории проектирования скоростных судов, необходимые на стадии исследовательского проектирования. Эта модель ориентирована на широкое применение баз данных, что позволяет повысить точность расчетов и использовать данные каталогов для локальной оптимизации подсистем и оптимизации системы в целом. Новые результаты, полученные в диссертации, включают в себя также:

• способ определения основных размерений катамарана, основанный на анализе уравнения компоновки-вместимости, который позволяет повысить точность расчетов основных характеристик парома-катамарана;

• усовершенствование методики расчета ходкости, учитывающей мореходные качества катамарана и позволяющей оптимизировать базовые характеристики гидродинамического комплекса;

• способ оценки массы корпуса, учитывающий влияние требований мореходности на массу корпуса и водоизмещение в целом;

• схему оценки экономической эффективности пассажирского катамарана, основанную на маркетинговом анализе и позволяющую учесть влияние на эффективность экономических факторов как в регионе постройки, так и в регионе эксплуатации;

• получен ряд новых формул, уточняющих проектные характеристики катамаранов.

Практическая ценность и внедрение

Практическая значимость диссертационного исследования обеспечена прикладной направленностью и созданием конкретных программных продуктов, приспособленных к применению в практике работы проектных организаций и снабженных примерами численных расчетов. Разработки по определению экономической эффективности проекта катамарана в рамках конкретных маркетинговых условий внедрены в ЦНИИ им. академика А.Н. Крылова. Методика разработки проекта скоростного пассажирского катамарана реализованная в программном обеспечении внедрена в ОАО

Инженерный центр судостроения». Основные положения разработанной методики используются в учебном процессе СПбГМТУ.

Апробация

Работа докладывалась на научных семинарах и конференциях СПбГМТУ, а также:

• на международной конференции ISC-98, проходившей в ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова;

• на научно-технических конференциях Моринтех-1999, Моринтех-Юниор-2002 и Моринтех-2003;

• на международной конференции Нева-1999;

• на международной конференции "Shipbuilding and Ocean Engineering" SOPP-98;

• на научно-технической конференции в СПбВМИИ в 2000 году.

Публикации

Основные части работы опубликованы в десяти публикациях.

В2. Постановка задачи

Под исследуемым объектом подразумевается скоростной катамаран переходного режима движения, который как объект проектирования представляет собой сложную техническую систему с развитой иерархической структурой. Проектирование такого объекта является сложным итерационным процессом последовательных приближений к характеристикам технического задания.

Важные решения, связанные с выбором базовых характеристик, которые в дальнейшем сказываются на всем процессе проектирования, принимаются уже на начальных этапах разработки проекта, целью которых является создание эскиза проекта конкурентоспособного судна, удовлетворяющего требованиям заказчика и обладающего высокой экономической эффективностью. Для решения этих задач простых проектировочных зависимостей оказывается недостаточно. Ориентация на проектирование с помощью ЭВМ позволяет создать методику достаточно подробную и в то же время приспособленную к задачам исследовательского проектирования. Именно разработка такой методики применительно к катамаранам является целью проводимого исследования.

Для обоснования оптимальных характеристик проектируемого катамарана переходного режима необходимо:

1. Разработать задание на проектирование катамарана на основании результатов маркетингового анализа, проведенного для конкретных маршрутов. Необходимо учесть экономические и навигационные условия в рассматриваемом регионе, а также технико-экономические возможности вероятного завода-изготовителя. Основными характеристиками технического задания являются пассажировместимость, эксплуатационная скорость, дальность плавания, уровень мореходности (высота волны h3%), степень комфортабельности, уровень цены на билет, прибыльность и окупаемость. Для обеспечения конкурентоспособности при одинаковых уровнях комфорта для пассажиров цена билета (Цб) и ходовое время (tx) должны соответствовать аналогичным параметрам конкурентов: цБчх<цгк-Ск'. (О

2. Провести статистический анализ основных характеристик проектов катамаранов. Результаты статистического анализа могут быть использованы для задания диапазона ограничения изменения тех или иных базовых характеристик проекта.

3. Определить габаритные размеры катамарана с учетом требований вместимости и ограничений по ходкости и мореходности. При выборе габаритных размеров катамарана необходимо учесть требование по минимизации его длины: nj п2 п3

IS^Es.+ESj; k=l i=l j n 4 a0-L0B0>£s° + ;£s°; ® i=l j=l

L>f(h30/o;Fr);

L —> min.

4. С использованием статистических зависимостей на основании данных по габаритным размерам парома определить ориентировочные значения водоизмещения катамарана и мощности его энергетической установки, а также длины по ватерлинию, осадки и ширины боковых корпусов:

D = f(L Л о.в0>, N = N • D • о; (3)

L = kL-L0;B = f(N>, T = f(L;B;D).

5. На основании рассчитанных ранее характеристик необходимо произвести более детальные расчеты ходкости, нагрузки, удифферентовки и экономической эффективности, уделяя наибольшее внимание доминирующим функциональным подсистемам: гидродинамическому комплексу, корпусу, энергетической установке. Искомыми величинами являются мощность (N), масса корпуса катамарана (Ркорп.) и себестоимость парома (С), которые также могут быть использованы как локальные критерии оптимизации. Мощность энергетической установки определяется путем расчета сопротивления движению и эффективности движителей (4). Массу конструкций катамарана необходимо определять с учетом расчетов эквивалентного мидель-шпангоута (5).

R -о

N =

ЛД,'

R = f(L,B,T,5,C,Fr,h3%.) (4)

N —> min. корп. = УкРпоп. ' ^L * ^мид ' пшд =f(L,B0,B,H,D,Fr,h3%.) (5) pk0pn.->min

Себестоимость парома определяется, как сумма стоимости материалов, выполняемых работ и расходов на производство рассматриваемого судостроительного предприятия.

C = kn.,-(C„„+Cp) cuaT=2>pi; ср=Хсгр;; (6) i j

С —> min.

6. Вопросы расчета непотопляемости и остойчивости не являются для катамаранов особо значимыми, по причине наличия избыточных ширины парома, высоты его борта и отсутствия препятствий при размещении водонепроницаемых переборок в его корпусах. После уточнения характеристик скоростного катамарана необходимо провести проверку его соответствия требованиям центровки и мореходности. С учетом размещения отдельных компоновочных объемов и соответствующих им масс могут быть определены их координаты xj и zj, что позволяет установить суммарные координаты положения центра тяжести (центра масс) по выражениям: i i

2i=SPl'Zl/SPl5 <7> i i

Зная координаты центра тяжести и центр величины корпусов катамарана (полученный из расчетов ТЧ) можно проверить условие центровки парома:

7. Проверка мореходности включает в себя оценку понижения скорости на максимальном волнении, в зависимости от ограничений по вертикальным ускорениям в салоне парома и по мощности двигателей.

Минимальная скорость на волнении при этом не должна быть меньше определенного предела, ниже которого эксплуатация судна становится небезопасной с позиций управляемости, а также неэффективной с экономической точки зрения.

8. Кроме себестоимости скоростного парома особенно важно определить его цену и эксплуатационные расходы. Цена катамарана определяется с учетом маркетинговых условий и цен на паромы конкурентов и включает в себя себестоимость, налоговые отчисления, а также ожидаемую прибыль. Если судно не превосходит своих конкурентов по технико-экономическим характеристикам, то и цена его должна быть сопоставимой. хс-Дхс<х <хс+Дхс. (8)

Цп=С + Н + П;

10) ц ЦКОН^

Эксплуатационные расходы, в свою очередь, зависят от цены судна, его пассажировместимости, количества членов экипажа, водоизмещения порожнем и массы топлива, а также от экономических условий в регионе эксплуатации:

Е = f(Цп;ппас;пэк;Опор.;Ртопя;э,;.) (11)

После уточнения базовых характеристик скоростного пассажирского катамарана необходимо оценить его экономическую эффективность, повышение которой является основной задачей верхнего уровня оптимизации. В качестве критерия экономической эффективности можно принять как приведенные совокупные затраты (12), так и норму прибыли (13), цену билета (14) либо коэффициент загрузки пассажирами (15).

П = Цп • Ем + —> min; (12) i криб.]=^Дт;п"Вц^"Т1"ал^ "> max; (13)

Цб=^->тт; (14) к год. -пас. h] = im->-min; (15) [ппри5]~^= (16)

Приведенные совокупные затраты не учитывают маркетинговые условия, такие как приемлемая цена билета, среднесуточный пассажиропоток и другие, поэтому не могут в полной мере отражать экономическую эффективность парома. В современных условиях наиболее удобным для исследователя и учитывающим маркетинговые условия региона является рентабельный коэффициент загрузки пассажирами, так как он учитывает как цену билета, так и норму прибыли, но при этом обладает значительным разбросом значений для различных районов эксплуатации и маршрутов. Кроме того, информация по коэффициентам загрузки мало доступно и часто является коммерческой тайной фирмы-перевозчика.

Для оптимизации верхнего уровня актуально использование метода вариации, который является примером сеточного оптимизационного метода. Этот метод прост в реализации и требует от функции критерия и ограничений только вычислимости. С другой стороны он связан с большим объемом вычислений. Общее число вычислений математической модели проектируемого судна составит Мп, где п - число варьируемых переменных; М - число значений, на которые разбит диапазон изменения переменных (предполагается, что для всех переменных эти числа равны). Так, например, при п = 5, М = 3 число вычислений составит 125 вариаций, а при п = 10 -1000 вариаций.

Для оптимизации нижнего уровня подсистем парома в ряде случаев наряду с сеточным методом удобно использовать также другие методы оптимизации (градиентные, алгоритмы случайного поиска и другие).

Выше охарактеризованы элементы постановки задачи. В совокупности задача диссертационного исследования представляет собой типичную оптимизационную задачу:

1) критерий, который должен достичь экстремума, может быть выражен в нескольких формах в зависимости от уровня задачи: (1), (6), (10).(15);

2) интервальные ограничения на область оптимизации типа (3) устанавливается далее на базе статистических исследований;

3) функциональные ограничения выражены зависимостями типа (4).(9) (другие ограничения рассмотрены далее)

4) варьируемыми параметрами - объектами оптимизации - являются : a) во внешней задаче - пассаясировместим ость, скорость, дальность плавания. b) во внутренней задаче - компоновочные решения, коэффициент общей полноты и осадка, тип энергетической установки и Другие.

За последние десять лет рынок скоростных коммерческих судов значительно увеличился и в количественном отношении, и с точки зрения появления новых типов судов. Постоянный рост интереса к подобным судам связан с возрастающей потребностью в увеличении скорости морских перевозок. Существует большое количество транспортных линий, на которых скоростные паромы и контейнеровозы могут успешно конкурировать с другими видами морского, наземного и воздушного транспорта. Скоростные суда являются перспективным развитием водного транспорта в мире.

ВЗ. Обзор рынка скоростных паромов

760

773

400 00

Чшли I y.ll'II II IK^ il lViM'I'UIи Оршчтт. UJL.-BMfl'JИМППЪ, ЧI

200 100

Рис. 1. Число судов, находящихся в эксплуатации и их средняя пассажи ро вм ест и мость.

Так за период с 1990 по J 997 сод общее число скоростных судов, находящихся и эксплуатации возросло почти на 43% и составило более 810 единиц. Необходимо учесть, что в это число не вошли суда, находящиеся в ремонте, либо по какой-либо причине простаивающие, не использующиеся но назначению. Отметим, что средняя пассажировместимость при этом увеличилась более чем на 50% и составила 260 пассажирских мест в 1997 году. Ориентировочный годовой объем пассажирских перевозок увеличился почти в два раза и составил к 1998 году 318 миллионов человек в год, Реальный же объем перевозок, по-видимому, значительно больше.

Рис. 2, Рост количества перевозимых пассажиров за 1989. 1998 годы,

В конце восьмидесятых - начале девяностых годов вошли в строй первые скоростные автомобильно-пассажирскйе паромы. Их эксплуатация оказалась достаточно эффективной, что привело к значительному росту числа автомобильно-пассажирских паромов в мире за период с 1995 но 1997 год. Так число таких паромов возросло в 2,5 раза, составив 60 единиц, в то время как их общая автомобилевместимость увеличилась в 3,5 раза и составила около 7300 автомобильных мест. Длина таких судов на данный момент достигает 125 метров, а дедвейт превышает тысячу тонн. Скорость быстроходных автомобильно-пассажирских паромов колеблется в диапазоне 35.55 узлов. Эти суда, на данный момент, составляют серьёзную конкуренцию традиционным паромам, скорость которых не превышает 25 узлов. В последние годы среднетоннажные скоростные автомобильно-пассажирские паромы стали использоваться для перевозки трейлеров с контейнерами; существует большое количество проектов скоростных контейнеровозов.

За последние три десятилетия мировой флот скоростных судов пополнился новыми типами быстроходных паромов. Так в конце семидесятых - начале восьмидесятых годов появились и постепенно заняли значительную позицию в сфере паромных перевозок скоростные катамараны. Учитывая форму корпуса можно выделить следующие типы катамаранов: катамараны с круглоскулыми обводами; катамараны с остроскулыми обводами; волнопронзающие катамараны; катамараны с малой площадью ватерлинии; гибриды.

С другой стороны, классифицируя по режиму движения, можно выделить следующие группы: катамараны, движущиеся в переходном режиме; глиссирующие катамараны; катамараны с динамической разгрузкой (на подводных крыльях); катамараны со статической разгрузкой (скеговые СВП).

Кроме того, в восьмидесятых годах возвратили свои позиции и скоростные однокорпусные суда, которые очень активно используются в качестве пассажирских паромов и особенно автомобильно-пассажирских паромов.

100% 90% ада»

70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% others

1 [yd ses ими cat

Рис, 3. Диаграмма распределения мирового флота быстроходных судов по их типу.

Из диаграммы (Рис. 3) видно, что за исследуемый период доля катамаранов увеличилась на 16% от общего числа быстроходных судов, находящихся в эксплуатации. Они постепенно вытесняют СПК из состава мирового флота. На 5,5% уменьшилась доля скеговых СВП. Такое падение интереса к СПК и ССВП связано, прежде всего, с повышенными расходами на эксплуатацию этих судов. Кроме того, повышение водоизмещения СПК ограничено сверху (примерно 400-500 тонн), что весьма сужает область их использования, в частности, такой тип судна не применим для сред нетоннажных автомобилыю-пассажирских паромов, а тем более для грузопассажирских лайнеров. Следовательно, катамаранный и однокорпусный типы являются более эффективными для среднетоннажных паромов, которые дешевле в постройке и эксплуатации, чем другие типы скоростных судов.

Средний возраст мирового скоростного флота колеблется в диапазоне 9.,9,5 лет. Из диаграммы {Рис. 4) видно, что с увеличением возраста число скоростных паромов уменьшается. Из этого можно сделать выводы, что в целом мировой флот быстроходных паромов обновляется вовремя; число паромов со сроком службы превышающим норму (25.30 лет) не велико. Следовательно, развитие мирового скоростного флота проходит равномерно, без кризисных и застойных ситуаций, а значит можно с достаточной степенью уверенности прогнозировать наличие потребности в постройке новых судов и в будущем.

-500

0.5 6.12 13.1Й 19. .24 25. .30 >30 Кол-во паромов

Рис. 4. Распределение быстроходных паромов по возрасту

Рассмотрим первую десятку стран по численности их скоростных флотов. Анализируя диаграмму (Рис. 5), можно заметить, что значительно увеличилась доля стран, не входящих в неё по численности своих скоростных флотов, что является следствием значительного развития флотов этих стран (в особенности Малайзии, Филиппин и Индонезии) и появления новых стран, начинающих эксплуатировать быстроходные суда (Иран, Вьетнам, Иордания, Канада, Израиль и др.). Флоты Гонконга, Италии, Норвегии, Великобритании и Австралии по-видимому насыщенны и не нуждаются в количественном пополнении, так как их доля в мировом скоростном флоте с ростом его численности уменьшилась. В то же время продолжают наращивать свои скоростные флоты Греция, Япония, США, Южная Корея. В первую десятку вошел флот Народной Республики Китай (PRC), вытеснив флот Югославии, который значительно поредел после её раздела.

Mt год

Mcpflg Кипр

Рис. 5. Распределение численности мирового флота по странам.

Активно обновляет (но lie увеличивает) свой флот Италия; так средний возраст её судов на 1990 год был равен 13,6 лет,ак 1997 году он снизился до 12,6 лет. Причем обновление проводится преимущественно зп счет паромов катамаранного и однокорпусного типов. Обновлять свой флот собираются и судовладельцы Греции, средний возраст их быстроходных паромов (в основном СПК российского производства) достиг 17 лет, что почти в два раза превышает средний возраст мирового флота. Вовремя свои флоты обновляют Норвегия, Гонконг, Япония, Австралия и Франция; средний возраст их судов не превышает значительно средний возраст мирового скоростного флота.

Своеобразная ситуация сложилась у строителей скоростных паромов. Распределение количества построенных паромов по годам очень неравномерно. Значительный спад произошел к 1992 году, но в дальнейшем ситуация стабилизировалась и в целом можно отметить постепенный рост-потребности в новых паромах. Учитывая стремление многих стран к созданию своих быстроходных флотов, к их модернизации и обновлению, а

HtntXnii

OiJlpi. гш

1 n.-'.ljv I.

JS

Fiiiuth К.Ч4-. также рост числа среднетониажных скоростных автомобильно-пассажирских паромов, можно с достаточной степенью уверенности прогнозировать дальнейший рост производства скоростных паромов. С другой стороны, тенденция увеличения средней пассажировместимости скоростного парома может привести к уменьшению количества строящихся паромов. 11апример, греческие судовладельцы вместо двух отслуживших свой срок СПК с пассажировместимостыо около ста человек, вводят в эксплуатацию, как правило, один 250 местный катамаран.

CAT

TRIM

OSES swath мн

HYD-CAT

HYI1 DHOV f-mh f-cat cat

Рис. 6. Зависимость числа построенных скоростных паромов от года постройки.

На данный момент в области скоростного судостроения лидируют Австралия, сильно оторвавшаяся от конкурентов и построившая более двухсот паромов за восемь лет, Норвегия, Сингапур и Япония. Во многом этому лидерству способствовали активная поддержка государства (в Австралии на первых порах существовала грантовая система поддержки судостроения), высокий уровень квалификации рабочего персонала и судостроительные традиции, уходящие глубоко в историю (Норвегия), выгодное территориальное месторасположение (Сингапур) и, конечно, наличие свободного капитала (Япония).

Sivcdtn South Korea О there т зад ЗУ"

Pi sc. 7. Десятка стран - крупнейших производителей скоростных паромов, и доля выпущенной ими продукции от числа построенных та 1990.1997 гг. судов.

Не последнее место в десятке крупнейших производителей скоростных паромов (Рис. 7) занимает и Россия, но с каждым годом увеличивается вероятность того, что она не сможет удержать своих позиций. Чтобы этого не произошло необходимо более чутко отслеживать потребности рынка быстроходных судов, разработать новые проекты самых распространенных на данный момент типов паромов (пассажирские катамараны и однокорпусные паромы), которые будут наилучшим образом учитывать потребности рынка, современные требования мировых классификационных обществ. Чтобы не терять завоеванные сектора рынка нужно занимать новые, а для этого необходимо иметь более гибкий подход к вопросу создания новых проектов. Что касается перспектив развития российской продукции в этой области, то протяжении последних 20.30 лет основными экспортными рынками сбыта российской продукции в области быстроходных паромов были страны Восточной Европы, Греция и Италия. В основном туда поставлялись СПК типа «Метеор», «Комета», «Колхида». Однако мореходность этих судов ограничена, они могут эксплуатироваться только на реках, озерах и в прибрежной зоне, да и сами проекты значительно устарели и в моральном, и в техническом плане. Поэтому, если в бассейне реки Дунай они могут ещё серьёзно конкурировать паромами иностранного производства, если будут модернизированы с учетом европейских стандартов, то в районе Средиземного моря они проигрывают в конкурентной борьбе. Многие судовладельцы Греции и Италии за последнее время выражают своё стремление обновлять свой флот катамаранами и однокорпусными паромами. Причем Италия стремится обновлять свой флот за счет СПК, однокорпусных паромов и катамаранов собственного производства, изредка покупая катамараны за границей (77% судов 1992. 1997 года - итальянской постройки, 23% - иностранной), что говорит о небольших шансах у отечественного производителя. В свою очередь Греция начала обновлять свой флот за счет катамаранов иностранной постройки (два катамарана норвежской и нидерландской постройки). Следовательно, при условии наличия современных проектов скоростных паромов и учитывая давние экономические и политические связи России и Греции, российские производители могут потеснить конкурентов на греческом рынке. Необходимо также обратить внимание на новые сектора рынка, такие как Иран (в особенности Каспийский регион), страны Ближнего Востока (западно-средиземноморский регион, регионы Красного моря, Персидского залива), в том числе Турция, и Индия. За исключением Турции, все эти страны только начинают создавать свои флоты скоростных судов, так например, Иран с 1993 по 1996 год закупил три 44 метровых катамарана австралийской фирмы WaveMaster, Иордания также эксплуатирует норвежский катамаран, закупленный в 1993 году. Особый интерес представляет Турция, фирма Instanbul Deniz с 1987 года ввела в эксплуатацию 19 катамаранов норвежской и австралийской постройки, 9 из них были построены за 1994. 1997 год.

Отметим, что лидерами в проектировании и постройке скоростных паромов являются австралийские кампании "InCat", "Austal", "NQEA", "AMD", норвежские компании "Kvaerner Fjellstrand" и "Westamarin" и др. Эти же компании снабжают проектами заводы других стран, таких как Китай, Корея, Сингапур, США и т.д. Эти страны полностью заняли основные сектора рынка сбыта, а именно Малазийско-полинезийский сектор, Китай, Японию, которая сама обеспечивает большую часть своего рынка, Европейский регион и Американский регион. Поэтому основной базой, для с быта российской продукции являются отечественный рынок, рынок балканских стран и новые рынки, на которых еще не закрепилась ориентация на продукцию определенной страны.

В4. Современное состояние работ в области методики проектирования скоростных судов и оптимизации их характеристик

В современной методической литературе мало методик, систематически рассматривающих все основные вопросы проектирования скоростных катамаранов. С другой стороны существуют публикации, в которых рассматриваются важные вопросы проектирования катамаранов и близких по типу судов, таких как скеговые СВП, речные катамараны, скоростные однокорпусные суда.

Основные положения теории проектирования судов детально изложены в учебниках Ашика В.В. «Проектирование судов», Ногида JI.M. «Проектирование морских судов» и Бронникова А.В. «Проектирование судов». Приведены методики пересчета нагрузки с прототипа, а также дифференциальные уравнения нагрузки, методики построения теоретического чертежа. Рассмотрены вопросы проектного анализа характеристик судов и кораблей, выбора показателей формы корпуса и определения мощности энергетической установки проектируемого судна, обеспечения непотопляемости и остойчивости транспортных судов и кораблей. Также рассмотрены требования классификационных обществ и Морского Регистра к проектированию судов. Немаловажное значение придается вопросу автоматизации процесса проектирования судов. Несмотря на то, что эти вопросы чаще всего изложены применительно к морским транспортным судам и кораблям, общий подход справедлив и для скоростных судов. Отдельные вопросы по катамаранам рассмотрены Ашиком В.В. вполне конкретно.

В книге В.М. Пашина «Оптимизация судов» подробно рассмотрены методы оптимизационного обоснования программ пополнения флота (задача внешнего проектирования), оптимизационного проектирования как судна в целом (верхний уровень внутреннего проектирования), так и отдельных его подсистем (нижний уровень). Особое внимание уделено вопросам координации оптимизационного проектирования верхнего и нижнего уровня при помощи локальных критериев, согласованных с общим. В работе дано много рекомендаций по порядку проведения оптимизации, выбору и построению критериев. В монографии также рассмотрены примеры оптимизации состава флотов, как внешней задачи проектирования.

Книга Смирнова С.А. «Суда на воздушной подушке скегового типа» рассматривает вопросы создания скеговых СВП на начальных этапах проектирования. Особое внимание уделено вопросам оценки ходкости и мореходных качеств, а также вопросам проектирования конструкции корпуса, выбора типа энергетической установки и подъемного комплекса и их размещения на скеговых СВП. В работе также была рассмотрена методика определения ориентировочной массы корпуса скеговых СВП, основанная на методике расчета эквивалентного бруса.

Вопросы детального определения составляющих нагрузки скеговых СВП, расчета ходкости, выбора энергетической установки парома рассмотрены в диссертационном исследовании Цымлякова Д.Е. «Проектирование скеговых СВП».

В книге «Гидродинамика судов на мелководье», написанной Басиным A.M., Веледницким И.О. и Ляховицким А.Г. изложены методы оценки ходкости однокорпусных и многокорпусных судов с использованием экспериментальных данных и аналитических зависимостей, позволяющие проводить расчет для судов, движущихся как на мелководье, так и на глубокой воде. В работе также уделено внимание оценке мореходности судов на мелководье.

Книги Дубровского В.А. и Ляховицкого А.Г. «Многокорпусные суда» и «Design of Catamarans» особое внимание уделяют вопросам оценки ходкости и мореходности катамаранов, движущихся как в режиме докритических скоростей (числа Фруда по длине 0,15.0,45), так и в зоне сверхкритических скоростей (FnL = 0,55.0,75). В работах также рассматриваются вопросы проектирования катамаранов, обеспечения их прочности, а также технологии их постройки и ремонта.

Особый вклад в развитие проектирования катамаранов в России внес Алферьев М.Я. В его книге, написанной в соавторстве с Г.С. Мадорским, подробно рассматриваются вопросы расчета ходкости и мореходности речных катамаранов с использованием экспериментальных данных и аналитических зависимостей, а также вопросы расчета прочности конструкций. Приведены рекомендации по методике определения главных размерений и нагрузки пассажирских и грузовых катамаранов, на основе данных по построенным проектам.

В публикациях Соколова В.П. [1], [2] автор рассмотрел вопросы проектирования скоростных пассажирских катамаранов, методы повышения их мореходности, путем применения стабилизирующих крыльев, а также способы оценки экономической эффективности судов в условиях рынка.

Необходимо также отметить работы Соломенцева О.И. в которых автор последовательно рассмотрел вопросы влияния мореходности на обоснование характерных размеров катамарана [1], [2], [3], проектирования теоретического чертежа [4], разработки математической модели катамарана [5, 6], а также провел сопоставительный анализ катамаранов и однокорпусных судов [7].

Работа Б.З. Леви «Пассажирские суда прибрежного плавания» содержит систематизированный материал, обобщающий опыт проектирования, строительства и эксплуатации водоизмещающих пассажирских судов, предназначенных для обслуживания прибрежных линий и переправ. Значительное внимание уделено компоновке таких судов, определению их основных параметров, вопросам остойчивости, непотопляемости, ходкости, качки, борьбе с шумом, особенностям конструкций корпуса, а также эксплуатационно-экономическим требованиям. Наряду с однокорпусными судами рассмотрены некоторые особенности проектирования катамаранов.

Большой вклад внесли в разработку теории и практики проектирования скоростных судов главные конструкторы ЦМКБ Гойнкис П.Г. и Ермаш JI.J1. Под их руководством были разработаны проекты, по которым было построено большое количество катеров. При разработке новых проектов проектант сталкивается с противоречивой информацией по скоростным судам, которые отличаются большим разнообразием конструкций и оборудования. В связи с этим особенно актуально использование теории промежуточного прототипа, в разработке которой вместе с И.Г. Бубновым и А.И. Балкашиным принимал участие один из их последователей П.Г. Гойнкис.

Помимо руководства проектным отделом JT.JI. Ермаш вел курс проектирования катеров на кафедре проектирования судов ЛКИ, благодаря чему его методические рекомендации получили широкое распространение не только в практике проектирования, но и в обучении студентов кораблестроительным специальностям. В его монографии «Применение клееной древесины в судостроении» был показано, что современные клееные конструкции из древесноволокнистых материалов по относительной массе на единицу площади приближаются к конструкциям из алюминиево-магниевых сплавов при массовом производстве катеров. А в случае применения ценных пород дерева, имеющих удельную массу значительно ниже единицы, удается получить более выгодные конструкции.

Особую роль в развитии методик проектирования скоростных судов играет учебник A.M. Ваганова «Проектирование скоростных судов», в котором были рассмотрены основные принципы проектирования глиссеров, СПК и СВП. В данной работе особое внимание было уделено вопросам определения основных размерений скоростных судов с использованием уравнений компоновки-вместимости, а также статистических зависимостей. Также большое внимание уделяется методикам расчета ходкости скоростных судов, детально рассмотрен постатейный расчет нагрузки. Кроме того, в работе даны рекомендации по выбору рациональной формы обводов и теоретического чертежа скоростных судов.

Справочник по проектированию судов с динамическими принципами поддержания» Б.А. Колызаева, В.А. Косорукова и В.А. Литвиненко содержит методики по проектированию СПК и СВП в первом и во втором приближении, учитывающие не только расчеты вместимости, ходкости и нагрузки, но и экономическую эффективность скоростного судна. Эти методики удобны для реализации на ЭВМ и позволяет проводить оптимизационный анализ подсистем и системы в целом.

В книге Юхнина Е.И. «Проектирование катеров» исследованы вопросы проектирования скоростных кораблей на начальных стадиях обоснования основных характеристик. Изложенные вопросы выбора начальных параметров (соотношения главных размерений, коэффициентов полноты и т.п.) очень ценны с точки зрения проектного анализа, так как являются обобщением опыта проектирования. Особое внимание уделено вместимости, даны рекомендации по выбору нормативов площадей помещений и палуб. Также изложены способы выбора энергетической установки, а также рулевого и движительного комплекса. В работе большое значение придается вопросам размещения и номенклатуры помещений, а также приведены компоновочные характеристики вооружения.

Учебное пособие Царева Б.А. «Оптимизационное проектирование скоростных судов» рассматривает задачу оптимизационного проектирования судна как сложной системы, состоящей из ряда взаимодействующих подсистем разного уровня функциональной значимости. В нем предлагается способ решения оптимизационной задачи путем выявления и анализа доминирующих функциональных подсистем, для которых должны выполнятся условия целевых функций. Особое значение придается выбору критериев оптимизации. В работе разработан алгоритм поэтапного вовлечения уравнений теории проектирования (нагрузки, ходкости, вместимости, плавучести, центровки, мореходности и др.) при оптимизационном проектировании скоростного судна. Выведены практические формы данных уравнений, для некоторых из них приведены упрощенные аналитические зависимости более пригодные для применения на стадии проектного анализа. Большое внимание уделено вопросу определения экономической эффективности скоростного судна и его строительной стоимости. Разработаны вопросы прогнозирования характеристик скоростных судов. Изложенные методические положения и блок-схемы получили практическую реализацию в оптимизационных расчетах диссертации.

В учебном пособии Царева Б.А. «Проектирование экологически чистых и энергосберегающих судов» изложены вопросы проектирования судов, имеющих в качестве основных или дополнительных движителей — движители, использующие энергию ветра, такие как парус, парус-крыло, роторные движители и другие. Рассмотрены вопросы повышения экологичности транспортных судов и охраны окружающей среды.

Работа Б.А. Царева «Модульные задачи в проектировании судов» рассматривает вопросы по применению модульного подхода при решении конструктивных, компоновочных и технологических задач, а также при решении задач комплектации судна оборудованием, двигателями, системами и устройствами и другими. Особое внимание уделено применению модулей при решении архитектурно-компоновочных задач для грузовых судов (контейнеровозов, лихтеровозов, ро-ро и других).

В учебнике Демешко Г.Ф. «Проектирование судов. Амфибийные суда на воздушной подушке» рассмотрены вопросы проектирования судов на воздушной подушке, даны способы расчета нагрузки судна и рекомендации по обеспечению остойчивости, безопасности эксплуатации судна. Особое внимание уделено вопросам проектирования энергетического комплекса, расчета конструкции корпуса и подъемного комплекса СВП. Подробно рассмотрены вопросы методологии, начиная от формирования технического задания и заканчивая реализацией проекта. Эти подходы справедливы и для катамаранов.

С тех же позиций важна работа Демешко Г.Ф. «Использование метода приращений в расчетах нагрузки скоростных судов», опубликованная в трудах ЛКИ, в которой освещен вопрос использования уравнений нагрузки в дифференциальной форме при модернизации, переоборудовании или незначительном изменении характеристик прототипа.

В статье Демешко Г.Ф., Цымлякова Д.Е. «Место и тенденции развития скоростных судов в мировом судоходстве» рассматриваются тенденции развития скоростных судов в мире. Отмечается значительное сокращение количества СПК и СВП, а также рост количества катамаранов и однокорпусных судов в мировом портфеле заказов середины 90-х годов.

Статья Демешко Г.Ф., Ренни М.В. «Архитектурные и компоновочные проблемы при разработке общего расположения скоростных пассажирских и автомобильно-пассажирских однокорпусных судов» рассматривает вопрос о модульном подходе при разработке компоновки судна. На основе обработки статистических данных о построенных судах произведено выделение номенклатуры типовых помещений и объемов, позволяющие производить решение уравнения вместимости.

В работе Гайковича А.И. «Основы теории проектирования сложных технических систем», а также в его учебном пособии «Применение современных математических методов в проектировании судов» изложены с точки зрения системного анализа методы описания сложной системы и его подсистем с помощью математических моделей. В работах изложен новый подход к решению задач компоновки судна путем использования логико-лингвистических моделей. Рассмотрены основные виды математических моделей и порождающие их проектные задачи. Особое внимание уделено методам оптимизации характеристик судна и его подсистем.

Книга Логачева С.И. «Суда будущего» рассматривает возможные пути развития морских транспортных судов и их роль мировой транспортной системе настоящего и будущего. Проанализированы причины, определяющие изменения архитектурно-конструктивного типа, размеров и скорости судов, а также появления новых типов судов. Особое внимание уделено оценке перспективы развития скоростных транспортных судов. Многие прогнозы данные в ней более 25 лет назад подтверждаются в наше время.

В книге Логачева С.И. и Чугунова В.В. «Мировое судостроение: современное состояние и перспективы развития» обобщены результаты исследований по прогнозированию конъюнктуры рынка судостроительной продукции, проанализировано развитие как мирового судостроения, так и судостроения отдельных стран. Рассмотрены особенности финансирования судостроения в особенности в условиях, сложившихся в России.

Книга Аносова В.Н. «Быстроходные суда в конце XX столетия» посвящена вопросам развития мирового скоростного флота. Рассмотрены особенности деятельности крупнейших судоходных компаний и ведущих судостроительных фирм. Затронуты вопросы конкурентной борьбы между компаниями. Систематизированы и проанализированы характеристики современных быстроходных паромов - однокорпусных судов и катамаранов.

Вопросы маркетингового анализа в судостроении, а также анализ перспектив развития скоростного флота в России рассмотрены в статьях Паравяна Э.А. «Перспективы российского бизнеса в деле строительства и эксплуатации скоростных судов» и «Инвестиционные перспективы использования скоростных судов для пассажирских перевозок на морских каботажных линиях».

В статьях Разуваева «Оценка концепции судна на начальной стадии проектирования», «Обеспечение конкурентоспособности морской техники на начальных этапах проектирования», а также в работе «Методы прогнозирования в проектировании судов», написанной в соавторстве с В.И. Михайловым и Ю.Н. Семеновым рассмотрены использование экспертного метода и метода функционально-стоимостного анализа при оценке основных технико-экономических параметров судна и его конкурентоспособности на начальных этапах проектирования, а также рассмотрены некоторые вопросы инженерного прогнозирования, показано место прогнозирования в условиях научно-технического прогресса, дан обзор современных методов прогнозирования.

Статьи Дробышевского Р.В. «Учет взаимосвязи характеристик посадки и параметров обводов при проектном анализе судов переходного режима движения», «Обоснование выбора энергетической установки при проектном анализе скоростных судов» и его диссертационное исследование «Разработка методики оптимизации обводов корпуса при проектировании судов переходного режима движения» посвящены таким важным вопросам, как оптимизация характеристик формы корпуса по требованиям ходкости (по критерию, учитывающему многорежимность работы судна). В таком же плане рассмотрен вопрос обоснования характеристик энергетической установки. Выведены теоретические зависимости, показывающие зависимость сопротивления, площади смоченной поверхности от посадки судна. Производится выбор варианта энергетической установки для рассчитанных мощностей на минимальных и максимальных скоростях. На основе этого производится оптимизация формы корпуса и размерений по критерию минимума расхода топлива.

Значительный вклад в развитие методики проектного анализа скоростных судов внесли работы А.В. Шляхтенко «Проектные аспекты создания и направления развития малых высокоскоростных боевых кораблей и катеров».

Из наиболее современных работ большое значение играет диссертационные исследования С.Н. Рюмина «Обоснование проектных и конструктивных характеристик скоростного судна с учетом нормативных требований» и А.А. Кутенева «Разработка методики проектного оптимизационного анализа скоростных пассажирских судов и катеров»

В работе Жинкина В.Б. «Теория и устройство судна» изложены вопросы расчетов сопротивления движению, гребных винтов, расчеты остойчивости, непотопляемости, управляемости как обычных морских судов, так и скоростных судов.

Методы снижения сопротивления воды движению водоизмещающих судов рассмотрены в книге Титова И.А., Егорова И.Т. и Дроболенкова В.Ф. «Ходкость быстроходных судов». Также намечены пути совершенствования ходовых качеств судов с динамическими принципами поддержания. Большое внимание уделено проблеме повышения эффективности действия судовых движителей.

В работе Войткунского «Сопротивление движению судов» рассмотрены методы экспериментального и теоретического определения сопротивления движению судов, в том числе глиссеров, СВП, СПК и многокорпусных судов.

Работы Гарина Э.Н. «Конструкция корпуса судов на подводных крыльях» и «Конструкция корпуса судов на воздушной подушке», Локшина А.З. «Расчетное проектирование связей корпуса судна на подводных крыльях», статье Бойцова Г.В. «О прочности корпусов на подводных крыльях», статье Кузовенкова Б.П. «Весовые характеристики корпусов и крыльевых устройств судов на подводных крыльях» излагают методы расчета корпусных конструкций скоростных судов из легких сплавов и весовые характеристики их корпусов. Эти данные могут быть использованы как аналоги для формулирования рекомендаций для катамаранов.

В «Справочнике по строительной механике корабля» Ю.А. Шиманского собраны методики расчетов прочности как стальных, так и алюминиевых конструкций, даны рекомендации по коэффициентам пересчета характеристик от стальных к алюминиевым конструкциям.

Методики расчетов стержней, стержневых систем, расчета рам, пластин, перекрытий, проектирования профилей, расчетов устойчивости и другие изложены в книгах Короткина Я.И. и др. «Изгиб и устойчивость стержней и стержневых систем», Короткина Я.И., Постнова В.А., Сиверса Н.Л. «Строительная механика корабля и теория упругости», Справочнике по строительной механике корабля под редакцией О.М. Палия, Федосьева В.И. «Сопротивление материалов».

Монография Бойцова Г.В. и Палия О.М. «Прочность и конструкция судов новых типов» рассматривает теоретические основы и методы определения эксплуатационных нагрузок, внутренних усилий и работоспособности корпусных конструкций. В книге сформулированы специфические задачи обеспечения прочности корпусов судов новых типов, в том числе контейнеровозов и судов с горизонтальной погрузкой.

В работе Лазарева В.Н., Курдюмова В.А., Смирнова Ю.А. и Тряскина В.Н. «Определение изгибающих моментов на тихой воде и на волнении» изложены методики определения нагрузок, действующих на корпус морских судов и способы построения эпюр.

Работы Тряскина В.Н., Лазарева В.Н., Смирнова Ю.А., Курдюмова В.А. «Проектирование корпусных конструкций морских судов», Павлова А.И. «Судовые конструкции из алюминиевых сплавов», Петинова С.В. «Основы инженерных расчетов усталости судовых конструкций» посвящены расчетным методам проектирования стальных корпусных конструкций и узлов, расчетным методам определения нагрузок, действующим на судно. Также вопросы расчетов и проектирования корпусных конструкций скоростных судов изложены в книге П.П. Зиганченко, Б.П. Кузовенкова и И.К. Герасимова «Суда на подводных крыльях: конструкция и прочность».

В работе Смирнова Ю.А., Гарина Э.Н. «Применение линейного программирования в САПР корпусных конструкций: Проблемы проектирования конструкций корпуса» рассмотрены принципы и методы оптимизации корпусных конструкций и их практическая реализация.

Результаты буксировочных испытаний серии быстроходных моделей с водоизмещающими обводами приведены в статье Y.H. Yeh "Series 64 Resistance Experiments on High-Speed Displacement Forms.

В статье Tony Armstrong "Statistical analysis of the characteristics of catamarans" изложены результаты статистического анализа характеристик современных скоростных катамаранов.

Вопросам повышения эффективности разработки обводов и оптимизации гидродинамики корпусов быстроходных водоизмещающих катамаранов и судов с малой площадью ватерлинии с использованием компьютерных технологий посвящена статья A. Papanikolaou, P. Kaklis, С. Koskinas, D. Spanos "Hydrodynamic Optimization of Fast-Displacement Catamarans".

В статьях Edward D. Fry и Timothy Graul "Design and Application of Modern High-Speed Catamarans", R.G. Lattore и P.D. Herrington "Design of a 33-knot Aluminum Catamaran Ferry", A. Davidson, J. Benckuysen и G. Francoeur "Design of a Catamaran Sounding Vessel for Operation in the St. Lawrence", William A. Wood и John A. Hunter "TRICAT High Speed Ferry - Redesign for the U.S. Market", A. Papanikolaou, G. Zaraphonitis и M. Androulakakis "Preliminary Design of a High-Speed SWATH Passenger/Car Ferry", а также в публикациях фирм International Catamaran Designs "The ВС Ferries Catamarans", "A 40 Knot Wave Piercer Freighter", General Dynamics "Catamaran Study", The Glosten Associates, Inc и Robert Allan Ltd. "Fast Vehicle Ferry. Design Study Report" широко рассмотрены вопросы проектирования скоростных пассажирских, автомобильно-пассажирских и грузовых катамаранов.

Из обзора видно, что при создании методики проектирования скоростных катамаранов можно в наибольшей степени опираться на те работы, в которых развиваются методы оценки гидродинамических характеристик катамаранов. Благодаря этому можно считать, что блоки «Оценки ходкости», «Построение теоретического чертежа», «Расчет движителей» могут опираться на существующие методики.

По блокам «Разработка технического задания», «Анализ данных по нагрузке», «Удифферентовка», «Оценка стоимости» структура методики вполне сложилась, но необходимо учесть особенности катамаранов и уточнить ряд количественных параметров.

Остальные вопросы методики нуждаются в разработке, что и будет являться предметом дальнейшего исследования. В первую очередь будет обращено внимание на блоки «Определение габаритной длины», «Расчет вместимости», «Разработка компоновочных схем», «Определение сопротивления движению скоростного катамарана с учетом мореходности», «Анализ падения скорости на волнении», «Оценка эксплуатационных расходов», «Оценка рентабельного коэффициента загрузки и рентабельного пассажиропотока».

С учетом отмеченных проблем последовательность разработки диссертационного исследования изложена в пункте В.5.

В5. Схема решения задачи

Можно выделить следующие основные задачи, решаемые при проектировании скоростных пассажирских паромов:

- 1. Аналитическо-методологическая задача, включающая в себя аналитические и статистические исследования проектируемой системы и внешней среды, в которой эта система работает, а также методологические исследования процесса проектирования этой системы.

- 2. Операционно-концептуалъная задача, определяющая разработку проектного задания и выбор глобальных критериев оптимизации.

- 3. Задача вместимости, определяющая тип, количество и площадь размещаемых на пароме помещений, а также число палуб парома.

- 4. Архитектурно-компоновочная задача, предусматривающая разработку схем компоновки парома и придание судну привлекательного внешнего вида.

- 5. Гидростатическая задача, связанная с определением всех элементов нагрузки парома и направленная на обеспечение судну гидростатического равновесия.

- 6. Гидродинамическая задача, включающая в себя придание корпусу судна рациональной формы, позволяющей добиться оптимальных мореходных качеств; в эту задачу также входит отработка движительно-рулевого комплекса и стабилизирующей системы.

- 7. Конструктивно-прочностная задача, решением которой является достижение минимальной массы корпуса при соблюдении всех конструктивных и прочностных требований.

- 8. Энергетическая задача, связанная с вопросами установки на судне главной и вспомогательной энергетических установок, обеспечивающих судно разными видами энергии (механической, электрической .).

- 9. Задача нагрузки и удифферентовки, направленная на определение массы парома и обеспечение требуемой посадки относительно воды. -10. Задача мореходных качеств, включающая в себя обеспечение парому необходимых мореходных качеств (остойчивости, качки, непотопляемости, устойчивости и управляемости). -11. Задача связи, контроля и управления, предусматривающая разработку системы связи, контроля и управления, позволяющей экипажу получать точную информацию о состоянии судна и внешней среды, принимать на основании этой информации правильные решения (экспертные системы) и управлять судном.

- 12. Эргономическая задача, связанная с обеспечением эргономических условий для экипажа и пассажиров. -13. Функциональная задача, касающаяся оборудованности судна для выполнения его основного назначения, предполагающая наличие специальных устройств, систем и другого оборудования для нормального функционирования судна.

- 14. Экономическая задача, решение которой направлено на определение стоимости судна, его эксплуатационных затрат и экономической эффективности.

-15. Рабочая задача, включающая в себя разработку рабочей документации и сопровождение её в процессе постройки судна. (РБ)

- 16. Технологическая задача, связанная с разработкой схем технологических процессов и сопутствующей технологической документации для постройки судна.

- 17. Эксплуатационная задача, относящаяся к разработке пакета эксплуатационной документации и предполагающая дальнейшее сопровождение построенного судна в процессе его эксплуатации.

Весь процесс проектирования представляет собой комбинацию решений этих основных задач. На каждом этапе проектирования часть из рассмотренных задач может отсутствовать. Так на этапе предконтрактного проектирования скоростных пассажирских катамаранов практически отсутствует решение рабочей и эксплуатационной задачи, а технологическая задача и задача контроля управления решаются в минимальном объеме. Кроме того, возможно, что в некоторых случаях, например при модернизации проекта, в процессе проектирования решение некоторых из указанных задач тоже могут быть необязательными. Некоторые вопросы рассматриваются на протяжении всех трех этапов, например, конструкционная задача.

Рассмотрим вопросы, которые необходимо учесть на предконтрактном этапе проектирования и степень их проработки. На предконтрактном этапе проектирования с использованием метода последовательных приближений проводятся следующие расчеты: в первом приближении - с использованием статистических зависимостей определяются параметры вместимости парома и его основные характеристики; во втором приближении - на основании более точных расчетов разрабатываются эскизные схемы теоретического чертежа, конструктивного мидель-шпангоута и общего расположения; определяются составляющие массы парома, его стоимость и эксплуатационные расходы.

В следующей таблице указана значимость принятых проектантом решений по основным вопросам на предконтрактном этапе.

Таблица № 1. Основные задачи, решаемые на предконтрактном этапе проектирования в первом и втором приближении.

Основная задача Первое приближение Второе приближение Значимость в процессе проект-ния

01 Аналитическо-методолог. 60% 40% 90%

02 Операционно-концептуальн. 60% 40% 90%

03 Задача вместимости 80% 20% 90%

04 Архитектурно-компонов. 60% 40% 90%

05 Гидростатическая 20% 80% 90%

06 Гидродинамическая 70% 30% 80%

07 Конструктивно-прочностная 20% 80% 60%

08 Энергетическая 80% 20% 80%

09 Задача нагрузки 80% 20% 90%

10 Задача мореходных качеств 40% 60% 60%

11 Задача связи и управления 10% 90% 40%

12 Эргономическая 90% 10% 80%

13 Функциональная 20% 80% 70%

14 Экономическая 80% 20% 70%

16 Технологическая 10% 90% 20%

Из таблицы видно, что в первом приближении преимущественно решаются вопросы вместимости, архитектурно-компоновочная задача, гидродинамическая, энергетическая задачи, а также эргономическая, экономическая задача и задача нагрузки. В данном диссертационном

РОССИЙСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ БИБЛИОТЕКА исследовании предлагается общий алгоритм решения этих задач в первом приближении, представленный на рисунке 8.

СНАЧАЛО) I

Разработка технического задания Основные характеристики: Пли* U»t Пз%, txox» R, i няанг. Т

Определение габаритной длины /Lo=(0,25.0,55)uJ; т

Расчет вместимости I

Sfa=f(nI„;n„;L0B0).

Анализ данных по нагрузке и ходкости для оценки основных характеристик катамарана: D, L, N, В, Н fr

Разработка компоновочных схем, уточнение габаритной ширины катамарана и ширины его корпусов

Построение теоретического чертежа, расчет геометрических характеристик корпуса катамарана

Определение сопротивления движению скоростного катамарана с учетом мореходности

Расчет движителей; уточнение требуемой мощности ЭУ

10 1

Расчет нагрузки парома I

Да

I Нет

12

Удифферентовка парома fx, <хс; хе-х, <0,025Lo. Да Уточняется ТЧ? дЛ

Нет

Анализ паления скорости на волнении

1

16 Оценка стоимости парома-катамарана

17 Определение эксплуатационных расходов г

18 Оценка рентабельного коэффициента загрузки [т|,] и рентабельного пассажиропотока [Q„]

Нет.

19 I

Q- >М 1 Да О

Удачное завершение первого приближения

Рнс. 8. Общая схема алгоритма методики проектирования пассажирского катамарана Данный алгоритм включает в себя следующие этапы:

1. Этап определения вместимости парома, разработки его архитектурно-компоновочных схем и определения основных размеров, который рассматривается в первой главе диссертации.

2. Этап расчета гидродинамического комплекса и выбора энергетической установки парома, рассмотренный в третьей главе работы.

3. Этап расчета нагрузки и центровки парома, который рассмотрен во второй главе диссертационного исследования.

4. Этап оценки экономической эффективности, рассмотренный в четвертой главе работы.

Заключение диссертации по теме «Проектирование и конструкция судов», Николаев, Владимир Александрович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе диссертационного исследования была разработана и реализована в программном обеспечении методика проектного оптимизационного анализа скоростных пассажирских катамаранов. Все использованные и вновь разработанные методики сведены в единую систему, позволяющую определять проектные характеристики скоростного парома.

В качестве критериев оптимизации используются рентабельный коэффициент загрузки, который позволяет оценить экономическую эффективность парома в целом, а также локальные критерии - минимум длины, минимум полной массы, минимальная масса корпуса, минимальное мощность энергетической установки и минимальная построечная стоимость парома.

В результате проведенного диссертационного исследования получены следующие основные результаты:

1. Разработана новая оптимизационная методика проектирования скоростных пассажирских катамаранов, удобная для использования на начальных этапах проектирования, показавшая хорошую работоспособность и получившая практическое применение. Методика основана на поэтапном вовлечении уравнений теории проектирования судов разной степени развернутости и ориентирована на широкое применение баз данных при проектировании скоростного парома.

2. Проведен статистический анализ проектных характеристик построенных проектов катамаранов. Получены зависимости для определения основных характеристик парома, таких как наибольшая длина и ширина катамарана, осадка, высота борта, полная масса, и оценки диапазона их изменения. Данные зависимости используются для входа в область оптимизации в рамках рассматриваемой методики.

3. Проведен анализ схем общего расположения ряда построенных проектов катамаранов и разработана классификация помещений, учитывающая задачи компьютерной разработки компоновок. Получены нормативы площадей для различных типов помещений, позволяющие повысить точность определения требуемой вместимости парома. Разработана новая архитектурно-компоновочная методика, а также определены формулы, позволяющие уточнять габаритные размеры парома, а также размеры его корпусов, учитывающие уравнения вместимости, характеристики формы надстройки, а также ограничения по габаритным размерам парома.

4. Приведена классификация актуальных форм обводов, характерных для скоростных катамаранов и разработаны рекомендации для выбора основных коэффициентов теоретического чертежа. На основе интерполяционных подходов и базы данных по теоретическим чертежам разработана методика задания плазовых данных теоретического чертежа для скоростных катамаранов. В результате достигнуто повышение точности расчетов по теории корабля при сохранении возможности визуализации более схематизированных версий.

5. Проведено обоснование рациональной схемы расчета ходкости скоростного катамарана с учетом интерференционной составляющей влияния взаимодействия боковых корпусов на волновое сопротивление. В расчете ходкости также учтены аэродинамическая составляющая сопротивления и дополнительное сопротивление на волнении. Разработана новая методика определения расчетной мощности энергетической установки для катамаранов, привязанная к реальным каталогам наиболее применяемых водометных движителей фирмы KaMeWa. На основе экспериментальных данных уточнена методика оценки понижения скорости при движении на максимальном волнении.

6. Адаптирована методика расчета нагрузки и удифферентовки методом пересчета применительно к современным скоростным пассажирским катамаранам, получены уточненные измерители масс для подстатей нагрузки. Доработана посредством корректировки коэффициентов методика оценки массы корпуса путем расчета эквивалентного мидель-шпангоута, позволяющая учитывать мореходные качества парома.

7. Усовершенствована методика оценки экономической эффективности скоростного парома, учитывающая результаты маркетинговых исследований, расчеты построечной стоимости катамарана и его эксплуатационных расходов. Адаптирована для скоростных катамаранов методика определения построечной стоимости с учетом стоимости материалов, построечных работ, непроизводственных расходов завода-строителя, а также экономических условий в регионе постройки.

8. Разработана и применена для проектного анализа методика оценки конкурентоспособности скоростных пассажирских паромов различных типов с использованием метода экспертных оценок. Получены результаты по сопоставлению катамаранов с однокорпусными судами и судами на подводных крыльях, подтвержденные на практике.

9. Проведен параметрический анализ рассматриваемой методики, реализованной в виде программного обеспечения, показавший степень влияния изменения различных характеристик (пассажировместимости, скорости, мореходности, дальности плавания и материала корпуса) на экономическую эффективность и водоизмещение парома, и подтвердивший работоспособность методики и возможность получения более высоких показателей.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Николаев, Владимир Александрович, 2003 год

1. Александров B.C., Грешкович В.А., Кочаров М.А. «Анализ задач оптимизации для многокорпусных судов» // Сб. докладов научно-технической конференции «Моринтех-97», СПб.: ТОО-Моринтех

2. Алферьев М.Я., Мадорский Г.С. «Транспортные катамараны внутреннего плавания». М., Транспорт, 1975 г.

3. Аносов В.Н. «Быстроходные суда в конце XX столетия». СПб., Политехника, 2002 г.

4. АшикВ.В. «Проектирование судов». -JL: Судостроение, 1985 г.

5. Ашик В.В., Царев Б.А. «Обоснование оптимальных характеристик судов способами, развивающими идеи B.JI. Поздюнина» // Тр. ЛКИ: Перспективные направления проектирования судов, 1983 г, С. 7-13.

6. Под общей редакцией Ашика В.В. «Методы построения и согласования судовой поверхности с помощью ЭВМ». Л.: Судостроение, 1978 г.

7. Басин A.M., Веледницкий И.О., Ляховицкий А.Г. «Гидродинамика судов на мелководье». Л.: Судостроение, 1976 г.

8. Беленький Л.М., Кац К.З., Мастушкин Ю.М. Катамараны «Эксперимент». -Л.: Судостроение, 1979 г.

9. Бойцов Г.В., Палий О.М. «Прочность и конструкция корпуса судов новых типов». Л.: Судостроение, 1979 г.

10. Бронников А. В. «Морские транспортные суда. Основы проектирования». -Л.: Судостроение, 1984 г.

11. Бронников А.В. «Проектирование судов». Л.: Судостроение, 1991 г.

12. Ваганов A.M. «Проектирование скоростных судов». Л.: Судостроение, 1978 г.

13. Войткунекий Я.И. «Сопротивление движению судов». JI.: Судостроение, 1988 г.

14. Гайкович А.И., Семенов Ю.Н. «Системотехника и основы САПР в судостроении». -JL: ЛКИ, 1989 г.

15. Гайкович А.И. «Применение современных математических методов в проектировании судов». -JI.: Судостроение, 1982 г.

16. Гайкович А.И. «Проблема разработки САПР кораблей и судов нового поколения» // Труды научно-технической конференции «Моринтех-95», СПб.: ТОО-Моринтех

17. Гайкович А.И., Никитин Н.В. «Система автоматизированного исследования и эскизного проектирования» // Труды научно-технической конференции «Моринтех-95», СПб.: ТОО-Моринтех

18. Гайкович А.И. «Основы теории проектирования сложных технических систем». СПб.: ТОО-Моринтех, 2001 г.

19. Гарин Э.Н. «Конструкция корпуса судов на подводных крыльях». JL: ЛКИ, 1982 г.

20. Гарин Э.Н. «Конструкция корпуса судов на воздушной подушке». Л.: ЛКИ, 1979 г.

21. Демешко Г.Ф., Цымляков Д.Е. «Место и тенденции развития скоростных судов в мировом судоходстве» // Сборник докладов конференции «Моринтех-97», СПб.: ТОО-Моринтех, С. 223

22. Демешко Г.Ф. «Использование метода приращений в расчетах нагрузки скоростных судов». Труды ЛКИ: Актуальные вопросы проектирования судов, Л.: 1986 г.

23. Демешко Г.Ф., Ренни М.В. «Архитектурные и компоновочные проблемы при разработке общего расположения скоростных пассажирских иавтомобильно-пассажирских однокорпусных судов» // Труды научно-технической конференции «Моринтех-99», СПб.: ТОО-Моринтех

24. Демешко Г.Ф. «Проектирование судов. Амфибийные суда на воздушной подушке». — СПб.: Судостроение, 1992 г.

25. Дробышевский Р.В. «Учет взаимосвязи характеристик посадки и параметров обводов при проектном анализе судов переходного режима движения». Труды ЛКИ: Актуальные вопросы проектирования судов, Л.: 1986 г.

26. Дробышевский Р.В. «Разработка методики оптимизации обводов корпуса при проектировании судов переходного режима движения». -Диссертация на соискание степени кандидата технических наук, Л.: 1991г.

27. Дубровский В.А. «Многокорпусные суда». Л.: Судостроение, 1978 г.

28. Дубровский В.А., Леви Б.З. «Концепция прогулочного катамарана прибрежного плавания»// Л.: журнал «Судостроение», № 1, 1989 г.

29. Дуденков Д.Я., Николаев В.А., Царев Б.А. «Анализ перспективных схем высокоскоростных парусников» // Сборник докладов научно-технической конференции «Моринтех-99». СПб.: ТОО-Моринтех, Т.1, С. 75-77

30. Егоров И.Т, Соколов В.Т. «Гидродинамика быстроходных судов». Л.: Судостроение, 1971 г.

31. Егоров И.Т., Буньков М.М., Садовников Ю.М. «Ходкость и мореходность глиссирующих судов». Л.: Судостроение, 1978 г.

32. Ермилкин А.П., Соколов В.П. «Концептуальная модель судов с доминированием требований к скорости и мореходности». // Сборник докладов конференции «Моринтех-97», СПб.: ТОО-Моринтех, С. 211-213

33. Ершов Р.Б., Ляховицкий А.Г., Николаев В.А., Сатарова Е.В. «Проблема системной оптимизации гидродинамических схем многокорпусныхсудов» // Сборник докладов научно-технической конференции «Моринтех-99». СПб.: ТОО-Моринтех, Т.1

34. Жинкин В.Б. «Теория и устройство корабля». — СПб.: Судостроение, 1995

35. Збаращенко В. «Предпосылки создания российско-немецких паромных сообщений» // Морской флот, 2002 г. №1. - С. 11-12.

36. Зубрицкий В. «Стабилизация движения скоростного судна на волнении» // СПб.: журнал «Катера и Яхты», № 2 (180), 2002 г.

37. Иконников В.В., Маскалик А.И. «Особенности проектирования и конструкции судов на подводных крыльях». Л.: Судостроение, 1987 г.

38. Ковалев В.А. «Новые методы автоматизации проектирования судовой поверхности». Л.: Судостроение, 1982 г.

39. Колызаев Б.А., Косоруков А.И., Литвиненко, В.А. «Справочник по проектированию судов с динамическими принципами поддержания». -Л.: Судостроение, 1980 г.

40. Короткин Я. И., Постнов В.А., Сивере Н.Л. «Строительная механика корабля и теория упругости». Л.: Судостроение, 1986 г.

41. Короткин Я.И. и др. «Прочность корабля». Л.: Судостроение, 1974 г.

42. Корытов Н. «Катамараны на подводных крыльях и воздушной подушке» // Морской флот. 2002. - №1. - С. 33-38.

43. Корытов Н. Скоростные катамараны «гибридных» типов // журнал «Катера и Яхты». 2000 г. - № 174.

44. Кочаров М.А., Кутенев А.А., Царев Б.А., Шагиданов В.И. «Задачи прочностной оптимизации многокорпусных судов» //Сборник докладов конференции «Моринтех-99». СПб.: ТОО-Моринтех, Т.1, С. 61-64

45. Кочаров М.А., Кутенев А.А., Николаев В.А., Царев Б.А. «Проектные обоснования типажа скоростных пассажирских судов для

46. Дальневосточных морей» // материалы международной конференции SOPP-98, Владивосток, 1998 г.

47. Кочаров М.А., Соколов В.П., Ермилкин А.П. «Проектные особенности скоростных катамаранов» // Сборник докладов конференции «Моринтех-99». СПб.: ТОО-Моринтех, Т.1, С. 85-87

48. Краев В.И. «Экономические обоснования при проектировании морских судов». -JL: Судостроение, 1981 г.

49. Крыжевич Г.Б., Кутенев А.А. «Рекомендации по конструированию корпусов скоростных многокорпусных судов и перспективы дальнейшего совершенствования конструкций» // ISC-98, материалы конференции, СПб.: 1998 г.

50. Крыжевич Г.Б, Кутенев А.А. «Сварные гофровые панели в судостроении» // «Судостроение», №1. СПб.: 2001 г.

51. Крыжевич Г.Б., Кутенев А.А. Оценка параметров мореходности скоростных судов в модели гидродинамического обоснования их проектных характеристик» // Труды конференции «Моринтех-2001» СПб.: ТОО-Моринтех

52. Круглов А.Д., Леви Б.З., Петров А.С., Шур С.Б. «Скоростное судно-катамаран повышенной мореходности на 250 пассажиров» // Л.: журнал «Судостроение», № 4, 1995 г.

53. Кутенев А.А., Ляховицкий А.Г., Николаев В.А., Шагиданов В.И. «Исследование сопротивления воды движению судов с аутригерами и его учет при проектировании» //ISC-98, материалы конференции, СПб.: 1998

54. Кутенев А.А./ Шагиданов В.И., Царев Б.А. «Проблемы прочностной оптимизации многокорпусных судов» // Труды научно-технической конференции «Моринтех-99» СПб.: ТОО-Моринтех

55. Кутенев А.А., Николаев В.А., Царев Б.А. «Сопоставление модернизационного и конверсионного потенциала корабля» // Труды научно-технической конференции, СПбВМИИ, 2000

56. Лазарев В.Н., Курдюмов В.А., Смирнов Ю.А., Тряскин В.Н. «Определение изгибающих моментов на тихой воде и на волнении». — Л.: Судостроение, 1983 г.

57. Леви Б.З. «Пассажирские суда прибрежного плавания». Л.: Судостроение, 1975 г.

58. Логачев С.И. «Суда будущего». Л.: Судостроение, 1976 г.

59. Логачев С.И. «Проблемные вопросы развития судостроения в условиях рынка» // Л.: журнал «Судостроение», № 5-6, 1993 г.

60. Логачев С.И. «Рациональные области использования судов новых типов и новых технических решений на судах традиционных типов» // Л.: журнал «Судостроение», № 5-6, 1995 г.

61. Логачев С.И., Чугунов В.В. «Мировое судостроение. Современное состояние и перспективы развития». СПб.: Судостроение, 2000г.

62. Логачев С.И., Николаев В.А. , Обухов С.Н., Царев Б.А. «Модель прогноза судов с повышенными скоростями» // Сборник докладов конференции «Моринтех-99». СПб.: ТОО-Моринтех, Т.1, С. 65-69

63. Логачев С.И., Николаев В.А. «Перспективы развития скоростных грузовых и пассажирских судов и их пропульсивных комплексов» // Труды международной конференции «НЕВА'99», СПб.: 1999 г.

64. Мавлюдов М., Садовников Ю. «Интерцепторы» // СПб.: журнал «Катера и Яхты» 2000 г. - №170.

65. Маскалик А.И. «XX век и скоростные суда» // Морской журнал. 2000 г. - №2. - С. 50-54.

66. Мирохин Б.В., Жинкин В.Б., Зильман Г.И. «Расчеты по теории корабля». JL: Судостроение, 1987 г.

67. Михайлов В.И., Разуваев В.Н., Семенов Ю.Н. «Методы прогнозирования в проектировании судов». JL: Институт повышения квалификации работников судостроительной промышленности, 1988 г.

68. Никитин Н.В. «Основы теории геометрического моделирования кораблей и судов при автоматизированном исследовательском проектировании» // Труды научно-технической конференции «Моринтех-99». СПб.: ТОО-Моринтех

69. Николаев В.А. «Скоростные пассажирские паромы-катамараны. Анализ основных характеристик» // СПб.: журнал «Морской вестник», №3,2003г.

70. Николаев В.А. «Особенности разработки формы корпуса катамаранов» // Труды научно-технической конференции «Моринтех-Юниор», СПб., 2002

71. Николаев В.А., Харева Ю.В. «Вопросы компьютерного проектирования скоростных судов» // Труды научно-технической конференции «МОРИНТЕХ'2003», СПб., 2003.

72. Паравян Э.А. «Перспективы российского бизнеса в деле строительства и эксплуатации скоростных судов» // «Морской журнал». СПб.: 2000 г. -№3/4.-С. 40-42

73. Паравян Э.А. «Инвестиционные перспективы использования скоростных судов для пассажирских перевозок на морских каботажных линиях» // СПб.: журнал «Морской вестник». 2002 г. - №1. - С. 64-68

74. Пашин В.М. «Оптимизация судов». JL: Судостроение, 1983 г.

75. Пашин В.М., Семенов Ю.Н. «Системы автоматизированного проектирования судов». JL: ЛКИ, 1981 г.

76. Пашин В.М., Поляков Ю.Н. «Вероятностная оценка экономической эффективности судов». Л.: Судостроение, 1976 г.

77. Петинов С.В. «Основы инженерных расчетов усталости судовых конструкций». Л.: Судостроение, 1990 г.

78. Разуваев В.Н. «Функционально-структурное проектирование морской техники» // «Морской журнал». 2000 г. - №5. — С. 34-39

79. Разуваев В.Н. «Обеспечение конкурентоспособности морской техники на начальных этапах проектирования» // журнал «Морской Вестник». -2002г.-№2.-С. 75-77

80. Разуваев В.Н. «Оценка концепции судна на начальной стадии проектирования судов» // Сборник докладов конференции «Моринтех-99». СПб.: ТОО-Моринтех, Т.1

81. Русецкий А.А. «Движители судов с динамическими принципами поддержания». Л.: Судостроение, 1979 г.

82. Савинов Г.В., Царев Б.А. «Оптимизационные математические модели проектирования судов и пути совершенствования методологии их анализа» // «Морской журнал». 2000 г. - №2. — С. 40-45.

83. Семенов-ТянШанский В.В., Благовещенский С.Н., Холодилин А.Н. «Качка корабля». Л.: Судостроение, 1969 г.

84. Семенов Ю.Н. «Методы принятия решений в проектировании судов». -Л.: ЛКИ, 1983 г.

85. Смирнов С.А. «Суда на воздушной подушке скегового типа». Л.: Судостроение, 1983 г.

86. Смирнов Ю.А., Гарин Э.Н. «Применение линейного программирования в САПР корпусных конструкций. Проблемы проектирования конструкций корпуса». Л.: Труды ЛКИ, 1990 г.

87. Соколов В.П. Скоростные «Сокол», «Беркут» и другие // «Военный парад». 1999 г. - №6 (36). - С. 24-26

88. Соколов В.П., Разумов С.В. «Выделение области оптимальных значений главных размерений при проектировании глиссирующих судов». — JL: Труды ЛКИ: Оптимизация проектируемых судов, 1985 г.

89. Соколов В.П., Разумов С.В. «Учет перегрузок по ускорениям в структуре критерия мореходности при проектировании скоростных судов». Л.: Труды ЛКИ: Актуальные вопросы проектирования судов, 1986 г.

90. Соколов В.П. «Экономическое обоснование проектов судов в условиях рынка» // Л.: журнал «Судостроение», № 4, 1988 г.

91. Соломенцев О.И. «Анализ исходной информации при формировании математической модели морского катамарана» // Л.: журнал «Судостроение», №2, 1988 г.

92. Соломенцев О.И. «Учет требований к мореходности при проектировании морских катамаранов» // Л.: журнал «Судостроение», № 4, 1988 г.

93. Соломенцев О.И. «Некоторые аспекты проектирования теоретического чертежа двухкорпусного судна» // Л.: журнал «Судостроение», № 11, 1991г.

94. Соломенцев О.И. «Вопросы нормирования непотопляемости морских катамаранов» // Л.: журнал «Судостроение», № 3, 1989 г.

95. Соломенцев О.И. «О полноте и универсализации математических моделей двухкорпусных судов» // Л.: журнал «Судостроение», № 4, 1994 г.

96. Тряскин В.Н., Лазарев В.Н., Смирнов Ю.А., Курдюмов В.А. «Проектирование корпусных конструкций морских судов. Учебное пособие». Л.: Судостроение, 1987 г.

97. Титов И.А., Егоров И.Т., Дробленков В.Ф. «Ходкость быстроходных судов». Л.: Судостроение, 1979 г.

98. Финогенов Б.Б., Царев Б.А. «Разработка общего расположения помещений судна с использованием модульных решений» // Л.: журнал «Судостроение», №9, 1988 г.

99. Царев Б. А. Оптимизационное проектирование скоростных судов. Л., Изд. ЛКИ, 1988.

100. Царев Б.А. Модульные задачи в проектировании судов. Л., ЛКИ, 1986.

101. Царев Б.А. Проектирование экологически чистых и энергосберегающих судов. Л.: Судостроение, 1987 г.

102. Царев Б.А., Соколов В.П. «Проектные аспекты гидродинамического совершенствования скоростных судов» // журнал «Морской вестник» — 2002.-№1.-С. 49-56

103. Шауб П.А., Никольский «Особенности формирования математической модели судна с позиций САПР» // Л.: журнал «Судостроение», 1984, №5.

104. Шиманский Ю. А. «Справочник по строительной механике корабля». — Л.: Судпромгиз, 1958 г, 1,3 т.

105. Шляхтенко А.В. «Проектные аспекты создания и направления развития малых высокоскоростных боевых кораблей и катеров» // СПб.: журнал «Морской вестник», №1,2002 г.

106. Правила классификации и постройки высокоскоростных судов. СПб.: Российский Морской Регистр Судоходства, 1999 г.

107. Anthony Armstrong "Statistical analysis of the characteristics of catamarans" // Fast Ferry International, September 2000.

108. Branislav Gligorov, Milan Hoffman «Resistance Characteristics of highspeed trimarans in shallow water» // FAST 2001. С. 186

109. Colen Kennell, David R. Lavis, Michael T. Templeman "High-Speed Sealift Technology" // Marine Technology, No.3, July 1998.

110. Colen Kennel "Design Trends in High-Speed Transport" // Marine Technology, No. 3, July 1998.

111. Cook S. "Investigation into Wave Loads on Catamarans" // papers of Curtin University of Technology, Perth, 1997.

112. Couser P.R., Molland A.F., Armstrong N.A., Utama I.K.A.P. "Calm Water Powering Predictions for High-Speed Catamarans" // Fast'97, 1997.

113. Chris Broadbent, Dr Colen Kennell "Monohull, Catamaran, Trimaran & SES High Speed Sealift Vessels" FAST'2001

114. Davidson A., Benckhuysen J., Francoeur G. "Design of a Catamaran Sounding Vessel for Operation in the St. Lawrence" // Marine Technology, No. 4, 1995.

115. Dinsenbacher A.L. "A Method for Estimated Loads on Catamaran Cross-Structure" // Marine Technology, October, 1970.

116. Dominic Hudson, Anthony Molland, W. Geraint Price, Pandeli Temarel "Seakeeping Performance of High Speed Catamaran Vessels in Head and Oblique Waves" // FAST'2001.

117. Edward D. Fry, Timothy Graul "Design and Application of Modern HighSpeed Catamarans" // Marine Technology, No.3, 1972

118. Grant E. Hearn, Ivo J.S. Veldhuis, Riaan van 't Veer, Robert Jan Steenbergen "Conceptual Design Investigations of a Very High Speed Transpacific Container Vessel" // FAST'2001.

119. Jesus G. Lindez, Fernando M. Guarido Villa "Fast Cargo Vessel: Concept Assessment" // FAST 2001.

120. John L. Allison. «Propellers for High-Performance Crafts» // Marine Technology. Vol/15 N4 Oct. 1978, pp. 335-380.

121. John Arnold, George Panagakos "SHIPCOST: Vessel and Voyage Costing Model"//Marine Technology, No. 1,1991.

122. John С. Daidola, Christopher J. Reyling "Weight Definition and Control for Fast Craft" // Marine Technology, No. 6, 1991.

123. Latorre R.G., Herrington P.D. "Design of a 33-Knot Aluminum Catamaran Ferry" // Marine Technology, No. 2,2000.

124. Mitsue Morishita, Shinsuke Akagi "Transport Economy-Based Evaluation and Assessment of the Use of Fast Ships in Passenger-Car Ferry and Freighter Systems" // FAST'2001.

125. Papanikolaou A., Kaklis P., Koskinas C., Spanos D. «Hydrodynamic optimization of Fast-Displacement Catamarans» // Twenty-First Symposium on Naval Hydrodynamics, 1997. C. 697-714

126. Papanikolaou A., Zaraphonitis G., Androulakakis M. "Preliminary Design of a High-Speed SWATH Passenger/Car Ferry" // Marine Technology, No. 3, 1991.

127. Philippe G., John A. «Advanced Marine Surface Craft»

128. Paul Wynn, Brian Murphy, Nikos Bekiaris "Fast Patrol Craft" // Massachusetts Institute of Technology. Department of Ocean Engineering, May 2000.

129. Prabhat K. Pal, Dugald Peacock "Preliminary Design of High-Speed Mono-Hull Ferries" //FAST'2001.

130. Svein E. Heggelund, Torgeir Moan, Jan R. Hoff, Stig Oma "Practical Calculation of Global Design Loads and Load Effects for Large High Speed Catamarans" // FAST'2001.

131. Thomas R. Cummings, Paul J. Roden "A Summary of the IMO High-Speed Craft (HSC) Code and Its Impact on the First U.S. Vessels Built to This Standard" // Marine Technology, No. 3, 1998.

132. William A. Wood, John A. Hunter "TRICAT High Speed Ferry Redesign for the U.S. Market" // Marine Technology, vol. 36, No. 1, January, 1999.

133. Yeh Y.H. "Series 64 Resistance Experiments on High-Speed Displacement Forms", Marine Technology, 1965.

134. The ВС Ferries Catamarans // InCat Designs papers, 1998.

135. Catamaran Study // General Dynamics papers, April, 1969.

136. Fast Vehicle Ferry. Design Study Report. // Prepared by The Glosten Associates, Inc. and Robert Allan Ltd.

137. Rules for High Speed, Light Craft and Naval Surface Craft. Det Norske Veritas, 2000.