Оптимизация характеристик и элементов патрульных катеров для Республики Союза Мьянма тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.08.03, кандидат наук Пьяе Соне

• Пьяе Соне
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Пьяе Соне

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВДЕНИЕ

Актуальность темы исследования патрульного катера для Республики союза Мьянма .4 ГЛАВА 1. ИССЛЕДОВАНИЕ ПАТРУЛЬНОГО КАТЕРА КАК ОБЬЕКТА СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА

1.1. Исследование элементов технического задания на проект патрульного катера Мьянма

1.2. Особенности подсистем патрульного катера как технической системы

ГЛАВА 2. ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПАТРУЛЬНОГО КАТЕРА

2.1. Постановка задачи проектирования патрульного катера как задачи математического программирования

2.2. Расчет ходкости патрульного катера в математической модели проектирования27

2.3. Функциональное ограничение по полезной нагрузке в математической модели проектирования патрульного катера

2.4. Функциональное ограничение по вместимости в математической модели проектирования патрульного катера

2.5. Представление теоретического чертежа и расчет его элементов

2.6. Функциональное ограничение по остойчивости в математической модели проектирования патрульного катера

2.7. Оценка качки в математической модели проектирования патрульного катера

2.8. Оценка непотопляемости в математической модели проектирования патрульного катера

2.9. Выбор главного двигателя в математической модели проектирования патрульного катера

2.10. Оценка строительной стоимости и эксплуатации в математической модели проектирования патрульного катера

2.11. Оценка эффективности в математической модели проектирования патрульного катера

ГЛАВА 3. СОДЕРЖАНИЕ ЗАДАЧИ ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ КОНЦЕПЦИИ ПОСТРОЕНИЕ ПАТРУЛЬНОГО КАТЕРА

3.1. Номенклатура компонентов вектора исходных данных задачи оптимизации

3.2. Номенклатура компонентов вектора оптимизируемых переменных и система параметрических ограничений

3.3. Номенклатура функциональных ограничений в математической модели патрульного катера

3.4. Формирование критерия эффективности в математической модели патрульного катера

3.5. Описание алгоритма оптимизации для решения задачи оптимизации патрульного катера

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПАТРУЛЬНОГО КАТЕРА

4.1. Описание программного комплекса, реализующего математическую модель проектирования патрульного катера

4.2. Исследование адекватности модели проектирования патрульного катера

4.3. Исследование устойчивости модели проектирования патрульного катера

4.4. Исследование чувствительности модели проектирования патрульного катера

4.5. Исследование частных конструкторских решений на результаты оптимизации элементов патрульного катера

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЕ

Статистические данные патрульного катера из различных странах

ПРИЛОЖЕНИЕ

Двигатели фирм для проектируемого патрульного катера

ПРИЛОЖЕНИЕ

Тексты программ, реализующего математическую модель проектирования патрульного катера

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оптимизация характеристик и элементов патрульных катеров для Республики Союза Мьянма»

ВВДЕНИЕ

Актуальность темы исследования патрульного катера для Республики союза

Мьянма

Республика Союза Мьянма находится на западной части полуострова Индокитай в Юго-Восточной Азии между Индийского и Тихого океанов. Республика Союза Мьянма является второй по величине страной после Индонезии на Юго-Восточной Азии полуострова.

Республика Союза Мьянма имеет выход к морю. Длина береговой линии составляет в общей сложности 1385 миль. Прибрежные районы страны имеют важнейшее значение для экономики и безопасности страны.

Основными угрозами для Республики Союза Мьянмы с морского направления являются: браконьерский лов морепродуктов, контрабанда и наркотический трафик.

Одним из мировых районов распространения наркотиков является так называемый «Золотой треугольник». Это область, где границы Таиланда, Лаоса и Мьянмы встречаются в месте слияния рек Руак и Меконг. С 1950-х годов он является одним из крупнейших в мире районов производства опиума. Большая часть героина в мире поступала из Золотого треугольника до начала 21 века, когда Афганистан стал крупнейшим в мире производителем.

Река Меконг использовалась для перевозки наркотиков в Мьянму ,Лаос и Таиланд и обратно. Протекая через сердце Золотого Треугольника, Меконг является каналом для всех видов преступных операций. Контрабанда наркотиков является основной незаконной отраслью, но и другая контрабанда перемещается вдоль реки. Оружие, сигареты, бензин, автотехника, исчезающие виды дикой природы, а также вино, ликеры, песчаник, палисандр, все эти товары ввозятся в Мьянму вдоль длинной границы по Меконгу с Лаосом и Таиландом. Река неоднократно пересекалась различными преступными группировками.

Таким образом, для Республики Союза Мьянмы является актуальным создание полицейских сил, оперирующих как в морских, так и в речных районах. Очевидно, что основными средствами полиции и береговой охраны должны стать многочисленные патрульные катера. Причем этот класс кораблей по своим кораблестроительным

характеристикам должен соответствовать возможностям судостроительной отрасли Республики Союза Мьянмы.

Следовательно, тема диссертационного исследования является для Республики Союза Мьянма актуальным.

В процессе диссертационного исследования предполагается решить следующие задачи:

- Исследовать элементы технического задания на проектирование патрульного катера для Мьянмы;

- Исследовать основные кораблестроительные характеристики патрульных катеров ведущих и развивающихся стран мира;

- Построить математическую модель проектируемого патрульного катера с детализацией технического предложения и позволяющая решить задачу оптимизации главных размерений;

- Реализовать построенную математическую модель в виде программно-методического комплекса;

- Исследовать построенную математическую модель проектирования катера на адекватность, устойчивость и чувствительность;

- Сформулировать концепцию патрульного катера для Мьянмы.

В качестве методологической базы диссертационного исследования предполагается использование трудов следующих авторов.

В части теории проектирования судов и кораблей работы: В.Л. Поздюнина, Л.М. Ногида, В.В. Ашика, А.В. Бронникова, А.И. Гайковича, И.Г. Захарова, П.А. Шауба .

В части проектирования быстроходных катеров и кораблей работы: А.В. Шляхтенко, Г.Ф. Демешко, А.М Ваганова. , М.М. Буньков, Ю.М. Садовников , А.Г Ляховицкого , Б.А. Царев .

В части математических методов к проектированию судов и кораблей: В.М. Пашина, В.А. Николаева , В.В. Вицинсного, С.И. Логачева , Б.М. Сахновского , В.П. Соколова , Б.З. Леви, А.А. Кутенева , В.Н. Бусленко , Е.М. Васильева , А.Н. Вашедченко , Е.Н. Воевудский , А.М. Басина , Г.Е. Павленко .

Заключение диссертации по теме «Проектирование и конструкция судов», Пьяе Соне

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В Заключении сформулированы основные результаты диссертационной работы.

1. Создана математическая модель проектирования патрульного катера, оптимизированного для условий Республики Мьянма.

2. Доказана возможность использования предложенной математической модели на начальных стадиях проектирования патрульных катеров.

3. Полученные аппроксимации графиков серийных испытаний круглоскулых катеров могут применяться в методиках проектирования таких судов.

4. Полученная совместная система балансов объемов, площадей и габаритов уточнила теорию проектирования судов в части исследования проблем вместимости.

5. Созданный комплекс программных средств легко может быть использован в практике проектирования и не требует специальной подготовки пользователя.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Пьяе Соне, 2021 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Абчук В. А., Суздаль В. Г., Поиск объектов. - М., изд. «Советское радио», 1977, 336 с.

2. Абчук В. А., Матвейчук Ф. А., Томашевский Л. П., Справочник по исследова-нию операций. - М., Военздат, 1979, 368 с.

3. Алехин М. Ю., Иванова Л. Н., Теория массового обслуживания в экономическом анализе. Учеб. пособие. СПб., СПбГМТУ, 2006, 66 с.

4. Ашик В. В., Проектирование судов.—Л., изд. «Судостроение», 1985, 320 с.

5. Бавыкип Г. В., Выстригший В. В., Проблемы оценки текущей стоимости судов в процессе эксплуатации, Материалы "Кораблестроительное образование и наука 2005", СПбГМТУ, 2005. с 230-233.

6. Баддер Х., РазЪездные, туристские и спортивные катера. Л.: Судостроение, 1977-380с.

7. Базилевский С. А., Теория ошибок, возникающих при проектировании судов. - Л., изд. «Судостроение», 1964, 262 с.

8. Белавин Н.И., Боевые катера.-М: ДОСААФ, 1987.-112с.

9. Благовещенский С. Н., Справочник по теории корабля. -- Л, изд. Судпромгиз, 1950, с.567

10. Благовещенский С.Н., Холодилин А.Н. Справочник по статике и динамике корабля. Том 1. Статика корабля. - Л., изд. «Судостроение», 1976, 336 с.

11. Боровков А. А., Вероятностные процессы в теории массового обслуживания. М., Изд. Наука, 1971. 368 с.

12. Бронников А. В., Особенности проектирования морских транспортных судов. Л., Изд. Судостроение, 1971. 328 с.

13. Бронников А. В., Определение основных элементов морских грузовых судов, 1983.

14. Бронников А. В., Морские транспортные суда. Основы проектирования, 1984.

15. Бронников А. В., Проектирование судов. - Л., изд. «Судостроение», 1991, 320 с.

16. Бронников А. В., Разработка основных технико-эксплуатационных требований на проектирование морского судна, 1997.

17. Бронников А. В., Приложение основных вероятно-статистических закономерностей к задачам проектирования судов, Учеб. пособие. СПб., СПбГМТУ, 2002. 103 с.

18. Букшев А. В., Техническая и коммерческая эксплуатация судна. Учеб. Пособие. СПб.: СПбГМТУ, 2006. 87 с.

19. Буньков М. М., Садовников Ю. М., Сопротивление и пропульсивные качества быстроходныъх катеров. - "Судостроение", 1958, №7, с. 73 - 78.

20. Бусленко В. Н., Автоматизация имитационного моделирования сложных систем. М., Изд. Наука, 1977. 239 с.

21. Власов В. Г., Приближенная формула для вычисления плеч остойчивости формы. Собрание трудов т. 1. - Л, изд. Судпромгиз, 1959, с.153 - 175.

22. Гайкович А.И., Применение современных математических методов в проектировании судов. - Л., изд. ЛКИ, 1982, 84 с.

23. Гайкович А. И., Семенов Ю. Н., Системотехника и основы САПР в судостроении. Л., Изд. ЛКИ, 1989. 100 с.

24. Гайкович А. И., Основы теории проектирования сложных технических систем. СПб.: НИЦ "МОРИНТЕХ", 2001. 432 с.

25. Гайкович А. И., Рюмин С. Н., Курсовое и дипломное проектирование с использованием УИ САПР "ФЛОТ". СПб., СПБГМТУ, 2005. 78 с.

26. Гайкович А. И., Чжо Лин, Чжо Нъен Сан., Математические модели для формирования судостроительной программы Союза Мьянма. Морские интеллектуальные технологии № 1(1), 2008. 10-13 с.

27. Гайкович А. И., Теория проектирования водоизмещающих кораблей и судов в 2-х томах. Т.1. Описание системы «Корабль».— СПб., Изд-во НИЦ МОРИНТЕХ, 2014, 819 с.

28. Гайкович А. И. Теория проектирования водоизмещающих кораблей и судов в 2-х томах. Т.2 «Анализ и синтез системы «Корабль» - СПб., Изд. «МОРИНТЕХ», 2014, 872 с.

29. Гайкович А. И., Никитин Н. В., Пьяе Соне. Определение мощности главных двигателей мореходных катеров на начальных стадиях проектирования. -"Морские интеллектуальные технологии", 2017, №4 (38), т. 1, стр. 73 - 77

30. Гайкович А. И., Никитин Н. В., Пьяе Соне. Уравнение вместимости патрульного катера для республики Мьянма. -- "Морские интеллектуальные технологии", 2019, №2 (44), т. 1, стр. 52 - 55.

31. Гайкович А. И., Никитин Н. В., Вай Ян Вин Хтве. Подход к оценке безопасности судна по остойчивости на начальных стадиях проектирования. - «Морские интеллектуальные технологии», 2019, № 3 (45) т.2, стр 81-86.

32. Гайкович А. И., Никитин Н. В., Пьяе Соне. Разработка матнематической модели проектирования патрульного катера для республики Мьянма. -- "Морские интеллектуальные технологии", 2020, № 1 (47), т.3 , стр. 51-57 .

33. Горбунов В. А., Эффективность обнаружения целей. - М., Воениздат, 1980, 160 с.

34. Дарахвелидзе П. Г., Марков Е.П. Программирование в Delphi 7. - СПб., изд. БХВ-Петербург, 2003, 784 с.

35. Давыдов Э. Г., Исследование операций. М, Изд. Высш. Школа, 1990. 383 с.

36.Дж. Клейнен. Статистические методы в имитационном моделировании. М., Статистика, 1978, 335 с.

37. Захаров А. И., Кутенев А. А., Михелев К. С., Применение способа частных производных при анализе зависимости конкурентоспособности от главных проектных эелементов, Материалы конференции "Моринтех-2008", СПб, 2008. с 50-54.

38. Захаров И. Г., Теория компромиссных решений при проектирования корабля. Л., Судостроение, 1973. 136 с.

39. Зелковиц М., Шоу А., Гэннон Дж. Принципы разработки программного обеспечения. - М., изд. «Мир», 1982, 368 с.

40. Зубрицкий В. В., Обзор современных патрульных катеров. «Катера и яхты»,2000, № 172.

41. Клиенеп Дж., Статистические методы в имитационно моделировании, 1978.

42. Культин Н.Б., Основы программирования в Delphi. -2-е изд., перераб. И доп.-СПБ.: БХВ-Петербург,2009.-640с.: +СD-ROM-(Самоучитель).

43. Кофман А., Крюон Р., Массовое обслуживание теория и приложения. М., Изд. Мир, 1965. 302 с.

44. Кофман А., Фор Р., Займемся исследованием операций. М., Изд. Мир, 1966. 279 с.

45. Кофман А., Анри-Лабордер А., Методы и модели исследования операции. М., Изд. Мир, 1977. 432 с.

46. Леви Б. З., Пассажирские суда прибрежного плавания. - Л., изд. «Судостроение», 1975, 320с.

47.Мальцев Н. Я., Дорогостайский Д. В., Прыткое Ю. К. Теория непотопляемо-сти судна. 1Ь, Судостроение, 1973. 320 с.

48.Мацкевич В. А., Рязанцев Ю. И., Бойцун И. И., Расчет дедвейта на ранных стадиях проектирования. Морской вестник № 4(24), 2007. 16-19 с.

49. Медынский М. М., Атоний Е. В. Численные методы нелинейной оптимизации: алгоритмы и программы.Учеб. пособие. М., Изд., МАИ, 2003. 192 с.

50. Ногид Л. М., Теория проектирования судов. 1Ь, Судпромгиз, 1955. 480 с.

51. Ногид Л. М., Проектирование морских судов.Л, Судостроение, 1964. 359 с.

52. Ногид Л. М., Остойчивость судна и его поведение на взволнованном море. Л., Судостроение, 1967. 241 с.

53. Пашин В. М., Критерии для согласованной оптимизации подсистем судна. Л., Судостроение, 1976, 51 с.

54. Пашин В. М., Поляков Ю. Н., Вероятностная оценка экономической эффективности судов. !Ь, Судостроение, 1976, 83 с.

55. Пашин В. М., Семенов Ю. Н., Система автоматизированного проектирования судов, Учеб. пособие, 1981.

56. Пашин В. М., Оптимизация судов. Л., Судостроение, 1983. 295 с.

57. Пашин В. М., Гайкович А. И., Определение основных элементов судна в начальной стадии проектирования. 1Ь, Изд. ЛКИ, 1984. 73 с.

58. Питер Дю Кейн., Быстроходные катера.. Л. 1960, 328с.

59. Проняшкин А. А., Соколов В. П., Царев Б. А., Проектные особенности судов, имеющих сложную структуру компоновки, Материалы "Кораблестрои-тельное образование и наука 2005", СПбГМТУ, 2005. с 139-145.

60. Руденко С. А., Для повышения оперативного потенциала. - «Национальная оборона», 2019, №7

61. Румб В. К, Яковлев Г. В., Шаров Г. И., Медведев В. В., Минасян М. А., Судовые энергетические установки (Судовые дизельные энергетические установки). СПб.: СПбГМТУ, 2007. 622 с.

62. Савинов Г. В., Валъдман Н. А., Шебалов А. Н., Математическое моделирование в судостроении. СПб., СПбГМТУ, 1998, 44 с.

63. Савинов Г. В., Краснов Н. М., Рыжов В. А., Математическое программирова-ние. Часть 1, Линейное программирование. СПб., СПбГМТУ, 2001, 84 с.

64. Сахновский Б. М., Особенности оптимизационного обоснования характери-стик судов с учетом доминирующих факторов эксплуатации, Материалы "Кораблестроительное образование и наука 2005", СПбГМТУ, 2005. с 149153.

65. Семенов-Тян-Шанский. Статика и динамика корабля. - Л., изд. Судпромгиз, 1960, 576 с.

66. Семенов-Тян-Шанский В. В., Статика и динамика корабля. Л, Судостроение, 1973.608 с.

67. Семенов-Тян-Шанский В. В., Благовещенский С. Н., Холодилин А. Н., Качка корабля. 1Ь, Судостроение, 1969. 392 с.

68. Скворцов М. И., Юхов И. В., Землянов Б. И., Абчук В. А., Мрыкин О. А., Основы маневрирования кораблей. - М., Воениздат, 1966.

69. Скурихин В. И., Шифрин В. Б., Дуброский В. В., Математическое моделиро-вание. К., Изд. Технжа, 1983. 270 с.

70. Солнышков Ю.С., Оптимизация выбора вооружения, - М., Воениздат, 1968. -104с.

71. Суздалью В.Г., Теория игр для флота. М., Воениздат, 1976. 317с.

72. Суслов В. Ф., Георгиев А. А., К вопросу выбора программного обеспечения для решения задач оптимизации судового машиностроительного оборудования. Морской вестник № 3(23), 2007. 49-52 с.

73. Сухарев А. Г., Тимохов А. В., Федоров В. В., Курс методов оптимизации. М., Наука, 1986. 328 с.

74. Тарасова Н. С., Одегова О. В., Применение систем автоматизированного проектирования в задачах компоновки судовых систем и оборудования, Материалы конференции "Моринтех-2008", СПб, 2008. с 74-76.

76. Фаронов В. В., Delphi. Программирование на языке высокого уровня. Учебник для вузов - СПб., изд. Лидер, 2010, 640 с.

77.Хейфец Л. Л., Гребные вины для катеров - 2-е изд., перераб. И доп.-Л.: Судостроение, 1980- 200с.

78. Царев Б. А., Модульные задачи в проектировании судов, 1986.

79. Царев Б. А., Оптимизационное проектирование скоростных судов. - Л., изд. ЛКИ, 1988, 102 с.

80. Царев Б. А., Формирование гибких алгоритмических моделей оптимизации проектных характеристик судов. Морской вестник № 3(15),2005. 96-99 с..

81. Червоный А.А, Шварц В.А, Козловцев А.П, Чобанян В.А., Вероятностные методы оценки эффективности вооружения ; Под ред. Червоного. А.А. - Москва : Воениздат, 1979. - 95 с. :

82. ГОСТ ISO 12217-1-2016 Суда малые. Оценка остойчивости, запаса плавучести и определение проектной категории. Часть 1. Непарусные суда c длиной корпуса 6 м и более.

83. Каталог CATERPILLAR - Marine power solutions Edition 2017 (MAY)

84. Каталог WEICHAI - судовые двигатели WEICHAI , www.weichairus.ru

85. Каталог MTU - Liefeproramm Sales program ,1993.

86. Каталог WARTSILA - Ship power systems , 2009.

87. Вarras s С. B., Ship Design and Performance for Masters and Mates. Elsevier Butterworth-Heinemann, Oxford, 2004. p 252..

88. Biran A. B., Ship Hydrostatics and Stability. Butterworth-Heinemann, Oxford, 2003. p 342.

89. David G. M. Watson., Practical Ship Design. Elsevier, Oxford, 1998. p 531.

90. Ferial El-Hawary., The Ocean Engineering Handbook. CRC Press, 2001. p 397.

91. John P. Comstock., Principles of Naval Architecture, The Society of Naval Architects and Marine Engineers, New York, 1967. p 827.

92. Rawson K. J., Tupper E. C., Basic Ship Theory Vol (1) and (2). ButterworthHeinemann, Oxford, 2001. p 731.

93. Ruhul A. Sarker, Charles S. Newton., Optimization Modelling A Pratical Approach. CRC Press, Taylor & Francis Group, LLC, 2008. p 469.

94. Schneekluth H., Bertram V., Ship Design for Efficiency and Economy. But-terworth-Heinemann, Oxford, 1998. p 219.

95. Tupper E. C., Introduction to Naval Architecture. Butterworth-Heinemann, Oxford, 2002. p 361.

96. Delphi - Delphi User's Guide - Delphi for Windows. - page 466.

97. http://bigasia.ru/content/pub/direct-speech/piraty-malakkskogo-proliva/

98. http://flot-portal.ru/analytics/situatsiya-v-malakkskom-prolive.html

99. http://proznania.ru/?page_id=2377

100. http://roe.ru/catalog/voenno-morskoy-flot/korabelnoe-vooruzhenie/kpvt-/

101. http://www.almaz-kb.ru

102. http://www.fassmer.de/fileadmin/user_upload/9_Technical_Data_PDFs/fassmer-40m-coastal-patrol-vessel-technical-data.pdf

103. http://www.tutorialspoint.com - PASCAL TUTORIAL -simply easy learning- page 161.

104. http://www.marsun.th.com/product-detail.php?cid=4&id=16

105. http://www.nordbriz.com/catalog/lodki/rib/favorit-f500a.html

106. http://zonwar.ru/news4/news_609_35PB 1208E-1455.html

107. https://ru.wikipedia.org/wiki/Коэффициент_ оперативного _напряжения