Разработка методики проектного оптимизационного анализа скоростных пассажирских судов и катеров тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.08.03, кандидат технических наук Кутенев, Андрей Александрович

• Кутенев, Андрей Александрович
• кандидат технических наук
• 2002

Оглавление диссертации кандидат технических наук Кутенев, Андрей Александрович

Введение

В1. Общая характеристика диссертационного исследования.

В2.Постановка оптимизационной задачи.

ВЗ.Обзор разработок в области создания методик проектного анализа глиссирующих судов.-.

1. Основы методики проектного анализа скоростных судов

1.1.Обзор характеристик построенных скоростных судов.

1.2. Структурная модель системы.

1.3. Предварительная проработка проекта.

2. Обоснование базовых характеристик и компоновки

2.1 .Выбор главных размерений.

2.2.Анализ вместимости.

2.3. Определение площадей помещений,.,.,,,.,.,.,.,.,.,.,.,.

2.4.Предварительное разделение судна на отсеки.

3. Анализ подсистемы «корпус»

3.1 .Общие положения.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка методики проектного оптимизационного анализа скоростных пассажирских судов и катеров»

В1. Общая характеристика диссертационного исследования В1.1.Актуальность темы.

Скоростные суда имеют важное значение в системе транспортных и оборонных задач. Сложность проблем проектирования скоростных судов требует комплексного подхода и применения знаний из многих областей кораблестроения. По тем направлениям обоснования проектных характеристик скоростных судов - глиссеров, где имеются разработки других специалистов, работающих в ЦМКБ «Алмаз», в ЦКБ «Редан», в ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова, в Нижегородском ЦКБ по СПК и в других организациях, необходимо объединить их в целостную методику.

По ряду направлений разработок мало или они устарели, поэтом}' необходимо проанализировать возможность создания комплексной оптимизационной методики.

Резкое повышение волнового сопротивления, так называемый "волновой барьер", создает ограничения для повышения скорости морских водоизмещающих судов. Дальнейшее увеличение скорости судна приводит к нерационально высоком}' приросту необходимой мощности механизмов. Одним из путей повышения ходовых качеств судов, проектируемых на высокоскоростные режимы, может быть применение динамических принципов поддержания. Класс скоростных судов в настоящее время является одним из наиболее развивающихся. В качестве скоростных пассажирских паромов, наряду с катамаранами, используются однокорпусные глиссеры и полуглиссеры. Глиссирующие суда имеют несколько пониженные мореходные качества по сравнению, например с судами на подводных крыльях, (у них меньше скорости, больше перегрузки при движении), но зато они проще в изготовлении и эксплуатации. На основании обработки статистики за последние годы видно, что глиссирующие суда и суда с переходным режимом движения имеют довольно значительную долю на рынке скоростных судов.

Экономическая эффективность скоростного судна во многом зависит от таких базовых характеристик как главные размерения, тип энергетической установки, материал корпуса, и.т.п. Вопрос обоснования выбора основных характеристик судна является наиболее важным при проектном анализе. Выбор этих характеристик, в основном, производится на стадии проектного сопоставления различных вариантов.

Для скоростных судов, обладающих высокой энерговооруженностью, оптимизация элементов весовой нагрузки весьма важна. Одними из наиболее значимых элементов нагрузки являются корпус и энергетика.

В настоящее время существуют различные методики определения характеристик глиссирующих судов (см. обзор литературы п.В.З.), но они, как правило, охватывают либо стадию предварительной оценки проектных параметров судна, либо детализацию конкретных качеств судна. Методики второго типа можно использовать только при наличии полной информации о судне, а методики первого типа в основном основаны на использовании приближенных зависимостей и данных прототипов.

Поэтом}^ актуальным является создание комплексной модели, позволяющей производить расчет характеристик проектируемого судна, состоящей из подмоделей предварительной оценки проекта и детализации наиболее важных проектных характеристик. Первая подмодель проектного анализа позволяет осуществлять выбор основных характеристик проектируемого судна путем решения уравнений теории проектирования судов. Большое внимание в такой модели уделено разработке базовых проектных характеристик, схем оценки веса корпуса и строительной стоимости судна. Во второй подмодели применяются расчетные методики, позволяющие более точно производить расчеты характеристик гидродинамического комплекса. Особенностью модели является модальный принцип ее построения. При этом отдельно взятые модули могут применяться, после некоторой доработки, дополнения, адаптации, при рассмотрении других типов скоростных судов.

Предложенная в работе сквозная оптимизационная алгоритмическая модель приобретает дополнительную ценность в качестве базы для внедрения CALS-технологий в область создания и эксплуатации скоростных судов и катеров. Имеется ввиду компьютерное сопровождение во всем жизненном цикле скоростного судна (катера), включая оптимизацию задания, проектирование, постройку, эксплуатацию, ремонты и утилизацию. Именно по этому большое внимание обращено на детализацию вопросов технологичности и трудоемкости, что позволяет конкретно решать часть вопросов, актуальных для CALS-технологий. В1.2.Цель и содержание работы

Целью данной работы является создание методики проектного анализа на основе математической модели проектирования глиссирующего судна (для начальной стадии разработки проекта). Результатами, получаемыми при применении модели, являются характеристики судна (главные размерения и т.д.), которые соответствуют требованиям

Заказчика и при этом удовлетворяют выбранному критерию. Глубина проработки соответствует этапу проектного анализа. Данная стадия является одной из самых важных, так как именно на ней производится выбор основных характеристик судна, влияющих на его эффективность.

В модели скоростное судно рассматривается как совокупность взаимодействующих подсистем. Каждая из подсистем представлена отдельным модулем, который может анализироваться (оптимизироваться) автономно. Расчеты построены на использовании статистических зависимостей и уравнений теории проектирования судов. Расчеты по гидродинамике производятся с использованием серийных теоретических чертежей и результатов испытаний. Расчеты поверхностей, вместимости, расчеты по теории корабля производятся с использованием теоретического чертежа, представленного в аналитическом виде. Расчеты по прочности производятся на основе представления судна в виде стержневой модели и использования методов строительной механики по расчетам стержней и стержневых систем. Определение геометрических характеристик набора корпуса (из расчета прочности) позволяет определить массу металлического корпуса и трудоемкость постройки судна. Расчеты по технологии основаны на определении трудоемкости изготовления судна с учетом предварительной сборки и затрат на оснастку. Расчет экономики позволяет определить затраты на постройку судна и срок окупаемости. Произведен анализ мореходных качеств судна. Доработка модулей позволит использовать данную модель для проектирования других типов судов, причем для рассмотрения таких типов судов как судна на подводных крыльях, катамараны модель может быть использована с минимальными доработками В1.3. Объект исследования

Объектом исследования являются скоростные однокорпусные суда движущиеся в переходном режиме или в режиме глиссирования с числом Фруда более 2,5 и водоизмещением от 50 до 600 т.

Отмеченная совокупность судов исключает из исследования моторные лодки и катера, а также крупные автомобильно-пассажирские паромы. В работе имеется ряд положений, создающих возможность анализа судов движущихся в режиме с числом Фруда менее 2,5 и автомобильно-пассажирских паромов с водоизмещением от 600 до 2000т. Однако эта часть работы требует дальнейших уточнений, В1.4. Предмет защиты

Предметом защиты являются:

• Создание методики проектного анализа скоростных судов. Результаты анализа взаимосвязи противоречивых требований мореходных качеств к судну при создании общего алгоритма. Использование 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 судну.

• Адаптация существующих методик для использования в рамках данной модели для стадии исследовательского проектирования

• Создание методики архитектурно-компоновочного проектирования судна

• Рекомендации по повышению весового совершенства корпуса в части применения трехслойных гофровых панелей в судокорпусных конструкциях и алгоритмы их расчетов и оптимизации,

• Создание методики оценки массы корпуса для стадии проектного анализа

• Создание методики оценки трудоемкости изготовления корпуса для стадии проектного анализа.

В1.5. Научная новизна

Наиболее важным новым результатом является методика проектного оптимизационного анализа, позволяющая обосновывать главные характеристики судна (катера). Разработана новая алгоритмическая модель, наиболее полно охватывающая основные уравнения теории проектирования скоростных судов, необходимые на стадии оптимгоащш. Новые результаты, полученные в диссертации, включают в себя также способы и методики:

• Оценки массы корпуса, позволяющей проводить оптимизацию конструктивных параметров;

• Проектной оценки трудоемкости изготовления отдельных конструкций и строительной стоимости скоростного судна (катера) в целом;

• Определения основных размерений судна или катера, основанный на учете гидродинамических требований и на анализе уравнения компоновки -вместимости;

• Приближенной оценки вертикальных перегрузок при движении судна на волнении, развивающей Регастровскую методику для судов с динамическим поддержанием применительно к начальным этапам проектирования скоростных катеров и судов. Ш.б.Практическая значимость

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.

В1.7.Внедрение

Разработки по трехслойным полуфабрикатам и корпусным конструкциям с их применением внедрены в ЦНИИ им. академика. А.Н. Крылова. Разработки по определению трудоемкости изготовления на ранних стадиях проектирования применены на ГУЛ "Адмира лтейские верфи". Основные положения разработанной методики используются в учебном процессе СПбГМТУ. В1.8. Апробация

Работа докладывалась на научных семинарах и конференциях СПбГМТУ и университета г. Росток (Германия), а также:

• На международной конференции ISO-98, проходившей в ЦНИИ им.акад А.Н. Крылова

• На научно-технических конференциях Моринтех-1999 .Моринтех-2001 и Моринтех-Юниор -2002.

• На научно-технической конференции по строительной механике корабля, посвященной памяти П.Ф. Папковича 2001 года.

В1.9.Публикации

Основные части работы опубликованы в двенадцати публикациях

В2.Постановка оптимизационной задачи

Под исследуемым объектом подразумевается скоростное судно, которое на расчетном режиме движется за счет динамических сил поддержания, образованию которых способствует форма днища. Как объект проектирования глиссирующее судно представляет собой сложную техническую систему с развитой иерархической структурой.

Проектирование является сложным итерационным процессом последовательного приближения к характеристикам технического задания. Каждый этап проектирования. начиная с разработки задания, завершается выбором концепции, которую следует рассматривать как возможный вариант, подлежащий затем анализу на соответствие заданным ограничениям.

Если при первоначальном проектировании скоростных судов используются только самые простые зависимости, то оказывается недостаточно, чтобы отразить сложность реального объекта скоростного судна. В то же время детальные катеростроительные методики, разрабатываемые специалистами, не подходят для задачи концептуального проектирования ввиду большой трудоемкости. Однако ориентация на проектирование с помощью ЭВМ позволяет разработать методику достаточно подробную, и в тоже время приспособленную к задачам исследовательского проектирования. Именно это и является целью разрабатываемого исследования.

Задач>' проектного анализа характеристик судна разделим на две задачи - задачу исследования характеристик судна, задачу оптимизации характеристик.

Для исследования характеристик проектируемого глиссирующего судна необходимо:

1. Разработать задание на проектирование судна исходя из особенностей внешней задачи. Этот вопрос в диссертационном исследовании не рассматривался. Характеристики технического задания являются исходными данными для решения внутренней задачи проектирования судна. Основными характеристиками технического задания являются: скорость судна, количество пассажиров, дальность плавания, уровень мореходности (высота волны h3%), прибыльность, окупаемость. Дополнительно могут быть заданы и другие характеристики.

2. Проанализировать предварительное техническое задание с позиций обоснования принципа поддержания, типа энергетической установки и передачи и ряда других характеристик. В случае отсутствия каких-либо основных характеристик (в техническом задании) производится их выбор на основании имеющейся статистической информации или опыта проектирования.

3. Разработать первоначальный проект на основе имеющегося технического задания и применения упрощенных зависимостей. Более точный аналитический подход применения к решению системы основных уравнений теории проектирования судов: нагрузки, ходкости, экономичности(рис 2).

1 Разработка технического задания. Основные характеристики: n,R,h3%, срок окупаемости

Анализ технического задания -- — ---- — — ---- —

Отсутствует какая-либо основная характеристика в ТЗ да

Получение недостающих данных на основании обработки статистических данных нет

Предварительный анализ ТЗ. Обоснование и выбор характеристик: тип ЭУ, принцип поддержания, тип движителя, тип передачи.

Рис.1. Разработка и анализ технического задания

Первоначальная разработка проекта

5 Совместное решения уравнений нагрузки и ходкости

1 D,N г

6 Решение уравнения экономичности i П

Рис.2. Первоначальная разработка проекта

• В ходе совместного решения уравнений нагрузки и ходкости определяются такие характеристики как Ы(мощность ГЭУ) и Б(водоизмещение судна).

• В ходе решения уравнения экономичности определяется построечная цена судна и наиболее важный параметр - Щприведенные затраты).

• На этой стадии можно определить основные размерения при помощи приближенных зависимостей, основанных на обработке статистики.

3. На основе полученных данных при разработке первоначального проекта определяются основные размерения судна(рис. 3), при этом:

• Ширина судна (В) находится из решения уравнения ходкости, в котором положение центра массы по длине(Х§/Ь) берется с учетом предполагаемой компоновки

• Длина судна (L) и положение платформы определяются по условиям компоновки из уравнения вместимости по площадям (ее высота от основной плоскости). Перед составлением уравнения вместимости перечень основных помещений уточняется по типовому эскизу принципиальной компоновки(раздел 2.2.). б |

Определение основных размерений судна !

I \

7 Решение уравнения ходкости

1 в,хёъ

8 Решение уравнения вместимости

1 r L, hXbh,ns,H0

9 Совместный анализ условий прочности и непотопляемости vH

10 Решение уравнения плавучести г Т

11 Решение уравнения мореходности

АЛ

12

Рис.3.Определение основных размерений судна (обозначения в тексте)

• Высота борта (Н) - из условия вместимости, непотопляемости и прочности; версия уравнения непотопляемости исходит из типичного для данной длины L и компоновки числа переборок. Версия уравнения прочности исходит из размеров набора и толщин, характерных для данной L при типичных конструктивных схемах.

• Осадка (Т) - из решения уравнения плавучести на основе уравнения нагрузки(позиция

5)

• Размеры надстройки (1,Ь,пя - длина, ширина, число ярусов) определяются из решения уравнения вместимости с согласованием этих размеров с размерами корпуса судна.

Также уточняется вспомогательные характеристики:

• Конкретное положение центра тяжести по длине судна (Xg) из условия ходкости.

• Угол килеватости носовой части судна ((3) - путем решения уравнения мореходности

4. Расчет проектных ограничений, включающий в себя расчет остойчивости, устойчивости движения, мореходности по перегрузкам на волнении, качки (раздел 4.).

5. После проверки ограничений и уточнения основных характеристик первый этап расчетов выполнен. Следующий этап заключается в более детальной разработке приоритетных подсистем. Такими подсистемами на рассматриваемом являются -гидродинамический комплекс, корпус, энергетическая установка. Искомыми величинами являются мощность (N), вес корпуса (Рк), построечная стоимость судна (Ц). Такая величина, как масса энергетической установки является функциональной зависимостью от мощности. Эта функциональная зависимость достаточно стабильна для конкретного типа энергетической установки скоростного судна. Следовательно можно ограничиться рассмотрением двух подсистем, а для определения массы энергетической установки пользоваться зависимостями на уровне блок- схемы 5.

6. После уточнения характеристик подсистем ходкости и массы корпуса необходимо произвести более уточненную проверку таких ограничений как непотопляемость и остойчивость при движении на расчетной скорости. При уточненной проверке непотопляемости разрабатывается схема расстановки переборок. В результате основные размерения судна фиксируются для разработки графической части проекта.

11 тхг!

Расчет проектных ограничений

12

Расчет первоначальной остойчивости

ЕЕ fro"-----

Соответствует ли полученное значение нормам нет 7

W да j

14

Расчет мореходности в части перегрузок I

Соответствует ли полученное значение нормам нет да

16

Расчет мореходности в части устойчивости движения I xgl тр

Соответствует лиЧ полученное значение нормам нет да

18

Расчет качки I

Соответствует ли полученное значение нормам да

I— 1

20 нет

Рис.4. Расчет ограничений

20

19

Детальный проектный анализ подсистем

Детальный расчет ходкости

ZI

N1

Соответствует ли полученное значение мощности исходное да нет 5 W

22

Детальный расчет подсистемы корпус

Рк1,Ц1

Соответствует ли полученное значение массы корпуса исходной нет 5

W

24

Рис.5. Уточненный анализ подсистем

Выше было описано решение задачи проектного анализа первоначального (базового) варианта скоростного судна. Для возможности более полного исследования оптимальности характеристик судна необходимо сформулировать отимизационную задачу.

Важнейшими оптимизируемыми характеристиками скоростных судов обычного типа являются главные размерения, так как они в значительной мере предопределяют свойства корпуса, который является основной подсистемой, определяющей все свойства судна (формирующая оболочка и несущая структура, вместилище для оборудования и грузов). У скоростных глиссирующих судов необходимо исследовать оптимальность характеристик других подсистем, которые играют доминирующую роль совместно с корпусом (реданы, энергетика). Поэтому для скоростного судна оптимизационная задача может быть записана в виде экстремума критерия оптимизации и ряда проектных ограничений, учитывающих роль доминирующих подсистем. На основе [79] конкретный вид оптимизационной задачи будет следующий.

Рис. 6. Уточненный расчет проектных ограничений

Для стадии проектного анализа оптимизационная постановка выглядит следующим образом:

Задач)' оптимизации разделим на два уровня:

• Задача верхнего уровня - оптимизация элементов судна

П(А я, А 0 ^ > ПШ1 (приведенныезатраты) (1)

Jг = (1,г,#ди,/,мя)| <2) оптимизируемые характеристики в задаче верхнего уровня. ограничения: alg{LlB9p9D>S)<,q2

1 у v ' \ ~ ограничения для доминирующей подсистемы (3) условие устойчивости движения, мореходность по перегрузкам, остойчивости при движении) z(D,B,h0)>qs H>q6 г\ or 7зт* " ограничения для судна в целом (qi.qд нормы) (4)

D = oLBl q8 < Хе < q9 начальная остойчивость, период качки, непотопляемость, вместимость, плавучесть, центровка) где,

X^ — характеристики масс, объемов и стоимостей остальных подсистем (судовые устройства, электрооборудование и др.); Ха — характеристики доминирующей подсистемы; Хосновные характеристики судна (главные размерения, коэффициенты и др.); L, Т, В,

Н, linn, 1Н, bH, n, Xg / L - оптимизируемые характеристики судна в задаче верхнего уровня (длина судна, осадка, ширина судна, высота борта, положение платформы, длина надстройки, ширина надстройки, число ярусов, относительное положение центра тяжести); D — водоизмещение судна; р - угол килеватосш по 3-му теоретическому шпангоуту; 0 - скорость судна; a/g - гидродинамические ускорения; ho, hi - начальная метацентрическая высота в статическом положении и при движении на расчетном режиме; Zg. Zc - аппликаты центра тяжести и центра величины; 6 - коэффициент общей полноты; Хс - абсцисса центра величины: х - период качки.

Анализ производится в несколько этапов с последовательным вовлечением дополнительных уравнении теории проектирования судов.

• Оптимизация подсистем судна.

На основе понятия о координирующих параметрах, введенных В.М.Пашиным, при установлении локальных критериев основным регулятором является совокупность затрат. Форма локальных критериев берется по-разному.

На стадии проектного анализа оптимизации подлежат такие приоритетные подсистемы как •"корпус" и "энергетическая установка", (в качестве наиболее значимой части, зависящей от гидродинамического комплекса).

• Для подсистемы "совокупность помещений для пассажиров, экипажа и оборудование этих помещений"

При выборе основных размерений локальным критерием является минимум неиспользованных площадей.

К = WK + Уц + WH min (критерий); (5)

Wк — объем корпуса между платформами; ^ ц ~ объемы нижних пространств;

Н ~ объемы надстройки; подробнее о расчете критерия см. п.2.4.)

• Для подсистемы корпус

C(Xk) = MK Xц + ЦР min (6) где Мк - масса корпуса ц - цена материала Цр - стоимость работ по корпусу мк <МКо учитывает необходимость соблюдения лимитов на массу М^о (из условия не превышения предельного процента от водоизмещения)

X k = {материал, я0, аЛ) ao,ai - шпация набора

• Для подсистемы энергетическая установка

С(Хэу)=Мэухц+Ц -»min (7) У

Мэу - масса энергетической установки Ц - стоимость

Цу - эксплуатационные расходы

Хэу \ тип ЭУ V J

Необходимо отметить, что для целевых функций (критериев), связанных с энергетическими установками, вопрос усложняется альтернативой импортных поставок. Считается, что импортные двигатели более надежны, поэтому в формулу (7) можно ввести корректирующий множитель Ашш: имп ~ ^СО ft СИ (7а) где tcq — безремонтный срок службы отечественных двигателей, f ^ [ Т — то же для импортных двигателей.

СМ

В настоящее врем можно принимать А^щ ~ 0,6 - 0,8 ; однако этот вопрос требует дальнейшего изучения. Таким образом: фэу L, = А*,х С (*ЭУ ) min (7б)

Для подсистемы гидродинамический комплекс

N{Xrw ) ^ 111111 (8) X гдк \ тип теоретич. чертежа

V J

Таким образом, в данной постановке задача оптимизации характеристик скоростного судна представляется в виде многоступенчатой системы.

ВЗ. Обзор разработок в области создания методик проектирования глиссирующих судов В3.1. Обзор литературы, посвященной рассмотрению вопросов методики оптимизационного проектирования скоростных судов.

Систематическое изложение вопросов оптимизации скоростных судов и их проектного анализа в современной методической литературе отсутствует. Однако имеется ряд публикаций, в которых разработаны отдельные стороны этой проблемы. В книге Юхнина Е.И. "Проектирование катеров" рассмотрен процесс проектирования скоростных кораблей. Изложенные методики направлены на создание проекта на начальной стадии выбора основных характеристик. С точки зрения проектного анализа изложенные вопросы обоснования выбора начальных параметров (соотношения главных размерений, коэффициентов полноты, центровки, и.т.д.) очень ценны, так как являются обобщением опыта проектирования. Большое внимание уделено вместимости, выданы рекомендации по выбору удельных показателей площадей помещений, судовых запасов. Также рассмотрены вопросы выбора энергетической установки, характеристик рулевого и движительного комплексов. Благодаря наличию статистической информации можно уточнить укрупненные измерители весовых статей водоизмещения для данного типа судов. Так как направленность работы -скоростные корабли, подробно изложены вопросы размещения и номенклатура помещений и компоновочные характеристики вооружения с приведением практических данных.

В монографии Юхнина Е.И. "Боевые катера" описана история создания боевых катеров различных типов. Особую ценность имеет выявление тенденций изменения проектных характеристик в зависимости от изменения состава оборудования, принципа поддержания, временных промежутков.

Изложенные аспекты проектного анализа скоростных судов учтены при создании алгоритмической модели обоснования характеристик скоростных судов.

Среди специалистов - внесших большой вклад в разработку теории и практики проектирования быстроходных судов необходимо отметить главных конструкторов П.Г. Гойнкиса и Л. Л. Ермаша, по проектам которых построено значительное количество катеров. П.Г. Гойнкнис известен как один из последователей И.Г. Бубнова и А.И. Балкапшна, разработавший вместе с ними теорию промежуточного прототипа. Это особенно актуально для катеростроителей, где при создании новых проектов приходится использовать противоречивую информацию по катерам, отличающихся большим разнообразием конструкций и оборудования. Л.Л Ермаш долгое время руководил проектным отделом. На основе обобщения опыта проектирования он вел курс проектирования катеров для студентов ЛЕСИ, благодаря этому его методические рекомендации получили широкое распространение.

В монографии Ермаша Л.Л. и др "Применение клееной древесины в судостроении" рассмотрены технологии постройки катеров из древесно-волокнистых материалов современного типа. Показано, что такие конструкции по относительной массе на единицу площади приближаются к конструкциям из алюминиево-магниевых сплавов при массовом производстве. В случае применения ценных пород дерева, имеющих удельную массу значительно ниже единицы, удается получить более выгодные конструкции.

Важный вклад в развитие рассматриваемых методических положений внес учебник А.М. Ваганова "Проектирование скоростных судов" [7]. В нем изложены следующие вопросы:

1. Определение основных размерений скоростного судна и мощности энергетической установки на основе использования статистических данных по построенным судам.

2. Расчет посадки глиссирующего судна на основе гидродинамического расчета. В ходе расчета определяется угол атаки пластины, относительное удлинение глиссирующей пластины и на основе найденных величин определяется полное сопротивление и осадка.

3. Даны рекомендации по рациональным формам обводов и теоретическим чертежам скоростных судов.

4. Расчет вместимости скоростного судна пассажирского типа рассмотрен детально, приведены расчетные формулы позволяющие произвести расчет компоновки пассажирского салона (аналогично построенным озерным и речным СПК). Зависимости для расчета требуемой длины машинного отделения распространены на морские СПК (с учетом работ И.Я. Баскакова).

5. Расчет масс и общей нагрузки судна. Данный вопрос рассмотрен детально с приведением расчетных зависимостей для всех составляющих весовой нагрузки судна (применительно к СПК). Зависимости построены на основе обработки данных нагрузки по построенным судам. В формулах используются укрупненные измерители. С точки зрения исследовательского проектирования ряд изложенных вопросов, требует расширения, а данные по статистике - обновления. Это и выполнено в диссертационном исследовании.

В "Справочнике по проектированию судов с динамическими принципами поддержания" Б.А. Колызаева, А.И. Косорукова и В.А. Лигвиненко изложены такие важные вопросы как определение основных размерений судна и мощности энергетической установки на основе использования статистических данных по построенным судам; расчет вместимости судна, рассмотрен детально, приведены расчетные формулы позволяющие произвести расчет компоновки пассажирского салона, машинного отделения, санигарно-быговых помещений, жилых помещений экипажа, помещений постов управления; расчет весовых нагрузок судна. Это вопрос, применительно к СПК, рассмотрен детально с приведением расчетных зависимостей для всех составляющих нагрузки судна. Для определения массы корпуса, крыльевого устройства, электрооборудования приведены более развернутые формулы, также использующие укрупненные измерители. [32]

Монография "Быстроходные катера" Питера Дю Кейна посвящена разработке вопросов проектирования глиссирующих судов. Проектировочный подход заключается в обоснованном выборе компоновки и конструкции, в проектировании формы корпуса, с учетом требований ходкости, мореходности технологии изготовления.

Изложены практические методики расчета сопротивления глиссирующего судна (на основе модели плоской пластины). Значительный акцент сделан на технологии изготовлении корпусов из различных материалов. Произведен анализ опыта постройки различных типов катеров. Глубоко рассмотрены достоинства и недостатки применения различных материалов начиная от дерева и заканчивая армированными пластиками. Исследованы вопросы выбора энергетической установки, проанализированы сопутствующие каждому главному двигателю агрегаты и системы, обеспечивающие работу энергетического комплекса. Рассмотрены принципиальные компоновки двигательно-движительного комплекса. Компоновка учитывает размещение систем, трубопроводов и вспомогательного оборудования энергетической установки. Изложены вопросы проектирования рулевого комплекса и движителей. [62]

В работе Пашина В.М. "Оптимизация судов" изложены методы и принципы построения оптимизационной модели как судна в целом, так и некоторой подсистемы судна. Основой построения оптимизационной модели судна является разделение задачи проектирования на два уровня: нижний (оптимизация подсистем) и верхний (оптимизация судна в целом). Взаимодействие подмоделей и характеристик уровней производится с помощью локальных критериев. Обоснованное определение элементов судна зависит от глубины проработки проекта. В работе дано много рекомендаций по порядку проведения оптимизации, выбору и построению критериев. Создание системы взаимодействующих задач для оптимизации судна означает автоматизацию системного проектирования. В этой монографии также глубоко рассмотрены вопросы об оптимизации состава флота.

С позиций проектного анализа вопросы оптимизации в постановке В.М. Пашина практически применены к рассматриваемому типу судов, в данном диссертационном исследовании. [57]

В учебниках Ашика В.В. "Проектирование судов" и Но гида Л.М. "Проектирование морских судов" рассмотрены вопросы проектного анализа судов и кораблей, выбора показателей формы и определения мощности энергетической установки проектируемого судна. Эти вопросы изложены применительно к морским транспортным судам, но общий подход справедлив и для скоростных судов. [1,4, 52]

В учебном пособии Царева Б. А. "Модульные задачи в проектировании судов" рассмотрены принципы создания проектных модулей и их применения при проектировании судов, в том числе и скоростных. [80]

Учебное пособие "Оптимизационное проектирование скоростных судов" Б. А. Царева рассматривает следующие вопросы:

1. Изложен подход к проектированию скоростного судна как сложной системы, состоящей из ряда взаимодействующих подсистем разного уровня функциональной значимости. Данный подход подразумевает под собой оптимизационное проектирование. Особое внимание выделено выбору критерия оптимизации

2. Методика выбора основных характеристик судна (главные размерения, мощность) путем решения уравнений теории проектирования судов(нагрузки, ходкости, вместимости, плавучести, центровки, управляемости, мореходности, остойчивости, непотопляемости, безопасности, прочности, экономичности). Разработан алгоритм поэтапного вовлечения уравнений разной формы развернутости при оптимизационном проектировании судна. Выведены практические формы основных уравнений теории проектирования судна. Для возможности использования ряда уравнений (таких как позволяющих определить пропульсивный коэффициент движителя, запас мощности на движение судна в условиях волнения и ряд др.), общий вид которых весьма сложен и не пригоден для стадии проектного анализа приведены упрощенные аналитические зависимости .

3. Большое внимание уделено расчету строительной стоимости и эффективности судна, приведены формы данных уравнений.

4. Разработаны вопросы прогнозирования характеристик скоростных судов [79]

С позиций проектного анализа глиссеров изложенные методические положения и блок-схемы в диссертации получили практическую реализацию в оптимизационных расчетах.

В монографии А.Пишки "Проектирование катеров" освещены методические положения, связанные с проектированием глиссеров:

• Общая методика определения основных характеристик судна на основе анализа статистических данных по построенным судам, особое внимание уделено проектированию формы корпуса и оконечностей.

• Разработана схема определения массы корпуса. Метод основан на определении измерителя массы корпуса как функции главных размерений (L,B,H) и конструктивных особенностей судна, которые сведены в типовые группы, в совокупности содержащие 295 вариантов.

• Оценка мощности судна с использованием формул Адмиралтейского коэффициента.

• Практические вопросы постройки скоростных судов [61]

Хотя рекомендации А Пшнки с позиций проектного анализа требуют изменения количественного диапазона судов, учета вновь применяемых материалов, обновления статистических данных, они представляют собой большую методическую ценность.

Монография Л.Л. Романенко и Л.С. Щербакова. "Моторная лодка" рассматривает расчетные схемы проектирования малых глиссирующих лодок и СПК, схемы выбора основных размерений основанные на анализе статистических данных; подробно анализирует практические вопросы строительства малых глиссирующих судов из различных материалов; в ней приведены схемы проектирования энергетического комплекса малых судов. [6,39]

Эти положения необходимо расширить на диапазон более крупных судов, обновить статистический материал, дополнить некоторые вопросы.

В Справочнике по малотоннажному судостроению (под редакцией Б.Г. Мордвинова ) изложены следующие вопросы, относящиеся к анализируемой проблеме:

• Схемы расчета сопротивления глиссирующего судна (на основе формул Адмиралтейского коэффициента, и на основе обработки результатов модельных испытаний).

• Схемы расчета движителя скоростного судна

• Рекомендации по выбору форму обводов

• Расчет прочности конструкций

• Проектирование энергетического комплекса малых судов [С.УЗ]

С точки зрения проектирования скоростных пассажирских судов, изложенные в Справочнике методики необходимо адаптировать к интервалам характеристик, выходящих за рассмотренные границы.

В учебнике Демешко Г.Ф. "Проектирование судов. Амфибийные суда на воздушной подушке", рассмотрены вопросы проектирования судов на воздушной подушке, позволяющие создать полную математическую модель судна. Подробно рассмотрены вопросы методологии проектирования, начиная от формирования технического задания и заканчивая проектом. [2.1]

С позиций проектного анализа методологические вопросы необходимо конкретизировать практически для глиссеров, что и проделано в диссертационном исследовании.

Работа Демешко Г.Ф. "Использование метода приращений в расчетах нагрузки скоростных судов", опубликованной в трудах ЛКИ, освещен вопрос использования уравнений нагрузки в дифференциальной форме при модернизации, переоборудовании или незначительном изменении характеристик прототипа. [23]

В статье Демешко Г.Ф , Ренни М.В "Архитектурные и компоновочные проблемы при разработке общего расположения скоростных пассажирских и автомобильно-пассажирских однокорпусных судов" в материалах конференции МОРИНТЕХ 99 рассмотрен вопрос о компоновке судна по принципу модульного подхода. На основе обработки статистических данных о построенных судах произведено выделение номенклатуры типовых помещений и объемов, позволяющее производить решение уравнения вместимости, [24]

Затронутые в упомянутых публикациях частные вопросы проектного анализа учтены в общей расчетной схеме проектирования.

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. [26,27]

В статьях Чутайло В,Л., Чупайло И,Л. "Определение основных характеристик малых скоростных судов в начальных стадиях проектирования" и "Проектное обоснование компоновочных схем малых глиссирующих судов" в Трудах ЛКИ разработана схема рационального определения основных характеристик судов путем совместного решения уравнений проектирования судов (нагрузки, вместимости, мореходности (в форме высоты борта); предложено решение уравнения вместимости в форме коэффициента утилизации (с учетом компоновочной схемы); произведена разбивка помещений на группы, выделены компоновочные схемы (в зависимости от положения машинного отделения). [83,84]

Статьи В.П.Соколова и С.В. Разумова "Выделение области оптимальных значений главных размерений при проектировании глиссирующих судов" и "Учет перегрузок по ускорениям в структуре критерия мореходности при проектировании скоростных судов", (в Трудах ЛКИ) , описывает два варианта методики определения главных размерений по критерию максимума гидродинамического качества, с граничными условиями в форме уравнений устойчивости движения и вместимости. Первый вариант заключается в совместном решении уравнения ходкости и вместимости, а второй в совместном решении уравнений центровки весовой и гидродинамической (которой соответствует максимальное качество).Также предложены зависимости позволяющие оценить перегрузки на стадии проектного анализа в форме где С -некоторый коэффициент, а-угол атаки, Ьв-высота волны, V-объемное водоизмещение, L,B - длина и ширина судна, S-скорость. [75. 7£]

В работах Гайковича А.И. "Применение современных математических методов в проектировании судов", Шауба П.А. "Особенности формирования математической модели судна", Шауба П.А., Четвертакова М.М. "Общие принципы разработки математических

-' - В уъ Я2хуб

9) V моделей судов" изложены принципы создания математической модели судна и методы ее оптимизации. [9, 86,87]

Книга И.Т. Егорова, М.М. Бунькова, Ю.М. Садовникова . "Ходкость и мореходность глиссирующих судов" излагает следующие вопросы:[28]

1. Расчетные методы определения сопротивления глиссирующих судов двух вариантов (расчет глиссирующей пластины и обобщение результатов серийных модельных испытаний). Для диссертационного исследования в модели проектного анализа используется второй вариант метода расчета, так как он позволяет учитывать влияние основных параметров формы обводов судна, пригоден для оценки сопротивления судна движущегося в переходном режиме движения.

2. Расчетные методы определения сопротивления глиссирующих судов при движении в условиях волнения. Методика построена на обобщении результатов серийных модельных испытаний на регулярном волнении и пересчете на нерегулярное волнение.

3. Расчетные методы проектирования движителей скоростных судов. Данная методика позволяет определять характеристики движителей, количество движителей, построение паспортной диаграммы и его пропульсивный коэффициент.

4. Оценка остойчивости глиссирующих судов. Остойчивость судов, движущихся в переходном или глиссирующем режиме, определяется обычным образом тв Г) X 0 -метацентрическая высота (10)

Сложность заключается в том, что восстанавливающий момент тв : f тв — тг + Шс — в переходном режиме (11) т в = Шг — в глиссирующем режиме

Определение момента тс не представляет труда, а вот момент шг является функцией от трех сил: силы на рулях, сила сопротивления борта и гидродинамическая сила на днище. Данные силы имеют лишь эмпирическое описание, основанное на экспериментальных данных.

5. Оценка гидродинамических перегрузок судов при движении в условиях волнения. Для пассажирских судов уровень перегрузок весьма важен, так как он напрямую связан с уровнем комфорта. В данной методике, на основании систематических испытаний построены графические зависимости, показывающие влияние основных конструктивных параметров на уровень перегрузок. v wl wl у

12) п - уровень перегрузок; Fro — число Фруда по водоизмещению; L^l, B^l ~ длина и ширина судна по ватерлинии; Хв — длина волны.

6. Оценка гидродинамических давлений при ударе судна о волну. Данная схема расчета давлений основана на теории падения плоской пластины на поверхность жидкости.

7. Обобщение результатов серийных модельных испытаний глиссирующих судов и построение результирующих графических зависимостей оптимальных, по гидродинамическому качеств)', параметров ,характеризующих: форм)' обводов, нагрузку и центровку - в функции от числа Фруда

8. Расчетные методы средств управления гидродинамическими характеристиками несущих поверхностей таких как транцевые плиты, каверны.

С позиций исследовательского проектирования эти методические положения необходимо адаптировать к тем этапам проектирования, когда детальная информация еще отсутствует. Именно такая адаптация и выполнена в диссертационном исследовании.

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". [88]

Из наиболее современных работ важное значение имеет работа С.Н. Рюмина " Обоснование проектных и конструктивных характеристик скоростного судна с учетом нормативных требований".

В работах Мирохина Б.В. и др. "Теория корабля" и методических указаниях Мирохина Б.В., Жинкина В.Б., Зильман Г.И. "Расчеты по теории корабля" изложены вопросы расчетов сопротивления движению, расчеты гребных винтов, расчеты остойчивости, непотопляемости, управляемости обычных морских судов. [48,49]

Статья D. R, La vis, В. G. Forsteklc . "Computer-aided conceptual design of surface-effect ships" рассматривает автоматизированную модель проектирования судов на воздушной подушке. Особенностью модели является полномасштабное математическое описание объекта проектирования. [И.8] Такой подход целесообразен и для глиссирующих судов.

В3.2. Формулирование задач, вытекающих из обзора публикаций.

Проанализировав вопросы, актуальные для методик проектирования глиссирующих судов, можно выявить следующие недостаточно разработанные вопросы.

1. Методы определения основных размерений: определение основных размерений на основе обработки статистических данных по построенным судам или на основе решения уравнений теории проектирования судов - достаточно развиты для С ПК и СВП, но почти не освещены для глиссеров.

2. Определение нагрузки: вопрос об определении составляющих нагрузки проработан достаточно глубоко, лишь применительно к 01 Ж, Для глиссеров, которые раньше имели незначительные размеры, такие проработки не публиковались.

3. Обоснование компоновочных характеристик: по компоновке пассажирского салона СПК разработаны детальные схемы. Указаны рекомендации по определению площадей вспомогательных помещений, бытовых, служебных и.т.д. По глиссерам материалов мало. Кроме этого, должен быть усилен компьютерно-математический аспект методики компоновочного проектирования,

4. Расчеты, связанные с ходкостью и энергетикой: определение мощности на начальной стадии проектирования (на основе обработки статистических данных по построенным судам, а также с помощью формул Адмиралтейского коэффициента), энерговооруженности, пропульсивного коэффициента; определение мощности на основе расчета сопротивления; расчеты движителей; расчеты рулевого комплекса. Все это вопросы требуют конкретизации для крупных глиссирующих судов.

5. Оценка условий мореходности: определение добавочного сопротивления при движении судна на волнении; определение уровня гидродинамических перегрузок при движении судна на волнении; определение ударных нагрузок при движении судна на волнении. По этим вопросам схемы расчетов есть, но конкретные данные для крупных глиссеров отсутствуют.

6. Расчеты мореходных качеств, связанных с безопасностью (расчеты остойчивости, расчеты непотопляемости) требуют более четкого применения нормативов и их обоснования.

7. Вопросы проектирования корпуса скоростного судна: расчет и проектирование связей и перекрытий подробно изложен в рассмотренных работах только для стадий, когда имеется достаточно полная информация о судне. На основе работы С.Н. Рюмина

28 необходимо формировать способы таких оценок конструктивных параметров, которые были бы удобны для начальных этапов проектного анализа. 8. Вопросы определения строительной стоимости судна: расчет трудоемкости и строительной стоимости судна подробно изложены для случаев, когда имеется полная информация о нагрузке. Очень важно производить такие расчеты по укрупненной нагрузке, а также отслеживать изменение нагрузки по ходу проектирования. Более детальной разработки требуют в диссертационном исследовании следующие вопросы:

• Обновление статистических данных по построенным судам

• Доработка уравнения вместимости с учетом специфики глиссирующих судов пассажирского назначения.

• Проработка вопроса оценки массы корпуса скоростного судна, на основе приспособления методик определения конструктивных параметров с учетом факторов прочности.

• Создание единой взаимосвязанной модели проектного анализа, включающей в рассмотрение наиболее важных из изложенных вопросов.

Заключение диссертации по теме «Проектирование и конструкция судов», Кутенев, Андрей Александрович

Заключение

В ходе диссертационного исследования была произведет работа по созданию методики, математической модели проектирования глиссирующего пассажирского судна, на основе использования аналитических методов и комплекса прикладных программ. При описании модели учитывались уже существующие разработки, которые дополнялись, адаптировались, в некоторых вопросах расширялись. Все методики, как использованные, так и разработанные, сведены в единую систему, которая позволяет спроектировать судно в целом с такой степенью точности, которая зависит от объема информации по входящим в систему "судно" подсистем. В данной постановке задачи основные подсистемы, которые дают основной вклад в характеристики судна в целом, рассмотрены более глубоко (подсистема "корпус"', подсистема "гидродинамический комплекс", подсистема "главная энергетическая установка", подсистема "пассажиры и экипаж"). Этим достигается приемлемая точность полученных результатов для стадии проектного анализа, Главным в модели является блок оптимизационного анализа, который позволяет из рассмотренных вариантов выбрать оптимальный. Для определения оптимальности используются критерии, которые можно разделить на глобальный - суммарные приведенные затраты, и локальные, используемые на разных стадиях: минимум водоизмещения, минимум длины судна, максимальное качество корпуса, минимальная масса корпуса, минимальная трудоемкость изготовления судна, минимальная строительная стоимость судна. Ниже приведены основные разработанные этапы в ходе проектирования математической модели. В результате выполненного исследования получены следующие результаты:

1. В результате диссертационного исследования создана методика проектного анализа скоростных судов. Использован расчетный метод, основанный на поэтапном вовлечении уравнений теории проектирования судов разной степени развернутости. Комплексная автоматизированная модель, позволяет производить оптимизационное проектирование однокорпусного пассажирского глиссирующего судна состоящая из этапов оценки характеристик и дальнейшей их детализации.

2. Разработана математическая модель проектирования глиссирующего судна для стадии проектного анализа. При разработке модели применен системный подход при описании судна, который реализован в расчленении объекта на ряд подсистем и определения их значимости для оптимизационного проектного анализа. Благодаря такой ранжированной последовательности, когда более важные подсистемы рассматриваются раньше, экономится общее время выполнения алгоритмов и по причине отсутствия полной информации о судне глубоко прорабатывать приоритетные подсистемы. Сама модель построена на поэтапном вовлечении уравнений теории проектирования судов, когда на первых стадиях уравнения рассматриваются в упрощенной форме, а на последующих в более развернутом виде.

3. Произведена адаптация существующих методик для использования в рамках данной модели для стадии исследовательского проектирования

4. Первоначальный этап проработки проекта построенный на вовлечении трех основных уравнений теории проектирования (уравнения нагрузки, ходкости, экономики), должен включать данные регрессионного анализа статистики. Это отражено в алгоритме. Полученные таким образом результаты имеют ошибку в пределах ±10%. Произведена доработка и адаптация существующих приближенных зависимостей для расчетов вышеуказанных составляющих.

Большое внимание при построении модели уделено приоритетным подсистемам, таким как подсистема корпус, гидродинамический комплекс. Для более точной оценки характеристик этих подсистем (вес, стоимость.) произведена более глубокая их проработка

5. Создана методика архитектурно-компоновочного проектирования скоростного судна. В рамках методики предложен способ обоснования основных геометрических характеристик судна (главных размерений) путем совместного решения уравнения вместимости в развернутой форме и ура внешен плавучести, ходкости, устойчивости движения, непотопляемости в упрощенной форме (архитектурно-компоновочное проектирование). Такой подход позволяет исключить графоаналитический метод в расчетах вместимости.

6. Разработана схема определения массы корпуса судна на основе использования упрощенных расчетов прочности. Использование данного подхода позволяет более точно оценить не только массу корпуса, но и стоимость материалов. Легко отражается влияние геометрических размеров судна, используемых материалов для корпуса и надстройки, различных полуфабрикатов, примененной системы набора и шпации.

7. Адаптирована методика расчета сопротивления глиссирующего судна, использующая результаты систематических серийных испытаний. Методика позволяет оценить сопротивление движению судна с учетом влияния формы корпуса.

8. Предложен способ оценки на стадии исследовательского проектирования уровня гидродинамических ускорений. Схема построена на систематизации данных полученных путем систематических расчетов по методике, использующей данные серийных испытаний. Учитывая важность уровня комфорта для пассажирских скоростных судов, и большого влияния на перегрузки основных размерений судна, оценка перегрузок выведена в стадию выбора основных характеристик объекта.

9. Разработана методика проектирования новых полуфабрикатов и перекрытий на их основе. Данные конструкции могут найти применение при проектировании надстроек судов. Создан программный комплекс оптимизационного характера, который позволяет выбрать оптимальные геометрические характеристики перекрытия, использующего такие конструкции для некоторых исходных данных (материал, действующие нагрузки, размеры контура перекрытия, наличие или отсутствие заполнителя в полуфабрикатах). На основе методики выработаны рекомендации по повышению весового совершенства корпуса в части применения трехслойных гофровых панелей в корпусных конструкциях и алгоритмы их расчетов и оптимизации.

10. Создана методика оценки трудоемкости изготовления корпуса для стадии проектного анализа. Разработанная подмодель оценки строительной стоимости судна построена на расчетах трудоемкости. С помощью данного подхода можно оценить влияние на стоимость применяемых технологий, производственных возможностей предприятий-строителей, оценить влияние принятых предварительных конструктивных решений.

Так как в качестве критерия используются экономические показатели уделено детальное внимание проработке подсистемы корпус в части определения массы и стоимости. На

196 основе данных по оценке стоимости судна, стоимости материалов корпуса производятся расчеты экономических показателей критерия.

Наряду с выполненными исследованиями проработка вопроса показала, что в дальнейшей разработке нуждаются следующие положения:

1. Детализация проработки компоновки, с учетом размещения помещений

2. Более детальный анализ весовых составляющих масс таких как электрооборудование, судовые устройства, судовые системы, системы энергетической установки для вывода более точных зависимостей и возможностей более детальной оценки затрат по закупку, изготовление, монтаж. Данную работу можно произвести на основе проработки ряда рабочих проектов скоростных судов однотипного назначения.

3. Более детальная проработка подсистемы "гидродинамический комплекс" в части учета применения методов снижения сопротивления движению и их отражении на другие подсистемы судна. Внедрение более детальных расчетов движительного комплекса, расчетов управляемости. Расширить модель для использовании других гидродинамических компоновок, например таких как СПК и.т.д. Расширить и использовать более детальные расчеты по теории корабля в части расчета непотопляемости, остойчивости. Внедрить расчет рулевого комплекса

4. При рассмотрении подсистемы корпус включить расчеты вибрации, как общей так и местной.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Кутенев, Андрей Александрович, 2002 год

1. Аидпс В.В. Проектирование судов: JI, Судостроение 1985 г.

2. Ачкинадзе А.Ш. Проектировочный расчет оптимального гребного винта. СПб, СПбГМТУ, 1996.

3. Борисов Р.В., ЖинкинВ.Б. Теория корабля (движители). Л., ЛКИ, 1982.

4. Бронников А.В. Проектирование судов: Л, Судостроение 1991 г.

5. Бойцов Г.В. О прочности корпусов на подводных крыльях. /Судостроение , 1965 №10

6. Буньков М.М. Сопротивление трения быстроходных катеров. «Труды НТО судпрома», 1967, вып. 88, с. 24-28.

7. Ваганов А.М. Проектирование скоростных судов: Л, Судостроение 1978 г.

8. Гайкович А.И. Основы теории проектирования сложных технических систем. СПб НИЦ МОРИНТЕХ, 2001 г.

9. Гайкович А.И. Применение современных математических методов в проектировании судов: Л,Судостроение 1982 г.

10. Гайкович А.И. "Проблема разработки САПР кораблей и судов нового поколения" -Труды научно-технической конференции МОРИНТЕХ-95

11. Гайкович А.И., Никитин Н.В, "Система автоматизированного исследования и эскизного проектирования"- Труды научно-технической конференции МОРИНТЕХ-95

12. Гайкович А.И., Одешва О.В. "Постановка задачи оптимизации судна с учетом его компоновки" Проблема машиностроения, вып.32, 1989г

13. Гайкович Б.А., Кутенев А.А. и др. Тенденции архитектурных решений при проектировании перспективных малых кораблей. Труды научно-технической конференции МОРИНТЕХ-99

14. Гиммельфарб А. Л. Основы конструирования в самолетостроении: Машгаз 1971 г.

15. Гарин Э.Н. Конструкция корпуса судов на подводных крыльях. Л: ЛКИ 1982 г.

16. Гарин Э.Н. Конструкция корпуса судов на воздушной подушке. Л.: ЛКИ 1979 г.

17. Глозман М.К., Васильев А.Л. Технологичность корпуса судна :Л. Судостроение 1977г.

18. Глозман М.К. САПР и технологичность конструкций:Проблемы проектирования конструкций корпуса, Труды ЛКИ 1990г.

19. Глозман М.К. Технологичность конструкций корпуса в системе автоматизированного проектирования: Проблемы повышения технологичности корпусных конструкций, Труды ЛКИ 1989г.

20. Горбач В.Д., Михайлов B.C. Каркасная сборка перспективная технология при еденичной постройке судов - "Судостроение" №5/2000

21. Демешко Г.Ф., Рюмин С.Н. Однокорпусные скоростные суда: проблемы и тенденции проектирования, постройки и эксплуатации. Вторая международная конференция по судостроению ISC'98, СПб, ЦНИИ им. акад. Крылова А.Н, 1998

22. Демешко Г.Ф. Проектирование судов "Амфибийные суда на воздушной подушке": СПб Судостроение 1992 г.

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

24. Демешко Г.Ф , Рении М.В "Архитектурные и компоновочные проблемы при разработке общего расположения скоростных пассажирских и автомобильно-пассажирских однокорпусных судов" Труды научно-технической конференции МОРИНТЕХ-99

25. Демешко Г.Ф., Суслов А.Н., Одегова О.В. Автоматизация судов и технических средств освоения океана Тезисы докладов международной конференции Нева-95: СПб 1995

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

27. Дробышевский Р.В. Разработка методики оптимизации обводов корпуса при проектировании судов переходного режима движения диссертация:Л. 1991г.

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

29. Ермаш Л.П., Иванов И.П., Нейман П.З. Клееная древесина в судостроении. Л.: Судпромшз, 1950. 152.

30. Зайцев Н.А., Маскалик А.И. Отечественные суда на подводных крыльях: Л, Судостроение 1987 г.

31. Иконников В.В., Маскалик А.И. Особенности проектирования и конструкции СПК: Л, Судостроение 1987 г.

32. Колызаев Б. А. и др. Справочник по проектированию СДПП: Л, Судостроение 1980 г.

33. Короткий А.И., Трещевский В.Н, Волков А.И Аэродинамический эсперимент в судостроении .Л. 1976г

34. Короткин А.И. Присоединенные массы судна Л., Судостроение, 1986.

35. Крыжевич Г.Б., Кутенев А. А. Оптимальное проектирование тонкостенных сварных гофровых панелей из алюминиевых сплавов. Труды научно-техническойконференции по строительной механике корабля, посвященной памяти П.Ф. ГГапковича.

36. Крыжевич Г.Б., Кутенев А. А. Рекомендации по конструированию корпусов скоростных многокорпусных судов и перспективы дальнейшего совершенствования конструкций. Труды научно-технической конференции ISO-98

37. Крыжевич Г.Б., Кутенев А.А. Сварные гофровые панели в судостроении:!!. "Судостроение" №1 2001г.

38. Крыжевич Г.Б., Кутенев А.А. Оценка параметров мореходности скоростных судов в модели гидродинамического обоснования их проектных характеристик. Труды научно-технической конференции МОРИНТЕХ-2001

39. Кузовенков Б.П. Весовые характеристики корпусов и крыльевых устройств судов на подводных крыльях. Судостроение, 1969 №7

40. Кутенев А.А. ,Шащданов В.И, Царев Б.А. Проблемы прочностной оптимизации многокорпусных судов. Труды научно-технической конференции МОРИНТЕХ-99

41. Кутенев А.А., Ляховский А.Г., Николаев В.А., Шагиданов В.И. и др. Исследование сопротивления воды движению судов с аутригерами и его учет при проектировании. -Труды научно-технической конференции ISO-98

42. Кутенев А.А.,Николаев В.А., Царев Б.А. Сопоставление модернизационного и конверсионного потенциала корабля. Труды научно-технической конференции

43. Кутенев А.А., Царев Б.А. Модель структурно-компоновочного анализа при проектировании скоростных судов. Труды научно-технической конференции МОРИНТЕХ-2001

44. Лазарев В.Н., В.А. Курдюмов, Ю.А. Смирнов, В.Н Тряскин Определение изгибающих моментов на тихой воде и на волнении. Л, Судостроение 1983 г.

45. Лопатин Н.И. Технология изготовления сварных конструкций из алюминиевых сплавов. Л, Судостроение 1984 г.

46. Лопатин Н.И., Шляпников И.В. Сборка и сварка судов на подводных крыльях:. Л. Судостроение 1967г.

47. Локшин А.З. Расчетное проектирование связей корпуса судна на подводных крыльях: Л, Судостроение 1978 г.

48. Мирохин Б.В. и др. Теория корабля: Л, Судостроение, 1989.

49. Мирохин Б.В., Жинкин В.Б., Зильман Г.И. Расчеты по теории корабля. Л. Судостроение 1987г.

50. Мацкевич В.Д., Ганов Э.В., Доброленский В.П. и др. Основы технологии судостроения: Л,Судостроение, 1980.

51. Маттес Н.В., Уткин А.В. Прочность судов на подводных крыльях: Л., Судостроение 1966т

52. Ногид JIM. Проектирование морских судов. Выбор показателей формы и определение мощности энергетической установки проектируемого судна, Л. :1964г.

53. Никитин Е.И. Технология постройки судов с динамическими принципами поддержания учебное пособие: Л, Судостроение 1983 г.

54. Никитин Н.В. Основы теории геометрического моделирования кораблей и судов при автоматизированном исследовательском проектировании Труды научно-технической конференции МОРИНТЕХ-95

55. Павлов А.И.Судовые конструкции из алюминиевых сплавов: Л, Судостроение 1973 г.

56. Палий О.М. Актуальные вопросы прочности судов. Судостроение, 1986, №2, с. 11.

57. Пашин В.М. Оптимизация судов: Л, Судостроение 1983 г.

58. Панин В.М, Семенов Ю.Н Системы автоматизированного проектирования судов. Л., изд. ЛКИ, 1981.

59. Пашин В.М. Критерии для согласованной оптимизации подсистем судна. Л., Судостроение, 1976

60. Перцев А.К., Проскура А.В. Введение в математическую физику для судостроителей. Л., ЛКИ, 1988

61. Пишка А. Проектирование катеров: Л. Государственное союзное издательство судостроительной промыш ленно сти 1963г

62. Питер дю Кейн Быстроходные катера; Л. Судпромгиз 1960 г.

63. Постнов В.А., Ростовцев Д.М. и др. Строительная механика корабля и теория упругости т. 1,2,3: Л, Судостроение 1987 г.

64. Постнов В.А. Численные методы расчета судовых конструкций. Л., Судостроение, 1977.

65. Плисов Н.Б., Рождественский К.В., Трешков В.К Аэрогидродинамика судов с динамическими принципами поддержания. Л., ЛКИ, 1991

66. Разуваев^ИВыделение эффективных решений в задачах проектирования судов по способу уровней' Труды ЛКИ: Проектирование морских судов, 1988т

67. РазуваевбНЦарев Б.А. Логико-математическая модель оптимизации СПК / в кн.: Архитектура и проектирование судов, вып. 1. Владивосток, изд. Даш,госуниверситет, 1977

68. Разуваев$ЛЦарев Б.А. К понятию уровня мореходности для судов с динамическим поддержанием / Труды ЛКИ: Проектирование судов, 1979г.

69. Разуваев В.Н., Семенов Ю.Н. Архитектура систем автоматизированного проектирования. Л., ИПК МСД 1983г.

70. Родионов А. А. Математические методы проектирования оптимальных конструкций судового корпуса. Л., Судостроение, 1990.

71. Савинов Г.В., Царев Б.А. Оптимизационная математическая модель проектирования судов и пути совершенствования методологии их анализа Морской вестник 2002 г №2

72. Симонов Ю.А. Исследование проблемы создания морских судов на воздушной подушке. В кн: Судостроение за рубежом, 1967, №12, с. 45-58.

73. Симонов Ю.А. Проектирование и постройка судов на подводных крыльях. В кн.: Судостроение за рубежом 1968, №20, с. 25-32.

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

75. Соколов В.П., Разумов С.В. Выделение области оптимальных значений главных размерений при проектировании глиссирующих судов Труды ЛКИ: Оптимизация проектируемых судов Л. 1985г.

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

77. Тряскин В.Н., Лазарев В.Н.,Смирнов Ю.А.,Курдюмов В.А. Проектирование корпусных конструкций морских судов Л, Судостроение 1987 г.

78. Турбал В.К., Шпаков B.C., Штумпф В.М. Проектирование обводов и движителей морских транспортных судов. Л., Судостроение, 1983.

79. Царев Б. А. Оптимизационное проектирование скоростных судов. Л, Судостроение 1991 г.

80. Царев Б.А. Модульные задачи в проектировании судов. Л, Судостроение 1986 г.

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

82. Царев Б.А., Соколов В.П. Проектные аспекты гидродинамического совершенствования скоростных судов. Морской вестник №1/2002

83. Чупайло В.Л., Чупайло И.Л. Определение основных характеристик малых скоростных судов в начальной стадии проектирования Труды ЛКИ: Оптимизация проектируемых судов Л. 1985г.

84. Чупайло В.JI., Чупайло И.Л. Проектное обоснование компоновочных схем малых глиссирующих судов Труды ЛКИ: Актуальные вопросы проектирования судов Л. 1986г.

85. Чувиковский B.C., Палий О.М. Основы теории надежности судовых корпусных конструкций. Л., Судостроение, 1965.

86. Шауб П.А., Никольский. Особенности формирования математической модели судна с позиций САПР. Судостроение 1984 №5

87. Шауб П. А., Четвертаков М.М., Общие принципы разработки математических моделей судов Вопросы судостроения: Математические методы вып. 8. 1975

88. Шляхтенко А.В. Проектные аспекты создания и направление развития малых высокоскоростных боевых кораблей и катеров. Морской вестник 2002 №1

89. Шляхтенко А.В., Абрамовский В.А., Деменок А.Ф. Концепция скоростных пассажирско автомобильных паромов для морских линий России на Балтике / Морские перевозки, 1999, № 2.

90. Шульженко М.Н. Конструкция самолетов: М, Машиностроение 1971 г.

91. Юхнин Е.И. Боевые катера России. СПб, ЦМКБ, 1995.

92. Юхнин Е.И. Проектирование катеров.СПб, ЦМКБ, 1995.1. Справочная литература

93. Сиверцев И.Н. Расчет и проектирование судовых конструкций: М, Транспорт 1968 г.

94. Барабанов Н.В. Конструкция корпуса морских судов: Л, Судостроение 1981 г.

95. Бельчук Г.А.,Гатовский К.М., Кох Б.А. Сварка судовых конструкций:Л. Судостроение 1980г.

96. Благовещенский С.Н., Холодилин А.Н., Справочник по статике и динамике корабля т2; Л., Судостроение 1975 г.

97. Бойцов Г.В. Анализ параметров ускорений корпуса судна в условиях слеминга на нерегулярном волнении Судостроение, 1984, №10, с. 13.

98. Бойцов Г.В. Оптимизация судового корпуса с учетом требований снижения его металлоемкости и трудовых затрат Судостроение, 1984, №3, с.7.

99. Бойцов Г.В. Проблемы оптимизации судового корпуса. Л., Судостроение, 1983, №2, с. 5-8.

100. Бойцов Г.В., Литонов О.Е. Внешние силы, действующие на суда. Л., Румб, 1976.

101. Бойцов Г.В., Палий О.М Прочность и конструкция корпуса судов новых типов. Л., Судостроение, 1979.

102. Бойцов Г.В. Кнорринг С.Д. Прочность и работоспособность корпусных конструкций. Л., Судостроение, 1972.

103. Васильев А.Л. Вопросы проектирования конструкций корпуса судна. Л.: ЛКИ 1974 г.

104. Войт Е.С. и др. Проектирование конструкций самолетов: М, Машиностроение 1987г.

105. Изыскание путей создания сверхскоростных пассажирских и автомобиле-пассажирских паромов, имеющих высокую мореходность, Отчет ЦНИИ им. Акад. А.Н. Крылова, вып.38654, 1996 г.

106. Керблом Н.О., В.П. Демянццевич, И.П Байкова. Проектирование технологии изготовления сварных конструкций: Л, Судостроение 1963г

107. Киреев Ю.Н. Электрооборудование судов: СПб, Элмор 1996 г.

108. Короткий Я.И. и др. Изгиб и устойчивость стержней и стержневых систем. М: Машгиз 1953г

109. Короткий Я.И., Посгнов В.А., Сивере Н.Л. Строительная механика корабля и теория упругости Т.1. Изгиб и устойчивость стержней и стержневых систем Л. Судостроение, 1986г

110. Короткин Я.И. и др. Прочность корабля: Л, Судостроение, 1974 г

111. Кутенев А. А Проектирование и оптимизация трехслойных панелей и перекрытий, НИР "Прочность 3.4." Отчет ЦНИИ им. Акад. А.Н. Крылова, вып.39892, 1998 г.

112. Соколов В.Ф. Совершенствование технологичности корпусных работ в судостроительном производстве /материалы по обмену опытом :Л. Судостроение 1974г

113. Соколов В.Ф. Формирование корпуса судна на построечном месте. Л, Судостроение 1986г

114. Нормативы времени на узловую и стапельную сборку конструкций надводных судов ГКЛИ-0303-361-91: ЦНИИТС 1991 г.

115. Нормативы времени на узловую и стапельную сборку малых судов из легких сплавов сварной конструкции Е-023: Завод "Море"

116. Одегова О.В., Данилов В.К., Суслов А.Н. Определение основных элементов судна на начальной стадии проектирования. СПб, СПбГМТУ, 2ООО.

117. Основы технологии судостроения /под ред. В.Ф. Соколова: СПб,Судостроение 1995г.

118. ОСТ5.9912-83. Корпуса стальных надводных судов. Типовые технологические процессы изготовления узлов и секций корпуса

119. Папкович П.Ф. Строительная механика корабля Ч.1.Т.1. Подбор профилей. Расчет статически неопределимых систем. Расчет плоских рам, составленных из прямолинейных стержней. Л.:Судпромгиз, 1945.

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

121. Постнов В. А. Теория пластичности и ползучести. Л., ЛКИ. 1975.

122. Постнов В.А., Тарануха Н.А. Метод модуль элементов в расчетах судовых конструкций. Л., Судостроение, 1990.

123. Постнов В. А., Хархурим И.Я. Метод конечных элементов в расчетах судовых конструкций. Л., Судостроение, 1974.

124. Правила классификации и постройки высокоскоростных судов Часть П. Корпус. СПб. :Россш1ский Регистр Судоходства, 1999 г.

125. Правила обеспечения безопасности судов с динамическими принципами поддержания. Л: Регистр СССР, 1990 г.

126. Прохоров Б.Ф., Шпитальникова ЛИ. Трехслойные конструкции в судостроении и других отраслях техники: Л, Судостроение 1970 г.

127. Раковский А.Э. Разработка методики оптимального проектирования конструкций корпуса транспортных судов : Диссертация Л. ЛКИ 1986г.

128. Рекомендации по выбору архитектурной компоновки, пассажировместимости, главных размерений, элементов гидроаэродинамического комплекса и принципиальной конструкции корпуса пассажирского парома, Отчет ЦНИИ им. Акад. А.Н. Крылова, вып.39995, 1998 г.

129. Рождественский К.В. Метод сращиваемых асимптотических разложений в гидродинамике крыла. Л., Судостроение, 1979.

130. Романенко Л.Л., Щербаков Л.С. "Моторная лодка". Л, Судостроение, 1972.

131. Роннов Е.П. Влияние формы корпуса грузового судна на трудоемкость его изготовления, Труды ЛКИ: Проектирование морских судов и плавучих технических средств Л. 1987.

132. Семенов-Тян-Шанский В.В., Благовещенский С.Н., Холодилин А.Н. Качка корабля; Л, Судостроение 1969 г.

133. Скиба А.Н. О применении корректирующей формы функционально-стоимостного анализа при проектировании двойных перекрытий: Проблемы повышения технологичности судовых корпусных конструкций, Труды ЛКИ 1989г.

134. Справочник по малотоннажному судостроению /под ред. Б.Г. Мордвинова: Л. Судостроение 1987г.

135. Справочник по строительной механики корабля. т1,т2,тЗ/под ред. О.М. Палия: Судостроение. Л. 1982 г.

136. Справочник по строительной механики корабля. т1,т2,тЗ/под ред. Ю.А. Шиманского: Судпромгаз. Л. 1958 г.

137. Справочник по теории корабля. т1,т2,тЗ:Л, Судостроение 1985 г.

138. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов.М. :Наука, 1974г.

139. Филин А.П. Введение в строительную механику корабля: СПб, Судостроение 1993г.

140. Шатилов В.А. Требования к точности изготовления деталей, узлов, секций, корпусов судов справочник: Л. ГУЛ "АВ" 2000г

141. Публикации на иностранных языках

142. Blount D.L. Factors influencing the Selection of a Hard Chine or Round -Bilge Hull for High Froude Numbers. Fast'95 pp.3-20.

143. Code of Safety for dynamically supported craft. London. IMCO, 1977

144. Gallin C.M., Phipps J.H., Stevenson J, Tom van Terwisga Technically and Economically Optimized Fast Ships Propulsion Systems from 18000 to 30000 kW. Fast'95, pp.725-751.

145. Giles D.L. Faster Ships for the Future. Scientific American. October 1997

146. Haussman G.,Kneipp P. MTU 595/1163. The Power for Fast Ferries. Fast'95 pp.711-724.

147. High speed craft, 1999-2000 гг.

148. Kutenev A. Algorithmus zur Auswahl rationeller Projektcharakteristiken schneller Schiffe -Maritime Systeme und Prozesse:Rostock 2001

149. Lavis D.R., Forstekk B.G. . Computer-aided conceptual design of surface-effect ships, Joint International Conference on Air Cushion Technology, Rockville, Maryland, US A, September 1985

150. Lewandowski E.W. Evaluation of the Dynamic Stability of High Speed Planing Ships. 5th International Conference on High Speed Marine Craft. 1996, Norway

151. Pascoe D.H. High Tech Materials in Boat Building. Yacht Survey Online. 1997.

152. Pascoe D.H. Hull Design Defects. Yacht Survey Online, www.yachtsurvey.com 1997.

153. Pentschew P. Optimierung technische Produkte und Prozesse. Universitet Rostock, 1998.

154. Roland F. Laserschwei3en. Schiff&Hafen. 1999. №2

155. Roorda A., Neuerburg E.M. Small seagoing craft and vessels for inland navigation. Haarlem, Holland The Technical Publishing - 1957

156. Sadler K.O. Future Surface Combatants / Naval Forces, 1 / 2000.

157. Sorkin G., Pohler C.H., Stavovy A.B., Boriello F.F. General Considerations Regarding the Structural Design of High-Peiformance Ships. Marine Technology, July 1975, p.281-294