Разработка методологии обоснования проектных характеристик судов смешанного и внутреннего плавания с учетом доминирующих эксплуатационных факторов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.08.03, доктор технических наук Сахновский, Борис Михайлович

• Сахновский, Борис Михайлович
• доктор технических наук
• 2006

Оглавление диссертации доктор технических наук Сахновский, Борис Михайлович

ВВЕДЕНИЕ

Перечень принятых обозначений и сокращений

1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ПРОЕКТНОГО ОБОСНОВАНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СУДОВ С УЧЕТОМ ДОМИНИРУЮЩИХ ФАКТОРОВ ЭКСПЛУАТАЦИИ.

1.1. Общая характеристика и основные направления повышения эффективности судов внутреннего, смешанного и прибрежного плавания.

1.2. Влияние условий эксплуатации на выбор оптимальных характеристик подсистем «корпус-двигатель-движитель» водоизмещающих судов внутреннего и «смешанного» плавания.

1.3. Особенности обоснования проектных характеристик скоростных катамаранов с учетом факторов эксплуатации.

1.4. Анализ влияния характеристик доминирующей подсистемы «корпус двигатель-движитель» судна на режим его движения.

1.5. Постановка задачи проектного обоснования оптимальных элементов и характеристик судов с учетом доминирующих факторов эксплуатации.

2. МЕТОДОЛОГИЯ УЧЕТА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ФАКТОРОВ ПРИ ПРОЕКТНОМ ОБОСНОВАНИИ СУДОВ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ.

2.1. Выбор расчетного режима при проектном обосновании оптимальных характеристик судов различных типов

2.2. Разработка математической модели распределения глубин судового хода на речном фарватере.

2.3. Методические вопросы учета волнения при проектном обосновании судов.

3. ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОДСИСТЕМЫ «КОРПУС-ДВИГАТЕЛЬ-ДВИЖИТЕЛЬ» РЕЧНЫХ СУДОВ.

3.1. Особенности соотношений главных размерений и формы обводов корпуса мелкосидящих речных судов.

3.2. Влияние условий эксплуатации на соотношения главных размерений и формы обводов оконечностей крупнотоннажных судов внутреннего и смешанного «река-море» плавания.

3.3. Разработка математической модели проектирования кормовой оконечности речных судов.

4. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ХОДОВЫХ КАЧЕСТВ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ТРАНСПОРТНЫХ РЕЧНЫХ СУДОВ.

4.1. Анализ влияния элементов корпуса, параметров кормы и факторов эксплуатации на вид математических моделей для расчета ходкости транспортных судов для малых и боковых рек.

4.2. Разработка математических моделей для оптимизации ходовых качеств крупнотоннажных грузовых судов внутреннего и смешанного «река-море» плавания.

4.3. Данные по дополнительному сопротивлению крупнотоннажных судов смешанного «река-море» плавания на волнении.

5. МЕТОДОЛОГИЯ ОБОСНОВАНИЯ ПРОЕКТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СКОРОСТНЫХ КАТАМАРАНОВ.

5.1. Математическая модель выбора основных проектных характеристик скоростных пассажирских и автомобильно-пассажирских катамаранов.

5.2. Уточнение нагрузки масс при проектном обосновании скоростных катамаранов.

5.3. Анализ ходовых и пропульсивных характеристик скоростных катамаранов различных типов.

5.4. Рекомендации по обоснованию эксплуатационно-экономических показателей скоростных катамаранов.

6. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОГНОЗИРОВАНИЮ МОЩНОСТИ И ПАРАМЕТРОВ ВОЛНОВОГО ПОЛЯ СКОРОСТНЫХ КАТАМАРАНОВ.

6.1. Экспериментальное исследование ходкости скоростных катамаранов на тихой воде.

6.1.1. Исследование влияния соотношения главныхразмерений и горизонтального клиренса на сопротивление традиционных скоростных катамаранов (СК) с круглоскулыми обводами.

6.1.2. Исследование ходовых характеристик СКПК.

6.2. Исследование дополнительного сопротивления на волнении.

6.2.1. Сравнительная экспериментальная оценка дополнительного сопротивления СК и СКПК на волнении.

6.2.2. Исследование влияния характеристик корпуса на сопротивление катамаранов с остроскулыми обводами.

6.3. Математические модели для расчета ходкости скоростных катамаранов различных типов.

6.3.1. Алгоритм расчета сопротивления круглоскулых (СК) и волнопронзаю-щих (Т¥РС) скоростных катамаранов на тихой воде.

6.3.2. Алгоритм расчета сопротивления скоростных катамаранов с подводными крыльями. б. 3.3. Оценка дополнительного сопротивления и параметров качки скоростных катамаранов на волнении.

7. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ПОДСИСТЕМЫ «КОРПУС-ДВИГАТЕЛЬ-ДВИЖИТЕЛЬ» РЕЧНЫХ СУДОВ.

7.1. Алгоритм проектного обоснования оптимальных параметров подсистемы «корпус-двигатель-движитель» мелкосидящих судов внутреннего плавания.

7.2. .Особенности алгоритма проектного обоснования оптимальных параметров подсистемы «корпус-двигатель-движитель» крупнотоннажных судов внутреннего и смешанного «река-море» плавания.

7.3. Основные результаты оптимизации параметров подсистемы «корпус-двигатель-движитель» речных судов.

7.3.1. Результаты оптимизации параметров подсистемы «корпус-двигатель-движитель» судов для малых рек.

7.3.2. Результаты оптимизации движителей крупнотоннажных речных судов.

8. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ И РЕЗУЛЬТАТЫ ОПТИМИЗАЦИИ ХАРАКТЕРИСТИК СКОРОСТНЫХ КАТАМАРАНОВ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ.

8.1. Алгоритм проектного обоснования оптимальных характеристик скоростных пассажирских катамаранов.

8.2. Особенности алгоритма проектного обоснования оптимальных характеристик скоростных автомобильно-пассажирских паромов-катамаранов.

8.3. Основные результаты проектного обоснования оптимальных характеристик пассажирских и автомобильно-пассажирских катамаранов.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка методологии обоснования проектных характеристик судов смешанного и внутреннего плавания с учетом доминирующих эксплуатационных факторов»

Водный транспорт составляет важную часть транспортной системы России. Его эффективность тесно связана с уровнем показателей эффективности судов внутреннего, смешанного и прибрежного плавания. Задача повышения этих показателей за счет совершенствования проектных характеристик судов, за счет их оптимизации и улучшения структуры всего процесса проектирования является актуальной проблемой.

С 1999-2001 гг. на внутренних водных путях России после многолетнего спада наметился рост грузовых и пассажирских перевозок. За этот период грузовые перевозки возросли на 26%, а пассажирские - на 26,4 %. Наметились тенденции нового проектирования и строительства судов внутреннего, смешанного и прибрежного плавания в которых прослеживаются новые подходы к созданию судов этих типов [70].

Эти тенденции связаны с решением следующих аспектов общей проблемы:

- с физическим и моральным износом основных типов судов внутреннего плавания и необходимостью их замены путем создания новых проектов;

- выходом новых нормативных документов и Правил Российских Речного Регистра и Морского Регистра судоходства и необходимостью внедрения их положений на проектируемых судах;

- резким повышением затрат на горюче-смазочные материалы и необходимостью более тщательной оптимизации вопросов проектного исследования ходкости;

- возможностью и необходимостью повышения класса Регистра и грузоподъемности эксплуатирующихся судов путем их дооборудования, обновления (реновации) корпусов и механизмов, создания новых судов с использованием элементов и отдельных конструкций старых судов; в этой части необходима разработка новых проектных методик.

Замена старых судов новыми, а также различные способы продления жизненного цикла эксплуатирующихся судов выдвигают, в качестве одного из важнейших, учет будущих условий эксплуатации при оптимизационном обосновании характеристик судов этих типов и доминирующих подсистем, а также при учете, в этих же целях, опыта прошедшей эксплуатации.

Это объясняется следующими причинами:

- недоучет, при проектном обосновании оптимальных характеристик новых и модернизируемых судов, будущих условий эксплуатации, как показывает практика их эксплуатации, зачастую приводит к созданию судна с не оптимальными главными элементами;

- при недоучете влияния мелководья, стесненности габаритов судового хода, волнения происходит скрытое завышение ожидаемых эксплуатационно-экономические показателей судов, следствием чего является повышенный расход топлива и меньшая средняя скорость движения в реальных условиях эксплуатации;

- оптимизация комплекса составных частей доминирующей подсистемы «корпус-двигатель-движитель» без учета будущих условий эксплуатации в натурных условиях, приводит к перегрузке главных двигателей, перерасходу топлива, необходимости корректировки параметров движителей или их срочной переделки;

- рост требований природоохранных организаций к экологической безопасности судоходства на внутренних водных путях и в прибрежном судоходстве, привел к необходимости учитывать при создании проектов новых и при модернизации эксплуатирующихся судов влияние волнового поля, создаваемого движущимся судном (особенно, скоростным) на ложе фарватера, береговую линию, гидротехнические сооружения и проходящие суда и катера.

Все вышесказанное требует совершенствования методов и способов проектного обоснования вновь проектируемых и модернизируемых судов. Сложность решения этих вопросов связана с разнотипностью рассматриваемых судов, многообразием форм обводов корпуса и типов движителей, а также различными эксплуатационными ограничениями, оказывающими влияние на характеристики судов. В то же время, исследуемые суда функционально объединяются необходимостью преодоления существенных эксплуатационных ограничений и поиском компенсирующих факторов, позволяющих создавать суда с оптимальными (для объективно ограниченных условий) элементами и характеристиками. Особое место в решении вопросов повышения эксплуатационно-экономических показателей судов занимает комплекс доминирующих подсистем «корпус-двигатель-движитель».

Совершенствование методов проектного обоснования судов актуально по нескольким причинам [192].

Первая причина связана с общим совершенствованием методической и нормативной базы методов проектного обоснования, то есть с разработкой на уровне мировых требований новых методик по различным типам судов и их отдельным подсистемам и корректировкой Правил контролирующих организаций.

Вторая - с расширением направлений использования проектного обоснования судов, что проявляется в тенденциях применения проектных методов не только при проектном обосновании новых судов, но и при их модернизации и разработке проектных рекомендаций по оптимальным режимам эксплуатации судов.

Третья - с необходимостью усложнения методов проектного обоснования за счет более четкого учета эксплуатационных факторов при выборе оптимальных характеристик судов и их отдельных подсистем.

С учетом этого на рис. В1 представлена возможная структурная модель функционирования методов проектного обоснования судов различных типов с учетом доминирующих факторов эксплуатации. Особенностью структурной модели является возможность ее корректировки при изменении исследуемых типов судов, способов их модернизации и эксплуатации, а также расширения номенклатуры доминирующих факторов эксплуатации.

В настоящей работе рассматриваются вопросы методологии проектного обоснования новых и модернизируемых типов судов внутреннего, смешанного и прибрежного плавания с учетом доминирующих факторов эксплуатации. При этом основное внимание уделяется выбору оптимальных решений по характеристикам судов и их подсистем на базе экономических критериев. Существенное внимание уделяется исследованию и внедрению прогрессивных технических решений, направленных на повышение скоростей, на совершенствование элементов совокупности подсистем «корпус-двигатель-движитель» судов различных типов, позво

КОМПОНОВКА ПОМЕЩЕНИЙ И ФОРМА КОРПУСА

КОМПОНОВКА НАДСТРОЕК И КАЮТ ЭКИПАЖА размещение и характеристики энергетической установки и электрооборудования

СОСТАВ И РАЗМЕЩЕНИЕ СУДОВЫХ СИСТЕМ

СОСТАВ И РАЗМЕЩЕНИЕ СУДОВЫХ УСТРОЙСТВ ляющих снизить потребление топлива при будущей эксплуатации судна, на повышение уровня безопасности в сложных морских условиях.

В последние годы на внутреннем водном транспорте стали внедряться суда с новыми конструкциями, включающими новые элементы корпуса и пропульсив-ного комплекса. При этом, учитывая различные условия эксплуатации судов, для них характерны следующие конструктивные решения системы «корпус-двигатель-движител ь»:

- на судах для малых и боковых рек, таких как реки Дон, Томь, Вычегда, В ах, Катунь, Надым и другие, используются ложкообразные или санные носовые обводы и туннельные кормовые обводы в сочетании с двумя открытыми гребными винтами или винтами в насадках диамет-Рис. В1. Блок-схема совместного функционирования основйых подсистем ром от 0.6 до 1.2 м, рулевыми комплек-судна и характеристик его эксплуатационнонавигационных качеств при проектировании сами повышенной эффективности (двой-новых судов. ные рули, тройные рули, рули с управляемыми закрылками, поворотными насадками, П-образными насадками др.);

- на судах для магистральных рек типа Волги, Енисея, Амура, Иртыша и других используются ложкообразные, У-образные и и-образные носовые обводы в сочетании с ложкообразными, эллиптическими и санными обводами кормовой оконечности, приспособленными для размещения двух открытых гребных винтов или винтов в насадках диаметром от 1,2 до 1.8 м и рулевых комплексов с одинарными или двойными рулями или поворотными насадками;

СОСТАВ И РАЗМЕЩЕНИЕ ДВИЖИ-ТЕЛЬНО-РУЛЕВОГО КОМПЛЕКСА

СОСТАВ И РАЗМЕЩЕНИЕ РАДИОНАВИГАЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ

1 г

9 ГЛАВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ СУДНА

10 НАГРУЗКА МАСС И УДИФФЕРЕНТОВКА СУДНА

11 ПРОЧНОСТЬ

12 ВМЕСТИМОСТЬ

13 НАДВОДНЫЙ БОРТ ОСТОЙЧИВОСТЬ НЕПОТОПЛЯЕМОСТЬ

4

14 ХОДКОСТЬ МОРЕХОДНОСТЬ МАНЕВРЕННОСТЬ

15 ЭКСПЛУАТАЦИОННО ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

- на судах смешанного река-море плавания используются У-образные, XI-образные и бульбообразные носовые обводы в сочетании с ложкообразными, санными или крейсерскими кормовыми оконечностями, приспособленными для размещения двух или одного открытого гребного винта диаметром 1,6 до 2,6 м (реже винта в насадке) с рулем или винто-рулевовых колонок;

- на пассажирских судах прибрежного плавания используются У-образные, Ц-образные носовые обводы в сочетании с крейсерской, ложкообразной кормой для размещения открытых гребных винтов или транцевой кормы для размещения водометных движителей.

В последние годы во всем мире в качестве судов прибрежного плавания расширяется также применение многокорпусных судов. Среди них наибольшее распространение получили скоростные катамараны.

Работы по созданию скоростных катамаранов ведутся в Австралии, Норвегии, Японии, Великобритании, США, России и других [250]. Все это, наряду с совершенствованием методов проектного обоснования водоизмещающих судов, делает актуальным обобщение опыта проектирования и оценку достигнутого уровня проектирования скоростных катамаранов внутреннего и прибрежного плавания различных архитектурно-конструктивных типов, которые используются, в основном, в качестве пассажирских и автомобильно-пассажирских паромов [58, 88-91, 274, 276, 277].

Предметом диссертационного исследования являются методы, способы и методики проектирования водоизмещающих судов внутреннего и смешанного «река-море» плавания водоизмещением от 100 до 8000 т и скоростных катамаранов внутреннего и прибрежного плавания водоизмещением от 20 до 2500 т.

Целью исследования является совершенствование методов проектного обоснования оптимальных элементов (главных размерений и основных характеристик) всех перечисленных судов, в том числе с особой глубиной скоростных пассажирских и автомобильно-пассажирских катамаранов различных типов, а также обоснования оптимальных параметров подсистемы «корпус-двигатель-движитель» водоизмещающих судов внутреннего и смешанного «река-море» плавания с учетом влияния доминирующих факторов эксплуатации.

Поставленная задача решается с использованием методов общепроектного анализа, математической статистики, теоретических и экспериментальных исследований, а также методов оптимизации основных элементов судов и их подсистем.

Теоретической базой исследования являются труды отечественных и зарубежных ученых в области проектирования и оптимизации водоизмещающих и скоростных судов, а также ходкости и мореходности судов этих типов. По общей теории проектирования и оптимизации важны работы В.В. Ашика, A.B. Бронникова, В.М. Пашина, Ю.И. Нечаева. В области проектирования и обоснования характеристик-водоизмещающих и скоростных судов и их отдельных подсистем необходимо отметить большой вклад А.И. Гайковича, Ю.Н. Горбачева, Г.Ф. Демешко, H.A. Ефремова, И.Г. Захарова, Н.К. Дормидонтова, С.И. Логачева, В.И. Любимова, Н.В. Никитина, В.И. Поспелова, В.Н. Разуваева, Е.П. Роннова, Г.В. Савинова, А.Н. Суслова, В.Б. Фирсова, П.А. Шауба. В области ходкости, мореходности и управляемости водоизмещающих судов и скоростных катамаранов большую роль сыграли работы М.Я. Алферьева, В.Н. Аносова, Э.А. Афромеева, А.Ш. Ачкинадзе, A.M. Васина, Р.В. Борисова, А.Д. Гофмана, В.А. Дубровского, В.И. Зайкова, А.Г. Ляховиц-кого, В.Г. Павленко, A.B. Пустошного, К.В. Рождественского, A.A. Русецкого, В.П. Соколова, L.J. Doctors, K.G. Hoppe, Т. Karayannis, A.F. Molland, G. Migeotte. В области конструкции корпуса необходимо отметить труды Г.В. Бойцова, Г.В. Егорова, О.М. Палия, В.А. Постнова, A.A. Родионова.

Диссертационная работа в наибольшей степени посвящена решению «внутренней» проблемы проектирования судов, а именно оптимизации основных элементов прибрежных и речных судов, скоростных катамаранов и локальной оптимизации параметров подсистемы «корпус-двигатель-движитель» водоизмещающих речных судов и судов смешанного плавания.

Основные проблемы и этапы исследования:

• Анализ влияния условий и схем эксплуатации флота на проектные характеристики судов и основные направления их совершенствования.

• Постановка проблемы проектного обоснования оптимальных элементов и характеристик судов с учетом доминирующих факторов эксплуатации.

• Исследование методологических вопросов учета доминирующих факторов эксплуатации при проектном обосновании судов различных типов.

• Анализ влияния доминирующих факторов эксплуатации на соотношения главных размерений и форму обводов корпуса судов внутреннего и смешанного плавания.

• Разработка алгоритма проектного обоснования и анализ результатов оптимизации параметров подсистемы «корпус-двигатель-движитель» речных судов с учетом доминирующих факторов эксплуатации.

• Анализ точности и разработка методических принципов прогнозирования параметров подсистемы «корпус-двигатель-движитель» судов внутреннего и смешанного плавания.

• Анализ влияния характеристик доминирующей подсистемы «корпус-двигатель-движитель» скоростного судна на режим его движения.

• Систематизация и статистический анализ проектных и пропульсивных характеристик скоростных катамаранов различных типов.

• Проектное моделирование ходкости скоростных катамаранов и разработка рекомендаций по расчету мощности и по оценке волнового поля.

• Анализ нагрузки масс СК и разработка метода ее учета при проектировании.

• Разработка алгоритмов проектного обоснования и анализ результатов оптимизации характеристик скоростных катамаранов различных типов.

Методы исследования.

Решение рассмотренных в диссертации задач осуществлялось с использованием:

• Методов оптимизации проектных характеристик судов.

• Методов статистического и многофакторного регрессионного анализа.

• Математического моделирования движения водоизмещающих судов и скоростных катамаранов.

• Физического моделирования буксировочного сопротивления водоизмещающих речных судов и скоростных катамаранов различных типов путем проведения модельных испытаний в опытовом бассейне.

• Материалов натурных испытаний водоизмещающих речных судов и скоростных катамаранов.

Научная новизна и теоретическая значимость.

В диссертации разработана применительно к современным экономическим условиям общая методология проектного обоснования судов внутреннего, прибрежного и смешанного плавания, в том числе, скоростных катамаранов различных типов. По новому решается проблема оптимизации подсистемы «корпус-двигатель-движитель» водоизмещающих судов внутреннего и смешанного плавания. Это является полезным вкладом в решение научной проблемы совершенствования теории проектирования судов. Новые научно-технические и технологические решения и результаты, полученные в диссертации, включают:

• Методологию проектного обоснования наиболее важных характеристик и элементов судов речного, смешанного и прибрежного плавания.

• Методики оптимизации основных элементов и характеристик однокорпус-ных судов и скоростных пассажирских и автомобильно-пассажирских катамаранов с учетом доминирующих факторов эксплуатации и ограничений по высоте отходящей волны.

• Логико-математические модели выбора главных размерений однокорпусных судов и скоростных катамаранов различных типов.

• Методику выбора расчетного режима для проектного обоснования судов и их подсистем.

• Методики оптимизации параметров подсистемы «корпус-двигатель-движитель» водоизмещающих судов внутреннего и смешанного плавания с учетом доминирующих факторов эксплуатации.

• Регрессионные математические модели для расчета сопротивления и мощности главных двигателей грузовых водоизмещающих судов различных типов.

• Регрессионные математические модели для расчета сопротивления и мощности главных двигателей скоростных катамаранов различных типов.

• Способы переоборудования и обоснования возможности эксплуатации судов пр. Р168К, 326, 326.1, Фин. 1000/800 при перевозке лесных грузов с открытыми люковыми крышками, повышения грузоподъемности и переклассификации основных типов грузовых судов внутреннего и смешанного плавания типа «Сормовский», «Ладога», «Сибирский», «Волго-Дон», «Волжский», «Окский» и др) и барже-буксирных составов, включающих буксиры пр. Р 14А, РЗЗБ, Р153, 758АМ, 428 и баржи пр.81100, 16800, Р171, 81540 и др.

• Способы переоборудования судов с использованием элементов сухогрузных судов-доноров пр.276 и 912В, реализованные при создании нефтеналивных судов «Циклон», «СТ-17», «СТ-18».

Практическая ценность диссертационной работы заключается в разработке и практическом применении:

• Методики выбора главных размерений, нагрузки масс и пропульсивных характеристик однокорпусных судов и скоростных катамаранов; для катамаранов рассмотрены обводы традиционного типа, с бульбообразным носом, «волнопронзающих», в т.ч. - для всех указанных типов с гидродинамической разгрузкой корпуса подводными крыльями.

• Методики оптимизации параметров комплекса подсистем «корпус-двигатель-движитель» водоизмещающих судов внутреннего и смешанного плавания с учетом влияния эксплуатационных факторов.

• Разработке новых конструкций подсистем «корпус-двигатель-движитель» для водоизмещающих речных судов, обладающих повышенным пропульсив-ным коэффициентом и позволяющим снизить затраты мощности.

• Методики определения сопротивления и мощности двигателей водоизмещающих судов внутреннего, смешанного и прибрежного плавания, в том числе и скоростных катамаранов.

• Основных методик, методов и способов для решения учебных и практических задач повышения эффективности судов новой постройки и модернизируемых судов в проектных и эксплуатационных организациях.

Реализация результатов работы:

Результаты, полученные в диссертационной работе, использованы:

• При обосновании проектных характеристик подсистемы «корпус-двигатель-движитель» водоизмещающих судов пр.Р168, Р168Н-СП, 81365, 81110,

81170, 81173НМ, 81510, Р162 и скоростных катамаранов пр.Р104 «А.Угловский», пр.16220 «Экопатруль-1», пр.82060, пр.15220 «Далена», пр.23107Э.1 «Россия», спроектированных в ОАО «Инженерный Центр Судостроения» в период 1975.2005 г.г.

• При выполнении научно-исследовательских тем по планам НИР Минречфло-та в СПГУВК и ОАО «Инженерный Центр Судостроения» в период 1975.2005 г.г;

• В учебном процессе в СПГУВК, СПбГМТУ и ВГАВТ при выполнении курсовых работ и дипломных проектов по судам различного назначения (грузовым, пассажирским и буксирам для малых и магистральных рек, скоростным однокорпусным и двухкорпусным судам).

• В конструкторских организациях «Спецсудопроект» и «Пассат» при создании пассажирского т/х «Феникс» пр.36060, грузового теплохода «СТ-1352» пр. Р168М-пр/К-ПГ, буксира-кантовщика «Флагман»; модернизации сухогрузных судов пр. 276 и 912В в нефтеналивные суда «Циклон», «СТ-17», «СТ-18» и других; переклассификации буксиров пр. Р14, 758, Р153, 428, переклассификации и повышении грузоподъемности грузовых теплоходов (типа «СТК» пр.326.1, типа «Окский» пр. Р97, типа «Беломорский» пр. Фин.1000/800, типа «Сормовский» пр.488АМ, типа «Сибирский» пр.0225 и 292, типа «Ладога» пр.285 и других).

• В ОАО «Волга-Нева» при переклассификации и повышении грузоподъемности, а также обоснования оптимальных параметров движителей судов смешанного плавания.

• В ОАО «Северное речное пароходство» при переклассификации и повышении пропульсиных характеристик барже-буксирных составов смешанного «река-море» плавания (буксиры РЗЗБ с баржами пр. Р171 и 81540);

• В ОАО «Бельское речное пароходство» при повышении грузоподъемности речных судов пр. 21-88 и обосновании возможности эксплуатации грузовых судов пр. Р 168К с открытыми люковыми крышками на Сайменской линии.

• В ОАО «Инкотек» при разработке рекомендаций по безопасной транспортировке барже-буксирными составами тяжеловесного негабаритного оборудования для комбината «Киришнефть».

Достоверность научных результатов определяется:

• Использованием современных положений физики и математики, теории проектирования судов и методов оптимизации проектных характеристик водо-измещающих и скоростных судов.

• Корректным использованием методов статистического анализа.

• Проведением экспериментальных исследований моделей водоизмещающих грузовых и пассажирских судов на тихой воде, мелководье и волнении в опы-товых бассейнах СПГУВК и СПбГМТУ и обобщением результатов модельных и натурных испытаний, выполненных различными проектными и судостроительными организациями.

• Успешной многолетней эксплуатацией судов, в научном обосновании и проектировании которых диссертант принимал участие.

• Совпадением результатов оптимизации параметров подсистемы «корпус-двигатель-движитель» с результатами натурных испытаний судов.

• Совпадением результатов оптимизации характеристик скоростных катамаранов, рассчитанных с использованием предлагаемых методик, с типичными параметрами построенных судов.

Апробация работы:

Основные результаты диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку:

• На конференциях профессорско-преподавательского состава СПГУВК, Санкт-Петербург, 1976.1980, 1989 г.г.

• На 24 Всесоюзной конференции, НТО СП им. акад. А.Н. Крылова, Л., 1975 г.

• На Всесоюзном научно-техническом симпозиуме по вопросам повышения пропульсивных качеств и эксплуатационных характеристик отечественных перспективных судов (Крыловские чтения 1978 г.).

• На 4-ой Всесоюзной научно-технической конференции «Проблемы малотоннажного судостроения» НТО СП им. акад. А.Н. Крылова, Л, 1981.

• На Всесоюзной н/т конференции, НТО СП им. акад.А.Н. Крылова, Калининград , 1990 г.

• На Третьей научно-технической конференции «Алферьевские чтения», ГИ-ИВТ, Нижний Новгород, 1990 г.

• На 19 сессии научно-методического семинара по гидродинамике судна. Болгарский институт гидродинамики судна, Варна, 1990 г.

• На Всероссийской научно-технической конференции "Современные технологии в кораблестроительном образовании, науке и производстве, посвященной памяти профессора В.М.Керичева, Нижегородский Государственный технический университет, Нижний Новгород, 2002 г.

• На Международной научно-практической конференции, посвященной 300-летию СПб "Безопасность водного транспорта", СПГУВК, Санкт-Петербург, 2003 г.

• На VI Международной конференции «Анализ, прогнозирование и управление в сложных системах», СЗТУ, Санкт-Петербург, 2005 г.

• На конференции профессорско-преподавательского состава СПбГМТУ, Санкт-Петербург, 2005 г.

• На конференции профессорско-преподавательского состава НГАВТ, Нижний Новгород, 2005 г.

• На конференции профессорско-преподавательского состава СЗТУ, Санкт-Петербург, 2006 г.

• На Международном научно-техническом семинаре «Исследование, проектирование и техническая эксплуатация судовых ДВС», СПбГМТУ, Санкт-Петербург, 2006 г.

Публикации:

Основное содержание диссертации отражено в 64 публикациях, из которых 26 являются персональными публикациями автора, а 38 выполнены в соавторстве. Из публикаций одна является монографией, а три - разделами в монографиях. В изданиях, рекомендованных ВАК РФ (журналы «Судостроение», «Морской вестник», «Речной транспорт»), имеется 12 публикаций, а также приравненных к ним - 23 публикации (в том числе 13 авторских свидетельств на изобретения и 10 материалов международных и всесоюзных конференций).

Структура и объем работы:

Диссертация состоит из введения, восьми глав, заключения, библиографического списка и приложений.

Заключение диссертации по теме «Проектирование и конструкция судов», Сахновский, Борис Михайлович

8.3. Основные результаты проектного обоснования оптимальных характеристик пассажирских и автомобильно-пассажирских катамаранов

На первом этапе численного эксперимента по проектному обоснованию оптимальных характеристик скоростных катамаранов различных типов была выполнена проверка адекватности разработанного алгоритма опытным данным по построенным судам.

В составе первого этапа численного эксперимента производился расчет параметров построенных скоростных катамаранов различных типов (СК, СКПК, ВС и \¥РС) и выполнено сравнение расчетных значений элементов и характеристик судов с данными по построенным судам. Для выполнения расчета по каждому исследуемому судну в качестве исходных данных принимались следующие соотношения главных размерений, характеристик судна и характеристики условий эксплуатации: Ьнб/Виб, В}/Т, Кразг, vs, И3оА, При этом значения варьируемых параметров Ьнб/Виб, В]/Т, Кразг выбирались таким образом, чтобы для катамаранов типов СК, ВС и WPC обеспечивалось выполнение условия N£aC4 = ^«(всм-о ? а для катамаранов типа СКПК - N£ac4 = N™nK. Здесь N£ac" - расчетное значение суммарной мощности главных двигателей; м^ж^к^кто Суммарная мощность главных двигателей натурного судна.

Результаты расчета по исследуемым скоростным катамаранам приведены в в табл. 8.1 и на рис.8.13. Характеристики натурных судов приняты по данным Приложений 1-3. В табл.8.1 дополнительно приведены, полученные расчетом, стоимости постройки рассматриваемых скоростных катамаранов, а также расчетные параметры крыльевых устройств, которые обеспечивают СКПК заданные ходовые качества. На рис. 8.13 представлены результаты проверки адекватности алгоритма опытным данным.

Данные по 9 построенным скоростным пассажирским и автомобильно-пассажирским катамаранам показывают, что модуль среднего, по 9 расчетным элементам и характеристикам судов (Ьнб, Вн6, L, Т, Д В¡, Д DW, N/), отклонения от построечных данных Дср, изменяется от 3,6 до 6,6 %, что вполне достаточно для обоснования характеристик судов на начальных стадиях проектирования.

Ш Namdatingen (CK)

Whaling City Express (CK) Крымская Стрела (CK)

Seagul 400 (СКПК)

Xiang Zhen (СКПК)

В Dodekanisos Express (ВС)

Highspeed 4 (ВС) @ I neat 86 (WPC) meat 96 (WPC)

Рис.8.13. Результаты тестирования программы для обоснования проектных характеристик скоростных катамаранов.

В качестве одного из примеров, использованных при тестировании программы, на рис. 8.14 приведены результаты расчетов срока окупаемости капитальных вложений Ток при варьировании независимых переменных Lh(/Bh6, и В ¡/Г для исходных

Результаты оценки колеблемости данных расчета п0"1грограмме «Оптимизация элементов катамаранов» ^ Таблица 8.1

Проектные Название, тип и страна-ст )оитель катамарана

Характеристики «Namdatingen» Норвегия, 1нрус (СК), 1990 г.] '«Whaling City Express», США, 2 яруса, (СК), 2004 г. «Крымская стрела», Норвегия, 1,5 яруса, (СК), 1990 г. «!5еаёи1 400» Италия 1,5 яруса, (СКПК), 1993 г. «^иаПЁ 2Ьеп» Австралия 1,$ яруса, (СКПК), 1997 г. «Dodekanisos Express», Греция, 1,5 яруса, (ВС), 2005 г. *«Н(£Ь$рее£) 4» Австралия, 2,5 яруса, (ВС), 2000 г. «1пса(86» Австралия, 1 ярус (\УРС), 1997 г. «1пса196» Австралия, 1 ярус, (\VPCI, 1998 г.

Пассажировместимость,п„, чел. Полезная нагрузка, Р„„л, т 96 192 298 354 430 30,4 284 278 354

Скорость, уз. 30 29 33 32 41 22 40,5 44 38

Дальность плавания, Я, миль 340 200 380 200 200 300 400 300 1200

Высота волнения, А м 1,5 2,0 2,5 1,5 3,0 2,0 5,0 5,0 5,0

Погрешность расчета, %

Наибольшая длина, Ьнй -5,3 -12 0 -2,9 -8,3 +4,6 +0,5 +3,2 +6,1

Наибольшая ширина судна, Внб -6,6 -2,4 +11,3 -3,7 -8,0 +4,7 +2,1 -6,2 +1,9

Длина судна по ватерлинию, Ь -2,0 -6,9 -3,0 0 -7,7 +5,1 +0,5 +5,4 +6,6

Ширина корпуса, В] +1,6 -13,6 +12,6 - 0 +6,7 +10,2 +3,0 +6,7

Осадка, Т -13,0 -2,6 -8,6 +3,7 +5,6 +8,1 -9,0 -2,0 -12,0

Высота борта, Н -16,0 -13,2 -2,0 - +1,7 +7,7 -5,5 +5,6 +3,3

Суммарная мощность, Л^ -2,0 + 1,0 +3,0 -6,3 +2,2 + 1,8 -1,5 -2,0 +2,3

Дедвейт судна, DW 0 +3,6 -1,5 +6,9 0 -1,2 +2,0 +0,5 +0,5

Водоизмещение судна, О +2,8 -4,7 -3,1 +1,8 +0,9 0 -1,2 +15,3 +4,8

Модуль средней колеблемости расчетных характеристик, Дер, % 5,5 6,6 5,0 3,6 3,8 4,4 3,6 4,8 4,9

Расчетные значения стоимости судна и параметров крыльевого устройства

Стоимость судна, млн. $ 2,70 3,00 4,35 4,17 5.50 2,84 63,0 60,0 73,0

Параметр эффективности крыльевого устройства, А Крыльевое устройство отсутствует 4,64 5,84 Крыльевое устройство отсутствует Т-образное стабилизирующее поворотное крыльевое устройство

Площадь подвод, крыльев, Бпк, м 11,57 18,43

Относительная площадь подвод-ных крыльев, 5=5пк/(0/у)2Л 0,38 0,46

Тип крыльевого устройства, установленного на натурном судне Носовое управляемое ПК Поворотное Т-образное КУ между корпусами + транцевые упр. плиты ю -J К) данных (пп=280 чел., па=9 шт., vs =22 уз., Rra=300 миль, Rn=100 миль), соответствующих греческому скоростному катамарану типа ВС «Dodekanisos Express» мощностью 3200 кВт (см. табл. 8.1).

В табл.8.2 приведены исходные данные и результаты расчета характеристик катамарана при жестко заданных соотношениях Ьнб/Внб=3,49 и В]/Т=1,62, соответствующих натурному судну.

Далее при тех же исходных данных были выполнены оптимизационные расчеты для следующих диапазонов изменения варьируемых параметров: 2,5<Ьнб/Внб<4,0 и l,5<Bi/T<3,0, которые приведены на рис.8.14.

Анализ рис.8.14 показывает, что независимые переменные оказывают различное влияние на срок окупаемости капитальных вложений Ток. При изменении отношения длины к ширине судна в диапазоне 2,5<Ьнб/Внб<3,5 и Bi/T = const происходит интенсивное снижение Ток, что связано с уменьшением сопротивления воды движению судна, при увеличении относительного удлинения корпусов катамарана Lh6/Bi. При Ьнб/Внб>3,5 снижение Ток происходит менее интенсивно и на зависимостях T0K=f(LH6/BH6) наблюдаются минимумы при всех В]/Т = const.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В результате исследования автором получен ряд методологических выводов. В первом разделе установлено:

1. Методы проектного обоснования основных элементов и характеристик во-доизмещающих судов внутреннего и смешанного плавания требуют обновления и совершенствования, разработки новых инженерных методик. Эти методы должны позволять при проектировании судов определять рациональные проектные компоновки, главные размерения и другие проектные характеристики и элементы, в том числе, и с учетом оптимизации применительно к будущим условиям эксплуатации (габаритам судового хода, переменности глубины, наличия гидротехнических сооружения, волнения и т.д).

2. Вопросы проектного обоснования оптимальных параметров подсистемы «корпус-двигатель-движитель» водоизмещающих судов внутреннего и смешанного плавания, с целью минимизации энерговооруженности судов, особенно важны и должны решаться как с применением общепроектных методов и учетом будущих условий эксплуатации, так и с позиций конкретных разделов теории и строительной механики корабля на основе методик, адаптированных к решению обратных задач теории проектирования судов.

3. При проектном обосновании оптимальных элементов и характеристик такой специфической группы судов, как скоростные катамараны, также не в должной мере учитывается влияние доминирующих факторов эксплуатации, таких как мелководье, морское волнение и параметры отходящей волны.

4. Скоростной эксплуатационный режим судна оказывает существенное влияние на выбор соотношений главных размерений, характеристик формы корпуса, относительных показателей сопротивления, мощности и др. Анализ скоростного режима является определяющим для скоростных судов, использующих дополнительные элементы разгрузки корпуса. Автором получены зависимости для оценки эффективности элементов динамической.

5. Проектное обоснование элементов судов рассмотренного типа и их корпуса, двигателя и движителя должно выполняться с учетом доминирующих факторов эксплуатации. Это потребует применения выполненного в диссертации комплекса исследований по выявлению закономерностей влияния мелководья, волнения и параметров отходящей волны на выбор оптимальных элементов и характеристик судов. По результатам таких исследований выполнена разработка методики оптимизации судов, последовательно учитывающей эксплуатационные факторы.

По материалам второго раздела получены следующие выводы и результаты:

1. Выбор расчетного режима эксплуатации оказывает влияние на оптимальные характеристики судна и его доминирующих подсистем. При проектном обосновании элементов и параметров доминирующих подсистем судов различных типов целесообразно:

- для судов транспортного флота внутреннего плавания в качестве расчетного режима рекомендуется принимать эксплуатацию судна с наиболее вероятной осадкой (загрузкой) в течение навигации и использованием полной эксплуатационной мощности энергетической установки на трассе с заданными средними габаритами судового хода (с их оценкой по математическим ожиданиям). В качестве доминирующего фактора эксплуатации необходимо принимать глубину судового хода (см. далее п.2);

- для судов транспортного флота смешанного и прибрежного плавания в качестве расчетного режима рекомендуется принимать эксплуатацию судна с наиболее вероятной осадкой (загрузкой) в течение навигации и использованием полной эксплуатационной мощности энергетической установки на глубокой воде. В качестве доминирующего фактора эксплуатации необходимо принимать ветро-волновой режим эксплуатации (см. далее п.З);

- расчетный режим для проектного обоснования буксиров-толкачей зависит от габаритов и массы транспортируемого состава и требует технико-экономического обоснования применительно к конкретному бассейну эксплуатации. В качестве примера подобного обоснования в разделе 7 приведены результаты оптимизации подсистемы «корпус-двигатель-движитель» буксира-толкача пр.81170.

2. При разработке логико-математических моделей оптимизации судов и их подсистем, для которых определяющим является эксплуатация на фарватере переменной глубины с относительной расчетной глубиной судового хода Ь.р/Т<4.0, рекомендуется в составе алгоритма использовать математическую модель распределения глубин судового хода, разработанную в п.2.2. Модель может быть использована в двух режимах эксплуатации алгоритма:

- при необходимости определения интегральных характеристик ходкости и эксплуатационно-экономических показателей судна глубина судового хода принимается равной 11рИ определяется по зависимостям (2.21) и (2.22);

- при необходимости определения характеристик ходкости и эксплуатационно-экономических показателей судна на произвольной глубине судового хода трассы переменной глубины последняя определяется по зависимости (2.15), близкой к гамма-распределению случайной величины.

Для возможности построения алгоритма оптимизации автором разработаны математические модели, учитывающие влияние элементов корпуса и глубины судового хода Ь; на сопротивление и коэффициенты взаимодействия движителей с корпусом судна. Результаты разработки указанных математических моделей приведены для судов внутреннего и смешанного «река-море» плавания в разделе 4.

3. При разработке логико-математических моделей оптимизации судов и их подсистем, для которых определяющим является эксплуатация в смешанном «река-море» и морском плавании с относительной расчетной глубиной судового хода

11р/Т>4.0, рекомендуется в составе алгоритма использовать математическую модель распределения ветрового волнения, рассмотренную в п.2.3. Модель может быть использована в двух режимах эксплуатации алгоритма:

- при необходимости определения интегральных характеристик ходкости и эксплуатационно-экономических показателей судна величина ветрового волнения принимается равной математическому ожиданию высоты волнения 3% обеспеченности, распределение которого близко к закону Рэлея.

- при необходимости определения характеристик ходкости и эксплуатационно-экономических показателей судна при произвольной высоте волнения 3% обеспеченности Ьдаь значение последней определяется по зависимости, описывающей распределение случайной величины по закону Рэлея.

Для возможности построения алгоритма оптимизации автором разработаны математические модели, учитывающие влияние элементов корпуса и характеристик волнения на сопротивление судна. Результаты разработки математических моделей для определения дополнительного сопротивления на волнении приведены в разделе 4 - для судов смешанного плавания и в разделе 6 - для скоростных катамаранов различных типов.

4. Волнообразование от судов оказывает особенно сильное отрицательное воздействие на берега и ложе рек при движении судов со скоростями, близкими к докритическим и критическим. Эти скорости характерны для речных судов, эксплуатирующихся на мелководном фарватере (суда на малых реках, крупнотоннажные суда на боковых реках и каналах, скоростные пассажирские суда на мелководье, автомобильно-пассажирские паромы на ограниченном морском фарватере и т.д.). В процессе проектного обоснования характеристик новых судов целесообразно в качестве проектного ограничения, ввести максимально допустимую высоту отходящей волны. Это позволит на стадии проектирования исключить из рассмотрения варианты судов, не удовлетворяющих требованиям экологической безопасности. Для разработки рекомендаций по оценке высоты отходящей волны от судов различных типов проведена систематизация выполненных исследований и поставлен специальный модельный эксперимент по исследованию влияния элементов корпуса и скоростного режима движения на высоту волны, генерируемой движущимся судном. Результаты разработки математической модели высоты волны, генерируемой судном, выполненные автором на основании специального модельного эксперимента, приведены в Приложении 15.

В третьем раздела получены следующие выводы:

1. Соотношения главных размерений и форма обводов кормовой оконечности (особенно, туннельного типа) речных судов оказывают более сильное влияние на сопротивление воды движению судна и характеристики взаимодействия движителей с корпусом судна, чем это наблюдается у морских судов. Это влияние по-разному проявляется в переменных условиях эксплуатации и должно конкретно учитываться при проектном обосновании судов.

2. Автором показано, что используемые в прежних методиках способы проектного обоснования не в полной мере позволяют учитывать влияние характеристик корпуса и доминирующих условий эксплуатации на выбор оптимальных параметров подсистемы «корпус-двигатель-движитель» судов внутреннего и смешанного «река-море» плавания. Это приводило к неточностям прогнозирования диаметра и шага гребных винтов, тяги или потребной мощности двигателей (погрешность от 10 до 15%) и эксплуатационно-экономических показателей судов.

3. На основании выполненного анализа в диссертации предложена методология проектного обоснования подсистемы «корпус-двигатель-движитель» судов внутреннего и смешанного плавания, основанная на использовании общепроектных подходов и экономических критериев оптимальности.

4. Для возможности реализации этой методологии автором разработана статистическая модель выбора характеристик при проектировании кормовой оконечности речных судов внутреннего и смешанного плавания.

На основании исследований, выполненных в четвертом разделе, показано:

1. Для установления существенного влияния на характеристики ходкости двух-вальных грузовых судов внутреннего и смешанного «река-море» плавания соотношений главных размерений, формы обводов корпуса и доминирующих факторов эксплуатации (мелководья и волнения), осуществлен анализ с помощью экспериментальных данных и разработанных математических моделей, полученных автором. Эти математические модели могут быть использованы при проектировании самоходных речных судов для решения оптимизационных задач, связанных с проектированием новых судов; с модернизацией судов; с отработкой доминирующей подсистемы «корпус-движитель».

2. Оценка сопротивления и коэффициентов взаимодействия движителей с корпусом одновальных крупнотоннажных грузовых теплоходов может быть выполнена по математическим моделям, разработанных автором с использованием экспериментальных данных, учитывающих соотношения главных размерений и параметры формы корпуса.

3. В результате выполненного проектного анализа показано, что при одинаковых главных размерениях для одно- и двухвальных крупнотоннажных грузовых судов потребные мощности главных двигателей близки. Целесообразность использования одно- или двухвальной схемы пропульсивного комплекса определяется другими проектными факторами, такими как управляемость, безопасность эксплуатации, численность экипажа и общепроектным критерием оптимальности.

Из материалов пятого раздела вытекают следующие выводы:

1. На основе статистического анализа главных размерений и основных характеристик скоростных катамаранов различных типов автором предложен алгоритм определения этих параметров при проектном обосновании оптимальных характеристик скоростных катамаранов. Новизной алгоритма является возможность учета архитектурно-конструктивного типа катамарана (ярусности надстройки) и гидродинамической компоновки судна. Разработаны статистические зависимости, связывающие основные элементы судов между собой и с дедвейтом. Даны рекомендации по определению, в первом приближении, водоизмещения судна и мощности энергетической установки.

2. Разработаны рекомендации по оценке нагрузки масс при уточнении, во втором приближении, водоизмещения судна. Даются рекомендации по учету ярусности надстройки и элементов системы стабилизации при определении водоизмещения скоростного катамарана. Адекватность рекомендаций проверена систематическими расчетами и сравнением их с данными по построенным судам.

3. Выполнен анализ влияния элементов корпуса и условий эксплуатации на ходовые, мореходные и пропульсивные качества скоростных катамаранов различных типов. Показана связь указанных характеристик с гидродинамической компоновкой скоростного катамарана. Сделан вывод о целесообразности определения влияния элементов корпуса и условий эксплуатации на ходовые и мореходные качества катамаранов различных типов по результатам модельного эксперимента и разработки математических моделей для построения алгоритма расчета ходовых и мореходных качеств скоростных катамаранов.

4. Разработан способ определения эксплуатационно-экономических показателей и критерия оптимальности для проектного обоснования оптимальных характеристик скоростных катамаранов, выполнен численный эксперимент по оценке диапазонов изменения строительной стоимости катамаранов различных типов при изменении (в реальных диапазонах) исходных данных.

По результатам исследований в шестом разделе получено:

1. Разработан метод проектной оценки влияния типа катамарана, уровня гидродинамической разгрузки и других параметров на ходкость и мореходность катамаранов.

2. С целью разработки метода расчета потребной мощности двигателей скоростных катамаранов различных типов автором выполнены серийные модельные испытания, в которых изучено влияние удлинения, горизонтального клиренса и относительной осадки на сопротивление скоростных катамаранов с круглоскулыми и остроскулыми обводами корпуса на тихой глубокой воде и встречном волнении, адекватность которых проверена сопоставлением результатов расчета и данных натурных испытаний.

3. С участием автора получен важный результат о слабом влиянии изменения осадки скоростного катамарана на коэффициент гидродинамического качества, что позволило использовать это положение для разработки метода расчета мощности главных двигателей скоростного катамарана с гидродинамической разгрузкой. В результате экспериментальных исследований изучено влияние параметров и эффективности крыльевого устройства на величину мощности, потребной для движения скоростных катамаранов с подводными крыльями на тихой воде и волнении.

4. Получены экспериментальные данные по влиянию типа скоростного судна, элементов корпуса и параметров крыльевого устройства на изменение высоты отходящей волны, генерируемой скоростным судном.

5. Методом многофакторного регрессионного анализа, с использованием прикладных программ СТАТГРАФИКС для Windows, получены уравнения множественной регрессии коэффициентов остаточного сопротивления исследованных скоростных катамаранов, амплитудно-частотных характеристик коэффициента дополнительного сопротивления на волнении и высоты волны, генерируемой скоростным судном. Эти данные явились основой блоков расчета мощности и параметров генерируемой волны, алгоритмов проектного обоснования катамаранов различных типов.

Результаты, полученные в седьмом разделе, показали:

1. На основе выполненных в разделах 2-4 исследований разработаны алгоритмы и компьютерные программы для проектного обоснования оптимальных параметров корпуса, двигателя и движителя мелкосидящих речных судов и крупнотоннажных судов внутреннего и смешанного «река-море» плавания с учетом доминирующих факторов эксплуатации. Реализация обоснований позволила создать оптимальные доминирующие подсистемы судов этого типа с уменьшенным на 2.5 % значением минимизационного критерия оптимальности и пониженным на 5. .15% расходом топлива.

2. При проектировании речных судов различных типов с использованием предлагаемых методов удалось создать ряд технических решений, на часть из которых получены патенты (грузовые т/х пр.81365, 81820, 81630, Р168(И-СП), пассажирский т/х пр.81290, буксиры-толкачи пр. Р 45Б, Р 162, 81510, носовая приставка к лихтерным составам). Сопоставление новых разработанных технических решений с серийными судами показывает, что новые варианты имеют более высокие про-пульсивные качества, обеспечивают возможность экономии топлива и улучшения эксплуатационно-экономических показателей работы речных судов.

3. Исследованы вопросы и разработаны практические рекомендации по проектному обоснованию корпусов, двигателей и движителей крупнотоннажных судов внутреннего и смешанного плавания. Рекомендации автора использованы при создании ряда проектов новых крупнотоннажных грузовых теплоходов, разработанных в ОАО «ИЦС» (пр. 2469,2527, 2541 и др.)

В восьмом разделе получены следующие основные результаты:

1 На основе исследований, выполненных в разделах 5 и 6, автором разработана логико-математическая модель, метод оптимизации и компьютерная программа для проектного обоснования основных элементов и характеристик скоростных пассажирских и автомобильно-пассажирских катамаранов с учетом доминирующих факторов эксплуатации и ограничений по высоте отходящей волны.

2 Выполнен анализ влияния условий эксплуатации и проектных ограничений на оптимальные характеристики скоростных катамаранов различных типов.

Совокупность перечисленных выше результатов позволяет считать, что в диссертационном исследовании, в итоге обобщения работ по проектированию судов внутреннего, смешанного и прибрежного плавания и совершенствования методов проектного обоснования оптимальных элементов (главных размерений и основных характеристик) всех перечисленных судов, разработана эффективная проектная методология обоснования судов внутреннего, прибрежного и смешанного плавания, в том числе с особой глубиной для скоростных пассажирских и автомобильно-пассажирских катамаранов различных типов, а также обоснования оптимальных параметров подсистемы «корпус-двигатель-движитель» водоизмещающих судов внутреннего и смешанного «река-море» плавания с учетом влияния доминирующих факторов эксплуатации.

Поставленная задача решалась с использованием методов общепроектного анализа, математической статистики и многофакторного регрессионного анализа, теоретических и экспериментальных исследований, а также современных методов оптимизации основных элементов судов и их подсистем.

Наиболее новыми результатами, решающими комплексную научную проблему совершенствования методологии проектирования судов и важную народнохозяйственную проблему повышения эффективности работы речного и прибрежного морского транспорта, являются:

• Методология проектного обоснования наиболее важных характеристик и элементов судов речного, смешанного и прибрежного плавания.

• Методики оптимизации основных элементов и характеристик однокорпусных судов и скоростных пассажирских и автомобильно-пассажирских катамаранов с учетом доминирующих факторов эксплуатации и ограничений по высоте отходящей волны.

• Логико-математические модели выбора главных размерений однокорпусных судов и скоростных катамаранов различных типов.

• Методику выбора расчетного режима для проектного обоснования судов и их подсистем.

• Методики оптимизации параметров подсистемы «корпус-двигатель-движитель» водоизмещающих судов внутреннего и смешанного плавания с учетом доминирующих факторов эксплуатации.

• Регрессионные математические модели для расчета сопротивления и мощности главных двигателей грузовых водоизмещающих судов различных типов.

• Регрессионные математические модели для расчета сопротивления и мощности главных двигателей скоростных катамаранов различных типов.

• Унифицированные схемы модернизационных и реновационных проектных обоснований, использующих блоки и элементы для вновь проектируемых судов.

293

• Способы переоборудования и обоснования возможности эксплуатации серийных судов (на примере пр. Р168К, 326, 326.1, Фин.1000/800) при перевозке лесных грузов с открытыми трюмами.

• способы повышения грузоподъемности и переклассификации основных типов грузовых судов внутреннего и смешанного плавания (на примере судов типа «Сормовский», «Ладога», «Сибирский», «Волго-Дон», «Волжский», «Окский» и др.). а также барже-буксирных составов (на примере буксиров пр. Р 14А, РЗЗБ, Р153, 758АМ, 428 и барж пр.81100, 16800, Р171, 81540 и др.).

• Способы переоборудования судов с использованием элементов сухогрузных судов-доноров (на примере пр.276 и 912В), реализованные при создании нефтеналивных судов «Циклон», «СТ-17», «СТ-18».

• Ряд новых формул и графических зависимостей по отдельным частям проектирования судов.

Совокупность перечисленных результатов является полезным вкладом в решение такой важной научной проблемы, как развитие и совершенствование методологии и теории проектирования судов. В то же время основное значение этих результатов состоит в научном обосновании технических и технологических решений, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие экономики страны.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Сахновский, Борис Михайлович, 2006 год

1. Абрамовский В.А. Скоростные паромы ЦМКБ "Алмаз" для "Балтийского моста".- СПб.: Морской вестник, 2002, № 3(3).

2. Абрамовский В.А., Деменок А.Ф., Шляхтенко A.B. Концепция скоростных пас-сажирско-автомобильных паромов для морских линий России на Балтике.- СПб.: Морская индустрия, 1999, №2.

3. Абрамовский A.B. Обобщение и анализ технико-эксплуатационных характеристик высокоскоростных судов различных типов. СПб.: Морской вестник, 2005, № 3(15).

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

5. Алферьев М.Я. Ходкость и управляемость судов. Сопротивление движению судов. М.: Транспорт, 1967, 344 с.

6. Алферьев М.Я., Мадорский Г.С. Транспортные катамараны внутреннего плавания. -М.: Транспорт, 1976.

7. Анализ модельных испытаний и исследование ходовых качеств экологического катамарана пр. 16220, а также разработка рекомендаций по их повышению. Отчет по договору с НПО «Судостроение» /Руководитель В.А. Дубровский/, Л., 1991.

8. Аносов В.Н. Быстроходные суда в конце XX столетия. Санкт-Петербург: Политехника, 2002.

9. Анфимов В.Н., Ваганов Г.И., Павленко В.Г. Судовые тяговые расчеты. М.: Транспорт, 1978.

10. Анфимов В.Н., Сахновский Б.М. Оценка ходкости лихтерных систем внутреннего плавания.- Тр. ЛИВТ, 1980, вып. 168, с.55-61.

11. Арсеньев С.П. Выбор типов судов транспортного флота (Основы методики технико-экономического обоснования). М.: Транспорт, 1968, 231 с. (Труды ЦНИИЭВТа, вып.60).

12. Аснин Б.А., Белкин А.Б., Горбачев Ю.Н., Никитин Г.С., Сахновский Б.М. A.c. 1698124 СССР. Кормовая оконечность судна.-№4719301/11; Заявлено 11.05. 89; Опуб. 15.12.91. Бюл. №46//Открытия. Изобретения.-№46, 1991.

13. Аснин Б.А., Горбачев Ю.Н., Никитин Г.С., Сахновский Б.М., Смердов В.Н., Старобинский В.Б., Турбал В.К. A.c. 1627444 СССР. Туннельная корма судна.-№4411820/11; Заявлено 15.04.89; Опуб. 15.02.91. Бюл. № 6// Открытия. Изобретения.^« 6, 1991.

14. Аснин Б.А., Сахновский Б.М., Старобинский В.Б. Пропульсивные качества буксира-толкача пр.81510 с новой формой кормовой оконечности. Сборник «Наука и техника на речном транспорте» № 11, 1994 г., ЦБНТИ Департамента речного транспорта РФ.

15. Аснин Б.А., Сахновский Б.М., Федоров Е.П. Лихтерные составы: ходовые и маневренные качества. Речной транспорт, 1984, №8, с. 29-31.

16. Аснин Б.А., Сахновский Б.М., Федоров Е.П. Ходкость и маневренность лих-терных составов в речных условиях. Судостроение, 1985, № 2.

17. Ашик В.В. Проектирование судов. Л.: Судостроение, 1985.

18. Басин A.M. Ходкость и управляемость судов. М.: Транспорт, 1977.

19. Басин A.M., В.Н.Анфимов. Гидродинамика судна. Л.: Речной транспорт, 1961.

20. Басин A.M., Веледницкий И.О, Ляховицкий А.Г. Гидродинамика судов на мелководье. Л.: Судостроение, 1976.

21. Бейлин М.К., Дмитриев A.M. Экономический анализ при проектировании судов внутреннего плавания—Л.: Судостроение, 1979. 134 с.

22. Белкин А.Б., Сахновский Б.М. О типе колесного буксира-толкача.: Речной транспорт, 1982, №7, с.20-25.

23. Беляев В.В, Гофман А.Д., Келим Б.И., Никитин Г.С., Сахновский Б.М., Тихомиров A.A. Новый тип ДРК для мелкосидящих судов. Речной транспорт, 1983, №11, с. 28-29.

24. Берестецкий A.M., Зорин М.П., Ляховицкий А.Г., Мамонтов Ю.Н. Определение скорости хода судов смешанного плавания на встречном волнении.- Труды ЛИВТ, вып. 148, Л.: Транспорт, 1974.

25. Богданов Б.В., Слуцкий A.B., Шмаков М.Г. и др. Буксирные суда.: Л., -Судостроение, 1974.

26. Борисов Р.В. Статика корабля. : СПб, Судостроение, 2005, 256 с.

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

28. Боцан М.Г., Пошерстников Г.С., Сахновский Б.М., Кузнецова Н.П. A.c. 1164148 СССР. Движительно-рулевой комплекс судна. .-№3634163/27-11; Заявлено 11.07.83; Опуб. 30.06.85. Бюл. № 24// Открытия. Изобретения.-№ 24, 1985.

29. Блюмин В.И., Иванов Л.А., Масеев М.Б. Транспортные суда на подводных крыльях. М.: Транспорт, 1964.

30. Бронников A.B. Проектирование судов.- Л.: Судостроение, 1991.

31. Брук М.А., Рихтер A.A. Режимы работы судовых дизелей. Л.: Судпромгиз, 1963.

32. Ваганов A.M. Проектирование скоростных судов. Л.: Судостроение, 1978.

33. Васильев A.B. Управляемость судов. Л.: Судостроение, 1989.

34. Воронцов Ю.Б. Сухогрузные суда смешанного «река-море» плавания.: Судостроение, 2005, №4.

35. Врублевская Л.Н., Сиротина Г.Н., Чижов A.M. Определение мощности энергетической установки в начальной стадии проектирования пассажирских и грузопассажирских судов. В кн.: Теория и проектирование судов. Горький, 1977, с.20-34 (труды ГИИВТа, вып. 160).

36. Врублевская Л.Н. Оптимизация основных элементов и характеристик сухогрузных судов для малых рек. Дисс. на соискание уч. степени кандидата технических наук. ГИИВТ, 1985.

37. Гайкович А.И. Основы теории проектирования сложных технических систем.-СПб.: ТОО-Моринтех, 2001.

38. Галли Г.В., Царев Б.А. Реконструктивный проектный анализ и эволюционные аналогии как методы прогнозирования для скоростных катеров /Сб. докладов конфер. «Моринтех 97», СПБ, НИЦ - Моринтех, с.214-217.

39. Голуб И.С., Соколов В.П. Сопоставление эффективности проектных вариантов скоростных пассажирских судов. Судостроение, № 12, 1985, с. 3-4.

40. Горбунов Ю.В., Любимов В.И., Гамзин Б.П. Суда для малых рек. М.: Транспорт, 1990.

41. Голомянов И.С. Волногасящее крыльевое устройство для теплохода пр. Р 83 типа «Заря». Материалы юбилейной научно-технической конференции. Новосибирск: Изд-во НГАВТ. 2001, с.85-87.

42. Горбачев Ю.Н., Аснин Б.А., Сахновский Б.М., Никитин Г.С. A.c. 1439025 СССР. Приставка лихтера.-№3653284/27-11; Заявлено 18.10.83; Опуб. 23.11.88. Бюл. № 43// Открытия. Изобретения.-№ 43, 1988.

43. Горбачев Ю.Н., Никитин Г.С., Сахновский Б.М. A.c. 1291482 СССР. Мелкосидящее судно.-№3920766/27-11; Заявлено 02.07.85; Опуб. 23.02.87. Бюл. № 7// Открытия. Изобретения.-№ 7, 1987.

44. Горбачев Ю.Н., Иванов Е.А., Сахновский Б.М. Оптимизация размерений грузовых судов с воздушной прослойкой на днище. В кн.: «Прочность и вибрация судов внутреннего плавания и вопросы их проектирования», Труды ГИИВТа, вып.251, 1990 г.

45. Горбачев Ю.Н., Сахновский Б.М. Гидродинамические аспекты создания перспективных транспортных судов внутреннего плавания. Тезисы докладов Третьей научно-технической конференции «Алферьевские чтения», ГИИВТ, Нижний Новгород, 1990 г.

46. Горбачев Ю.Н. Разработка теоретических основ и практических методов проектирования речных грузовых судов с воздушной прослойкой на днище. Автореферат дисс. на соискание уч. степени доктора технических наук. СПбГМТУ, 1990.

47. Горбачев Ю.Н., Сахновский Б.М. Повышение пропульсивных характеристик речных судов с переменной осадкой. Судостроение, 1991, № 1.

48. Городецкий А.З., Соколов В.П. О ходкости и мореходности глиссирующих катамаранов и однокорпусных судов. Труды ЛИВТ, вып. 175, 1982г. с.39-42 (в разд.5)

49. Гофман А.Д. Теория и расчет поворотливости судов внутреннего плавания.: Л., Судостроение, 1989.

50. Демешко Г.Ф. Проектирование судов. Амфибийные суда на воздушной подушке.- СПб.: Судостроение, 1992.

51. Демешко Г.Ф., Ренни М.В. Архитектурные и компоновочные проблемы при разработке общего расположения скоростных пассажирских и автомобильно-пассажирских однокорпусных судов. / Материалы конфер. « Моринтех-99», СПБ, НИЦ Моринтех, с.41.

52. Демешко Г.Ф., Цимляков Д.Е. Место и тенденции развития скоростных судов в мировом судоходстве. Сборник докладов конференции «Моринтех-97», СПб.: ТОО-Моринтех.

53. Демешко Г.Ф., Цымляков Д.Е. Определение массы металлического корпуса скоростного двухкорпусного судна. /Сб. тезисов докл. конфер. «Корабелы 300-летию Санкт-Петербурга» 1998, с. 14-15.

54. Дормидонтов Н.К и др. Проектирование судов внутреннего плавания.: JI., -Судостроение, 1974.

55. Дрейнер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ. М.: Статистика, 1973, 391 с.

56. Дубровский В.А. Исследование технико-эксплуатационных качеств многокорпусных судов в обеспечение вариантного проектирования и оптимизации их раз-мерений. Докторская дисс. на соискание уч. степени доктора технических наук. СПбГМТУ, 1992.

57. Егоров Г.В. Выбор главных элементов сухогрузных и нефтеналивных судов смешанного «река-море» плавания.: Судостроение, 2004, №6.

58. Егоров Г.В., Методология обеспечения надежности и безопасности корпусов судов ограниченных районов плавания. Автореферат дисс. на соискание ученой степени доктора технических наук, Национальный университет кораблестроения имени адмирала Макарова, 2004.

59. Егоров И.Т., Соколов В.Т. Гидродинамика быстроходных судов. JL: Судостроение, 1971.

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

61. Ермолаев С.Г., Афрамеев Э.А., Тедер Л.А., Рабинович Я.С. Особенности гидродинамики быстроходных катамаранов. Судостроение, 1976, № 8.

62. Ефремов Н.А. Перспективное направление обновления флота. Вестник НГАВТ., вып.8, Нижний Новгород, 2004.

63. Зайков В.И. Торможение многовального судна. Проблемы динамики корабля. Л.: Судостроение, 1978.

64. Захаров И.Г. Теория компромиссных решений при проектировании корабля. Л.: Судостроение, 1987.

65. Изучение буксировочного сопротивления и качки быстроходного катамарана с крыльевым устройством и без него. Отчет по договору с НПО «Судостроение» /Руководитель В.А. Дубровский/, СПб, 1995.

66. Иконников В.В., Маскалик А.И. Особенности проектирования и конструкции судов на подводных крыльях. Л.: Судостроение, 1987.

67. Инструкция по нормированию габаритов судов и толкаемых составов. Горький, МРФ РСФСР, 1980,38 с.

68. Исследование мореходности катамарана по проекту 16220. Научно-технический отчет ЦНИИИ им. акад.А.Н. Крылова, вып. 33764, Л., 1991.

69. Исследование и оптимизация формы обводов катамарана. Проект 82060. Отчет МП «МАГДА» при СФ «Алмаз» по договору №18 с НПО «Судостроение», Л., 1992.

70. Карпов А.Б. Приближенные расчеты скорости судна и мощности его энергетической установки.- Судостроение, 1974, №4, с. 18-19.

71. Кацман Ф.М., Пустотный А.Ф., Штумпф В.М. Пропульсивные качества морских судов. Л., Судостроение, 1972.

72. Клепиков Н.П., Соколов С.Н. Анализ и планирование экспериментов методом максимума правдоподобия. М.: Наука, 1964, 183 с.

73. Кожина В. Проблемы ценообразования.-Речной транспорт (XXI) век, 2006, №1.

74. Колызаев Б.А., Косоруков А.И., Литвиненко В.А. Справочник по проектированию судов с динамическими принципами поддержания. Л.: Судостроение, 1980.

75. Корытов H.B. Скоростные катамараны "гибридных" типов.- Катера и яхты, 2000, № 174.

76. Корытов Н.В. Катамараны на подводных крыльях и воздушной подушке -Морской флот, 2002, № 1.

77. Корытов Н.В. Скоростные суда с необычными водометными установками.- Катера и яхты, 1999, № 167.

78. Кочаров М.А., Соколов В.П., Ермилкин А.П. Проектные особенности скоростных катамаранов. Сборник докладов конференции «Моринтех-99». - СПб.: ТОО-Моринтех.

79. Краев В.В. Экономические обоснования при проектировании морских судов. 2-е изд. Л.: Судостроение, 1981. 280 с.

80. Краснер И.А., Сахновский Б.М. A.c. 797945 СССР. Речное мелкосидящее судно. .-№2745676/27-11; Заявлено 04.04.79; Опуб. 23.01.81. Бюл. № 3// Открытия. Изобретения.-№ 3, 1981.

81. Круглов А.Д., Леви Б.З., Петров A.C., Шур С.Б. Скоростное судно-катамаран повышенной мореходности на 250 пассажиров. Л.: Судостроение, 1995, №4.

82. Крыжевич Г.Б. Вопросы рационального выбора материалов и полуфабрикатов для строительства больших высокоскоростных судов. СПб.: Морской вестник, 2005, №4.

83. Крылов А.Н. О волновом сопротивлении воды и о спутной волне. В кн.: Мои воспоминания.- Л.: Судостроение, 1979, с.364 -368.

84. Кузьмин A.C. Буксировочные и самоходные испытания модели кормовой секции теплохода для малых рек проекта PI43 (Отчет), вып.17757. Арх. № K-XVII-626. Предприятие п/я В-8662, Л., 1977, 46 с.

85. Леви Б.З. Пассажирские суда прибрежного плавания. Л.: Судостроение, 1975.

86. Логачёв С.И. Транспортные суда будущего. Л. Судостроение, 1976.

87. Логачев С.И., Чугунов В.В. Мировое судостроение. Современное состояние и перспективы развития. СПб.: Судостроение, 2000.

88. Логачев С.И. О технической конкурентоспособности транспортных судов. -СПб.: Морской вестник, 2004, №2 (10).

89. Любимов В.И. Определение главных размерений скеговых судов на воздушной подушке по пассажировместимости. В кн.: «Вопросы проектирования, прочности и динамики судов внутреннего плавания». Труды ГИИВТ, вып. 211, 1985 г., сЛ 59-173.

90. Любимов В.И. Комплексное обоснование технико-эксплуатационных характеристик и архитектурно-компоновочных параметров пассажирских скоростных судов. Автореферат дисс. на соискание уч. степени доктора технических наук. ВГАВТ, 1997.

91. Ляховицкий А.Г. Волновое воздействие скоростных транспортных судов на окружающую среду. Всесоюз. науч. техн. симпозиум. «Крыловские чтения», 1978, с.11-13.

92. Ляховицкий А.Г., Зорин М.П. Анализ результатов ходовых испытаний катамарана со сверхкритической скоростью в условиях мелководья. В кн. «Гидромеханические и технико-экономические качества судов речного флота», Труды ЛИВТ, вып. 168, 1980 г, с.48-54.

93. Ляховицкий А.Г., Петров А.Б. Определение энергии ограниченного водоема, вызванной трансформацией свободной поверхности при движении судна. Труды ЛИВТ, вып. 175, 1982, с. 42 50.

94. Ляховицкий А.Г. Специфические проблемы гидромеханики речных судов. Совершенствование ходовых, мореходных и маневренных качеств судов. Сб. НТО Судпрома, вып. 414,1985, с. 50 55.

95. Ляховицкий А.Г. Теория, методы расчета и выбор энергосберегающих гидромеханических комплексов судов внутреннего плавания. Дисс. на соискание уч. степени доктора технических наук. ЖИ, 1988.

96. Ляховицкий А.Г., Сахновский Э.Б. Проблемы проектирования скоростных катамаранов с подводными крыльями,- Сб. докладов научно-технической конференции «Моринтех-2001, СПб.: ТОО-Моринтех.

97. Ляховицкий А.Г., Сахновский Э.Б. Оценка ближнего волнового поля при оптимизации проектов скоростных катамаранов. Материалы юбилейной научно-технической конференции СПб ГМТУ, Санкт-Петербург, 2003.

98. Ляховицкий А.Г., Сахновский Э.Б., Сахновский Б.М. Проектирование скоростных катамаранов с подводными крыльями. Л.: Судостроение, 2005, № 2.

99. Лукашевич А.Б., Русецкий A.A. Основные этапы проектирования и создания судов на подводных крыльях и вклад ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова в эти работы. СПб.: Морской вестник, 2005, №4.

100. Мавлюдов М.А., Русецкий A.A., Садовников Ю.М., Фишер Э.А. Движители быстроходных судов (гидродинамический расчет). Л.: Судостроение, 1973.

101. Масеев М.Б., Блюмин В.И. Взаимодействие винта и корпуса туннельных кораблей.: М., Бюро научной информации ЦАГИ, 1957, вып. 139, 18 с.

102. Маскалик А.И. XX век и скоростные суда. СПб.: Морской журнал, 2000, №2.

103. Меглицкий А. Волны в канале от судов на подводных крыльях. Речной транспорт, 1967, №4.

104. Многокорпусные суда./Под редакцией В.А. Дубровского. Л.: Судостроение, 1978.

105. Мореходные качества судна пр.15220. № 15220.360060-023. НПО «Судостроение», Л, 1993.

106. Нестеров О.Л. Оптимизация характеристик сухогрузных судов смешанного река-море плавания с учетом вероятностных условий их работы. Дисс. на соискание уч. степени кандидата технических наук. ВГАВТ, 2005.

107. Нечаев Ю.И. Остойчивость судов на попутном волнении, Л.: Судостроение, 1975.

108. Никитин Г.С., Сахновский Б.М. A.c. 1321630 СССР. Несамоходное судно.-№3876541/27-11; Заявлено 01.04.85; Опуб. 07.07.87. Бюл. № 25// Открытия. Изобретения.^ 25,1987.

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

110. Николаев В.А. Обоснование методики оптимизационного проектирования скоростных пассажирских катамаранов. Дисс. на соискание уч. степени кандидата технических наук. СПбГМТУ, 2003.

111. Новосельцев Б.Ф., Ефремов H.A., Воронцов В.М., Поспелов В.И. Внутренний водный транспорт России.- М.: 2006, 224с.

112. Ногид Л.М. Проектирование морских судов. Выбор показателей формы и определение мощности энергетической установки проектирования судна. Л.: Судостроение, 1976, 206 с

113. ОАО «Морской завод «Алмаз». Судостроение. 2000, № 6.

114. ОАО «Морской завод «Алмаз». Судостроение. 2002, № 3.

115. Павленко В.Г. Элементы теории судовождения на внутренних путях. М., Транспорт, 1964, ч.2; 1971, ч.З.

116. Павленко В.Г., Сахновский Б.М. О закономерностях распределения глубин равнинных рек.- Труды НИИВТ, 1980, вып. 152, с. 7 19.

117. Павленко В.Г., Сахновский Б.М. Обоснование расчетной глубины при проектировании движителей.- Речной транспорт, 1982, № 2, с. 32 33.

118. Павленко В.Г., Сахновский Б.М., Врублевская Л.Н. Грузовые транспортные средства для малых рек. Л.: Судостроение, 1985.

119. Павленко В.Г. и др. САПР речных судов. Подсистема «Ходкость и движители». Задача «Расчет сопротивления», НИИВТ, 1986.

120. Пашин В.М. Некоторые тенденции и направления в создании морских судов на подводных крыльях и судов на воздушной подушке. Всесоюзная научно-техническая конференция по малотоннажному судостроению, вып. 79, 1966.

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

122. Пашин В.М. Оптимизация судов. Л.: Судостроение, 1983. 296 с.

123. Пашин В.М. Содружество фундаментальной и прикладной наук путь в реализации наукоемких прорывных технологий в судостроении. Инновации, 2000, №3-4 (30-31).

124. Полунин A.M. Определение безопасных режимов движения речных судов по мелководью. Новосибирск. Зап. Сиб. кн. изд-во, 1965.

125. Поспелов В.И. Выбор на ЭВМ оптимальных элементов грузовых судов внутреннего плавания. Л.: Судостроение, 1978.

126. Поспелов В.И., Поспелова О.И., Роннов Е.П. Методика оптимизации характеристик буксиров-толкачей и большегрузных составов. Труды ГИИВТа, Вып.192, 1982 г, с.189-199.

127. Потапов О.Ф., Старобинский В.Б. Особенности расчета продольной качки судов смешанного плавания. Труды ЛИВТ, вып.168, Л.: Транспорт, 1980.

128. Правила плавания по внутренним водным путям РФ. М.: Транспорт, 1995.

129. Правила классификации и постройки морских судов. Российский Морской Регистр Судоходства, СПб, 2003.

130. Правила классификации и постройки высокоскоростных судов» Бюллетень дополнений и изменений №1 (часть II. «Конструкция и прочность корпуса») PC, изд. 2000.

131. Правила классификации и постройки судов внутреннего плавания. Российский Речной Регистр, т. 2 и 4, М. 2002.

132. Проведение модельных испытаний т/х проекта 82060. Техническая справка ЛКИ по теме 1-4-1-Х-102 /Руководитель A.A. Лузянин/, Л., 1992.

133. Разуваев В.Н. Разработка моделей и алгоритмов для анализа характеристик пассажирских судов на подводных крыльях в исследовательских стадиях проектирования. Дисс. на соискание уч. степени кандидата технических наук. ЛКИ, 1979.

134. Разуваев В.Н. Влияние архитектурно конструктивной компоновки быстроходных судов на структуру их нагрузки. / Труды ЛКИ: Проектирование судов, 1980, с. 127-132.

135. Разуваев В.Н. Обеспечение конкурентоспособности морской техники на начальных этапах проектирования. СПб.: Морской вестник, 2002, №2.

136. Разуваев В.Н. Царев Б.А. Логико-математическая модель оптимизации судна на подводных крыльях. /В кн.: Архитектура и проектирование судов. Владивосток, ДВГУ, 1977, вып. 1, с. 80-85.

137. Роннов Е.П. Исследование влияния относительной длины воздушной подушки на проектные характеристики скеговых СВП. Автореферат дисс. на соискание уч. степени канд. технических наук. ГИИВТ, 1974.

138. Роннов Е.П. Расчет характеристик остойчивости грузовых судов внутреннего плавания на ранних стадиях проектирования. В кн.: «Вопросы проектирования, прочности и динамики судов внутреннего плавания». Труды ГИИВТ, вып. 211, 1985 г., с.151-158.

139. Роннов Е.П. Основы оптимизационного проектирования грузовых судов внутреннего и смешанного плавания. Дисс. на соискание уч. степени доктора технических наук. ЖИ, 1990.

140. PI04-07-3. Отчет по натурным испытаниям головного т/х пр. Р 104 "А.Угловский", ЦТКБ МРФ, Ленинград, 1975.

141. Руководство по расчету и проектированию гребных винтов судов внутреннего плавания. Л.: Транспорт, 1977.

142. Руководство по теплотехническому контролю серийных теплоходов. М.: Транспорт, 1980.

143. Русецкий A.A. Снижение сопротивления судов: проблемы и перспективы. -СПб.: Морской вестник, 2004, №2 (10).

144. Русецкий A.A. Крылатые корабли. СПб.: Морской журнал, 2000, №2.

145. Савинов Г.В. Методология оптимизационного проектирования морских судов на основе многоуровневых математических моделей и методов активного диалога. Автореферат дисс. на соискание уч. степени доктора технических наук. ЛКИ, 1998.

146. Савинов Г.В., Царев Б.А. Оптимизационные математические модели проектирования судов и пути совершенствования методологии их анализа. СПб.: Морской журнал, 2000, №2.

147. Сандлер Л. Б. Взаимодействия комплекса винт-насадка с корпусом тоннельного судна в условиях глубокой воды и мелководья. Труды НИИВТ, 1974, вып.96, с.60-72.

148. Сахновский Б.М. Выбор главных размерений и элементов туннельной кормы речных судов внутреннего плавания.- В кн.: Передовой опыт и новая техника, 1977, вып. 8(44), с.22-28.

149. Сахновский Б.М. Закономерности распределения глубин судового хода малых рек Сибири.- В кн.: Теория и проектирование судов речного флота, Сб. трудов ЛИВТ. Л., 1977, с.85-95.

150. Сахновский Б.М. Статистический анализ главных размерений корпуса и элементов туннельной кормы судов внутреннего плавания,- В кн.: Теория и проектирование судов речного флота, Сб. трудов ЛИВТ. Л., 1977, с.96-110.

151. Сахновский Б.М. Анализ методов расчета комплекса винт-насадка мелкосидящих речных судов.- В кн.: Теория и проектирование судов речного флота, Сб. трудов ЛИВТ. Л., 1977, с.111-120.

152. Сахновский Б.М. Экономические качества мелкосидящих судов. Речной транспорт, 1979, № 10, с. 33-34.

153. Сахновский Б.М. Исследование и разработка экономико-математической модели проектирования системы «корпус-двигатель-движитель» мелкосидящих речных судов. Дисс. на соискание уч. степени канд. техн. наук. ГИИВТ, 1979.

154. Сахновский Б.М. Исследование и оптимизация характеристик и режима работы пропульсивного комплекса мелкосидящих судов.- Труды ЛИВТ, 1981, вып. 172, с.54-60.

155. Сахновский Б.М. Основные направления повышения пропульсивных качеств речных судов. В кн.: Водным магистралям страны/ Под ред. Ю.Н. Горбачева. -.Л: Судостроение, 1985, с. 164-171.

156. Сахновский Б.М. Оптимизация движителей речных судов. Речной транспорт, 1982, №4.

157. Сахновский Б.М. РД 212.0079-78. Требования к проектированию и изготовлению гребных винтов. Российский государственный концерн речного флота. М.: Транспорт, 1991, 74 с.

158. Сахновский Б.М. Отчет о НИР (тема VIII-1.2.4/86-120) «Исследовать и разработать оптимальные гребные винты из стали повышенной прочности с переменным по радиусу шагом и программу их расчета на ЭВМ», НПО «Судостроение», Л, 1987, с.76.

159. Сахновский Б.М. Исследование ходкости обстановочного теплохода пр. 81610. Отчет по заказу НПО «Речпорт». ОАО «Инженерный центр судостроения», С-Петербург, 1989,36 с.

160. Сахновский Б.М. Отработка пропульсивного комплекса грузового теплохода для Волжского бассейна. Отчет по научно-технической договору №81820. ОАО «Инженерный центр судостроения», С-Петербург, 1990,20 с.

161. Сахновский Б.М. Разработка схемы проведения эксперимента. Отчет по НИР (тема 24-111) «Исследование устойчивости на курсе крупнотоннажной баржи». /Руководитель Яцук Ю.В./; СПГУВК, С-Петербург, 2004, с. 3-8.

162. Сахновский Б.М. Особенности оптимизационного обоснования характеристик судов с учетом доминирующих факторов эксплуатации.-Труды СПбГМТУ, СПб, 2006.

163. Сахновский Б.М. Особенности постановки задачи проектного обоснования оптимальных элементов и характеристик судов с учетом доминирующих факторов эксплуатации. Сб. докл. СПб.: Изд-во СЗТУ, 2006, с.252-257.

164. Сахновский Б.М. Математическая модель для оптимизационного проектирования кормовой оконечности речных судов. Сб. докл.-СПб.: Изд-во СЗТУ, 2006, с.366-373.

165. Сахновский Б.М. Пропульсивные качества скоростных катамаранов. СПб.: Морской вестник, 2006, №3, с.97-102.

166. Сахновский Б.М. Проектные характеристики пропульсивных комплексов скоростных судов. Сборник трудов Международного семинара «Исследование, проектирование и техническая эксплуатация судовых ДВС», СПб, СПГУВК, 2006.

167. Сахновский Б.М. Прогнозирование мощности главных двигателей при проектном обосновании характеристик скоростных судов.- Судостроение, 2006, № 5, с.17-21.

168. Сахновский Б.М., Никитин Г.С., Павленко В.Г. A.c. 1063692 СССР. Мелкосидящее судно.- №3502373/27-11; Заявлено 20.10.82; Опуб. 30.12.83. Бюл. № 48// Открытия. Изобретения.- № 48, 1983.

169. Сахновский Б.М., Румянцев Е.Я., Никитин Г.С., Лаппо Ю.С. A.c. 1276558 СССР. Туннельная корма речного судна.- №3839398/27-11; Заявлено 09.01.85; Опуб. 15.12.86. Бюл. № 46// Открытия. Изобретения.-№ 46, 1986. (81290 и т. д).

170. Сахновский Б.М., Тихомиров A.A. Опыт проектирования движителей речных судов. -В кн.: Вопросы гидродинамики, прочности и проектирования судов речного флота: Сборник науч. Трудов ЛИВТ. Л., 1989, с.98-108.

171. Сахновский Б.М., Сахновский Э.Б. Оценка нагрузки масс скоростных катама-ранов//Современные технологии в кораблестроительном образовании, науке и производстве: Материалы конференции, посвященной памяти В.М.Керичева. С. 110-117. Нижний Новгород, 2002.

172. Сахновский Б.М., Сахновский Э.Б. Экспериментальное исследование ходкости традиционных и «гибридных» скоростных катамаранов. Труды ННТУ, том 46, Нижний Новгород, 2004, с.30-39.

173. Сахновский Б.М., Сахновский Э.Б. Методика оценки эффективности элементов гидродинамической разгрузки корпуса при проектировании скоростных катамаранов. Вестник НГАВТ., вып.8, Нижний Новгород, 2004.

174. Сахновский Б.М., Черноситова Л.А. Результаты оптимизации гребных винтов. «Речной транспорт», 1983, №1.

175. Сахновский Э.Б. Проектная оценка эффективности оборудования скоростного катамарана элементами гидродинамической разгрузки корпуса. СПб.: Морской вестник, 2003, №4.

176. Сахновский Э.Б. Разработка методики проектного обоснования скоростных катамаранов с подводными крыльями. Дисс. на соискание уч. степени кандидата технических наук. СПбГМТУ, 2005.

177. Семенова-тян-Шанская В.А. Некоторые аспекты применения носовых бульбов на современных судах зарубежной постройки. «Судостроение за рубежом», 1982, №Ц (191), с.3-18.

178. Сиротина Г.Н. Об определении остаточного сопротивления грузовых судов внутреннего и смешанного плавания при расчете энерговооруженности судна и оптимизации его элементов. ТрудыГИИВТа, Вып.192, 1982 г, с.135-148.

179. Скоростной катамаран-перспективное судно для пассажирских перевозок в Москве. Речной транспорт (XXI век), 2005, №6.

180. Соколов В.П. Разработка методики проектирования скоростных многокорпусных судов, сочетающих статическое и динамическое поддержание. Дисс. на соискание уч. степени кандидата технических наук. СПбГМТУ, 2005.

181. Справочник по серийным речным судам. Том 1-10: Москва, 1972.2000 г.

182. Справочник по строительной механике корабля / Бойцов Г.В., Палий О.М., Постнов В.А., Чувиковский B.C./ В трех томах. Том 1- Судостроение, 1982, 376 с.

183. Справочник по теории корабля./Под редакцией. Я.И. Войткунского, Л.: Судостроение, 1985.

184. Степанюк Е.И., Чудновский A.M. Анализ существующих методов расчета движительного комплекса винт-насадка. Труды ЛИВТ, 1963, вып.45, с. 27-43.

185. Суслов А.Н. Геометрическое моделирование в системах проектирования и эксплуатации судна. Диссертация доктора т.н. 05.08.03.Л. ЛЕСИ, 1998, 254 с.

186. Терпигорев К. «Капитан Корсак» скорость и комфорт. - СПб.: Морской клуб, 1996, №2.

187. Тихомиров А.П., Келим Б.И., Никитин Г.С., Сахновский Б.М., Горбунов Ю.В., Гофман А.Д. A.c. 1011459 СССР. Рулевое устройство судна.-№3301691/27-11; Заявлено 15.06.81; Опуб. 15.04.83. Бюл. № 14// Открытия. Изобретения.-№ 14, 1983. (Р 45Б ).

188. Турбал В.К. и др. Проектирование обводов и движителей морских транспортных судов. Л.: Судостроение, 1983.

189. Фомин В.Г. Оптимальные скорости грузовых теплоходов при движении по рекам с ограниченными глубинами. Труды ЦНИЭВТ, 1972, вып. 92, с. 86-109.

190. Фомкинский Л.И. Методика тяговых расчетов при обосновании речного флота. Труды ЦНИИЭВТ, 1972, вып.92, с. 86-109.

191. Холодилин А.Н., Трунин В.К. Гидродинамические задачи мореходности и стабилизации судна на волнении. СПб, 1993,218 с.

192. Хоренко В.И. Автоматизация расчетов ходкости на основе математических моделей. Л.: Судостроение, 1977,44 с.

193. Хохлов Е.А. Анализ состояния скоростного пассажирского флота и эффективность его использования. Вестник ВГАВТ. 2004, №11, с.200-203.

194. Храбров И.А. Определение расчетной скорости движителей судна с переменными условиями плавания. Труды ЛИВТ, 1982, вып. 175, с. 54-59.

195. Царев Б. А. Методология оптимизационного проектирования судов с доминирующими функциональными подсистемами. Дисс. на соискание уч. степени доктора технических наук, ЖИ, 1988.

196. Царев Б.А. Оптимизационное проектирование скоростных судов. — Л., Изд. ЖИ, 1988.

197. Царев Б.А. Формирование логико-математических моделей при оптимизации судов / Труды НКИ: Автоматизированное проектирование судов и судовых устройств., 1990, с. 105-114.

198. Царев Б.А. Пути обеспечения конкурентоспособности проектных решений. СПб.: Морской вестник, 2005, №4.

199. Царев Б.А., Соколов В.П. Проектные аспекты гидродинамического совершенствования скоростных судов. СПб.: Морской вестник, 2002, №1.316

200. Шауб П.А., Никольский В.И. Особенности формирования математическоймодели судна с позиций САПР-Судостроение, 1984, №5, с.8-9.

201. Шварев Ю.В. Об эффективности использования танкеров нового поколения типа река-море. СПб.: Морской журнал, 2000, №2.

202. Шляхтенко А.В. Проектные аспекты создания и направления развития малых высокоскоростных боевых кораблей и катеров. СПб.: Морской вестник, 2003, №4.

203. Штумпф В.М. Практические пути совершенствования формы обводов перспективных транспортных судов. Сб. Проблемы прикладной гидромеханики судна. Д., Судостроение, 1975, с.32-53.

204. Экономическое обоснование проектных решений: Пособие для конструктора-судостроителя: Справочник/ Н.И. Третников и др.; Под общей ред. Н.П. Лю-бушкина-Л.: Судостроение, 1990. 216 с.

205. Юмин Н.А. Обоснование оптимального режима работы буксирных судов. Труды НИИВТа, вып. 118, Новосибирск, 1975, с.63-76.

206. Allen R., Clements R. Ship Wash Impact Management. FAST 2001 Papers, Vol.1, RINA, 2001

207. Arii Т., Miyata H, Kawaguchi H.,Hatta K. Development of a Foil-Assisted Catamaran "SUPERJET-30", FAST93, v.l.pp 295-304.

208. Bolt E. Fast Ferry Wash Measurement and Criteria. FAST 2001 Papers, Vol.1, RINA, 2001

209. Bayer L.A. American river towboats.- International Shipbuilding Progress, 1959, 6, №63. p. 12-17.

210. Christopoulos В., Latorre R. The river towboat hull and propulsion.- Marine Technology, 1983,v.20, №.3, p.p. 209-226.

211. Cassella P., Miranda S., Pensa C., Russo Krauss G. Comparison between catamarans and monohull resistance characteristics. Труды МСГС посвященной 85-летию со дня рождения А.М.Басина., С-Петербург, 1995.

212. Day А.Н., Doctors L J. Concept Evaluation for High Speed Low - Wash Vessels. FAST 2001 Papers, Vol.1, RINA, 2001

213. Doctors L.J. et al. Focussing the Wave Wake System of High - Speed Marine Ferry. FAST 2001 Papers, Vol.1, RINA, 2001

214. Doyle R. et al. A Study of Fast Ferry Wash in Shallow Water . FAST 2001 Papers,

215. Dubrovsky V., Lyakhovitsky A. Multi-Hull Ships. Backbone Publishing Company, USA, 2001,495 p.

216. Fairlie-Clarke A.C. Regression analysis of ship data. International Shipnuilding Progress, 1975, 22, N251, p, 227-250.

217. Feldtmann M. Early assesment limits wake wash effects. Speed at Sea, February 2001, p. 12-15.

218. Gerritsma Ir.J. Sustained sea speed. 12 IT T C, Proc., Seakeeping Committee, Appendix VIII.

219. Gorbachev Y.N., Sachnowsky B.M. Propulsionskomplex der Flußschiffe, die iür den Betrieb bei verschiedenem Tiefgang bestimmt sind. Binnenschiffahrt-ZfB Nr.21 -November 1992.

220. Grothues-Spork. Ablosungserscheinungen an volligen Hinterschiffen. Schiff und Hafen, 1976,28, N8, p. 701-704.

221. Hitachi delivers Superjet-30 foil assisted catamarans. Fast Ferry International, Ju-nuary-February 1994, p.57-59.257. "High Speed Surface Craft", 1987, v.26, No.2. p.34-36.

222. Holtrop I., Mannen G. An Approximate Power Prediction Method. Int. Shipb.Progress, v.29. №335, 1982, p.p. 166-170.

223. Hoppe K-G. Perfomence Evaluation of High Speed Surface Craft with Reference to the Hysucat Development, Fast Ferry International, January-February and April, 1991.------— 318

224. Hoppe K-G. Optimization of Hydrofoil-Supported Planing Catamarans. FAST95, Lubeck-Travemunde, 1995.

225. Hoppe, K.G. Recent applications of hydrofoil supported catamarans. Fast Ferry International, September, 2001.

226. IMO High-Speed Craft Code. London, 1995.1.ternational Conference on High Performance Marine Vehicles, p. 92-101,1999.

227. Kahy O., Novae I. An experimental stady on the hydrodynamic performances of a fast hybrid catfoil ship. Inter. Symp. On Ship Hydr., ISSK 95, St. Petersburg, 1995, p.373-380.

228. Karayannis T., Molland A.F., Williams Y.S. Desing Date for High-Speed Vessels. FAST"99, Seattle, USA, 1999, p.605-615.

229. Karayannis T., Molland A.F. Technical and economic investigations of fast ferry operations, FAST03, Ischia, Italy, 2003, p.21-28.

230. Karppinen T. Criteria for Seakeeping Perfomance Prediction, VIT, ESPOO, 1987.

231. Katamaran-Reederei Bodensee GmbH. Internet: www. bodensee-katamaran. de.

232. Kent J.L. Ships in rongh waves. London, Tromas Nelson and Sons Ltd., 1958.

233. Kihara K. Ditstl Driven Fully Submerged Hydrofoil Catamaran: Mitsubishi SuperShuttle 400, the "Rainbow". FAST93, v.l pp. 139-150.

234. Koushan K. et al. Experimental and Theoretical Investigation of Wake Wash. FAST 2001 Papers, Vol.1, RINA, 2001

235. Kvaerner Fjellstrand delivers first two 35m Foilcats. Fast Ferry International, Jule-August 1995, p.21,22.

236. Lyakhovitsky A.G., Sakhnovsky E.B. Design Date for High Speed Catamarans. ISC'2002 Proceedings, Section A, St.-Petersburg, 2002, p.95 - 102.

237. Migeotte,G., Hoppe, K.G., Kornev, N. (2001) Desing and Efficiency of Hydrofoil Assisted Catamarans //Fast 2001, Papers, Vol. Ill, p.41-54.274. «Medium speed» ferry first in Australia. Ship and Boat Int. 2004, May-June, c.36-37.

238. Morye releases details of 30m foil assisted catamaran design. Fast Ferry Interna-ional, June 2000, p.7.

239. Pavlov, S.D., Prodnicov, S.A., Norrstrand, C., Eriksson H., 'Means and Method for )ynamic Trim of a Fast, Planning or Semi-Planning Boathulf, International Patent Pub-ication Number: WO 96/20105, 1996.