Проектирование судов

При определении основных элементов проектируемого судна, а также при их корректировке, производимой для улучшения каких-либо характеристик, необходимо учитывать взаимосвязь элементов судна с его ходовыми характеристиками. Обычно задача ставится следующим образом – выбрать элементы судна, обеспечивающие при прочих равных условиях минимальную потребную мощность СЭУ. Для выполнения этих требований, необходимо учесть сопротивление движению судна, действие его движителя и взаимодействие системы КДД – «корпус, двигатель, движитель».

Детальным исследованием этих вопросов занимается гидромеханика и теория корабля, а в ТПС используются основные положения этих исследований с акцентом на физической стороне рассматриваемых явлений. Это позволяет выявить взаимосвязь элементов судна с величинами, характеризующими его пропульсивные качества, опуская частные вопросы существенные с точки зрения гидромеханики, но менее важные для ТПС.

Закономерности, связывающие величину сопротивления движения и элементы судна, отличны в разных диапазонах чисел Фруда Fr.

.

где υ – скорость судна, м/с, g – ускорение свободного падения.

Выделяется три категории судов, соответствующих различным диапазонам Fr: тихоходные суда с Fr ≤ 0,25, среднескоростные с Fr = 0,25 – 0,35 и быстроходные с Fr >0,35. Для современных судов характерными являются следующие значения Fr:

- универсальные сухогрузные суда 0,17 – 0,26

- танкеры и балкеры 0,13 – 0,22

- пассажирские суда и паромы 0,23 – 0,35

- буксиры и промысловые суда 0,25 – 0,35

- корабли 0,25 – 0,60

Уменьшение Fr для танкеров и балкеров обусловлено увеличением их размеров по сравнению с сухогрузами. Теми же причинами, но с обратным знаком обусловлено увеличение Fr для буксиров и промысловых судов. У пассажирских судов и боевых кораблей причиной роста Fr является значительное увеличение скорости хода.

• Характеристики формы судна. Строевые. Смоченная поверхность
• Основы расчета потребной мощности энергетической установки
• Определение мощности по двухкомпонентным формулам
• Взаимосвязь элементов судна и составляющих сопротивления
• Влияние элементов судна на полное сопротивление
• Предварительный выбор параметров формы корпуса
• Выбор относительной длины
• Заострение средней ватерлинии
• Положение центра величины. Положение наиболее полного шпангоута
• Заострение оконечностей. Протяженность цилиндрической вставки
• Форма обводов оконечностей судна
• Построение теоретического чертежа
• Аффинное перестроение теоретического чертежа прототипа
• Интерполяционный способ построения теоретического чертежа
• Перестроение чертежа прототипа на основании строевой по шпангоутам проекта
• Построение поверхности по единому аналитическому выражению
• Удифферентовка и балластировка судна
• Способы удифферентовки судна
• Балластировка судна
• Определение количества балласта и размещение его по судну
• Методика проектирования
• Метод последовательных приближений
• Метод вариаций
• Оптимизация проекта
• Критерии эффективности проекта
• Оптимизация состава флота и характеристик проектируемых судов
• Оптимизация характеристик судов, указываемых в задании на проектирование