Обоснование и разработка новых технических решений по судам смешанного плавания

• Автор: Лобастов, Валерий Павлович
• Шифр специальности: 05.08.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 29 с. : ил.; 30х21 см

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ
Речной транспорт России, являющийся составной частью транспортного комплекса, исторически занимал одно из ведущих мест в обслуживании крупных промышленных центров страны.
Важное место принадлежит речному транспорту и во внешнеторговых связях России. Ежегодно судами смешанного "река- море" плавания перевозятся грузы в более 600 портов 30 стран Европы, Азии, Африки и Японии.
Преимущества судов смешанного плавания оказались .настолько существенными, что несмотря на падение объема перевозок за последние пять лет речным транспортом в 4 раза, морским транспортом - почти в 1,5 раза, объемы загранперевозок судами смешанного плавания за тот же период возросли на 15 %.
Однако, сложившиеся структура флота и архитектурно-конструктивные решения эксплуатирующихся судов практически исчерпали возможности существенного повышения эффективности работы судов внутреннего и смешанного плавания.
В этих условиях поиск технических и технологических решений, позволяющих существенно снизить затраты отечественных судоходных компаний на приобретение судов рассматриваемого класса и их эксплуатацию, является одним из главных путей завоевания рынка, а на первом этапе - его удержания.
К таким перспективным решениям, позволяющим осуществлять внешнеторговые перевозки с издержками, значительно меньшими, чем обеспечивают традиционные суда смешанного плавания, прежде всего относятся: совершенствование
конструкций судов в направлении создания флота смешанного плавания повышенной грузоподъемности; создание прогрессивной транспортно-технологической системы на основе использования толкаемых составов смешанного плавания.
Таким образом, вопросы обоснования и разработки новых проектно-технических решений в направлении повышения конкурентноспособности судов смешанного плавания являются весьма актуальными.
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ
Целью диссертационной работы является:
повышение технологичности, улучшение основных эксплуатационных характеристик грузовых судов смешанного "река-море" плавания и создание методических основ проектирования толкаемых составов.смешанного плавания
Для достижения поставленной цели потребовалось решить совокупность следующих основных задач:
выполнить исследования и разработать конструктивные мероприятия, связанные с наиболее рациональными решениями по материалоемкости, технологичности, коэффициенту утилизации, и разработать на их базе проекты буксирных, несамоходных и самоходных судов ( в первую очередь, нефтеналивных );
выявить и проанализировать специфические особенности толкаемых составов смешанного плавания;
разработать основные принципы формирования типоразмерного ряда несамоходных секций толкаемых составов смешанного плавания с учетом их специфических особенностей эксплуатации в реке и выбора главных размерений грузовой и энергетической секций состава;
создать методологию системного подхода к проектированию толкаемых составов смешанного плавания, включающую: выбор сцепного устройства и места расположения его по длине состава, принципы компоновки и выбор архитектурноконструктивного типа;
произвести по материалам модельных, полунатурных и натурных испытаний анализ экспериментальных и расчетных данных по определению усилий в сцепе и дополнительного изгибающего момента в корпусе баржи толкаемого состава смешанного плавания;
выявить основные особенности формирования обводов корпусов грузовой и энергетической секций состава;
разработать уточнения к нормативным требованиям по расчетам остойчивости толкаемого состава смешанного плавания при плавании на тихой воде и на волнении.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
При выполнении диссертационной работы был использован системный анализ данных, полученных при проведении экспериментальных исследований на базе модельных и полунатурных испытаний, в которых автор принимал участие как исполнитель работ по теме и как технический руководитель экспериментов. Обоснование типо-размерного ряда модульных секций выполнено на основе математического моделирования и решения задачи оптимизации элементов и характеристик этих судов. При формировании по результатам экспериментальных исследований нормативных требований и практических рекомендаций по проектированию судов и толкаемых составов смешанного плавания использованы основополагающие труды ведущих ученых в области проектирования В.В. Ашика, A.B. Бронникова,
Н.К. Дормидонтова, Л.М. Ногида, В.М. Пашина и др.
Бьл произведен также анализ имеющихся экспериментальных данных по качке, волновым нагрузкам, ходкости и мореходности толкаемых составов на морском волнении, полученных специалистами ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылова, ЦНИИМФа, ЛКИ, ЛИВТа, НПО "Судостроение", НПО "судоремонт", а также выполнен анализ трудов ведущих ученых в области теории корабля, строительной механики, проектирования и конструкции корпуса, посвятивших свои работы толкаемым составам: Г.А. Алчуджана, В.В. Ашика, Ю.Л. Беляка, Б.В. Богданова, Г.И. Ваганова, В.И. Горбунова, В.Б. Жинкина, A.B. Крулева, Е.В. Лабзина, Ю.А. Нецветае-ва, В.Г. Павленко, Д.М. Ростовцева, Н.Ф. Сторожева, А.М. Фролова, В.Н. Шаца, С. Накамуры, Флетчера и др.
НОВЫЕ НАУЧНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Разработаны новые конструктивно-технические решения, которые нашли отражение при создании базовых проектов судов нового конструктивного исполнения, и защищены свидетельствами на промышленный образец.
Выявлены специфические особенности толкаемых составов смешанного плавания и исследовано влияние их проектных характеристик на параметры качки, волновые нагрузки, сопротивление движению.
Разработаны рекомендации по выбору главных размерений секций состава, нормативные требования по соотношению их главных размерений, взаимосвязи расчетной длины и осадки.
Разработаны рекомендации по выбору архитектурно-конструктивного типа секций состава и принципам их компоновки.
Обоснована практическая методика расчета усилий в сцепном устройстве толкаемых составов смешанного плавания.
Определены основные особенности формирования обводов корпусов секций состава.
Разработаны рекомендации по дополнительным условиям к расчетам остойчивости состава на тихой воде и на волнении.