УДК: 629.5.022.25
Ніколаєнко О.С., Бойко А.П., Бондаренко О.В., Бондаренко Г.О.
ВИБІР ПРОЕКТНИХ ХАРАКТЕРИСТИК НАУКОВО-ДОСЛІДНИХ СУДЕН ЗМІННОЇ ОСАДКИ
Національний університет кораблебудування, м. Миколаїв
The analysis of main characteristics of research vessels is considered. A mathematical model and model of operation of small waterplane area twin hull ships with the variable draft is developed.
Keywords: research vessel, optimization, SWATH ship, variable draft ship, genetic algorithms
Проведено аналіз проектних характеристик науково-дослідних суден. Розроблено математичну модель та модель функціонування судна з малою площею ватерлінії змінної осадки.
Ключові слова: науково-дослідне судно, оптимізація, СМПВ, судно змінної осадки, генетичний алгоритм
Розробка проекту науково-дослідного судна (НДС) вимагає проведення всебічного дослідження з формування концепції самого судна та технічного завдання на його проектування. Значну увагу слід звернути на оцінку економічної ефективності та безпеку судна та персоналу.
Аналіз характеристик НДС показує, що є декілька варіантів їх архітектурно-конструктивних типів: однокорпусне, катамаран, судно з малою площею ватерлінії (СМПВ). У більшості випадків НДС – однокорпусні, проте зараз зросла зацікавленість до НДС з малою площею ватерлінії. До таких суден належать: "Kilo Moana" (2002, США), "Ferdinand R. Hassler" (2009, США), "Shiyan-1" (2009, Китай), "Planet" (2003, Німеччина) тощо. СМПВ більш стійкі при хитавиці, що дозволяє проводити дослідження навіть у штормову погоду. Високі морехідні якості забезпечуються малими водотоннажними об’ємами в районі ватерлінії, а також збільшеними, майже у два рази, власними періодами качки. Мала площа діючої ватерлінії призводить до незначних збурюючих сил і моментів у широкому діапазоні частот качки. Їх площа палуб, що припадає на одиницю водотоннажності, набагато більша ніж у однокорпусних суден. Проведені в США та інших країнах дослідження показали, що внутрішній об'єм всіх приміщень СМПВ приблизно відповідає тому ж об'єму традиційного судна в 1,4 рази більшої водотоннажності. Крім того, за однакової водотоннажності СМПВ мають в півтора-два рази більшу площу палуб, ніж однокорпусне судно з традиційною формою корпусу [1].
Для України з урахуванням потенційних можливостей основних замовників доцільним є побудова невеликого науково-дослідного судна з високими морехідними якостями. Виходячи з того, що СМПВ еквівалентне за качкою та морехідним якостям з однокорпусним НДС у 5...15 разів більшої водотоннажності, цей тип судна може розглядатися як найбільш перспективний. Для усунення головного недоліку СМПВ – великої осадки доцільно застосувати концепцію судна змінної осадки [2]. На сьогоднішній день побудовано всього декілька таких суден. Тому задача вибору проектних характеристик СМПВ змінної осадки є досить актуальною.
Таким чином, метою даної роботи є постановка та вирішення задачі оптимального проектування НДС змінної осадки.
Аналіз публікацій за даною тематикою показує практично повну відсутність наукових статей. У тій невеликій кількості робіт [2–4] які стосуються суден змінної осадки, як правило, розглядаються основи концепції судна змінної осадки і не наводяться дані з вибору проектних характеристик.