В данной работе рассматриваются модели состояний системы обеспечения автономной проводки и швартовки судов и ее ключевого компонента — буксира-автомата. Исследование направлено на анализ функционирования системы обеспечения автономной проводки и швартовки судов, определение возможных режимов работы и условий переходов между состояниями, а также выявление факторов, влияющих на эффективность выполнения операций в акватории порта. Для формализации логики работы системы и ее компонентов используются графы состояний, описывающие возможные состояния, переходы между ними и внешние воздействия. Особое внимание уделяется интеграции автономных буксиров-автоматов, систем автономной швартовки и других автоматизированных решений в рамках единой системы. Разработанные модели служат инструментом для глубокого понимания внутренних процессов системы, а также позволяют выявить узкие места и потенциальные риски, что создает основу для дальнейшего совершенствования технологий автономного судовождения. Результаты работы соответствуют современным международным трендам и национальной стратегии Российской Федерации в области модернизации морской отрасли.

В работе рассматривается нормативная база ИМО по оценке интенсивности выбросов парниковых газов (ПГ) на протяжении жизненного цикла для различных видов судового топлива, в том числе биотоплива, в целях снижения показателя эксплуатационной углеродоемкости судна CII. Целью исследования является анализ положений этих документов, главным образом Руководства ИМО по оценке интенсивности выбросов ПГ на протяжении жизненного цикла для всех видов судового топлива, существующих и разрабатываемых требований конвенции МАРПОЛ и других связанных документов, которые будут определять основные направления развития не только международного судоходства, но и судостроительной науки и техники в ближайшие годы и десятилетия. Задачей исследования стало определение основных принципов учета выбросов парниковых газов от судовых топлив, выявление критериев экологичности судового топлива, порядка учета выбросов парниковых газов при использовании судового топлива на всем жизненном цикле в целях реализации соответствующих требований МАРПОЛ.

В условиях изменения маршрутов поставки арктической нефти, вызванного геополитическими факторами, значительно возросла актуальность развития Северного морского пути как круглогодичной транспортной артерии. Целью исследования является оценка влияния ледового класса судов и условий их эксплуатации на экономические показатели транспортировки нефти по Северному морскому пути. Методы исследования основаны на математическом моделировании годовой эксплуатации наливных судов. Новизна исследования заключается в учете сценариев ледовых условий, а также в сравнительном анализе перевозок с перевалкой и без нее. В статье представлена модель годовой эксплуатации наливных судов ледовых классов для транспортировки нефти в Азию, учитывающая ледовые и навигационные условия, характеристики маршрута и скоростные параметры судов. На основе модели рассчитаны эксплуатационные затраты на транспортировку нефти по Северному морскому пути наливными судами всех арктических ледовых классов, а также конвенциональными судами по Южному морскому пути. Определены капитальные затраты на постройку наливных судов, полная мощность, а также затрачиваемая мощность в зависимости от условий эксплуатации. Все расчетные значения получены на основе реалистичных входных данных с учетом перспективных изменений в судоходстве. Сравнительный анализ результатов расчета показал, что транспортировка с перевалкой оказывается более эффективной преимущественно для судов высоких ледовых классов, увеличивая количество доставок груза судами ледовых классов Arc7 — Arc9 в среднем на 40 % в оптимистическом и базовом сценариях ледовых условий, а в пессимистическом — на 20 — 30 %. Полученные результаты могут быть использованы при обосновании решений о пополнении флота и выборе оптимальных схем транспортировки нефти в условиях изменчивой ледовой обстановки в Арктике.

В статье рассматриваются особенности волнообразования при движении со скоростями от 7 м/с до 11,7 м/с тел различной формы: шара, эллипсоида, модифицированного тела Вигли и продольного цилиндра с обтекателями с L/B = 1, 2, 4, 6, 8, 16 при изменении осадок от 0,465 м до 0,865 м. Представлены результаты численного моделирования с помощью программного комплекса NUMECA/FineMarineТМ. Приведены зависимости коэффициентов полного сопротивления и высот генерируемых волн от чисел Фруда. Показано влияние основных размерений и формы тел на коэффициент полного сопротивления и генерируемых высот волн, а также нелинейность процесса волнообразования при изменении размеров тел и осадок. Полученные результаты будут использованы для исследований в области снижения волнового сопротивления большегрузного катамарана за счет интерференции волновых систем, создаваемых его корпусами и устанавливаемым в междукорпусном пространстве дополнительным телом, образующим с судном единый гидродинамический комплекс.

Эксплуатация судна сопряжена с воздействием на него различных внешних сил, в том числе морского волнения, в условиях которого судно испытывает качку. Безопасность такой эксплуатации обеспечивается выполнением специальных требований или требований классификационных обществ. Однако их всецелое выполнение не гарантирует приемлемых с точки зрения качки условий обитания на борту человека и пассажиров. Во второй половине XX в. были инициированы исследования, направленные на установление предельных значений некоторых параметров качки, превышение которых снижает эффективность работы экипажа, в том числе приводит к морской болезни. Результаты исследований позволили сформировать набор так называемых критериев мореходности (seakeeping criteria), вошедших в специализированные стандарты, из которых наиболее известны NORDFORSK, NATO STANAG 4154 и USCGC. Несмотря на значительное влияние состояния человека на эффективность эксплуатации судна, применение критериев мореходности при проектировании судов в отечественной практике весьма ограничено. В настоящей статье приведен краткий обзор формирования критериев мореходности и соответствующих стандартов, а также результаты проверки удовлетворения некоторым из них проектами судов АО «ЦМКБ «Алмаз».

Возможность перевозки широкого спектра грузов делает контейнеровозы одним из наиболее перспективных типов судов в современном морском торговом флоте. При этом неуклонно растет не только их количество, но и контейнеровместимость самых больших представителей этого типа. Целью настоящего исследования является анализ основных характеристик контейнерных судов и получение для них функциональных зависимостей, применение которых позволит на начальной стадии проектирования определить значения главных размерений. Для построения искомых выражений предлагается обратиться к имеющейся статистике, отражающей основные характеристики введенных в эксплуатацию контейнерных судов и провести подробный анализ имеющихся данных. Отдельный интерес вызывает исследование зависимостей характеристик контейнерных судов определенной дедвейтной группы, что позволяет приводить более точные расчетные функции под конкретное техническое задание. Актуальность, всесторонность и сложность исследуемого вопроса обуславливают его перспективность и востребованность в современном судостроении.

В декабре 2022 г. вступила в силу новая ревизия документа Международной ассоциации классификационных обществ — Рекомендации 34. Рекомендация включает полностью обновленные данные о статистике морского волнения в северной части Атлантического океана (Северная Атлантика). Новая ревизия документа, с одной стороны, позволила учесть современные методы прогнозирования морского волнения и особенности движения судов на трассах Северной Атлантики, а с другой стороны, вызвала опасения ряда международных профессиональных объединений. Ряд публикаций показывает, что расчетные долговременные параметры волнения в новой ревизии снизились по отношению к предыдущей ревизии Рекомендации. В настоящей статье выполнены независимые сопоставительные расчеты долговременного распределения волнового изгибающего момента и волновой перерезывающей силы для четырех судов разных размерений и архитектурноконструктивного типа. Получены результаты сравнения расчетных значений волновых нагрузок с применением данных о морском волнении в предыдущей ревизии Рекомендации и в новой ревизии. Показано, что снижение значений волновых нагрузок может достигать 20 %. Проведены также расчеты волновых нагрузок для рассмотренных судов в соответствии с требованиями нормативных документов. Показано, что, несмотря на снижение расчетных волновых нагрузок, полученное с применением методов прямого расчета, при использовании новой ревизии Рекомендации обеспечивается хорошее согласование волновых нагрузок с требованиями нормативных документов.

В статье рассматриваются особенности методики проведения экспериментов по физическому моделированию процесса воздействия длинных волн типа цунами на плавучий объект и анализируются их результаты. При интенсификации транспортировки сжиженного природного газа в страны Азии плавучие заякоренные хранилища будут размещены в бухтах Северного морского пути. Указанный транспортный коридор может подвергаться воздействию волн цунами. Решение задач, связанных с обеспечением безопасной эксплуатации морских объектов при действии различных видов внешних нагрузок в месте их базирования, является весьма актуальным и имеет практическую значимость. В работе были рассмотрены особенности моделирования процесса воздействия волн цунами на гидротехнические объекты и представлено подробное описание экспериментальной установки с анализом ее особенностей. Основное внимание уделено методике проведения экспериментальных работ с использованием датчиков и информационной системы для проведения измерения различных величин. Анализ результатов экспериментов указывает не только на необходимость измерения усилий в связях системы удержания, но и на обязательность определения перемещений плавучего объекта при воздействии на него волны цунами. Сделаны выводы о перспективности использования ультразвуковых датчиков, а также о необходимости учитывать отражения волн от стенок бассейна и проводить мероприятия по устранению или снижению воздействий отраженных от стенок волн на исследуемый объект.

Рассмотрены результаты инструментированных испытаний падающим грузом судостроительных сталей и сталей для магистральных трубопроводов с определением работы разрушения испытываемого образца. Предложены соотношения для оценки максимальной энергоемкости разрушения и ее изменений при наличии расщеплений в изломе или участков хрупкого разрушения. Переход к измерению поглощенной при разрушении работы позволяет избежать субъективизма оценок склонности металла к хрупким разрушениям по виду излома, используемых в настоящее время, и получать данные для сопоставления сталей для трубопроводов не только по склонности к хрупким разрушениям, но и по энергоемкости вязкого разрушения.

В работе представлены результаты анализа эксплуатирующихся в настоящий момент типов судов для постройки и обслуживания морских ветроэлектростанций. Представлены характеристики современных судов для установки ветрогенераторов, кабельных судов, а также судов для постройки и обслуживания ветрогенераторов. В научной и технической литературе, касающейся морской ветроэнергетики, упоминаются суда для постройки и обслуживания ветрогенераторов (СПОВ) и суда для обслуживания ветрогенераторов (СОВ) как два разных типа судов. Цель данной статьи — установить функциональные различия между этими двумя типами судов, выявить их основные особенности и точное назначение в процессе возведения и обслуживания ветрогенераторов. Помимо этого, в статье рассмотрены приспособления для перемещения обслуживающего персонала между судами и ветрогенераторами.

В статье описывается ход развития теории и практики раннего проектирования судов за последние 50 лет, анализируются основные отечественные и зарубежные источники. Последовательно обсуждаются особенности аналитического, оптимизационного и системотехнического подходов к постановке и решению проектной задачи, рассматриваются применяемые при различных подходах прикладные инструменты. Выполняется сопоставительный анализ трех указанных подходов, делаются предположения о дальнейших путях развития теории и практики проектирования с использованием технологий искусственного интеллекта и цифрового дублирования. Анализируются причины некоторой инертности теории проектирования судов в современных российских условиях и определенной паузы в создании прикладных инструментов для концептуального проектного анализа. Делается вывод о возможности дальнейшего развития теории проектирования судов с применением современных информационных и программных технологий.

Целью настоящей статьи является формулирование некоторых перспективных направлений развития и совершенствования системы парораспределения и силового электрогидравлического комплекса управления паровыми клапанами турбоагрегата главной паротурбинной установки ПТУ-72, устанавливаемой на ледоколы проекта 22220 и являющейся базовой для применения на перспективных ледокольных судах и плавучих атомных электростанциях. В статье рассмотрены конструктивные особенности паровых клапанов и приводной части системы управления турбоагрегатом, которые, по мнению авторов, требуют доработки в рамках модернизации энергоустановок атомных ледоколов в течение их эксплуатации, а также требуют учета при разработке новых перспективных судовых энергоагрегатов. Возможности совершенствования системы парораспределения рассмотрены в двух направлениях: конструкции собственно регулирующих паровых клапанов и конструкции электрогидравлического силового комплекса управления паровыми клапанами.

Сформулированы следующие предложения, которые целесообразно обсудить при разработке конструкций новых паротурбинных агрегатов атомных судов:

1) исключить неоправданное дублирование паровых клапанов на ГТА перспективных проектов и вернуться к отработанной схеме подвода пара на турбинах атомных ледоколов предыдущего поколения;

2) применить неметаллические композиционные материалы в конструкции перспективных органов парораспределения турбомашин;

3) провести унификацию паровых клапанов регулирующего и травления, исключив из клапана травления разгрузочный клапан с заменой его каналом разгрузки и конструктивно обеспечив процесс самоустановки поршня на штоке внутри перфорированной втулки;

4) в перспективных проектах ледоколов — уменьшить давление рабочей среды в гидросистеме управления паровыми клапанами ГТА, что определенно снизит требования к элементам гидроуправления и позволит перейти к более простым техническим решениям с переходом на отечественные средства гидроуправления, а возможно — к электромеханическому исполнению сервоприводов управления паровыми клапанами;

5) изменить алгоритм управления регулирующими клапанами турбоагрегатов серийных атомных ледоколов проекта 22220, дополнив алгоритм функционалом, обеспечивающим увеличение ресурса паровых клапанов, осуществив модернизацию электронной цифровой части системы управления паровой турбиной.

Предложения по совершенствованию системы парораспределения серийных атомных ледоколов могут найти применение в проектируемых СЭУ атомного ледокола проекта 10510 «Лидер», а также в турбогенераторных установках атомных плавучих энергоблоков, где применение разгруженных паровых клапанов может открыть дорогу применению электромеханических силовых приводов паровых клапанов в турбоагрегатах с исключением из приводов гидравлических высоконапорных сред.

В статье проведен анализ потребления различных видов судового топлива на российских судах за период с 2019 по 2024 г. по данным российских судовладельцев, представляемым в ИМО. Полученные данные сравниваются с цифрами из отчетов ИМО о потреблении на судах мирового флота. Приведены данные по использованию альтернативного топлива на морских судах валовой вместимостью 5000 и более. Сравниваются эксплуатационные показатели энергоэффективности CII (рейтинг эксплуатационной углеродоемкости) российских судов и судов мирового флота. Сделаны выводы о незначительном росте потребления СПГ, для повышения которого необходимо развитие бункеровочной инфраструктуры в портах. Целью настоящей статьи является сравнение показателей энергоэффективности российских судов и судов мирового флота.

В статье проанализированы требования иностранных классификационных обществ (КО) за 2023 — 2024 гг. к отливкам из коррозионностойких сталей, применяемых в судостроении. Рассмотрены правила шести следующих иностранных организаций, разрабатывающих и применяющих технические стандарты в области проектирования, строительства и надзора за морскими объектами: Индийский регистр судоходства, Китайское КО, Бюро Веритас, Американское бюро судоходства, Норвежский Веритас и Итальянский морской регистр. Изложены механические свойства современных литейных сплавов на основе железа, их химические составы, возможные дефекты и требования к коррозионным испытаниям. Излагаются сведения и приводятся рекомендации по производству отливок из коррозионностойких сталей, получивших широкое применение в судостроении и разработанных в последнее время. Результаты исследования позволят предъявлять обоснованные требования к организации судостроительного производства и подбирать судостроительные материалы с заданными свойствами, обеспечивающие требуемые сроки эксплуатации. Выполнение требований способствует безопасности мореплавания, охране человеческой жизни и окружающей среды.

На основании проведенных исследований были разработаны требования к отливкам из коррозионностойких сплавов на основе железа и предложения для внедрения в нормативные документы Российского морского регистра судоходства (РС).