rmrsНаучно-технический сборник Российского морского регистра судоходстваResearch Bulletin by Russian Maritime Register of Shipping2223-7097Российский морской регистр судоходстваrmrs-20Research ArticleБЕЗОПАСНОСТЬ МОРЕПЛАВАНИЯ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫMARITIME SAFETY AND ENVIRONMENTAL PROTECTIONМетодические рекомендации для обоснования допустимых условий эксплуатации судна во льдахMethodological recommendations for justification of allowable conditions for operating of ships in iceТряскинВ. Н.ТряскинV. N.

Д-р техн. наук, профессор

Санкт-Петербург

DSc, professor

St. Petersburg

vladimir.tryaskin@smtu.ruКутейниковМ. А.KuteynikovM. A.

Д-р техн. наук

Санкт-Петербург

St. Petersburg

kuteynikov.ma@rs-class.orgРудьС. О,RudS. O.

Санкт-Петербург

St. Petersburg

rud.so@rs-class.orgКрупинаН. А.KrupinaN. A.

Санкт-Петербург

St. Petersburg

olks@aari.ruКулешВ. А.KuleshV. A.

Д-р техн. наук, профессор

Владивосток

DSc, professor

Vladivostok

vkulesh@mail.ruФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный морской технический университет»РоссияSt. Petersburg State Marine Technical UniversityRussian FederationФГУП «Российский морской Регистр судоходства»РоссияAI "Russian Maritime Register of Shipping"Russian FederationАрктический и антарктический научно-исследовательский институтРоссияArctic and Antarctic Research InstituteRussian FederationДальневосточный государственный университетРоссияFar Eastern Federal UniversityRussian Federation2024251020240741122Copyright © Тряскин В.Н., Кутейников М.А., Рудь С.О., Крупина Н.А., Кулеш В.А., 20242024Тряскин В.Н., Кутейников М.А., Рудь С.О., Крупина Н.А., Кулеш В.А.Тряскин V.N., Kuteynikov M.A., Rud S.O., Krupina N.A., Kulesh V.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sbornik.rs-class.org/jour/article/view/20

В статье рассмотрены новые методические рекомендации, обеспечивающие возможность разработки Паспорта ледовой безопасности для судов ледового плавания. Рассмотренные рекомендации частично представлены в действующих НМУ РС для решения аналогичных задач. В настоящей статье уделено внимание уточнениям существующих рекомендаций и дана более подробная характеристика вновь разработанным. Даны уточненные рекомендации для определения физико-механических характеристик льда для расчетов ледовой ходкости и ледовой прочности. Предложены практические методы расчета ледовой ходкости судна в различных ледовых условиях (самостоятельно в сплошном и битом льду, в канале за ледоколом) и методика определения достижимых скоростей движения судна при различном проценте использования мощности СЭУ. Уточнены некоторые положения методики оценки безопасных дистанций движения судна в канале за ледоколом при различной толщине и сплоченности льда, в том числе и для судов, оснащенных азимутальными пропульсивными комплексами. Изложены основные положения методики решения задач оценки ледовой прочности — определения допустимых и опасных скоростей движения судна, основанной на гидродинамической модели взаимодействия корпуса судна со льдом. Предложена методика определение допустимых и опасных скоростей движения для судов с бульбовыми обводами, имеющих вертикальные участки борта в районе носового заострения. Указаны особенности определения допустимых скоростей движения в замерзающих акваториях порта судов с низким ледовым классом. Предложена методика оценки предельной толщины льда, которую корпус судна способен выдержать при ледовых сжатиях, основанная на вероятностно-детерминированном подходе к определению нагрузок при ледовых сжатиях.

The article discusses new methodological recommendations that provide the possibility of developing Safety Certificates for ice-going ships. The considered recommendations are partially presented in the existing RS regulatory documents for solving similar problems. This article pays attention to clarifications of existing recommendations and gives a more detailed description of the newly developed ones. Clarified recommendations for determining the physical and mechanical characteristics of ice for calculating ice movability and ice strength have been given. Practical methods for calculating the ice propulsion of a ship in various ice conditions (on its own in solid and broken ice, in a channel behind an icebreaker) and a method for determining the achievable speeds of a ship at different percentages of power utilization of the propulsion system are proposed have been proposed. Some provisions of the methodology for assessing the safe distances of a ship in a channel behind an icebreaker at different ice thickness and concentration have been clarified, including those for ships equipped with azimuthing propulsion systems. The main provisions of the methodology for solving problems of ice strength calculation — determining permissible and dangerous speeds of a ship's movement in ice, based on a hydrodynamic model of the interaction of the ship's hull with ice, have been outlined. A method for determining permissible and dangerous speeds for ships with bulbous hulls and vertical side in the area of the hull bow has been proposed. The features of determining permissible speeds of movement in the freezing waters of the port of ships with a low ice class have also been indicated. A method for estimating the ultimate ice thickness that a ship's hull can withstand during ice compression has been proposed based on a probabilistic-deterministic approach to calculate loads during ice compression.

судно ледового плаваниядостижимые и допустимые скорости движения во льдахстроительная прочностьледовая прочностьбезопасные дистанцииледовые сжатияice going vesselachievable and permissible speeds in icebuilding strengthice strengthsafe distancesice compressionReferencesКутейников М.А., Грубов Д.А., Дидковский А.В., Тряскин В.Н. Рекомендации по структуре свидетельства о безопасности судна ледового плавания и нормативно-методических указаний РС для его разработки. Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. № 32, СПб., 2009 — с. 10 — 22.Kuteynikov M.A., Grubov D.A., Didkovsky D.A., Tryaskin V.N. Rekomendatsii po strukture svidetelstva o bezopasnosti sudna ledovogo plavaniya i normativno-metodicheskikh ukazany RS dlya ego razrabotki [Recommendations on the structure of the Ice Certificate and RS normative methodological instructions for development whereof]. Research Bulletin by Russian Maritime Register of Shipping, No. 32, St. Petersburg, pp. 10 — 22.Каштелян В.Я., Позняк И.И., Рывлин А.Я. Сопротивление льда движению судна. Л. Судостроение, 1968, 240 с.Kashtelyan V.Ya., Poznyak I.I., Ryvlin A.Ya. Soprotivlenie lda dvizheniyu sudna [Ice resistance to ship movement]. L. Sudostroenie, 1968, 240 p.Попов Ю.Н., Фаддеев О.В., Хейсин Д.Е., Яковлев А.А. Прочность судов, плавающих во льдах. Л. Судостроение, 1967, 224 с.Popov Yu.N., Faddeev O.V., Kheisin D.E., Yakovlev A.A. Prochnost sudov, plavayushchikh vo ldakh [Strength of ice navigation ships]. L. Sudostroenie, 1967, 224 p.Методические рекомендации по выполнению расчета допустимых режимов движения судна во льдах, СПб, Российский морской регистр судоходства, 2012, 24 с.Guidance on Calculation of Permissible Ship Motions when Navigating in Ice, Russian Maritime Register of Shipping, 2012, 24 p. (In Russian)Тряскин В.Н., Платонов В.В. Архитектурно-конструктивные особенности арктических судов двойного действия. Арктика: экология и экономика. 2019, № 3 (35), с. 84 — 96.Platonov V.V., Tryaskin V.N. Arkhitekturno-konstruktivnye osobennosti arkticheskikh sudov dvoynogo deystviya [Architectural and structural features of Arctic double-acting vessels]. Arctic: ecology and economy, 2019, No. 3 (35), рр. 84 — 96.Свистунов И.А., Платонов В.В., Тряскин В.Н., Методика определения расчетных ледовых нагрузок на конструкции крупнотоннажных стоечных судов. Труды Крыловского государственного научного центра. 2021. № 1 (395), с. 35 — 41.Svistunov I.A., Platonov V.V., Tryaskin V.N. Metodika opredeleniya raschetnykh ledovykh nagruzok na konstruktsii krupnotonnazhnykh stoechnykh sudov [Calculation procedure for design structural loads on large berth-connected ships]. Works of Krylov State Research Center, 2021. No. 1 (395), pp. 35 — 41.Каштелян В.И. К вопросу о моделировании движения судна в сплошных льдах // Проектирование, теория и прочность судов, плавающих во льдах: межвуз. сб. Горький: изд-во ГПИ, 1990, с. 22 — 26.Kashtelyan V.I. K voprosu o modelirovanii dvizheniya sudna v sploshnykh ldakh [On modelling ship movement in solid ice] // Design, theory and strength of ice navigation ships. Coll. art, Gorky, GPI Publ., 1990, pp. 22 — 26.Рывлин А.Я., Хейсин Д.Е. Испытания судов во льдах. Л.: Судостроение, 1980, 207 с.Ryvlin A.Ya., Kheisin D.E. Ispytaniya sudov vo ldakh [Testing of ships in ice]. L.: Sudostroenie, 1980, 207 p.Апполонов Е.М. Решение проблем обеспечения прочности судов ледового плавания и ледоколов в условиях круглогодичной эксплуатации в Арктике. — Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. — СПб., 2003. — 380 с.Appolonov E.M. Reshenie problem obespecheniya prochnosti sudov ledovogo plavaniya i ledokolov v usloviyakh kruglogodichnoy ekspluatatsii v Arktike [Solution of problems of strength of ice navigation ships and icebreakers in all-year Arctic service]. — DSc thesis, St. Petersburg, 2003, 380 p.Курдюмов В.А., Тряскин В.Н., Хейсин Д.Е. Определение ледовой нагрузки и оценка ледовой прочности корпусов транспортных судов. Труды ЛКИ. Ледопроходимость и ледовая прочность морских судов. ЛКИ, 1979, с. 3 — 12.Kurdymov V.A., Tryaskin V.N., Kheisin D.E. Opredelenie ledovoy nagruzki i otsenka ledovoy prochnosti korpusov transportnykh sudov [Determination of ice loads and estimation of strength of transport ship hulls]. LKI Works. Ice passage and ice strength of sea-going ships, LKI, 1979, pp. 3 — 12.Курдюмов В.А., Хейсин Д.Е. Определение ледовой нагрузки при ударе судна вертикальным бортом о кромку ледяного поля. Регистр СССР. Научно-технический сборник, вып. 14, Л., Транспорт, 1984, с. 3 — 10.Kurdymov V.A., Tryaskin V.N., Kheisin D.E. Opredelenie ledovoy nagruzki pri udare sudna vertikalnym bortom o kromku ledyanogo polya [Determination of ice loads at ship vertical board crash against ice field edge]. USSR Register Research Bulletin, No. 14, L., Transport, 1984, pp. 3 — 10.Тряскин В.Н., Мороз В.С. Методика и алгоритм определения допустимых скоростей при ударе судна вертикальным бортом о кромку ледяного поля. Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. № 74. Санкт-Петербург, 2024, с. 48 — 55.Tryaskin V.N., Moroz V.S. Metodika i algoritm opredeleniya dopustimykh skorostey pri udare sudna vertikalnym bortom o kromku ledyanogo polya [Methodology and algorithm for determination of permissible speeds at a ship's vertical side crash against ice field edge] Research Bulletin by Russian Maritime Register of Shipping No. 74, St. Petersburg, pp. 48 — 55.Kulesh V., Kuteynikov M., Zhitnikov I. Solutions for Ice Strength of Hulls of Vessels in Service. Proceeding of the 24th Asian-Pacific Technical Exchange and Advisory Meetings on Marine Structures. — TEAM-2010. Vladivostok, pp. 150 — 153.Kulesh V., Kuteynikov M., Zhitnikov I. Solutions for Ice Strength of Hulls of Vessels in Service. Proceeding of the 24th Asian-Pacific Technical Exchange and Advisory Meetings on Marine Structures. — TEAM-2010. Vladivostok, pp. 150 — 153.Добродеев А.А., Сазонов К.Е. Проводка крупнотоннажных судов ледоколами с увеличенной скоростью: исследования в ледовом бассейне // Арктика: экология и экономика. — 2018 — №3 (31). — c. 76 — 83. — DOI: 10.25283/2223-4594-2018-3-76-83.Dobrodeev A.A., Sazonov K.E. Provodka krupnotonnazhnykh sudov ledokolami s uvelichennoy skorostyu: issledovaniya v ledovom basseyne [Fast-speed escorting of heavy tonnage vessels by icebreakers: researching in ice model tank] // Arctic: ecology and economy. — 2018 — No. (31), — pp. 76 — 83. — DOI: 10.25283/2223-4594-2018-3-76-83.Добродеев А.А., Клементьева Н.Ю., Сазонов К.Е. Несимметричное движение крупнотоннажных судов в «узком» ледовом канале. Проблемы Арктики и Антарктики. 2018; 64(2): c. 200 — 207. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2018-64-2-200-207Dobrodeev A.A., Klementyeva N.Yu., Sazonov K.E. Nesimmetrichnoe dvizhenie krupnotonnazhnykh sudov v "uzkom" ledovom kanale [A skewed movement of large-size ships in "narrow" ice channel]. Problems of Arctic and Antarctic, 2018; No. 64(2): pp. 200 — 207. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2018-64-2-200-207.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.