В статье приведены результаты серии экспериментов в навигационном тренажере, посвященных разворотам судна двойного действия во льдах на 180º. Эксперименты выполнялись по специально созданному плану, в рамках которого варьировались размеры судна, толщина льда, его общая сплоченность и горизонтальный размер льдин. Были рассмотрены суда типа «Кристоф де Маржери», «Михаил Ульянов» и «Норильский Никель». На основе этих данных был проанализирован характер влияния различных характеристик льда и судна на длительность разворота, а также создана регрессионная модель для приближенной оценки этого параметра. Валидация модели на основе натурных АИС-треков арктических судов продемонстрировала ее приемлемую точность. Характерное значение длительности разворота находится в диапазоне 0,3 — 1,0 ч. Полученные зависимости могут использоваться при моделировании движения судов в составе арктических транспортных систем, а также в задачах оптимальной ледовой маршрутизации, в которых учитываются разные режимы движения судна и соответствующие им процессы разворота.

В статье представлена обобщенная схема вычисления ускорений в произвольной точке судна в инерциальной и связанной с судном системах координат при известных параметрах его качки. Предложена практическая формула расчета ускорения в точке судна с учетом влияния гравитации при моделировании качки судна на нерегулярном волнении в частотной области. Произведен сравнительный анализ амплитуд и форм колебаний вертикальных и поперечно-горизонтальных ускорений в произвольной точке судна при их расчете по точным и приближенным формулам. В статье описаны основные современные критерии мореходности, использующие в качестве основы ускорения в характерных точках корпуса судна, и позволяющие количественно оценивать воздействие качки на плавсостав.

В статье рассмотрены методы оценки характеристик якорного устройства, применяемые классификационными обществами и стандартами для малых и высокоскоростных судов. Отмечается, что большинство существующих правил основаны на выборе элементов якорного устройства через «характеристику снабжения», которая не позволяет учесть особенности судов нестандартных типов. Предложена методика прямого расчета массы якоря, основанная на воздействии на судно штормовых условий, исходя из задаваемых геометрии корпуса и надстройки, скорости ветра и течения, которая позволяет более достоверно учитывать особенности судов разных типов. С использованием методик ряда классификационных обществ и разработанной методики прямого расчета, выполнены сравнительные расчеты масс якорей для серии однокорпусных судов. Затронута специфика требований к многокорпусным судам. Сделаны выводы о первостепенных факторах, влияющих на параметры устройства и путях совершенствования правил.

Внедрение на современных судах так называемых легких якорей, или якорей с повышенной и высокой держащей силой, требует наличия у них свидетельства классификационного общества, подтверждающего, что они в состоянии удержаться в различных типах грунта при величине внешней нагрузки не менее двух нагрузок обычного бесштокового якоря, которым является, например якорь типа Холла. Для получения свидетельства необходимо проведение испытаний, которые трудоемки и требуют использования специального судна, оборудованного манипулятором, краном или кран-балкой для подвешивания, сбрасывания и выбирания испытуемых якорей. Малым и средним предприятиям, выпускающим подобные якоря, необходимы альтернативные методы испытаний, позволяющие снизить их стоимость и время проведения. В статье рассмотрена возможность имитационных испытаний моделей якорей, полученных аддитивным изготовлением их из ABS пластика на непромышленном 3-D принтере. Приведены критерии подобия натурного и модельного процесса поведения якоря в грунте при его статическом положении и волочении, полученные методом анализа размерностей. Представлены результаты испытания якоря с формой подобной международно используемому якорю AC-14 совместно с якорем Холла близкой массы, для получения которых потребовалось разработать как лабораторную установку, так и технологии выполнения эксперимента.

В работе представлен опыт промышленного применения метода низкочастотной вибрационной обработки корпуса судового редуктора «РО55» с целью снятия остаточных сварочных напряжений. Проведена численная оценка величины остаточных напряжений методами резонансных частот и магнитной анизотропии с сопоставлением сходимости полученных результатов. На основе анализа результатов исследований сформулированы предположения о возможности применения низкочастотной виброобработки в качестве альтернативы термического отжига сварных корпусных конструкций изделий судового машиностроения. Результаты работы могут быть использованы в практике производства крупногабаритных сварных реверс-редукторных передач судов двойного назначения для определения величины остаточных напряжений и оценки стабильности геометрических размеров изделия. Предложенная технология позволяет существенно оптимизировать технологический цикл производства за счет сокращения времени проведения операций, упразднения ряда логистических перемещений, а также отказа от специализированного дорогостоящего оборудования.

В статье проведен сравнительный анализ требований классификационных обществ и отраслевых стандартов к сварным муфтовым соединениям. Определены геометрические параметры муфтовых соединений, регламентируемые различными нормативными документами и проведено их сравнение. Проведен численный эксперимент путем расчета медом конечных элементов напряженно-деформированного состояния в соединении, нагруженном различными эксплуатационными нагрузками. Полученные данные говорят о том, что коэффициент концентрации напряжений в сварном шве незначительно увеличивается при увеличении диаметра соединяемых труб и область применения сварных муфтовых соединений может быть расширена. В частности, допускаемый диаметр для применения сварных муфтовых соединений в трубопроводах II класса может быть увеличен при соблюдении некоторых дополнительных требований, которые сформулированы в статье в виде нормативного предложения к Правилам Регистра.

В статье рассмотрено сравнение параметров регулирования подачи центробежного и винтового насосов методом перепуска по напорно-расходным характеристикам, с целью определения эффективности зачистки судовых емкостей. Для оценки сравнения параметров принята схема регулирования подачи с использованием кольцевого перепускного трубопровода. Сравнение выполнено для двух режимов регулирования при полном открытии перепускного клапана и прикрытом наполовину. Величина подачи и диапазон ее изменения при регулировании для полного и частичного открытия перепускного клапана больше для центробежного насоса. При кратковременности выполнения зачистки емкостей по отношению к основному режиму работы насосов решающим фактором является время зачистки, поэтому вопросами эффективности работы насосов при зачистке емкостей пренебрегают. На основании сравнения параметров центробежного и винтового насосов на основном режиме и при зачистке (при регулировании перепуском) предпочтение для выполнения зачистки сделано в пользу центробежного насоса. Его недостаток заключается в отсутствии самовсасывания, решается с помощью технических устройств, удаляющих воздух до входа в насос в режиме зачистки.

В статье описан исторический путь развития требований РС к герметичности при проектировании и испытании защитных оболочек атомных паропроизводящих установок (ЗО АППУ) судов и плавучих сооружений. На основании опыта проведения НИР и участия в испытаниях на герметичность ЗО АППУ трех ледоколов проекта 22220 и плавучего энергоблока сформулированы предложения по внесению изменений в документы РС. Основные предложения состоят в следующем. Величина относительной скорости утечки при давлении максимальной проектной аварии (МПА) зависит от многих случайных факторов и поэтому должна определяться прямым основным испытанием ЗО при давлении МПА, как это было выполнено при строительстве ледоколов проекта 22220 и плавучего энергоблока, а не экстраполяцией результатов испытаний при пониженном давлении. Допускаемое значение относительной скорости утечки при контрольных испытаниях должно определяться в процессе основных испытаний при заданном испытательном пониженном давлении воздуха в ЗО. Разработанные специалистами АО «ЦТСС» предложения позволят привести в соответствие содержание документов РС с практикой проведения испытаний ЗО АППУ на герметичность атомных судов и плавучих сооружений.

В статье обобщены результаты формализации, анализа и систематизация прорывных технологий создания и эксплуатации морских автоматизированных систем в защищенном исполнении (МАСЗИ) в контексте ранее сформулированных приоритетных технологий развития корабельной энергетики в составе критических технологий Российской Федерации. Выполненный форсайт-анализ тенденций комплексного развития МАСЗИ на базе анализа их приоритетных и прорывных технологий позволяет выявить новые методы исследования и технологии с одновременным поиском и синтезом перспективных проектных решений в обеспечение приоритетности развития, военно-технического превосходства и конкурентной способности создаваемых МАСЗИ кораблей и судов.

Суда ежегодно потребляют более 330 млн тонн топлива. Однако, судовые топлива, по сравнению с авиационными и автомобильными, значительно меньше очищены. Международной морской организацией (IMO), были выдвинуты строгие правила по содержанию серы в топливе и созданы зоны контроля выбросов в прибрежных водах некоторых континентов. Около 70 % российских традиционных судовых топлив, используемых в настоящее время в судоходстве, а особенно в Арктическом регионе, нуждаются в модификации или замене. Такой заменой могут стать топлива третьего поколения — биотоплива. Исследования различных характеристик судовых дизелей при использовании биотоплив различного происхождения и его смесях в разных пропорциях с дизельным топливом показали значительное снижение практически всех видов выбросов. Одним из главных недостатков, преграждающим активное использование биотоплива из водорослей, является высокая стоимость его производства. В работе был выполнен анализ условий выращивания разных видов водорослей на территории России.

Интенсификация грузоперевозок морским транспортом в Арктическом регионе выдвигает новые требования к проектируемым судам, предназначенным для эксплуатации в условиях Крайнего Севера. Эксплуатироваться в Арктическом регионе должны специализированные суда, спроектированные с учетом требований к плаванию в ледовых условиях. Необходимо обеспечить требуемые характеристики ледовой ходкости в зависимости от условий эксплуатации путем проектирования отвечающих этим требованиям форм корпуса. Также их энергетическая установка должна отвечать современным требованиям в области регламентации количества вредных выбросов и иметь высокие показатели топливной экономичности, маневренности и энергоэффективности. Для предварительной оценки эффективности эксплуатации судна во льдах необходимо определить связь между параметрами энергоэффективности СЭУ и характеристиками ледовой ходкости. В рассматриваемой работе предлагается метод определения коэффициента, выражающий данную связь для судов различного типа, эксплуатирующихся в условиях плавания во льдах. Наличие данного коэффициента, в дальнейшем, позволит провести комплексное сравнение эффективности эксплуатации существующих судов в условиях ледового плавания, а также оценить совершенство вновь проектируемых.

В статье показана область применения терморасширенного графита в качестве уплотнительного материала в различных отраслях промышленности, в том числе и судостроении, благодаря его потребительским качествам, которыми другие углеродные материалы не обладают, — упругости и пластичности. Актуальность и своевременность активного развития данного направления научно-технического прогресса диктуются требованиями экологической безопасности. Дано описание физико-механических и антифрикционных свойств уплотнений из терморасширенного графита и приведены примеры конкретных изделий. Описаны основные технические преимущества новых уплотнительных материалов из терморасширенного графита. Приведена методика исследования, включая описание приспособления для исследования антифрикционных свойств уплотнений из терморасширенного графита и других материалов. Детально описаны основные элементы устройства и их функциональное назначение. Представлены результаты исследований анизотропии антифрикционных свойств уплотнений из терморасширенного графита. Установлено, что сила трения поверхностей реальных уплотнений из терморасширенного графита по стали зависит от направления движения.

Статья посвящена исследованиям адгезионной прочности композитов на основе полиамидной матрицы. Рассмотрены возможные варианты управления адгезией композита на стали и формированием антифрикционного слоя. Статья структурно состоит из трех частей. В первой части рассмотрены методы определения адгезионной прочности. Обоснован метод проведения испытаний и даны теоретические обоснования применимости термофлуктуационной теории прочности адгезии композита к металлической подложке. Это позволяет предсказывать долговечность адгезионного соединения. Во второй части рассмотрена технология подготовки металлополимерной шихты к плавлению и дана классификация способов переработки композита в изделия, в зависимости от размера частиц наполнителя. Третья часть статьи посвящена испытаниям адгезионной прочности полиамидов различных марок, служащих основой для создания композитов. Изучено влияние агрессивных сред и эксплуатационных факторов на изменение адгезионной прочности. Исследование адгезионной прочности показывают, что оптимальная температура предварительного нагрева детали зависит от вида полимера. На практике она зависит от металлоемкости покрываемого полимером изделия. Окончательно технология должна подбираться применительно для каждой конкретной детали, но с обязательным условием нанесения полимера при оптимальной температуре.

В статье приведены соотношения для расчета параметров термодинамического цикла двигателя с внешним подводом теплоты по циклу Стирлинга в предположении, что теплообменом в рабочих цилиндрах допустимо пренебречь. Разработанная методика позволяет рассчитать величину давления в цикле с точностью, достаточной для инженерных расчетов: среднее квадратичное отклонение от эталонного расчета составило 0,19 % величины среднего давления цикла, ошибка определения цикловой мощности составила 0,6 %. Методика предназначена для применения в инженерной деятельности, в частности для расчета термодинамического цикла Стирлинга и разработки на ее основе других инженерных методик, направленных на обеспечение процесса проектирования двигателей Стирлинга.

Одним из наиболее напряженных и ответственных элементов морских газотурбинных двигателей являются рабочие лопатки осевых компрессоров. Их обрывы являются причиной тяжелых аварийных повреждений. Действенным средством снижения вероятности таких аварий является мониторинг основного фактора, способствующего накоплению усталостных повреждений лопаток — амплитуды их колебаний. В статье представлены результаты имитационного моделирования бесконтактного измерения дискретно-фазовым методом (ДФМ) амплитуды изгибных колебаний компрессорных лопаток. Целью моделирования явилась оценка влияния на точность измерения частоты вращения ротора, асимметрии колебаний лопаток и кратности частоты колебаний лопаток и частоты вращения ротора. Показано, что ДФМ в целом позволяет получить достаточно достоверные оценки амплитуды колебаний лопаток, за исключением ряда режимов, при которых кратность колебаний может приводить к значительным методическим погрешностям.