Движение по старым ледовым каналам, заполненным обломками льда (ледяной кашей), является довольно частым режимом эксплуатации судов ледового плавания и вместе с тем недостаточно изученным. Цель настоящей работы — изучить изменения ходовых качеств судна ледового плавания при его движении по забитому льдом ледовому каналу на примере одного из эксплуатирующихся в настоящее время судов «Юрий Топчев». В статье предложено решение двух сопутствующих задач для оценки ходкости судна: 1) определение ледового сопротивления судна, движущегося по каналу, заполненному ледяной кашей; 2) аналитическая оценка изменения величины упора и потребляемой мощности гребного винта при работе в ледяной каше по отношению к работе в чистой воде. Численные расчеты показали, что при работе гребного винта в слое ледяной каши толщиной 0,2 диаметра гребного винта его эффективность снижается на величину до 20 %. Результаты расчетов ходкости судна «Юрий Топчев», включающие оценку как сопротивления корпуса, так и гидродинамических параметров гребных винтов, показали, что при движении в ледяной каше толщиной 1 — 3 м (0,125 — 0,375 от осадки) снижение максимальной скорости судна может достигать 25 — 40 % соответственно. Результаты исследований могут быть использованы при планировании продолжительных рейсов судов в ледовых условиях, когда учет изменения параметров ходкости при движении в ледяной каше становится особенно важным.

В связи с активным развитием вероятностных подходов к нормированию остойчивости возникает необходимость их изучения и адаптации к существующей практике. В статье выполнен обзор вероятностных методов оценки остойчивости и различных схем построения вероятностных критериев. Рассмотрены различные физические модели поведения судна, подвергающегося внешним воздействиям в процессе эксплуатации. Задачей обзора является определение оптимального метода вероятностной оценки остойчивости для целей нормирования с учетом опыта разработки отечественных требований, содержащихся в Правилах Российского морского регистра судоходства. Из обзора видно, что в вероятностном методе оценки остойчивости должно быть учтено множество случайных факторов, таких как загрузка, скорость хода, курсовой угол, состояние моря, наличие или отсутствие дополнительных кренящих воздействий, таких как воздействие от рывка буксирного троса, обрыв груза при грузоподъемных операциях и т. д. Также следует учитывать специфические режимы эксплуатации, характерные для отдельных типов судов. В заключении сделан вывод о возможности построения норм остойчивости на основе вероятностных методов и отмечена необходимость учета времени пребывания в различных условиях эксплуатации.

В процессе проектирования судов ледового плавания и ледоколов одной из ключевых задач является определение параметров их ледовой ходкости. Важнейшим составляющим данного параметра является ледопроходимость судна — способность преодолевать лед предельной толщины на устойчивой скорости движения 2 — 3 уз при работе энергетической установки на режиме максимальной мощности. Ледопроходимость зависит от целого перечня факторов, среди которых основные — ледовое сопротивление движению, тяга движительного комплекса и мощность энергетической установки.
Данная работа является первой частью исследования, посвященного разработке рекомендаций по выбору существующих расчетных методов определения ледового сопротивления движению судна в сплошном ровном льду. Несмотря на обширный накопленный опыт и отработку ряда расчетных методик, необходимо отметить ограниченные возможности их применения. Причина данных ограничений заключается в несовершенстве разработанных математических моделей взаимодействия корпуса судна с ледяным покровом, а также в несоответствии применяемых эмпирических коэффициентов современным проектам судов. При этом различные методики имеют отличающиеся по точности результаты расчетов применительно к судам разных классов и размерений. Это также обусловливается спецификой используемых математических моделей и количеством учитываемых факторов.
В работе проводится анализ и систематизация сценариев взаимодействия корпусов судов различного типа со сплошным ледяным покровом. Далее, рассматриваются существующие расчетные методики определения ледового сопротивления и приводится их SWOT-анализ. Во второй части исследования предполагается привести данные по верификации рассмотренных методов данными экспериментальных исследований. На основании полученных результатов будут сформированы рекомендации по выбору расчетных методик в зависимости от ледовых условий, типа судна и формы его корпуса.
Исследования, направленные на повышение точности прогнозирования значений ледового сопротивления на предварительных этапах проектирования, являются актуальными и могут значительно снизить финансовые и трудовые затраты проектных организаций.

Активное освоение океана развитыми странами диктует необходимость интенсивного проведения глубоководных работ средствами без прямого управления человеком, то есть при помощи автономных необитаемых подводных аппаратов (АНПА). В последнее время особенную актуальность приобретает установка на АНПА манипуляторов. Представлен вариант классификации гибридных аппаратов (ГНПА). Рассмотрены основные этапы проектирования аппарата: расчет прочных корпусов с применением систем автоматизированного проектирования, определение основных характеристик и размерений. Представлен вариант компоновки самоуравновешенного манипуляционного комплекса.

В статье изложены основные положения методики определения допустимых скоростей движения судна, построенной на новой модели динамического разрушения льда. Расчетные зависимости для определения параметров ледовой нагрузки новой модели не позволяют выделить в явном виде величины, связанные со скоростью движения судна, с толщиной льда и параметрами формы корпуса. В связи с этим обратная задача — определение допустимой скорости судна и толщины льда при заданной строительной прочности конструкций — представляет значительные математические трудности. Предложенная методика решения обратной задачи основана на использовании аппарата аппроксимации метода планирования эксперимента для построения регрессионных зависимостей для параметров ледовой нагрузки и аппарата математического программирования для установления связи между строительной и ледовой прочностью.

В работе решена многокритериальная задача по выбору типов морских технических сооружений на стадии концептуального проектирования. Для решения задачи определены критерии, позволяющие оценить и сравнить типы сооружений освоения континентального шельфа. Установлены особенности определения критериев для морских сооружений, причем в качестве критериев не рассматривались показатели, включающие расчетные оценки и регламентируемые нормативной документацией (Правилами Регистра). В результате проведенных исследований на стадии концептуального проектирования, при минимальном количестве исходных данных, определен тип морских технических сооружений для заданного диапазона глубин и выполнена оценка согласованности мнений группы экспертов.
Целью работы являлось определение возможности применения методов ранговой корреляции при проектировании морских технических сооружений на стадии концептуального проектирования, то есть на начальной стадии при минимальном количестве исходных данных, и определение границ применимости различных морских технических сооружений освоения шельфа. Для решения поставленной задачи применялся принцип единства, при котором система, в данном случае морское техническое сооружение, рассматривалась и как целое, и как совокупность элементов (критериев). На основе метода экспертных оценок осуществлялся выбор типа сооружения на начальной стадии проектирования в условиях, когда исходные данные практически отсутствуют. Для процедуры опроса экспертов выбран метод Delphi, эксперты представляли свое суждение, оцениваемое ранжированием предложенных вариантов по 10-балльной шкале оценивания. Ранжирование критериев определялось при помощи метода анализа иерархий. Степень согласованности группы экспертов оценивалась с применением коэффициента ранговой корреляции Спирмена.

В работе рассматриваются зарубежные правила назначения количества и мощности буксиров-кантовщиков в разных портах. Целью исследования является обзор способов назначения количества и мощности буксиров-кантовщиков в различных портах мира и определение состава буксирного ордера для осуществления буксирных операций в стесненной акватории применительно к транспортным судам востребованных типоразмеров. Задачей исследования стало установление зависимости между размером транспортных судов и технико-эксплуатационными характеристиками буксиров-кантовщиков для их обработки согласно различным зарубежным методикам. Для выполнения этой задачи обобщены и проанализированы материалы исследований отечественных и зарубежных ученых, а также профильных руководящих документов; исследованы и сопоставлены правила назначения количества и мощности буксиров-кантовщиков в разных портах.
Использованный подход позволил определить варианты количества и мощности буксиров-кантовщиков применительно к транспортным судам востребованных типоразмеров в соответствии с зарубежными правилами разных портов. Это потенциально поможет понять, в каких портах эти требования наиболее близки к требованиям обязательных постановлений капитанов морских портов Российской Федерации. Также проведенное исследование позволило сделать вывод о том, что более удобным критерием выбора буксирного звена, потребного для кантовки и буксировки транспортных судов является не механическая мощность его главных двигателей, а развиваемая им сила тяги на гаке на переднем ходу.

В работе рассматривается существующая международная и отечественная нормативная база контроля углеродного следа, оставляемого морским транспортом. Целью исследования являлась оценка влияния типа используемого судового топлива на углеродный след транспортной услуги, определяемый через коэффициент энергетической эффективности транспортного судна. В качестве используемых материалов и методов послужили обобщенные и проанализированные материалы исследований отечественных и зарубежных ученых, а также профильных руководящих документов. В статье представлены результаты расчета углеродного следа транспортных судов различных типов с ледовыми усилениями класса Arc7 на участках СМП с использованием ими различных типов судовых топлив. Использование представленной методики оценки углеродного следа позволило количественно оценить влияние типа используемого судового топлива на углеродный след транспортной услуги, определяемый через коэффициент энергетической эффективности транспортного судна. Представленные в исследовании расчеты позволяют сделать несколько важных выводов: с использованием альтернативных топлив появляется возможность значительно снизить количество выбрасываемых в атмосферу парниковых газов; наилучшие результаты продемонстрировали метанол и аммиак — снижение количества выбрасываемого CO₂-экв. составило 57 % и 96 % соответственно.

Изучены закономерности влияния формы впускного клапана на характеристики воздушного вихря в цилиндре судового двигателя. Обзор литературы показал, что научной стороной вопроса совершенствования конструкции впускных клапанов занимаются ученые и инженеры ведущих университетов и технологических компаний во всем мире. До конца не решенные научные вопросы сдерживают широкомасштабное применение в судовых дизельных двигателях клапанов с ширмами и спиральными направляющими. Поэтому дальнейшие исследования в данной области являются актуальной задачей. В статье представлены результаты исследования влияния угла охвата ширмы и спиральных направляющих на впускном клапане на коэффициент наполнения, вихревое число, среднюю и пульсационную скорости воздушного вихря в цилиндре судового дизельного двигателя 16Д49. В основе математической модели рабочего процесса судового двигателя были использованы трехмерные уравнения нестационарного переноса. Для определения характеристик турбулентности использовалась k-ω SST модель турбулентности. Выявлено, что применение клапанов с направляющими вставками способствует формированию организованного упорядоченного движения воздуха вокруг оси цилиндра двигателя, уменьшению коэффициента наполнения на 1 — 4 %, увеличению вихревого числа в 2,7 раза, уменьшению пульсационной скорости в 3,9 раза и увеличению средней скорости потока в 3,6 раза. Показано, что использование клапанов с направляющими вставками может быть актуальным решением для организации вихревого движения воздуха в цилиндре судового двигателя.

В статье представлен анализ опыта применения различных типов энергетических установок на судах класса «Афрамакс». Рассмотрены особенности, преимущества и недостатки паротурбинных, газотурбинных, электрических, традиционных дизельных и комбинированных установок. Особое внимание уделено внедрению многотопливных решений, интеграции технологий утилизации теплоты, электродвижения. Выполнено сравнение перспективных концепций СЭУ на основе комплекса критериев энергоэффективности, экологичности и гибкости. Предложены оптимальные конфигурации СЭУ для основных типов судов класса «Афрамакс». Сформулированы приоритетные направления в контексте трендов декарбонизации флота.

Предложены два новых индикатора энергоэффективности различных типов судового топлива: коэффициент углеэнергоемкости топлива CEF_CO2 и относительный коэффициент углеэнергоемкости топлива KOET. Предложена методика оценки влияния применяемого на судне топлива на эксплуатационный показатель углеродоемкости судна CII с помощью предложенных коэффициентов углеэнергоемкости. Согласно методике оценки изменения CII при переводе судов с работы на тяжелом топливе на дизельное (моторное) топливо обеспечивает улучшение показателя энергоэффективности судна CII приблизительно на 5 — 7 %. Проведено сравнение результатов произведенной оценки с данными по эксплуатации судов типа «Атлантик» на двух типах топлива, которое показало хорошее совпадение. Приводятся данные об изменении расхода топлива и масла при использовании тяжелого топлива по сравнению с дистиллятным после перевода главных двигателей типа 6М20 фирмы «МАК» на тяжелое топливо на судах типа «Атлантик-333». На основе этих данных проводится оценка потерь тяжелого топлива, связанных с утечками и затратами на подготовку топлива для судовых потребителей. Также приводятся данные об изменении ресурса различных деталей двигателей и увеличении работ на судне по их техническому обслуживанию.
В связи с введением запрета МК МАРПОЛ на использование тяжелого топлива в полярных водах и введением требований по энергоэффективности делается вывод о тенденции более широкого применения дистиллятного дизельного топлива на судах под российским флагом.

Рассматривается коленчатый вал как главная деталь судового двигателя внутреннего сгорания. В качестве объекта исследования выбран коленчатый вал дизеля 6ЧН 31,8/33, используемый на судах как главный судовой двигатель. Определены причины, приводящие к нарушению геометрии продольной оси коленчатого вала. Систематизированы случаи прогибов коленчатых валов, превышающие допустимые значения. Зафиксирован максимальный прогиб 4,10 мм при допустимом значении 0,03 мм. Отмечена четвертая рамовая шейка, на которую приходится наибольшее количество искривлений продольной оси коленчатого вала. Определена зависимость величины прогибов от номера рамовой шейки и ремонтного размера. Рассмотрена термическая правка с нагревом газокислородным пламенем коленчатого вала, утвержденная и применяемая на ремонтных предприятиях ОАО «РЖД». Отмечено, что температура нагрева шейки при термической правке значительно выше температуры, при которой происходят структурные изменения в материале вала, а точечный нагрев может привести к появлению напряжений, превышающих предел прочности материала вала. Предложена термомеханическая правка коленчатых валов, основанная на явлениях ползучести и релаксации напряжений. Предложено рассчитывать усилие, с которым воздействуем на вал, по формулам сопротивления материалов, а величину напряжения контролировать расчетом стрелки прогиба. Подтверждена необходимость продолжения исследования в области эксплуатационной надежности коленчатых валов судовых ДВС после восстановления их термомеханической правкой, основанной на явлении ползучести и релаксации напряжений.

Целью работы является представление основных результатов, полученных автором в ходе разработки концептуального проекта устройства Walk to Work. Это устройство предназначено для пересадки людей в условиях открытого моря с судна-носителя на морское сооружение или другое судно и представляет собой телескопический трап, который оснащен системой компенсации ускорений и перемещений, вызываемых качкой судна. Особенностью проекта является возможность эксплуатации устройства во всех российских морях, где в этом ожидается необходимость.
Актуальность разработки продиктована потребностями политики импортонезависимости: устройства данного типа не производятся в России, а лидерами в этой области являются недружественные государства.
Ход работы предполагал формирование и анализ статистической базы данных существующих устройств Walk to Work и их характеристик с привязкой к судну-носителю; анализ баз данных погодных и климатических условий российских морей; изучение и сравнение требований российских и зарубежных нормативных документов к устройствам Walk to Work, позволяющее в дальнейшем провести освидетельствование классификационным обществом. Последующие расчеты конструкций позволили определить основные характеристики устройства.
Данные, собранные в ходе работы, будут играть важную роль при дальнейшей разработке описанного концептуального проекта, создании новых видов устройств, формировании проектов переоборудования судов, а также дополнении и уточнении Правил Классификационного общества.
Внедрение устройств Walk to Work будет способствовать повышению безопасности, эффективности и комфорта при доставке людей на морские сооружения в российских акваториях.