ТРУДЫ ЦНИИ ИМ. АКАД. А.Н. КРЫЛОВА

  • Publisher Федеральное государственное унитарное предприятие Крыловский государственный научный центр
  • Country Россия
  • Web https://elibrary.ru/title_about.asp?id=9187

Content

Development of scientific basis in design of propellers for ice-class carrier ships

Pustoshny Alexander V., Frolova Irina G., Darchiev Georgy K.

Объект и цель научной работы. Целью работы является обзор разработок и представление новых результатов, полученных в Крыловском государственном научном центре (КГНЦ), в обеспечение проектирования гребных винтов транспортных судов высоких ледовых классов. Материалы и методы. Приведенные результаты получены экспериментальным и расчетным путями. Основные результаты. Представлены основные результаты работ КГНЦ, направленных на уточнение характеристик прочности, повышение пропульсивных характеристик ледовых гребных винтов (в том числе при работе вблизи кавитационных режимов во льдах на швартовах), а также на борьбу с развитием частичной кавитации на лопастях в транзитных режимах движения судна в открытой воде. Заключение. Развитие крупнотоннажных транспортных судов арктического плавания выдвинуло новые требования к движителям, и полученные результаты и технологии позволяют соблюдать требования к гребным винтам и сохранять конкурентоспособность и коммерческую привлекательность разработанных в КГНЦ гребных винтов высоких ледовых классов.

Artificial cavity as a tool for reduction ship resistance

Sverchkov Andrey V., Borusevich Valery O.

Объект и цель работы. В работе представлены результаты научных исследований по применению искусственных каверн на транспортных судах и скоростных катерах для снижения сопротивления, выполненных в ФГУП «Крыловский государственный научный центр» за последнее десятилетие. Материалы и методы. Приводятся результаты модельных испытаний различных типов судов в глубоководном, мелководном, мореходном и ледовом бассейнах, а также технические решения по использованию искусственной каверны и средств автоматизации при создании каверн в днищевом рецессе. Основные результаты. Рассмотрены особенности применения каверн на судне смешанного «река-море» плавания с экстремально высоким коэффициентом общей полноты и на морском сухогрузном судне с повышенным коэффициентом общей полноты. Приведены результаты испытаний модели Балтик-Макс-танкера с каверной в ледовом бассейне. Показаны возможности эффективного применения каверн на быстроходных водоизмещающих судах. Сообщается о разработке автоматизированной системы создания искусственных каверн...Объект и цель работы. В работе представлены результаты научных исследований по применению искусственных каверн на транспортных судах и скоростных катерах для снижения сопротивления, выполненных в ФГУП «Крыловский государственный научный центр» за последнее десятилетие. Материалы и методы. Приводятся результаты модельных испытаний различных типов судов в глубоководном, мелководном, мореходном и ледовом бассейнах, а также технические решения по использованию искусственной каверны и средств автоматизации при создании каверн в днищевом рецессе. Основные результаты. Рассмотрены особенности применения каверн на судне смешанного «река-море» плавания с экстремально высоким коэффициентом общей полноты и на морском сухогрузном судне с повышенным коэффициентом общей полноты. Приведены результаты испытаний модели Балтик-Макс-танкера с каверной в ледовом бассейне. Показаны возможности эффективного применения каверн на быстроходных водоизмещающих судах. Сообщается о разработке автоматизированной системы создания искусственных каверн. Дается краткий анализ результатов самоходных испытаний моделей транспортных судов по влиянию каверн на пропульсивные характеристики гребных винтов. Приводится обзор последних исследований по применению каверн на глиссирующих катерах. Заключение. Для судов, имеющих сверхполные обводы, была подтверждена гипотеза о влиянии искусственной каверны на снижение зоны отрыва пограничного слоя в кормовой оконечности и улучшение условий работы гребного винта. Приводится также эффективный вариант устройства защиты гребного винта от попадания воздуха из каверны. Комплексными экспериментальными исследованиями подтверждена эффективность применения искусственной каверны на судах ледовых классов, в том числе в части возможности снижения ледового сопротивления. Для быстроходных водоизмещающих судов определена наиболее эффективная трапециевидная форма днищевого рецесса для создания искусственной каверны, отличная от ранее исследованных проектов транспортных судов.

Numerical simulation and design of new propulsor types

Yakovlev Alexey Yu.

Объект и цель научной работы. Объектом исследования являются движители нетрадиционных типов, т.е. отличные от гребного винта. Цель исследования - применить результаты численных исследований фундаментальных научных проблем, проведенных в Крыловском государственном научном центре (КГНЦ), для проектирования движителей новых (нетрадиционных) типов. Материалы и методы. В работе проанализированы проблемы разработки движителей нетрадиционных типов, таких как главные винторулевые колонки, движители CRPOD и RSN, движитель с кольцевым приводом, а также различные типы водометных движителей. Рассмотрены проведенные ранее исследования и разработанные математические модели, посвященные решению фундаментальных проблем в области судовых движителей. Представлены концепции использования данных методов при проектировании новых типов судовых движителей и достигнутые с их помощью результаты. Основные результаты. Сформирована единая картина создания различных типов современных движителей. Для ряда типов движителей представлены концепции их разработки с использованием численных методов и продемонстрирована эффективность разработанных методов. Заключение. Теоретическая значимость работы состоит в формулировке единых способов подхода к разработке движителей новых типов. Продемонстрирована связь результатов фундаментальных исследований, проводимых в КГНЦ, с решением конкретных практических задач.

Non-penetrating masts: dynamics and hydrodynamics

Grigorov Maxim Yu., Yegorova B. Yegorova, Zaitsev Vladimir N., Zelensky Boris M., Tyushkevich Vladislav V.

Объект и цель научной работы. Объектом научного исследования является вихревая вибрация мачтовых устройств подводных лодок. Цель научной работы состоит в развитии теории вихревой вибрации с учетом особенностей нового поколения мачтовых устройств - устройств непроникающего типа. Важным являлось получение информации о гидродинамике и динамике укороченных обтекателей, применяемых в непроникающих мачтовых устройствах, а также разработка методов расчета вибропрочности и виброустойчивости таких устройств. Материалы и методы. Для достижения поставленной цели используются экспериментальные и расчетные методы исследования гидродинамических характеристик плохообтекаемых конструкций. Основные результаты. В работе показано, что вихревая вибрация непроникающих мачтовых устройств существенно отличается от вибрации традиционных проникающих устройств. Показано также, что ранее разработанные методики расчета вихревой вибрации проникающих устройств не позволяют достоверно прогнозировать вибрацию новых устройств и нуждаются в переработке. Полученные материалы позволили разработать методическую основу предварительного прогнозирования вихревой вибрации и оценки гидродинамических нагрузок на этапе проектирования непроникающих мачтовых устройств. Заключение. Приведенные в статье новые данные об особенностях вихревой вибрации мачтовых устройств развивают результаты, полученные в ходе многолетних исследований этого сложного и важного для практики явления.

Development concept of russian end-to-end design system of marine electrics

Kalinin Igor M.

Объект и цель научной работы. Объектом научной работы является система сквозного проектирования судовых электроэнергетических систем как составная часть современной бизнес-модели судостроительного предприятия. Цель работы - повышение экономической эффективности проектирования и качества судовых электроэнергетических систем, сокращение сроков их создания, оптимизация использования ресурсов судостроительных, исследовательских и проектных организаций. Материалы и методы. Используется комплексное программное обеспечение для проектирования судовых электроэнергетических систем. В качестве расчетных методов применяются отечественные судовые стандарты, новые методики и нормативные документы в области проектирования судовых электроэнергетических систем. Основные результаты. Сформирована концепция системы сквозного проектирования судовых электроэнергетических систем, предусматривающая комплексный подход к ее созданию на основе расчетных методов. Разработано комплексное программное обеспечение для проектирования судовых электроэнергетических систем как новый многофункциональный инструмент обеспечения исследовательского, эскизного и технического проектирования судовых электроэнергетических систем, который охватывает значительную часть расчетов на основе отечественных стандартов...Объект и цель научной работы. Объектом научной работы является система сквозного проектирования судовых электроэнергетических систем как составная часть современной бизнес-модели судостроительного предприятия. Цель работы - повышение экономической эффективности проектирования и качества судовых электроэнергетических систем, сокращение сроков их создания, оптимизация использования ресурсов судостроительных, исследовательских и проектных организаций. Материалы и методы. Используется комплексное программное обеспечение для проектирования судовых электроэнергетических систем. В качестве расчетных методов применяются отечественные судовые стандарты, новые методики и нормативные документы в области проектирования судовых электроэнергетических систем. Основные результаты. Сформирована концепция системы сквозного проектирования судовых электроэнергетических систем, предусматривающая комплексный подход к ее созданию на основе расчетных методов. Разработано комплексное программное обеспечение для проектирования судовых электроэнергетических систем как новый многофункциональный инструмент обеспечения исследовательского, эскизного и технического проектирования судовых электроэнергетических систем, который охватывает значительную часть расчетов на основе отечественных стандартов. Заключение. Система сквозного проектирования предназначена для конструкторских бюро-проектантов и инженеров-исследователей и обеспечивает рост производительности труда, повышение качества разрабатываемых объектов за счет проработки большего количества альтернативных вариантов и снижения вероятности субъективных ошибок. Научно-технический задел и концепция создания системы сквозного проектирования является этапом для перехода к передовым цифровым, интеллектуальным производственным технологиям при создании судовых электроэнергетических систем.

Effect of close proximity underwater explosion upon elements of hull structures

Dulnev Andrey I.

Объект и цель научной работы. Исследование особенностей деформирования и разрушения многопреградных металлических конструкций и образцов полимерных композиционных материалов (ПКМ) при воздействии близкого подводного взрыва, а также подкрепленных цилиндрических оболочек при совместном действии взрыва и гидростатического давления. Материалы и методы. Исследования базируются на результатах испытаний, проведенных во взрывной камере ФГУП «Крыловский государственный научный центр», и компьютерном моделировании процессов подводного взрыва и деформирования конструкций. Основные результаты. Впервые показано, что определяющее влияние на характер и параметры деформирования цилиндрической оболочки, подкрепленной круговыми ребрами жесткости, в условиях совместного действия на оболочку близкого подводного взрыва и большого гидростатического давления (5-7 МПа) оказывает вторая пульсация пузыря. Установлено, что взрывостойкость образцов из стеклопластика примерно вдвое выше взрывостойкости образцов из углепластика по критерию начала разрыва волокон. Выявлено влияние основных конструктивных параметров многопреградных конструкций на их взрывосопротивляемость. Заключение. Результаты исследований могут быть использованы при создании конструкций, эффективно сопротивляющихся воздействию близкого подводного взрыва.

Design of arctic oil & gas rigs

Kryzhevich Gennady B.

Объект и цель научной работы. Объектом работы являются нефтегазодобывающие платформы. Целью работы состоит в обобщении опыта проектирования арктических плавучих нефтегазодобывающих платформ и выборе конструкции ледового пояса плавучих и стационарных сооружений, способствующей снижению интенсивности ледовых воздействий. Материалы и методы. Для достижения цели используются методы теории проектирования объектов океано- техники, конструирования морских платформ и механики разрушения льда. Основные результаты. Показано, что одним из перспективных вариантов компоновки ледостойкой плавучей платформы для арктического шельфа является ППБУ-тримаран с турелью, компоновка и форма которого включает целый ряд инновационных решений, обеспечивающих снижение затрат на разведочное бурение. Предложены новые решения для конструкций ледового пояса, обеспечивающие снижение ледовых нагрузок на шельфовые сооружения и уменьшение их материалоемкости. Заключение. Результаты работы направлены на создание рентабельных, прочных и надежных нефтегазодобывающих платформ для Арктики.

Development of electric propulsion systems for ships of various types

Vershinin Viktor I., Makhonin Sergey V., Parshikov Vladimir A., Khomyak Valentin A.

Объект и цель научной работы. Объектом работы, результаты которой приведены в статье, являются системы электродвижения судов различного назначения, разработанные в процессе выполнения НИОКР, проводимых филиалом «ЦНИИ СЭТ» ФГУП «Крыловский государственный научный центр» в 2001-2018 гг. Цель работы заключается в рассмотрении технических требований, предъявляемых к судовым системам электродвижения, в анализе проблем, возникавших перед проектантами этих систем и обусловленных необходимостью выполнения указанных требований, а также в описании схемных и конструкторских решений, направленных на их разрешение. Материалы и методы. Исходными материалами являются конструкторская документация (технические задания, пояснительные записки технических проектов, принципиальные схемы, габаритные чертежи и пр.), разработанная в ходе проведения ОКР по созданию судовых систем электродвижения, а также научно-техническая информация, представленная в трудах, посвященных теории гребных электрических установок...Объект и цель научной работы. Объектом работы, результаты которой приведены в статье, являются системы электродвижения судов различного назначения, разработанные в процессе выполнения НИОКР, проводимых филиалом «ЦНИИ СЭТ» ФГУП «Крыловский государственный научный центр» в 2001-2018 гг. Цель работы заключается в рассмотрении технических требований, предъявляемых к судовым системам электродвижения, в анализе проблем, возникавших перед проектантами этих систем и обусловленных необходимостью выполнения указанных требований, а также в описании схемных и конструкторских решений, направленных на их разрешение. Материалы и методы. Исходными материалами являются конструкторская документация (технические задания, пояснительные записки технических проектов, принципиальные схемы, габаритные чертежи и пр.), разработанная в ходе проведения ОКР по созданию судовых систем электродвижения, а также научно-техническая информация, представленная в трудах, посвященных теории гребных электрических установок. Решения поставленных перед проектантами систем электродвижения задач, описанные авторами, базируются на использовании последних достижений науки и техники в электротехнической области (микропроцессорные системы управления, статические преобразователи на основе активных выпрямителей, многоуровневых инверторов напряжения, собранных на полупроводниковых ключах последнего поколения, а также современные алгоритмы управления гребными электроприводами). Основные результаты. Кратко проанализировано состояние работ, проводимых ФГУП «Крыловский государственный научный центр» по созданию систем электродвижения судов различного назначения. Рассмотрены технические проблемы, стоящие перед проектантами систем электродвижения и обусловленные необходимостью выполнения совокупности жестких требований, зачастую противоречивых, а порой и эксклюзивных. Описаны схемные и конструкторские решения, направленные на разрешение рассмотренных проблем. Оценены возможности и перспективы ФГУП «Крыловский государственный научный центр» (филиал «ЦНИИ СЭТ») в работах по созданию систем электродвижения судов нового поколения. Заключение. Ценность практических результатов, полученных авторами статьи, заключается в обоснованном подтверждении возможности и целесообразности участия ФГУП «Крыловский государственный научный центр» (филиал «ЦНИИ СЭТ») в создании систем электродвижения для перспективных судов нового поколения как предприятия, обладающего кадровым потенциалом, многолетним опытом, а также соответствующими производственной и экспериментальной базами.

Evolution of marine electric power systems

Tsitsikyan Georgy N.

Объект и цель научной работы. Рассмотрены результаты развития автономных электротехнических систем по ряду направлений, сформулированы некоторые задачи. Материалы и методы. Материалы и методы исследования базируются на применении аналитических и численных методов, включая векторный анализ, а также современных средств измерений. Приведен перечень некоторых публикаций, руководящих документов и стандартов, отражающих результаты исследований. Основные результаты. Основные результаты связаны с обеспечением качественных показателей электроэнергии, с вопросами электромагнитной совместимости и безопасности, с расчетом электродинамических сил в усложненных конфигурациях ошиновок судового электрооборудования, с декомпозицией мощности с учетом всех ее составляющих. Заключение. Представлен ряд новых теоретических и практических выводов в области качественных показателей электроэнергии, по вопросам электромагнитной совместимости, по оценке электродинамических сил и электробезопасности. Сформулированы предложения по применению вакуумной коммутационной аппаратуры.

Nuclear and radiation safety justification for a nuclear ship under external effects

Kudinovich Igor V.

Объект и цель научной работы. Объектом работы являются атомные суда, целью - обоснование ядерной и радиационной безопасности атомных судов при внешних воздействиях и пожарах на борту. Материалы и методы. В работе использован метод системного анализа. Основные результаты. Предложена методология анализа аварий атомного судна, вызванных внешними воздействиями и пожарами на борту. На основе разработанной методологии в соответствии с требованиями действующей нормативной базы обоснована ядерная и радиационная безопасность УАЛ проекта 22220 и ПЭБ проекта 20870. Заключение. В ходе анализа установлено, что безопасность судна обеспечена в случае всех проектных аварий, вызванных внешними воздействиями. Наиболее тяжелыми по радиационным последствиям являются запроектные аварии c разрушением защитных барьеров реакторной установки в результате тарана в район реакторного отсека другим судном, скорость которого существенно больше критической (5-6 уз), или при длительной посадке УАЛ (ПЭБ) на скалистую отмель в штормовых условиях. В этих случаях недопустимое радиационное воздействие в результате выброса радиоактивных веществ в атмосферу или морскую среду может проявляться на расстояниях 20-30 километров.

Electromagnetic safety of modern marine facilities

Vishnevsky Alexander M., Gorodetsky Boris N.

Объект и цель научной работы. В работе рассматриваются вопросы электромагнитной безопасности морских технических объектов, к которым относятся корабли, суда и другие плавучие объекты. Целью работы является разработка методологии обеспечения их электромагнитной безопасности в условиях штатного функционирования. Материалы и методы. Обоснование технологии обеспечения электромагнитной безопасности производится на основе рассмотрения современных кораблей как наиболее сложных морских технических объектов. При этом показано, что для реализации разработанных технологий предпочтительными являются экспериментальные методы производимых оценок, поскольку эти методы позволяют учесть реальные схемные, конструктивные и другие особенности корабельных технических средств и корабельных конструкций. Основные результаты. Показано, что рассмотрение корабля, поставляемых на него технических средств и личного состава как единой интегрированной системы позволяет в рамках единой методологии защиты от внутрисистемных и внесистемных внешних воздействий обеспечить электромагнитную безопасность корабля...Объект и цель научной работы. В работе рассматриваются вопросы электромагнитной безопасности морских технических объектов, к которым относятся корабли, суда и другие плавучие объекты. Целью работы является разработка методологии обеспечения их электромагнитной безопасности в условиях штатного функционирования. Материалы и методы. Обоснование технологии обеспечения электромагнитной безопасности производится на основе рассмотрения современных кораблей как наиболее сложных морских технических объектов. При этом показано, что для реализации разработанных технологий предпочтительными являются экспериментальные методы производимых оценок, поскольку эти методы позволяют учесть реальные схемные, конструктивные и другие особенности корабельных технических средств и корабельных конструкций. Основные результаты. Показано, что рассмотрение корабля, поставляемых на него технических средств и личного состава как единой интегрированной системы позволяет в рамках единой методологии защиты от внутрисистемных и внесистемных внешних воздействий обеспечить электромагнитную безопасность корабля. Разработана технология обеспечения электромагнитной совместимости технических средств современных кораблей и их защиты от мощных внешних электромагнитных воздействий, а также обеспечения безопасности личного состава. Технология основана на научно-техническом сопровождении работ по проблеме в течение всего жизненного цикла корабля, включающего его проектирование, постройку, разработку и поставку оборудования, сдаточные испытания и эксплуатацию. Обоснована концепция создания и параметры оборудования специализированой испытательной экспериментальной базы, предназначенной для практической реализации разработанной технологии. Заключение. Разработанная технология обеспечения электромагнитной безопасности кораблей позволяет в обоснованных случаях отказаться от безусловного жесткого нормирования электромагнитных параметров поставляемого на корабль оборудования за счет рационального сочетания комплекса защитных средств и мероприятий, разрабатываемых и внедряемых разработчиками технических средств и ЦКБ-проектантами кораблей. Рассмотренное в рамках созданной концепции экспериментальное оборудование дает возможность проводить испытания аппаратурных комплексов вместе с кабельными и проводными связями в лабораторных и натурных корабельных условиях, а также на стендах разработчиков аппаратуры и, кроме этого, оценивать эффективность и достаточность реализованного комплекса защитных средств и мероприятий. Испытательное оборудование обеспечивает имитацию основных видов мощных внешних преднамеренных электромагнитных воздействий поражающего характера различной физической природы, включая ядерно-физические источники излучения.

Advanced mitigation tools for above-water ship signatures and their efficiency verification

Andreev Alexandr Yu., Matveentsev Anton V., Patrakov Yury M., Rzhevsky Alexey A.

Объект и цель научной работы. Объектами исследования являются перспективные радиопоглощающие материалы и средства контроля эффективности мероприятий по снижению заметности по полям верхней полусферы в натурных условиях. Целью работы является создание перспективных радиопоглощающих материалов и измерительных средств для контроля снижения заметности. Материалы и методы. На основе современных методов конструирования специальных материалов и измерений электромагнитного излучения рассматриваются перспективные технологии изготовления радиопоглощающих материалов и основные характеристики средств контроля заметности кораблей в верхней полусфере. Основные результаты. Определены основные тенденции развития в области создания радиопоглощающих материалов и средств контроля эффективности мероприятий по снижению заметности. Получены оценки параметров разрабатываемых средств. Заключение. Проведённые исследования позволили определить тенденции развития средств снижения заметности кораблей в верхней полусфере и их результаты могут быть использованы при создании отечественных перспективных кораблей.

Development of new high-end vibration dampers for ship structures

Kirpichnikov Valery Yu., Savenko Valentin V., Smolnikov Vasily Yu., Shlemov Yury F.

Объект и цель научной работы. Приведены краткие сведения о физической сути и эффективности разработанных средств уменьшения уровней повышенной вибрации судовых конструкций. Материалы и методы. Использованы результаты измерений уровней вибрации моделей судовых конструкций при отсутствии и наличии средств вибродемпфирования. Основные результаты. Определены условия достижения повышенной эффективности новых средств вибродемпфирования. Заключение. Разработанные средства с повышенной эффективностью имеют малую массу в сравнении с массой демпфируемой конструкции и применяемых средств вибродемпфирования.

Radiation monitoring in survey and recovery of potentially hazardous sunken marine technology

Kuchin Nikolay L., Kyzyurov Vladimir S., Laikin Andrey I., Mikheev Yury V., Rubanov Stanislav M.

Объект и цель научной работы. Объектом научной работы является морской радиационный мониторинг, целью - оценка результатов исследований Крыловского государственного научного центра (КГНЦ) в области морского радиационного мониторинга. Материалы и методы. Анализ перспектив использования измерительных комплексов для проведения радиационного мониторинга. Основные результаты. Получена оценка результатов работ КГНЦ по морскому радиационному мониторингу. Заключение. Выполненные сотрудниками КГНЦ работы по морскому радиационному мониторингу и разработка методов и средств проведения таких работ внесли заметный вклад в решение проблемы реабилитации морских акваторий. Накопленный за несколько десятилетий опыт работ с высокотехнологичным оборудованием и методиками может быть востребован при решении принципиально новых задач, связанных с освоением Арктики, и при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций.

Interdisciplinary innovative technologies in shipbuilding

Myasnikov Yury N.

Объект и цель научной работы. Анализ и исследование междисциплинарных инновационных технологий с целью создания нового конкурентоспособного облика корабля на базе применения наукоемких технологий в судостроении. Материалы и методы. В качестве исходных материалов используются научно-технические данные об исследовании и разработке диагностического обеспечения корабельных энергомеханических систем, создавшего условия перехода на эксплуатацию оборудования по фактическому техническому состоянию. Основные результаты. Установлены основные причины снижения уровня надежности судового оборудования в пределах заданного ресурса технических средств. Показано, что в современных условиях организация межведомственной лаборатории прогрессивных испытаний кораблей и судов - первый шаг на пути реализации идеи академика А.Н. Крылова об организации обратной связи в судостроении: «эксплуатация - производство - наука», которая позволит управлять уровнем надежности судовых технических средств. Заключение. Научную и инженерную составляющую лаборатории прогрессивных испытаний кораблей и судов определяет мобильный диагностический комплекс, технический проект которого разработан Крыловским государственным научным центром.

This content is a part of the Energetics collection from eLIBRARY.
If you are interested to know more about access and subscription options, you are welcome to leave your request below or contact us by eresources@mippbooks.com

Request

Unfortunately, we have no right to provide any kind of access to this resource in the territory of Western Europe. In any case, we will process your request and contact you with possible variants of solution.