Обоснование основных элементов и характеристик средних рыболовных траулеров для Вьетнама

Чан Куок Шанг,

студент 6 курса Санкт-Петербургского государственного морского технического университета.

Реформирование экономической политики Вьетнама и переход от централизованно-планового механизма управления к рыночным отношениям определило положительные тенденции в интенсивном развитии отраслей народного хозяйства страны, включая ее рыбохозяйственную отрасль. Уже в настоящее время по данным FAO 2009г Вьетнам занимает шестое место в мире по экспорту морской продукции. При этом ведущее место в отрасли уверенно сохраняет маломерный флот, составляющий по численности более 120 тысяч рыболовных судов (более 90% всего самоходного флота страны). Подавляющее большинство этих судов до настоящего времени строится в мелких рыболовецких предприятиях по дедовским принципам без соответствующей документации и фактического выполнения необходимых норм. Вместе с тем, большой спрос морской продукции для внутренних нужд и национальные традиции рыболовства требуют ежегодного интенсивного (исчисляемого сотнями) пополнения СРТ. В этой связи вьетнамскому судостроению предстоит решить комплекс проблем организационного и технического характера по обеспечению необходимого уровня их безопасности при эксплуатации. Решение этих проблем начинается с ранних стадий проектирования, формирующих концепцию эффективного и безопасного в эксплуатации судна, с обеспечением достаточной его остойчивости и соответствующим повышением порога погодных условий.

Анализ имеющихся в Республике Вьетнам средних рыболовных судов показал, что промысловые суда этого типа в современных условиях являются экономически малоэффективными, обладают недостаточно высокими эксплуатационными характеристиками и не соответствуют требованиям условий обитаемости. Имеющиеся недостатки не позволяют средним рыболовным судам конкурировать с лучшими зарубежными аналогами. Известно, что основным методом определения элементов проектируемого судна является решение системы уравнений проектирования. В процессе разработки проекта, для снижения объемов проектных работ и выполнения необходимых сопоставлений вариантов решений, часто используют судно-прототип.

Поскольку уравнения проектирования выражают связь между главными неизвестными и характеристиками качества исходного судна, ожидаемого качества проектируемого судна, которые оговорены техническим заданием или которые хочет придать ему сам проектант, добиться сложно. Для того чтобы, наиболее полно и качественно учесть при разработке нового судна лучшие технические решения, реализованные в известных проектах судов, необходим подробный анализ основных характеристик и элементов этих судов, а также их технико-экономических и эксплуатационных показателей.

Результаты статистических исследований для судов конкретного типа имеют большое значение, как на начальных стадиях проектирования при на­значении исходных данных, так и последующих этапах, позволяющих проек­тировать те или иные качества судна. Поэтому, актуальным представляется назначение исходных проектных характеристик рыболовных судов этого ти­па с учетом статистических данных, полученных на основании анализа из­вестных проектов. Такой подход позволяет: выбрать наилучший прототип из судов-аналогов; определить области допустимых значений основных элемен­тов проектируемого судна; выявить достоинства и недостатки судна-прототипа и тем самым существенно снизить объемы оптимизационных ис­следований; осуществлять проектирование судов нового архитектурного ис­полнения без судна прототипа. Основной целью выполненных исследований являлось определение общих закономерностей изменения ширины, высоты борта, осадки в грузу, полного водоизмещения и водоизмещения в состоянии судна порожнем от длины судна по ватерлинии.

Современные средние траулеры в России, Вьетнаме и других странах отличаются по своему архитектурному исполнению, конструкции корпуса, добывающему - технологическому комплексу, гидродинамическому и энергетическому комплексам, комплексу судовых устройств, поисково-радионавигационному комплексу и экипажу. Кроме этого, суда этого типа отличаются длиной по ватерлинии, шириной и высотой борта, а также мощ­ностью главного двигателя и автономностью. Существенные различия судов этого типа предусматривают многофакторный анализ. Для анализа исполь­зуемые данные представлены в таблице A1. Первым этапом такого анализа являлось определение общих закономерностей изменения наибольшей ширины (В), высоты борта (Н) и осадки в грузу (Т) от длины судна по ватерлинии (L_w), смотри рис. 3.1.1

Как видно, на рис. 3.1.1, зависимости имеют ярко выраженный линей­ный характер. В работе также исследовалось изменение отношений основных элементов (L_w/В, В/Т, Н/Т) судов этого типа от длины по ватерлинии, пока­занное на рис. 3.1.2. Установлено, что отношения (В/Т, Н/Т) для средних ры­боловных траулеров остаются практически постоянными (В/Т = 2,40; Н/Т = 1,42) для рассмотренного диапазона изменения длины между перпендикуля­рами. Вместе с тем, отношение L_w/В возрастает с 3,95 до 5,36 при увеличении длины судна по ватерлинии с 30 до 55м.

Рис. 3.1.1. Зависимость ширины, высоты борта и осадки от длины судна по ватерлинии.

При обработке статистических данных, в работе использован метод наименьших квадратов. Рассмотренные выше основные элементы определяют главные размерения судна. Вместе с тем, для определения наилучшей формы корпуса, необходимы данные по коэффициентам полноты. Известно, что коэффициент общей полноты является важной характеристикой корпуса судна, так как непосредственно связан с ходкостью судна и с другими каче­ствами судна. Необходимо помнить, что при выборе больших значений ко­эффициентов общей полноты трудно обеспечить заданную скорость на вол­нении, но вместе с тем такие суда с экономической точки зрения являются более эффективными. В работе получена статистическая зависимость изме­нения коэффициента общей полноты от относительной скорости судна Fr для диапазона Fr = 0,236 … 0,334. Смотрите рис. 3.1.3.

Рис. 3.1.2. Зависимость отношений L_w/B, B/T, H/T от длины судна по ватерлинии.

Рис. 3.1.3. Зависимость коэффициента общей полноты d от числа Фруда Fr.

Рис. 3.1.4. Зависимость относительной длины l от числа Фруда судна Fr. (средних рыболовных траулеров европейской постройки; средних рыболовных траулеров японской постройки).

Рис. 3.1.5. Зависимость полного водоизмещения и грузоподъемности от длины судна по ватерлинии.

Рис. 3.1.6. Зависимость числа экипажа от полного водоизмещения.

Рис. 3.1.7. Зависимость скорости судна от полного водоизмещения.

При разработке проекта судна, в качестве параметров часто назначают относительную длину, которая является показателем удлинения формы судна. Теоретически должна существовать некоторая оптимальная относитель­ная длина, при которой полное удельное сопротивление на заданной скоро­сти свободного хода минимально. В работе получены статистические зави­симости изменения относительной длины судна l от его относительной ско­рости Fr для средних рыболовных траулеров европейских и японских проек­тов. Как видно, смотри рис. 3.1.4, зависимости имеют линейный характер, отражающий уменьшение величины относительной длины при возрастании относительной скорости судна для европейских проектов в диапазоне Fr = 0,268 … 0,333 и для ряда японских проектов в диапазоне Fr = 0,328 …0,368.

Наблюдаемые различия полученных зависимостей можно объяснить тем, что для рассмотренных японских проектов судов скорость свободного хода выше, чем у многих европейских проектов и больше отношение L_w/В, которое составляет от 5,18 до 5,85. Полученные зависи­мости изменения коэффициента общей полноты d и относительной длины судна l от относительной скорости Fr соответствуют общепринятому пред­ставлению таких величин для промысловых судов других размеров, а также транспортных судов.

Важнейшими элементами рыболовных судов являются его полное водоизмещение D и водоизмещение в состоянии судна порожнем D_п. Опреде­ление предварительного водоизмещения на ранних стадиях проектирования позволяет перейти к определению наилучших элементов теоретического чер­тежа и статей нагрузки судна. В работе были получены статистические зави­симости изменения этих элементов от длины судна по ватерлинии, показан­ные на рис. 3.1.5. Как видно, смотрите рис. 3.1.5, рассмотренные зависимости имеют линейный характер. В работе также исследована грузоподъемность судов этого типа. Установлено, что грузоподъемность возрастает с увеличе­нием длины судна, смотри рис. 3.1.5. Для средних рыболовных траулеров по­лучены расчетные зависимости, смотри формулы (3.1.1 - 3.1.9), позволяющие определить наибольшую ширину, высоту борта, осадку в грузу, относитель­ные величины (L_w/В, В/Т, Н/Т), полное водоизмещение и водоизмещение по­рожнем, грузоподъемность судна в зависимости от его длины по ватерлинии. Также получены зависимости изменения коэффициента общей полноты, относительной длины судна от изменения числа Фруда, числа экипажа и скорости.

Литература

1.                  Траулеры и сейнеры. Е.В. Каменский, Г.Б. Терентьев. Издательство «Судостроение», 1978 г.

2.                  Каменский Е.В., Терентьев Г.Б. Рыболовные траулеры.

3.                  Проектирование судов В.В. Ашик. 1985 г.

Поступила в редакцию 02.06.2017 г.