ПРОЕКТИРОВАНИЕ

СУДНА

Проектирование судна

•Каждое судно строится в соответствии с проектом. Проект судна включает огромный объем технической документации в виде расчетов, чертежей и т.п. Разработкой проектов судов занимаются центральные конструкторские бюро – ЦКБ. При разработке особо сложных проектов к решению отдельных вопросов привлекаются научно-исследовательские организации, занимающиеся проблемами создания новых судостроительных материалов, отработки форм корпусов судов с позиций теории корабля, прочности судов на волнении, создания различных механизмов, оборудования, приборов и т.п. Заказчиком проекта обычно выступает судовладелец. Имеется некоторая специфика в процедуре проектирования гражданских судов различного назначения и военных кораблей, которая здесь не рассматривается. Все работы чаще всего выполняет одно определенное ЦКБ, хотя за рубежом, а иногда и в нашей стране проектирование бывает конкурсным, когда по одному заданию работают несколько ЦКБ.

Проектирование судна

•Проектирование судна – сложная задача, требующая высокой квалификации исполнителей. Оно в настоящее время осуществляется на основе системного подхода. Суть системного подхода заключается в том, что технический объект (судно) рассматривается как сложная система, состоящая из взаимосвязанных подсистем, причем свойства такой системы не сводятся к сумме свойств ее подсистем. Системы (подсистемы) имеют несколько уровней, т.е. иерархическую структуру (взаимной подчиненности). Например, судно как система включает в качестве подсистем корпус, энергетическую установку, судовые устройства, средства связи и многое другое. В свою очередь, корпус включает в себя наружную обшивку, настилы палуб, поперечные и продольные переборки и др. Судно само является элементом системы более высокого уровня – транспортной системы, обеспечивающей перевозки грузов определенного рода; она же является частью морского транспортного флота страны. Транспортные перевозки обеспечиваются не только судами - имеется портовое хозяйство, железные дороги, также участвующие в перевозках данных грузов, автомобили и т.д. В ходе проектирования нельзя упускать из вида эти разнообразные взаимосвязи.

Проектирование судна

•Проектирование судна проходит ряд последовательных этапов (причем в зависимости от сложности проекта отдельные этапы могут исключаться или добавляться) и начинается с разработки технического задания (ТЗ). Задание разрабатывается с учетом потребности в судах соответствующего назначения. Оно включает тип судна по назначению, линию или район плавания, дальность плавания, грузоподъемность (для транспортного судна), скорость хода, тип главного двигателя и некоторые другие характеристики, позволяющие определить основные элементы будущего судна. Эти характеристики получаются путем предварительного технико- экономического анализа (количество и партионность грузов, стоимость топлива, судостроительных материалов, оплата труда экипажа и др.) и, по сути дела, представляют собой пожелания

заказчика, не всегда полностью выполнимые.

Проектирование судна

•На базе ТЗ проектант разрабатывает эскизный проект (в некоторых случаях ему предшествует предэскизный проект). В нем проверяется совместимость требований ТЗ, рассчитываются главные размерения и основные характеристики судна, нередко для нескольких вариантов с целью поиска оптимального. При проектировании учитываются требования многочисленных нормативных документов, опыт эксплуатации уже построенных судов подобного типа, наличие необходимого оборудования или его разработку и др. Естественно, стремятся к тому, чтобы проектируемое судно находилось на уровне лучших мировых образцов с учетом производственных возможностей страны. Часть оборудования может заказываться и в других странах, особенно если суда предназначены на экспорт, что часто бывает. Требованиям задания могут удовлетворять различные варианты судна, отличающиеся по своим характеристикам, поэтому в ходе проектирования выполняется экономический анализ и используются

методы оптимизации.

Проектирование судна

•Эскизный проект содержит теоретический чертеж, чертежи общего расположения и конструктивные, основные судостроительные расчеты, которые позволяют получить достаточно полное представление о качествах проектируемого судна. Он представляется заказчику, после чего принимается решение о целесообразности продолжения проектирования.

Проектирование судна

•Следующим этапом работы является технический проект. По объему выпускаемой документации он примерно на порядок больше эскизного. В техническом проекте подробно прорабатывается оптимальный вариант судна, полученный в ходе эскизного проектирования. Кроме указанных выше документов, составляются ведомости заказа материалов и оборудования, рассчитываются различные мореходные качества, уточняются массы и размеры элементов нагрузки и отдельных конструкций, чертежи общего расположения, разрабатывается принципиальная технология постройки судна и определяется стоимость постройки. Иногда для решения конкретных вопросов приходится выполнять макеты отдельных узлов или помещений в крупном масштабе или в натуральную величину, проводить испытания и т.п. Ряд документов и расчетов согласовывается с инспекцией Регистра.

Проектирование судна

•Последний этап проектирования – составление рабочих чертежей, которое нередко поручается КБ судостроительного завода. Эти чертежи непосредственно предназначены для постройки судна. Часть документации берется из состава технического проекта и больше не перерабатывается, например, теоретический чертеж. Рабочие чертежи гораздо более детальные, так что объем рабочего проекта вновь оказывается примерно на порядок больше объема технического проекта. Эти чертежи могут быть как индивидуальными, предназначенными для конкретного судна, так и обезличенными – для унифицированных изделий, например, кнехтов, фланцев, скоб, гаков, что позволяет сократить сроки проектирования.

Проектирование судна

•Для уменьшения продолжительности постройки судна к ней приступают раньше, чем закончится рабочее проектирование. Это особенно важно для военных кораблей, которые быстро устаревают. С этой целью устанавливают сроки разработки тех или иных документов с учетом технологической последовательности постройки судна. В последнюю очередь могут быть подготовлены, например, инструкции по обслуживанию механизмов, программы испытаний и т.п., которые потребуются уже после завершения постройки судна.

•В ходе строительства головного судна серии, как правило, выявляются различные недостатки; другие же обнаруживаются в процессе испытаний или опытной эксплуатации. Для устранения обнаруженных недостатков рабочая документация соответствующим образом корректируется, чтобы не повторять эти ошибки на серийных судах. Откорректированные чертежи называются отчетными, они входят в состав судовой документации.

Проектирование судна

•Весь процесс проектирования судна, в зависимости от его размеров и сложности, может занимать от нескольких месяцев до нескольких лет. Примерно такое же время уходит на постройку и испытания судна. Уникальные военные корабли, атомные подводные лодки проектируются и строятся примерно в течение 5 лет, а иногда и больше. Для сокращения сроков и повышения качества проектирования в настоящее время широко используют компьютерную технику, которая позволяет не только выполнять вариантные расчеты, готовить текстовую и графическую документацию, но также разрабатывать и корректировать чертежи общего расположения с учетом всей номенклатуры требуемых помещений, их площадей и объемов, оборудования, устанавливаемого на палубах, бортах, переборках, трубопроводов, кабельных трасс и т.п. Компьютеры позволяют проанализировать большее количество вариантов судна и выбрать лучший из них, который может оказаться лучше, чем разработанный проектантом “вручную”. Имеется возможность управления работой, например, газорезательных автоматов, станков.