4. Главная энергетическая установка судна

4.1. Введение

ГЭУ — главная энергетическая установка (приводящая судно в движение) — подразделяется на:

- главный двигатель,

- судовой движитель,

- валопровод.

ГД - двигатель, установленный на судне для обеспечения его движения. Главный Двигатель входит в состав пропульсивной установки и, как правило, непосредственно или через главную судовую передачу приводит в действие движитель, создающий упор, необходимый для преодоления сопротивления движению судна. В качестве Главного Двигателя применяют тепловые двигатели, преобразующие тепловую энергию рабочего тела в механическую. Рабочим телом в Главном Двигателе может являться пар (паровая поршневая машина, паровая турбина) или газ (газовая турбина, газотурбинный двигатель, двигатель внутреннего сгорания). Общими требованиями к главному двигателю являются: достаточные для обеспечения заданной скорости судна мощность, масса и габариты, позволяющие разместить его в корпусе судна; обеспечение плавного изменения частоты вращения; надежность работы в судовых условиях (при качке, ударах волн и т. д.); возможность реверсирования (при отсутствии реверсивных передач или регулируемых движителей). В настоящее время часть мощности главного двигателя иногда расходуется на снабжение энергией таких судовых потребителей, как валогенераторы, утилизационные котлы и т. п.

По виду движителя суда подразделяют на

- винтовые,

- колесные,

- со специальными движителями (крыльчатыми, водометными, роторными и др.),

- весельные и парусные.

Движителяминазываются специальные устройства, преобразующие механическую работу судовой силовой установки в упорное давление, преодолевающее сопротивления и создающее поступательное движение судна.  На судах в качестве движителей применяются: гребные винты, крыльчатые движители и водометные движители. Находят применение также паруса, гребные колеса и другие движители.  По принципу действия движители разделяют на активные, к которым относят паруса, непосредственно преобразующие энергию ветра в поступательное движение судна, и реактивные — все остальные, так как создаваемое ими упорное давление получается в результате реакции масс воды, отбрасываемой в сторону, противоположную движению судна.  Наиболее распространенными благодаря простоте устройства и работы, компактности, надежности в эксплуатации и наибольшему коэффициенту полезного действия являются гребные винты. В зависимости от конструкции их подразделяют на два типа:цельные винты(ступица с лопастями изготовляется совместно) ивинты со съемными лопастями, применяемые на судах, плавающих во льдах. Такие винты называются винтами фиксированного шага, а винты, имеющие механизмы, поворачивающие лопасти в ступице и изменяющие шаг винта, называются винтами регулируемого шага.Шагомвинта называется путь в направлении оси, который проходит любая точка поверхности винта за один его оборот.

Валопровод— комплекс устройств, механизмов и соединений, служащих для передачи крутящего момента от двигателя к движителю и передачи упорного давления от последнего корпусу судна.

Главное назначение валопровода — передавать крутящий момент от главного двигателя гребному винту (движителю), а также воспринимать и передавать корпусу судна упор, создаваемый гребным винтом. Количество валопроводов на судах может быть от одного до трех. На некоторых катерах применяют четырехвальные установки. Для лучшей работы гребного винта валопровод устанавливают с наклоном в корму (до 5°). В трехвальных установках, а иногда и в двухвальных, валы правого и левого бортов могут быть установлены под углом (до 2°) и к диаметральной плоскости судна.

Длина валопровода зависит от размеров судна и места расположения главных двигателей. Валопровод обычно состоит из нескольких частей, жестко соединенных между собой и уложенных на опорные подшипники. Каждая из этих частей в зависимости от назначения имеет свое название.

4.2. Главные двигатели

Двигатели, с помощью которых судно приводится в движение, называются главными. Главные двигатели вместе с оборудованием, необходимым для их работы, составляют главную энергетическую установку судна.  На морских судах в качестве главных двигателей устанавливают двигатели внутреннего сгорания (дизели), реже - паровые и газовые турбины. На судах старой постройки сохранились паровые машины. Все перечисленные двигатели являются тепловыми, т. е. вырабатывают механическую энергию из тепловой. Теплота выделяется при сгорании нефтяного топлива или, в атомных установках, при делении атомных ядер.  Тепловые двигатели различают по роду рабочего тела, при расширении которого теплота превращается в работу. В двигателях внутреннего сгорания и газовых турбинах рабочим телом служит смесь газов, получаемая при сгорании топлива. В паровых машинах и турбинах рабочим телом служит водяной пар.  Судовые дизели. Двигатель, в котором топливо сгорает непосредственно внутри рабочего цилиндра, называется двигателем внутреннего сгорания.

Если при этом воспламенение топлива осуществляется за счет температуры сжатия воздушного заряда, двигатель называется дизелем. Смесь газов, образующихся при сгорании топлива, имеет высокое давление и температуру. Основные достоинства дизеля перед другими двигателями - наименьший расход топлива (150 - 180 г/л с.-ч) и сравнительно небольшое вспомогательное оборудование. За счет меньших запасов топлива и меньших размеров машинного отделения увеличивается полезная грузоподъемность судна. Однако при мощности свыше 10 - 20 тыс. л. с. установка становится громоздкой и не всегда выгоднее турбинной. 

Судовые паровые турбины работают на ином принципе, (рис. 23). Свежий пар подводится в направляющий аппарат (сопло), где расширяется и приобретает большую скорость. Из сопла струя пара направляется на рабочие лопатки турбинного диска, который жестко закреплен на валу. Передавая лопаткам свою энергию, пар заставляет диск, а вместе с ним и вал вращаться со скоростью нескольких тысяч оборотов в минуту. Направляющий аппарат и диск с лопатками называются ступенью турбины. Рассмотренная простейшая турбина является одноступенчатой. 

Схема простейшей паровой турбины:  1 - направляющий аппарат (сопло);  2 - рабочая лопатка;  3 - вал;  4 - диск 

Паротурбинные установки уступают дизельным в экономичности (расход топлива 180 - 250 г/л. с.-ч.), но могут быть построены на большую мощность при сравнительно небольших габаритах. Благодаря равномерному вращению вала турбины отличаются исключительно малым износом деталей.  Паровые турбины применяют в основном на крупных судах, где требуется мощность более 10 - 20 тыс. л. е., а также на судах с атомными реакторами. Мощность существующих ГТЗА достигает 70 - 80 тыс. л. е., причем на судне иногда устанавливают до четырех таких агрегатов. 

Схема простейшей газотурбинной установки:  1 - форсунка;  2 - камера сгорания;  3 - воздухопровод;  4 - неподвижные направляющие лопатки;  5 - рабочие лопатки;  6 - выхлопной патрубок;  7 - зубчатый редуктор;  8 - гребной винт;  9 - компрессор;  10 - пусковой электродвигатель  Компрессор, камера сгорания и турбина собираются в единый агрегат. Для первоначального раскручивания турбины служит пусковой электродвигатель, питающийся током от вспомогательного дизель-генератора. Реверс осуществляется обычно с помощью винта регулируемого шага.  Судовые ГТУ по экономичности близки к паровым турбинам, а по весу и габаритам - наиболее легкие и компактные из всех применяемых двигателей. Мощность судовых ГТУ достигает 30 тыс. л. с. в агрегате. На морских судах ГТУ стали применять сравнительно недавно, по мере накопления опыта эксплуатации и совершенствования конструкций они должны получить значительное распространение.  Судовые атомные установки. Источником тепловой энергии в этих установках служит атомный реактор, в котором происходит деление ядер урана и других расщепляющихся материалов. На рис. 26 показана схема атомной энергетической установки ледокола «Ленин». Установка выполнена двухконтурной. В первом контуре теплоносителем служит обычная дистиллированная вода под высоким давлением, циркулирующая через реактор. Теплота, выделенная в результате атомной реакции, непрерывно отводится этой водой в парогенераторы, где вырабатывается пар второго контура, используемый для работы четырех главных турбин мощностью по 11 тыс. л. с. 

Основное преимущество судов с атомными установками - практически неограниченная дальность плавания без пополнения запасов топлива. Суточный расход ядерного горючего не превышает нескольких десятков граммов, а смену тепловыделяющих элементов в реакторах можно производить один раз в два-три года.  4.3. Судовые движители

Движителями называются специальные устройства, преобразующие механическую работу судовой силовой установки в упорное давление, преодолевающее сопротивления и создающее поступательное движение судна.  На судах в качестве движителей применяются: гребные винты, крыльчатые движители и водометные движители. Находят применение также паруса, гребные колеса и другие движители.  По принципу действия движители разделяют на активные, к которым относят паруса, непосредственно преобразующие энергию ветра в поступательное движение судна, и реактивные — все остальные, так как создаваемое ими упорное давление получается в результате реакции масс воды, отбрасываемой в сторону, противоположную движению судна.  Наиболее распространенными благодаря простоте устройства и работы, компактности, надежности в эксплуатации и наибольшему коэффициенту полезного действия являются гребные винты. В зависимости от конструкции их подразделяют на два типа: цельные винты(ступица с лопастями изготовляется совместно) ивинты со съемными лопастями, применяемые на судах, плавающих во льдах. Такие винты называются винтами фиксированного шага, а винты, имеющие механизмы, поворачивающие лопасти в ступице и изменяющие шаг винта, называются винтами регулируемого шага.Шагомвинта называется путь в направлении оси, который проходит любая точка поверхности винта за один его оборот.Гребные винты фиксированного шага— ВФШ (рис. 27) изготовляют цельными (одной деталью), литыми, сварными или штампованными, и они состоят из следующих основных элементов:ступицы, представляющей собой втулку, наеаживаемую на конус шейки гребного вала, илопастей(от 3 до 6), радиально расположенных на ступице. Нижняя часть лопасти, соединяющая ее со ступицей, называется корнем лопасти; верхняя часть — вершиной или концом; поверхность лопасти, обращенная в сторону корпуса судна, носит название засасывающей поверхности, обратная поверхность — нагнетающей, которая в большинстве случаев представляет собой правильную винтовую поверхность. Пересечение этих двух поверхностей образует кромки лопастей.

Рис. 27. Гребной винт фиксированного шага (ВФШ) и схема создания упорного давления элементарной площадкой лопасти винта.

Диаметром гребного винта D называется диаметр окружности, описанной вершиной лопасти. Диаметр винта крупных судов доходит до 6,0 м и более.  Применяют гребные винты правого и левого вращения, их различают по общим правилам: если винт завинчивается вращением по часовой стрелке, то он называется винтом правого вращения, а если против часовой стрелки — винтом левого вращения.  При вращении винта его лопасти отбрасывают массы воды в одну из сторон. Реакция этой воды воспринимается нагнетающей поверхностью лопасти, создающей упор винта, который через ступицу и гребной вал передается на упорный подшипник, преобразуясь в силу, движущую судно.  Чтобы понять, как возникает упорное движение при вращении винта (рис. 27), рассмотрим те силы, которые действуют при этом на элементарной площадке его лопасти, двигающейся по окружности со скоростью v⁰И одновременно перемещающейся вместе с судном со скоростью v¹. Угол а, образовавшийся между результирующей этих сил v и хордой рассматриваемой элементарной площади лопасти, будет углом атаки, создающим на ней подъемную силу R. Если разложить эту силу на составляющие, то одна составляющая —сила Р, действующая по направлению движения судна, и будет силой-упора, а вторая—сила T, действующая по окружности в сторону, обратную вращению винта, создает момент относительно его оси, который преодолевается судовым двигателем.

Рис. 28. Гребной винт регулируемого шага (ВРШ) с поворотношатунным механизмом изменения шага. 1 — лопасти винта; 2— ступица; 3— гребной вал; 4 — ползун со штангой; 5 — палец шатуна; 6 —подшипник лопастной заделки; 7 — обтекатель винта.

Гребной винт регулируемого шага(ВРШ) имеет конструкцию, обеспечивающую поворот лопастей в ступице во время работы винта на ходу судна из поста управления, расположенного в рубке. При повороте лопастей, осуществляемом механизмом по многообразным кинематическим схемам (одна из которых—поворотно-шатунная—приведена на рис. 28), изменяется шаг винта, отчего изменяется и величина создаваемого им упора, увеличивающего или уменьшающего скорость хода, и направление движения судна, при этом число оборотов, мощность главной машины и направление ее вращения остаются неизменными.  Использование винтов регулируемого шага допускает применение на судах нереверсивных главных машин с упрощенной системой обслуживания, что сокращает износ их цилиндров примерно на 30—40% (возникающий у реверсивных машин от частого изменения режима работы и направления вращения), позволяет полнее использовать мощность машин и поддерживать высокое значение к. п. д. винта.

4.4. Вспомогательные системы главной энергетической установки

К вспомогательным судовым механизмам относятся механизмы и теплообменные аппараты, обслуживающие главную энергетическую установку, двигатели генераторов электрического тока, вспомогательные котлы, вспомогательные конденсаторы, опреснительные и испарительные установки и рефрижераторные машины.

К механизмам, обслуживающим главную энергетическую установку, относятся различные насосы, номенклатуру, тип и привод которых определяют в зависимости от типа главной энергетической установки, а также котельные и машинные вентиляторы, имеющие электро- или турбопривод.

Насосами называют механизмы, предназначенные для перекачивания жидкостей по трубопроводам. Работа насоса заключается в двух, следующих один за другим, процессах: всасывании и нагнетании. Всасывание происходит только в том случае, если давление внутри приемной полости насоса меньше, чем давление, под которым находится всасываемая жидкость. Поэтому насос, приемная полость которого находится выше уровня всасываемой жидкости, должен создавать в приемной полости разрежение, т. е. работать с подсосом.

Судовые насосы различают: по конструктивным признакам и способу перемещения жидкости — поршневые, центробежные, осевые, шестеренчатые, винтовые, струйные (рис. 9.34); по типу двигателя, приводящего в действие насос, — паровые, турбинные, электрические; по роду перекачиваемой жидкости — водяные, топливные, масляные.

Для прокачивания воды через различные теплообменники — конденсаторы, охладители, парогенераторы — используют циркуляционные насосы, обычно центробежного типа с электроприводом. Подается котельно-питательная вода в главные паровые котлы питательными турбонасосами центробежного типа. Топливная система и система смазки обслуживаются насосами поршневого, шестеренчатого, кулачкового или червячного типа. У двигателей внутреннего сгорания некоторые топливные и масляные насосы имеют привод от коленчатого вала главного двигателя. Такие механизмы называют навешенными. Навешивание вспомогательных механизмов начинают применять и в паротурбинных установках (питательные насосы, валогенерагоры и пр.).

Котельные вентиляторы — вдувные центробежного типа осуществляют дутье воздуха в топку котла.

Машинные вентиляторы, обеспечивающие воздухообмен в МКО, бывают вдувными или вытяжными. Вдувные предназначены для подачи в МКО свежего воздуха, вытяжные — для удаления нагретого воздуха из верхней части помещения. Машинные вентиляторы бывают центробежными или осевыми.

Компрессоры служат для получения сжатого воздуха, применяемого для пуска двигателей внутреннего сгорания, а также для работы пневматического инструмента в судовых мастерских и других целей. На судах потребляют сжатый воздух низкого давления (для инструмента) — 0,4—0,6 МПа D— 6 кгс/см2); среднего давления (для пуска двигателей) — 2,0— 3,0 МПа B0—30 кгс/см2); высокого давления (для специальных целей) — 15,0—20,0 МПа A50—200 кгс/см"). По конструкции компрессоры могут быть поршневыми, лопастными (турбокомпрессоры) и струйными, одноступенчатыми и многоступенчатыми (последние — для получения сжатого воздуха высокого давления). Приготовленный компрессором сжатый воздух поступает в баллоны, откуда расходуется по назначению.

В качестве двигателей генераторов электрического тока на судах используют четырехтактные двигатели внутреннего сгорания, паровые и газовые турбины мощностью от 35 до 1500 кВт.

Вспомогательные котлы предназначены для подачи пара на бытовые нужды — к вспомогательным механизмам с паровым приводом, к теплообменным аппаратам, для мойки и пропаривания танков и цистерн, в систему парового пожаротушения и т. д.

Опреснительная и испарительная установки служат для приготовления пресной воды из морской воды; первая — для бытовых нужд экипажа, вторая — для питания котлов.

Наличие на судне опреснительной установки позволяет отказаться от приема больших запасов пресной воды (до 100 л на человека в день), что дает экономию в массе и габаритах и увеличивает полезную грузоподъемность судна, так как для получения 9—10 кг пресной воды требуется 1 кг топлива.

Опреснение морской воды происходит по принципу дистилляции (выпаривания), а испарение — путем нагрева ее паром от главных или вспомогательных котлов до температуры кипения (в испарительных установках вакуумного типа температура кипения ниже 100°, в опреснительных — выше 100°, так как только при этой температуре уничтожаются вредные микробы). Пар может быть или первичный, или отработавший во вспомогательных механизмах; на дизельных судах для этой цели используют тепло охлаждающей воды. На судах применяют опреснительные (или испарительные) установки производительностью от 2 до 15— 20 т/ч (на турбоходах — до 40—50 т/ч) одноступенчатые. Многоступенчатые благодаря более рациональному использованию тепла экономичнее применять на установках очень большой производительности.

Рефрижераторные установки служат для охлаждения помещений, в которых хранятся скоропортящиеся продукты, — рефрижераторных кладовых (на всех судах), рефрижераторных трюмов (на специальных судах), а также для охлаждения воздуха в системе кондиционирования. Рефрижераторная установка состоит из холодильной машины, трубопроводов охлаждения и холодильных камер (трюмов) или кондиционеров.

Холодильные машины компрессорного типа состоят из компрессора, конденсатора, испарителя, электромотора, водяного насоса, термостата, различных трубопроводов и контрольно-регулирующих приборов. В качестве хладагентов в судовых машинах используют аммиак, углекислоту и, чаще всего, фреон. При работе установки пары фреона сжимаются в компрессоре, откуда уже сжатый фреон поступает в конденсатор; здесь он отдает образовавшееся при сжатии тепло циркулирующей в конденсаторе воде, конденсируется и превращается в жидкость. Затем жидкий фреон поступает в испаритель, где он превращается в газ. Это сопровождается поглощением тепла, которое фреон отбирает от стенок испарителя, охлаждая его. После этого газообразный фреон снова поступает в компрессор, и процесс повторяется. В связи с тем, что в каждом цикле постепенно понижается температура, в холодильных машинах предусматривают специальные термостаты и другие контрольно-регулирующие приборы, автоматически выключающие и включающие установку.

Судовые холодильные установки, у которых испаряющийся хладагент циркулирует по трубам батарей охлаждаемого помещения, называют установками с непосредственным охлаждением. Если проникновение хладагента в охлаждаемое помещение нежелательно (например, при применении токсичных хладагентов), то применяют установки с рассольным охлаждением. В этом случае помещения охлаждаются циркулирующим в батареях холодным рассолом, имеющим низкую температуру замерзания. Пройдя по трубам помещения, нагретый рассол поступает в испаритель, где отдает полученное тепло, и вновь поступает в охлаждаемое помещение.

В установках кондиционирования воздуха иногда применяют пароэжекторные холодильные установки, в которых рабочим телом является вода. Эти установки безопасны в токсическом отношении, но они менее экономичны и не позволяют охлаждать помещение ниже —15 °С.

5. Системы автоматизации судна и радионавигационное оборудование

5.1. Авторулевой и электронная картографическая навигационная интегрированная система (ЭКНИС)

Авторулево́й — прибор, который предназначен для автоматического управления рулевым приводом какого-либо судна и удерживающий корабль на заданном курсе^[1].

Авторулевой представляет собой основную часть той системы, которая автоматически регулирует курс корабля.

Авторулевой может производить повороты и изменения курса корабля на заданную ему величину. Как только от датчика авторулевого поступает сигнал, рулевой привод перекладывает руль на заданный угол в сторону, которая противоположна уходу корабля с курса. Как только начинает возвращаться на прежний курс, авторулевой отводит руль, а потом, удерживая его, перекладывает руль в сторону, противоположную прежней стороне. Автоматический режим — основной режим работы авторулевого.

В нормальных условиях плавания корабль обычно «рыскает» в правую и левую стороны на одинаковое число градусов. Зато в других условиях плавания есть случаи несимметричного «рысканья». Например, когда шторм и качка на волнении и когда корабль непрерывно «рыскает» в правую и левую стороны на одинаковое число градусов, авторулевой имеет на этот случай регулировку его чувствительности для того, чтобы изменить курса от «рысканья». Эта регулировка позволяет кораблю в шторм делать небольшие отклонения от заданного курса. Наиболее распространён такой тип авторулевого, который устанавливается на судах, имеющих средний и крупный тоннаж. Этот тип называется автоматическим бесконтактным рулевым (АБР). Основной прибор такого авторулевого — пульт управления — устанавливают в рулевой рубке.

На парусных судах также применяются чисто механические авторулевые, поддерживающие заранее заданный угол между курсом судна и направлением ветра.

Электронная картографическая навигационно-информационная система (ЭКНИС, англ. Electronic Chart Display and Information System, ECDIS) — компьютерная навигационная система на основе информации, которая соответствует требованиям Международной морской организации, обеспечивает безопасность судовождения и может служить альтернативой традиционным бумажным картам.

Компьютерная система отображает информацию из электронных навигационных карт, интегрирует её с данными системы глобального позиционирования GPS, данными радаров, систем автоматической идентификации судов.

Система ЭКНИС помимо собственно электронных навигационных карт (ЭНК) отображает информацию о местоположении судна, определяемом по данным Глобальных спутниковых навигационных систем – ГНСС (ГЛОНАСС, GPS, Galileo), а также множество других навигационных параметров и данных (цели АИС и САРП, скорость относительная и абсолютная, магнитный и гирокомпасный курсы, скорость и направление ветра и т.д.).

5.2. Системы координированного управления и динамического

Позиционирования

Система динамического позиционирования — (англ. dynamic positioning system) — система, предназначенная для удержания судна в заданной позиции или области и (или) на заданном курсе, его перемещения на небольшие расстояния, следования вдоль заданного маршрута автоматически с высокой точностью посредством использования судовых движителей и подруливающих устройств.

Международная морская организация даёт следующее определение: «Система динамического позиционирования — это система, которая автоматически контролирует судно для удержания его позиции и курса исключительно посредством активного использования судовых движителей».

Для управления судном, оснащенным системой динамического позиционирования, необходимо получение сертификатов.

DP — это интегрированная система управления судном, спроектированная удерживать позицию и курс судна на автоматическом уровне, с высоким процентом точности, вблизи морских навигационных опасностей без использования якорей или швартовных концов, используя лишь судовые движители и средства активного управления (подруливающие устройства).

Для качественного удержания DP система всегда использует информацию от систем ориентации, работающих на разных физических принципах — гидроакустической, радиоволновой, спутниковой, электромеханической, лазерно-оптической и др. Отсюда логично, что DP система является примером автоматического комплекса замкнутого цикла.

Элементы системы

• система энергоснабжения;

• система судовых движителей;

• система управления динамическим позиционированием.

Система электроснабжениявключает в себя все компоненты и системы, необходимые для снабжения системы ДП энергией, а именно:

• первичные источники энергии со всеми вспомогательными системами, включая трубопроводы;

• генераторы;

• распределительные щиты;

• распределительная сеть (кабели).

Система судовых движителейвключает в себя:

• подруливающие устройства с их моторами и вспомогательными системами, включая трубопроводы;

• главные движители (винты регулируемого или фиксированного шага, винторулевые поворотные колонки, крыльчатые движители) и рули — если могут управляться системой ДП;

• электроника, управляющая подруливающими устройствами;

• элементы ручного управления подруливающими устройствами;

• соединенные с этими элементами кабели.

Система управления ДПвключает в себя все компоненты и системы, аппаратные средства и программное обеспечение, необходимые для решения задачи динамического позиционирования судна, а именно:

• компьютерная система / система управления джойстиком, сопутствующие интерфейсы и программное обеспечение;

• сенсоры (анемометры для определения параметров ветра, датчики положения (MRU — Motion Reference Unit или VRS — Vertical Reference System) для определения параметров качки, гирокомпасы для определения курса;

• консоли (пульты) управления;

• системы позиционирования;

• сопутствующие кабели.

Главным составляющим качественной работы DP системы является ОПЕРАТОР! Крайне необходимо, что бы DP оператор был компетентен и мог выполнять маневрирование судном как в режиме DP, так и на ручном управлении, что в случае аварийной ситуации может сыграть решающую роль.

5.3. Интегрированная мостиковая система (ИМС)

Интегрированная мостиковая система (ИМС)корабля предназначена для эффективной организации работы судоводителя по управлению судном и обеспечению безопасности плавания за счет интеграции навигационных систем управления движением, техническими средствами и связи.

В функции ИМС входят:

• осуществление навигации, безопасного кораблевождения и маневрирования путем автоматизированного и полуавтоматизированного управления движением и положением корабля;

• предварительное формирование траектории движения корабля при выполнении маневра с проверкой опасного сближения с другими кораблями или судами и навигационными опасностями;

• автоматическая выдача предупреждений при возникновении опасности;

• интеграция навигационной информации, надводной обстановки, параметров движения от различных источников и сопрягаемых систем корабля, ее отождествление и отображение на многофункциональных мониторах;

• управление всеми видами средств корабельной связи (внутренней и внешней) для обеспечения ее эффективного использования;

• управление и контроль над главной и вспомогательными энергоустановками;

• интегрированное управление и контроль вспомогательными системами корабля (навигационными огнями, внутренним освещением, аварийно-предупредительной сигнализацией и т. д.);

• обеспечение информационной поддержки: информирование экипажа о состоянии корабля, его систем жизнеобеспечения, а также прогнозирование развития ситуации.

ПРЕИМУЩЕСТВА:

— обеспечение навигационной безопасности плавания и эффективности выполнения задач по назначению корабля (морских перевозок, функций специального назначения),

— расширение функционала за счет включения в перечень функций ИМС задач, присущих отдельным корабельным системам — связи, радиолокации, гидролокации и т.п., т. е. переход к функциональной интеграции,

— повышение надежности управления кораблем и ускорение окупаемости судна за счет уменьшения объема электронной аппаратуры на ходовом мостике и количество ее поставщиков,

— сокращение численности экипажа за счет возможности одновременной визуализации нескольких процессов для одного оператора

В конкретном исполнении ИМС для судна может проектироваться и поставляться со специфическим набором выполняемых задач. Составляющие ИМС элементы допускают настройку под индивидуальные требования заказчика, состав судового оборудования, размеры судовых помещений. Возможна стыковка ИМС с другими комплектующими судно автоматизированными системами.

5.4. Интегрированные системы управления техническими средствами (ИСУ

ТС) судна

Назначение

Интегрированные системы управления судовыми техническими средствами (ИСУ ТС) предназначены для обеспечения централизованного доступа к информации и дистанционного автоматизированного управления техническими средствами объекта. ИСУ ТС обеспечивают системное взаимодействие с другими системами управления и контроля судна.

Область применения

Морские и речные cуда различного назначения, морские стационарные платформы и буровые установки, береговые объекты водного транспорта.

Структура

Коммуникационные сети ИСУ ТС образуют терминальную, системную и полевую шины. Все шины имеют оптические каналы связи со стеклянными волоконно-оптическими кабелями в качестве среды передачи данных.

Базовое и резервированное оптические кольца каждой шины (системной и полевой) проложены в помещениях судна по различным маршрутам и физически не связаны друг с другом.

Состав:

* подсистема управления;

* подсистема индикации;

* подсистема аварийно-предупредительной сигнализации.

Технические характеристики:

* напряжение питания - 24 В постоянного тока, 220 и 380 В переменного тока;

* степень защиты оборудования - до IP56;

* климатическое исполнение оборудования - ОМ3, ОМ4.

Преимущества:

* широкие функциональные возможности;

* высокая надежность;

* удобный человеко-машинный интерфейс;

* унификация аппаратного и программного обеспечения с максимальным использованием принципа модульного построения;

* возможность модернизации, наращивания количества сигналов и расширения реализуемых функций в течение всего срока эксплуатации.

5.5. Состав радионавигационного оборудования судна

Судовая радиолокационная станция (РЛС) предназначена для обнаружения надводных объектов и берега, определения места судна, обеспечения плавания в узкостях, предупреждения столкновения судов

Все суда должны обеспечивать радиолокационную прокладку на экране РЛС, для этого их оборудуют системой автоматической радиолокационной прокладки (САРП). САРП выполняет обработку радиолокационной информации и позволяет производить ручной и автоматический захват целей и их сопровождение;

— отображение на экране индикатора векторов относительного или истинного перемещения целей; — выделение опасно сближающихся целей; — индикацию на табло параметров движения и элементов сближения целей;

— проигрывание маневра курсом и скоростью для безопасного расхождения;

— автоматизированное решение навигационных задач;

— отображение элементов содержания навигационных карт;

— определение координат местоположения судна на основе радиолокационных измерений.

Автоматическая информационная система (АИС) является морской навигационной системой, использующей взаимный обмен между судами, а также между судном и береговой службой для передачи информации о позывном и наименовании судна для его опознавания, координатах, сведений о судне (размеры, груз, осадка и др.) и его рейсе, параметрах движения (курс, скорость и др.

Электронные картографические навигационные информационные системы(ЭКНИС) являются эффективным средством навигации, существенно сокращающим нагрузку на вахтенного помощника и позволяющим уделять максимум времени наблюдению за окружающей обстановкой и выработке обоснованных решений по управлению судном

Спутниковая система навигации– это система, состоящая из наземного и космического оборудования, предназначенная для определения местоположения (географических координат), а также параметров движения (скорости и направления движения и т. д.) для наземных, водных и воздушных объектов