автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.03, диссертация на тему:Оптимизация формы корпуса и основных элементов речных ледоколов на начальных стадиях проектирования

НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ТИХОНОВА НАТАЛЬЯ ЕВГЕНЬЕВНА

ОПТИМИЗАЦИЯ ФОРМЫ КОРПУСА И ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЕЧНЫХ ЛЕДОКОЛОВ НА НАЧАЛЬНЫХ СТАДИЯХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Специальность: 05.08.03 - проектирование и конструкция судов

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

и

ОД

На правах рукописи

Нижний Новгород - 2000

Работа выполнена на кафедре "Судостроение" Нижегородског государственного технического университета.

Научный руководитель

- доктор технических наук, профессор В.А.Зуев

Официальные оппоненты - доктор технических наук

Б.П.Ионов

- кандидат технических наук, доцент Ю.А.Сандаков

Ведущая организация

- АО КБ "Вымпел"

Защита состоится " 23 " июня 2000 г. в /5~ часов на заседани диссертационного Совета Д 063.85.01 при Нижегородском государственно: техническом университете по адресу: 603600, г. Нижний Новгород, ГСП-41, yj Минина, 24, ауд. /3-/Ц

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан "26 " учаз. 2000 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с подписями, заверенным печатью, просим направлять на имя учёного секретаря диссертационно1 Совета.

Учёный секретарь диссертационного Совета

доктор технических наук, профессор

OW.u-ow-ot'f-ozo

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Наиболее универсальным средством продления навигации является ледокольный флот. Ледоколы подразделяют на морские и речные. Это связано как со спецификой ледовых условий и ледокольных работ, так и со спецификой формы корпуса.

Речной ледокольный флот России в основном состоит из судов, построенных по четырём проектам: 16, Р47, 1105, 1191. Ледоколы двух последних серий -проектов 1105 (типа "Капитан Чечкин") и 1191 (типа "Капитан Евдокимов") -спроектированы и построены в Финляндии. Многие из речных ледоколов уже отслужили свой срок.

В настоящее время не существует научно обоснованной методики проектирования ледоколов. Для отработки формы обводов вновь проектируемых ледоколов проводятся дорогостоящие модельные испытания. Построение математической модели, связывающей проектные характеристики судна с его эксплуатационными показателями позволит создавать эффективный ледокольный флот и уменьшить затраты на проектные работы.

В последнее время появились методы расчёта ледового сопротивления, позволяющие детально учитывать форму корпуса ледокола, которые сделали актуальным применение математического моделирования при проектировании ледокола.

В настоящей работе рассматриваются вопросы выбора основных элементов и формы корпуса речного ледокола. Этот выбор осуществляется путём оптимизации на основе математической модели проектирования ледокола.

Настоящая работа является составной частью научно-исследовательской тематики кафедры "Судостроение" и кораблестроительного факультета Нижегородского государственного технического университета (НГТУ), выполняемой в рамках госбюджетной программы "Разработка энергосберегающих средств и технологий разрушения льда и продления навигации на внутренних водных путях".

Цель работы. Разработка методики выбора формы корпуса и основных элементов речного ледокола на начальных стадиях проектирования. Оценка влияния формы обводов носовой оконечности и основных элементов ледокола на его ледокольные качества.

Задачи и методы исследований. Для достижения целей работы решались следующие задачи. Определение приведённой толщины льда с учётом влияющих на неё факторов. Вывод критериев оптимизации на основе анализа ледовых условий на внутренних водных путях. Определение составляющих уравнения масс на основе статистического анализа нагрузки судов-прототипов.

Построение метода генерирования теоретического чертежа носовой оконечности ледокола. Построение математической модели проектирования речного ледокола. Построение алгоритма оптимизации проектных характеристик ледокола и его реализация путём создания пакета прикладных программ. Оценка влияния ледовых условий на проектные характеристики оптимального судна. Оценка влияния отдельных проектных характеристик на ледокольные качества судна.

Использовались статистические методы обработки . данных, элементы системного анализа при разработке алгоритмов, численные методы математического анализа.

Научная новизна. Предложен метод генерирования теоретического чертежа носовой оконечности речного ледокола по ограниченному набору параметров. Получены составляющие уравнения масс на базе статистической обработки данных по нагрузке судов-прототипов. Предложен способ расчёта приведённой толщины льда с учётом снега. Предложен метод расчёта функций геометрии, характеризующих форму корпуса с точки зрения ледового сопротивления. Разработана математическая модель проектирования речного ледокола. Предложены критерии оптимизации, учитывающие разнообразие ледовых условий. Разработан алгоритм оптимизации формы корпуса и основных элементов ледокола.

Практическое значение. Разработанная методика определения основных элементов и формы корпуса ледокола на начальных стадиях проектирования и пакет прикладных программ для ПЭВМ могут использоваться в проектных и научно-исследовательских организациях. Способ определения приведённой толщины льда с учётом снега может использоваться при анализе данных натурных испытаний. Пакеты прикладных программ имеют удобный пользовательский интерфейс и могут быть применены при обучении студентов. Показана зависимость формы корпуса ледокола от ледовых условий, что может послужить толчком к включению в техническое задание на проектирование распределения ледовых условий по району эксплуатации. Показано влияние отдельных проектных характеристик на экономические показатели работы ледокола. Результаты исследований использованы в научно-исследовательских работах, выполненных в НГТУ. Расчётные методики внедрены в АО КБ "Вымпел". Результаты исследований внедрены в учебный процесс НГТУ.

Основные положения, выносимые-на защиту:

- способ расчёта приведённой толщины ледяного покрова с учётом снега;

- составляющие уравнения масс;

- метод генерирования теоретического чертежа носовой оконечности речного ледокола;

- метод расчёта характеристик формы корпуса;

- математическая модель проектирования речного ледокола;

- обоснование выбора формы корпуса и основных элементов речного ледокола на начальных стадиях проектирования;

- оценка влияния ледовых условий на проектные характеристики ледокола;

- оценка влияния отдельных проектных характеристик ледокола на его эксплуатационные качества.

Апробация работы. По результатам работы сделаны доклады: на сонференции "Обеспечение безопасности плавания судов", май 1999, Нижний Новгород; на 3-ей международной конференции по морским интеллектуальным технологиям, август 1999, Санкт-Петербург.

Публикации. Основное содержание диссертационной работы отражено ) 7 публикациях (см. перечень в конце автореферата).

Объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, включения и списка литературы. Работа содержит 150 страниц основного текста, :нисок литературы из 203 наименований, 54 рисунка и 13 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, щна оценка состояния проблемы, определены цели и задачи исследований, указана гаучная новизна и практическое значение диссертации, дана информация об шробации работы.

В первой главе анализируются исходные предпосылки для штимизации основных элементов и формы корпуса речного ледокола.

Рассмотрены ледовые условия на внутренних водных путях на основании 1абот Р.В.Донченко, В.А.Тронина, Л.В.Пушкарёва, В.А.Зуева, А.П.Смирнова, ¡.С.Майнагашева, В.А.Голохвастова, Б.М.Соколова и др.

Развитие форм корпуса речных ледоколов в разных странах происходило >азличными путями. Традиции, практический опыт, преемственность играли в том процессе большую, роль, чем научные исследования. Несмотря на прогресс в том развитии, следует отметить, что проектирование формы корпуса носит ;ачественный характер. Отсутствие количественных критериев качества формы юрпуса приводит к огромному количеству дорогостоящих экспериментальных гсследований и поиску новых форм путём проб и ошибок.

Вопросы развития формы корпуса речного ледокола рассматриваются в 'аботах И.В.Виноградова, М.СЛковлева, В.А.Зуева, В.И.Каштеляна, Т.Х.Яровой, v.А.Васильева, О.С.Куклина, Ю.А.Симонова, Б.Н.Захарова и Е.В.Петракова и др. 1з иностранных специалистов наибольший вклад в развитие форм корпуса

ледокола внесли E.H.Waas, G.P.Vance, специалисты компании " Dome Petroleum" v арктического исследовательского центра фирмы "Wartsila" и др.

Для речных ледоколов сложился устойчивый архитектурно-конструктивны? тип. Как правило, это однопалубные суда с седловатостью или баком, машинные отделением в средней части, с высоко расположенной рулевой рубкой избыточным надводным бортом. В корме имеется открытая палуба, гд< размещается буксирное устройство. Все ледоколы имеют наклонный форштевень i средства освобождения от заклинивания. Количество винтов - 2,3 или 4, корм, полутуннельного типа.

Наиболее полные методы расчёта ледового сопротивления движению судна i сплошных льдах, в битых льдах и в канале с битым льдом представлены в работав М.С.Яковлева, В.А.Тронина, В.И.Каштеляна, З.Б.Сегала и БЛевита, Б.П.Ионова ВА.Зуева, Е.М.Грамузова, М.Е.Рабиновича, А.Я.Рывлина, Ю.А.Сандакова А.С.Полякова, Н.В.Калининой, О.Б.Солдаткина, J.M.Lewis'a и R.J. Edwards'a E.Enkvist'a, Carter'a, Lindqvist'a. Ю.А.Шиманский предложил способ разделени: ледового сопротивления на составляющие, которого затем придерживалоо большинство авторов.

Рассмотрению общих и частных вопросов ходкости и проектирована: ледоколов посвящены также работы Ю.Н.Алексеева, К.Е.Сазонова

A.В.Бронникова, М.К.Таршиса, И.И.Позняка, Ю.Н.Попова, Д.Е.Хейсина Б.Н.Свистунова, В.С.Шпакова, Ю.А.Двойченко, В.Б.Белякова, Д.Д.Максутова Л.Г.Цоя, А.С.Полякова, И.А.Титова, О.В.Фаддеева, В.Я.Ягодкина

B.А.Лихоманова, А.Н.Ильчука, А.А.Дубова, В.С.Иришина, Н.В.Барабанова Н.А.Заботкина, Н.Ф.Ершова, В.К.Елисеева, Н.Т.Деревянченко, Л.Б.Сандлера А.Я.Бузуева, М.Г.Боцана, Л.М.Шахаевой и др. отечественных учёных. И зарубежных авторов следует отметить работы V.R.Milano, F.Chu, W.A.Cragc E.Makinen'a, P.Varsta, K.Risca, S.Gordin'a, B.M.Johansson'a, D.Spencer'i J.Kamarainen'a, A.Keinonen'a, K.Kure, B.K.Jacobsen'a и др.

Анализ расчётных методов показывает следующее. Наилучшие результат! расчётов получаются для ледоколов с размеренрями и формой корпуса близкими тем, для которых разрабатывался метод и получены эмпирические коэффициента Большинство методов расчета недостаточно полно учитывают форму корпус ледокола и вследствие этого оказываются малопригодными для расчет сопротивления ледоколов, имеющих новые формы корпуса, например, проек 1191, австрийский ледокол Rothelstein и др. Как правило, недостаточно полн учитываются механические характеристики льда. Выполненный анализ расчётны методов позволил разработать стратегию их применения для целей оптимизации.

Вопросы проектирования пропульсивного комплекса ледокола рассматривались в работах В.И.Каштеляна, М.А.Игнатьева, Б.С.Юдовина, С.Н.Иванова, А.В.Беляшова, О.Н.Беззубика, В.С.Шпакова, А.В.Андрюшина,

A.В.Бицули, В.И.Небеснова, И.В.Давыдова, В.А.Яровенко, М.Н.Никитина, И.И.Позняка, С.В.Яконовского.

Критерии для оценки ледокольных качеств технических средств разрушения ледяного покрова приведены в работах А.Я.Рывлина и Д.Е.Хейсина, В.А.Зуева и

B.В.Князькова, В.И.Каштеляна, а также специалистов Кугегпег Маяа-УагсЬ. Существующие критерии нуждаются в уточнении для возможности их

использования в целях настоящего исследования.

\

Рассмотренные исследования послужили исходным материалом для разработки математической модели проектирования и создания метода оптимизации основных элементов и формы корпуса речного ледокола.

В конце главы формулируются цель и задачи исследований и намечается последовательность их решения.

Во второй главе рассматриваются основные составляющие задачи оптимизации: исходные данные, оптимизируемые параметры и критерии, по которым производится выбор того или иного набора параметров.

Основные исходные данные при оптимизации проектных характеристик судна содержатся в техническом задании на проектирование. Рассматривается часть технического задания, непосредственно влияющая на оптимизацию проектных характеристик на начальных стадиях проектирования. Она включает: класс судна, район плавания, автономность, число членов экипажа, ширину прокладываемого канала (для линейного ледокола). Исходя из района плавания задаётся максимальная осадка судна. Требования к ходкости ледокола можно задать следующими способами:

- указывается суммарная мощность главных двигателей;

- задаётся предельная толщина льда либо толщина сплошного льда, которую ледокол должен преодолевать с заданной скоростью;

- исходя из района плавания задаётся распределение ледовых условий.

С точки зрения оптимизации возможен любой вариант задания требований к ходкости, отличие заключается в получаемом результате.

Предпочтительным, на наш взгляд, является задание распределения ледовых условий в районе эксплуатации ледокола.

Информацию о ледовых условиях в районе эксплуатации можно представить в виде матрицы ледовых условий. Структура ледовых условий может быть задана двумя способами.

ч

В первом случае в матрице ледовых условий представляется информация об относительных протяжённостях участков трасс с однородными ледовыми условиями . Под относительной протяжённостью участка трассы понимается

отношение длины участка с однородными ледовыми условиями Ц к суммарной длине трассы В результате обобщения и систематизации материалов

многолетних наблюдений за гидрологическим режимом рек и водохранилищ можно определить протяжённости участков трасс с однородными ледовыми условиями.

Во втором случае в матрице содержатся сведения об относительном времени плавания в различных ледовых условиях (у . Под относительным временем

плавания понимается отношение времени плавания в однородных ледовых условиях ц к суммарному времени эксплуатации Получить такую

количественную информацию путём обработки материалов научных экспедиций и судовых наблюдений технически сложно, хотя такая возможность не исключается. Приближённо её может заменить соответствующая обработка экспертных оценок судоводителей.

С помощью расчётных методов для определения сопротивления движению судна в сплошном льду, не покрытом снегом, и сопротивления снега получено выражение для определения приведённой толщины льда. Под ней понимается условная толщина незаснеженного ровного сплошного ледяного покрова, при которой ледокол испытывает такое же ледовое сопротивление, как и при наличии снега на ледяном покрове. Выражение имеет следующий вид:

кп?=к + кксн, к = 0,284 + 0,575 -Ю~3Ол - 0,164/г - 0,048у, (1)

где И„Р - приведённая толщина льда; к - толщина льда; ксн - толщина снега; С2Л -площадь зоны облегания судна льдом; V - скорость движения судна.

Приведённую толщину льда удобно использовать для сравнения ледопроходимости судов по натурным данным, отличающихся между собой толщиной льда и снега. Необходимость этого вызвана тем, что чистый ледяной покров практически не встречается, он всегда в той или иной степени покрыт снегом. При оптимизации проектных характеристик ледокола приведённую толщину льда удобно использовать для уменьшения типов задаваемых ледовых условий.

В качестве критериев оптимизации для однородных ледовых условий предложены следующие:

К, = - , руб/км, С = -—О-, руб/ч, и К2 = , кг/км (2)

V 365-24 V

где К.1 - удельные приведённые затраты на ледокольную работу; К2 -относительный расход топлива главными двигателями; Е - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, 1/год; К - строительная стоимость средства, разрушающего лёд, руб.; () - эксплуатационные расходы, руб./год; N - суммарная мощность на гребных валах; <уг - удельный расход топлива.

Известно, что ледоколы эксплуатируются в ледовых условиях, имеющих значительную изменчивость и разнообразие форм. В разных ледовых условиях оказываются наиболее эффективными ледоколы, имеющие разные формы корпуса. Эффективность проектных решений зависит от продолжительности работы ледокола в различных ледовых условиях. Поэтому вводятся обобщённые критерии оптимизации, которые в зависимости от способа задания распределения ледовых условий по району плавания имеют две формы записи.

В случае если заданы относительные протяжённости участков трассы с однородными ледовыми условиями обобщённые критерии оптимизации можно записать в следующем виде:

К, = Х(с>,)/7=%КиТГ, К2 = =(3)

В случае если задано относительное время плавания в различных ледовых условиях обобщенные критерии оптимизации запишутся следующим образом:

К, = ЕС,'7/1V-; кг =*г2>Л/5>/'7- (4)

Оптимизации подлежат следующие основные элементы судна: водоизмещение Б, суммарная мощность главных двигателей Ы, длина по КВЛ Ь, длина цилиндрической вставки Ь„„л, ширина по КВЛ В, осадка Т, коэффициент полноты водоизмещения 5, коэффициент полноты мидель-шпангоута ¡3, коэффициент полноты КВЛ, параметры, характеризующие форму носового заострения, число и геометрические характеристики гребных винтов.

Независимыми оптимизируемыми параметрами являются: В, Ь/В, ЬЦ1Ш, Т, Р, параметры, характеризующие форму носового заострения, число и геометрические характеристики гребных винтов.

Показано, что ввиду сложности и разнородности составляющих математической модели проектирования ледокола оптимизацию рационально осуществлять методом сплошного перебора, что может быть реализовано с использованием ресурсов современных ПЭВМ.

В третьей главе представлена математическая модель речного ледокола. Математическая модель включает систему аналитических уравнений проектирования, ограничения оптимизируемых параметров, генерирование теоретического чертежа, расчёты ходкости и проверочные общесудовые расчёты. Здесь рассматриваются исходные данные и допущения при построении модели,

9

аналитические уравнения проектирования, ограничения оптимизируемых параметров и дополнительные параметры, оптимизации.

В математическую модель включены следующие уравнения проектирования: уравнение плавучести, уравнение масс, уравнение ходкости и уравнение остойчивости. Уравнения плавучести и остойчивости не отличаются от общепринятой формы записи.

Составляющие уравнения масс получены в результате статистической обработки данных по нагрузке 34-х судов-прототипов. В качестве прототипов использовались речные ледоколы, буксиры и буксиры толкачи. Данные суда имеют много общего как в архитектурно-конструктивном типе, так и в составе оборудования. Уравнение масс речного ледокола можно представить в следующем виде:

D = D0+mH+kpmA-24-\0~*N (5)

Г, (Ро4 + Pff>)N+mül +тп

где D0 =-—----—----водоизмещение порожнем;

1 - Ра\ ~ Рог ~ Раз ~ Pos ~ Р\ t ~ Р\г

А - автономность; к - коэффициент, учитывающий расход топлива на вспомогательные механизмы, хозяйственные нужды, стоянки и запас смазки

Индексы отдельных масс и измерителей приняты согласно РД 5.0206-76:

01 - Корпус; 02 - Устройства судовые; 03 - Системы; 04 - Установка энергетическая; 05 - Электроэнергетическая система, внутрисудовые связь и управление; 07 - Вооружение; 09 - Запасные части; 11 - Запас водоизмещения, остойчивости; 12 - Постоянные жидкие грузы; 13 - Снабжение, имущество.

С использованием статистических методов показано, что наиболее стабильным модулем для измерителей разделов нагрузки 01, 02, 03, 05, 11, 12 является модуль водоизмещение порожнем. Для разделов нагрузки 04 и 09 модулем служит суммарная мощность главных двигателей.

Для установившегося движения ледокола, которое имеет место в сплошных льдах толщиной меньше предельной и в битых льдах, уравнение ходкости записывается в виде:

P^R^+R,, (6)

где Ре - суммарная тяга винтов; Rm - чистое ледовое сопротивление движению судна; Re - сопротивление воды.

Сопротивление воды, входящее в состав полного ледового сопротивления принимается таким, как и при движении ледокола в свободной воде.

Уравнение поступательного движения ледокола при его работе набегами записывается следующим образом:

(1 + k,u)Dx = Pe3X^-R3X¡nx, (7)

где к'и - коэффициент присоединённых масс воды и льда; х = * - продольное

Ш

ускорение судна; х - продвижение судна; Ре 3„:ПХ - тяга на гаке на заднем или переднем ходу соответственно; Ктт - чистое ледовое сопротивление на заднем или переднем ходу с учётом снега.

Ограничения оптимизируемых параметров можно разделить на два вида. В первом случае это ограничения, обусловленные техническим заданием на проектирование судна. Во втором случае для оптимизируемых параметров, на которые не накладывает ограничение техническое задание, определяются диапазоны изменения. Диапазоны изменения оптимизируемых параметров задаются с учётом данных об основных элементах существующих речных ледоколов и буксиров, а также с учётом конструктивных соображений.

К дополнительным параметрам относятся: измерители масс различных разделов нагрузки судна, тип энергетической установки, удельный расход топлива главными двигателями, а также КПД валопровода и редуктора.

В четвёртой главе рассматриваются алгоритмы работы отдельных блоков математической модели проектирования речного ледокола.

По длине ледокол подразделяется на носовое заострение, цилиндрическую вставку (если она имеется) и кормовое заострение.

Для генерирования теоретического чертежа носового заострения предложен метод, согласно которому сначала генерируются ватерлинии, а шпангоуты получаются путём сечения ватерлиний.

Теоретический чертёж носового заострения генерируется с использованием ограниченного набора параметров. Для построения ватерлиний и мидель-шпангоута используются параметрические функции В.А.Ковалёва, адаптированные применительно к ледокольным обводам. Для чего был произведён анализ функций и определены границы их применения.

Для построения мидель-шпангоута используется следующее выражение:

1-р

Ыт) •

Все ватерлинии строятся с использованием следующего выражения:

У'-

1 + (т + 1)—-— - +(и + 1Н-1- 7

п-т \1) т-п \1

(8)

где Ь - максимальная полуширина корпуса на уровне рассматриваемой ватарлинии; / - длина носовой ветви ватерлинии, 0 < х < /; а ~ коэффициент полноты носовой ветви ватерлинии; п, т- некоторые формальные параметры, п>т> 1; х,у,г - текущие координаты судовой поверхности.

Для формальных параметров и, т получены выражения, связывающие их с фактическими параметрами.

Для генерирования носового заострения необходимо и достаточно задаваться следующими параметрами: длиной носового заострения, шириной и осадкой судна по КВЛ, коэффициентами полноты носового заострения, мидель-шпангоута и носовой ветви КВЛ, углом наклона форштевня к горизонту и углом притыкания КВЛ к ДП.

Следует отметить, что теоретические чертежи носовых заострений речных ледоколов проектов 16, Р47, 1105, 1191, построенные с помощью программы генерирования теоретического чертежа, практически совпадают с оригиналами.

Обводы кормового заострения не учитываются методами расчёта ледовой ходкости, поэтому их форма не оптимизируется. Кормовое заострение аффинно перестраивается с одного из речных ледоколов в зависимости от числа винтов.

Для расчёта ледового сопротивления необходимо вычисление функций геометрии, которые в общем случае могут быть представлены в следующем виде:

где п» пг - направляющие косинусы; LM - длина КВЛ.

Предлагается следующий метод расчёта поверхностных интегралов. Зона облегания судна льдом автоматически разбивается на треугольники, вершинами которых служат точки на шпангоутах. На каждом шпангоуте точки равноотсгоят друг от друга. Количество точек задаётся в зависимости от необходимой точности расчётов. Каждый треугольник представляет собой плоскость, параллельную плоскости, касательной к судовой поверхности. Направляющие косинусы, входящие в подынтегральные выражения, вычисляются через коэффициенты плоскости, задаваемой треугольником. Для каждого треугольника вычисляется значение подынтегральной функции, которое умножается на площадь треугольника. Для вычисления поверхностных интегралов суммируются вычисленные таким образом произведения для всех треугольников, лежащих внутри зоны облегания судна льдом.

Для расчётов ходкости используются следующие характеристики пропульсивного комплекса: число и геометрические характеристики винтов, а также суммарная мощность главных двигателей. Производится расчёт винтов, предшествующий выбору главных двигателей. Диаграммы для проектирования гребных винтов переведены в электронный вид. Снятие значений с них происходит автоматически путём интерполяции.

Алгоритмы реализованы в двух пакетах прикладных программ. Первый пакет под названием "Hull" создан специально для генерирования теоретического

h

чертежа судна. Второй пакет под названием "Model" предназначен для оптимизации проектных характеристик ледокола. Оба пакета прикладных программ работают под Windows, имеют дружественный к пользователю интерфейс, ориентированы на конструктора, многие параметры могут задаваться по умолчанию. На рисунке 1 представлена блок-схема интерактивного режима работы с пакетом "Model".

В пятой главе приводятся примеры оптимизации основных элементов и формы корпуса ледокола. Анализируется влияние задания ледовых условий на решение задачи оптимизации, а также влияние изменения отдельных параметров на ледокольные качества судна.

Для того чтобы наиболее наглядно и выпукло проиллюстрировать влияние педовых условий на результат оптимизации проектных характеристик ледокола приводятся некоторые примеры со значительными различиями в ледовых условиях.

Допустим, ледокол проектируется на преодоление сплошного льда толщиной 0,75 метра непрерывным ходом. Рассмотрены следующие варианты задания ледовых условий. В одном случае в районе эксплуатации встречается лёд эдной толщины - 0,75 метра.

Согласно другому варианту задания в районе эксплуатации встречаются две толщины льда: толстый лёд (толщиной 0,75 м) и тонкий лёд (0,4 м). Рассмотрены эазные распределения между тонким и толстым льдом. В одном случае принималось, что толстый лёд составляет 90% от длины трассы, а тонкий - 10%, а з другом случае - наоборот.

Другие элементы технического задания на проектирование, включающие ширину канала, максимальную осадку, автономность и число членов экипажа, принимались как у ледоколов проектов 1105 и 1191. Эти ледоколы отличаются пишь максимальной осадкой, которая при полных запасах составляет у ледокола проекта 1105 - 3,6 метра, а у ледокола проекта 1191 - 2,8 метра. Ширина судов эбоих проектов при указанных осадках составляет 16,2 метра. Число винтов, тип кормового заострения, диаметр винтов и шаговое отношение принимались как у эдного из указанных проектов соответственно осадке.

Оптимальные варианты проектов для ледовых условий, включающих толстый лёд и ледовых условий, включающих две толщины льда с преимущественно толстым льдом оказались идентичными. На рисунке 2 приведены теоретические корпуса ниже KBJI проектов 1105 и 1191 и вариантов проектов, полученных в результате оптимизации. Варианты 1 и 2 отвечают педовым условиям с преимущественно толстым льдом и техническим заданиям

Рисунок 1. Функциональная блок-схема интерактивного режима работы с программой оптимизации проектных характеристик

ледоколов проектов 1105 и 1191 соответственно. Варианты 3 и 4 - то же самое для тонкого льда.

T,Mt

Вариант 3

Проект 1191

Вариант 2

Вариант 4

Рисунок 2. Теоретические корпуса вариантов проекта речного ледокола ниже КВЛ

Для рассматриваемых ледовых условий критерии оптимизации новых вариантов проекта оказались значительно лучше соответствующих критериев речных ледоколов проектов 1105 и 1191. Особенно разница заметна для случая, когда в качестве ледовых условий принимался толстый лёд на всём протяжении трассы. Между проектом 1191 и соответствующими ему оптимальными вариантами существует меньший разрыв в критериях оптимизации по сравнению с ледоколом проекта 1105. Это объясняется тем, что ледокол проекта 1191 более поздней постройки и имеет форму корпуса близкую к современной.

Анализ результатов оптимизации показывает следующее. Проектные характеристики судов, получаемых в результате оптимизации зависят от ледовых условий, для работы в которых проектируется судно. Это объясняется изменением баланса составляющих ледового сопротивления в зависимости от ледовых условий. При малых толщинах льда и относительно больших скоростях существенную роль играют скоростные составляющие сопротивления обломков - инерционная и гидродинамическая. Оптимальные корпуса для толщины льда, близкой к

предельной имеют большую цилиндрическую вставку, относительно малую длину носового заострения и форму обводов носового заострения санного типа с очень полными ватерлиниями. Такие обводы обеспечивают минимум сопротивления разрушению льда. Для более лёгких ледовых условий, напротив, необходимо уменьшать скоростную составляющую сопротивления. Это достигается применением более острых обводов для носовой оконечности судна.

Наличие у оптимальных корпусов большой цилиндрической вставки, особенно у спроектированных для толстого льда, можно объяснить следующим образом. Применение цилиндрической вставки позволяет получить большее водоизмещение при данных главных размерениях и, следовательно, большую мощность энергетической установки. Наибольшей длины цилиндрическая вставка достигает при существенном ограничении осадки, что можно увидеть на примере ледокола проекта 1191 и вариантов, полученных путём оптимизации при той же осадке. С другой стороны, увеличение длины цилиндрической вставки при малых скоростях движения судна слабо сказывается на увеличении ледового сопротивления.

Для оценки влияния отдельных проектных характеристик на ледокольные качества судна производилось независимое их варьирование. В качестве базовых были взяты проектные характеристики ледокола проекта 1105. Ледовые условия -сплошной ледяной покров толщиной 0,75 м. Варьировались следующие параметры: угол притыкания КВЛ к ДП, угол наклона форштевня к горизонту, отношение Ь/В, угол развала борта на мидель-шпангоуте, суммарная мощность главных двигателей. Такие параметры как длина цилиндрической вставки, коэффициенты полноты носовой ветви КВЛ и носового заострения подбирались в каждом случае оптимальными.

На основании расчётов можно сделать следующие выводы. С увеличением угла притыкания КВЛ к ДП вплоть до 90° происходит уменьшение относительного расхода топлива и рост средней скорости прохождения трассы/ Уменьшение отношения Ь/В относительно базового проекта также приводит к уменьшению относительного расхода топлива. При уменьшении отношения Ь/В увеличиваются оптимальные значения длины цилиндрической вставки, коэффициентов полноты носового заострения и носовой ветви КВЛ. Соответственно уменьшается длина носового заострения.

Существует некоторый диапазон значений угла наклона форштевня к горизонту фь соответствующих минимальному значению критерия оптимизации, а именно ф] = 13*4-18°. Начиная от значения угла наклона форштевня 12° при дальнейшем его уменьшении наблюдается резкое увеличение относительного расхода топлива.

Полученный эффект от изменения ф, можно объяснить следующим образом. При уменьшении угла наклона форштевня к горизонту при поставленном условии сохранения постоянной мощности увеличиваются длина судна и длина носового заострения, и уменьшается длина цилиндрической вставки. Как отмечалось выше, для рассматриваемых ледовых условий увеличение длины носового заострения влечёт за собой увеличение чистого ледового сопротивления. При увеличении 91 выше 20° также наблюдается рост ледового сопротивления. При таких значениях cpi сильно увеличиваются составляющие сопротивления смятию кромок, а также скоростные составляющие сопротивления.

Следует отметить, что значение угла наклона форштевня к горизонту речного ледокола проекта 1191 (17°) попадает в полученный диапазон оптимальных значений. Очевидно, что предпочтение следует отдавать максимальному значению угла <р, из диапазона оптимальных значений, то есть, следует принимать ф| = 17°-И8°. Выбор меньшего значения ф! не имеет смысла, так как уменьшение ф! ухудшает другие эксплуатационные качества. При уменьшении (р( ухудшается ледовая ходкость судна в битых льдах, так как возрастает количество буксируемых впереди носа льдин; увеличивается число попаданий льдин под корпус к гребным винтам; увеличивается вероятность заклинивания; ухудшается устойчивость на курсе.

Значение критерия оптимизации при изменении угла развала борта на мидель-шпангоуте в пределах 10°^30° достаточно стабильно (в пределах 1%), при уменьшении его ниже 10° наблюдается небольшое увеличение критерия (не превышающее 6%). Полученный результат может несколько изменяться при изменении длины судна или суммарной мощности главных двигателей. В целом можно сделать вывод о независимости относительного расхода топлива от угла развала борта.

. Все рассмотренные выше проектные характеристики варьировались при сохранении постоянной суммарной мощности главных двигателей.

Рассматривалось влияние на значения критерия оптимизации суммарной мощности главных двигателей N. Для каждого значения мощности такие проектные характеристики как длина судна, длина цилиндрической вставки, коэффициент полноты водоизмещения подбирались оптимальными. При изменении мощности в пределах 300СМ500 кВт значение критерия не отличается от оптимального более чем на 5 %. Между тем при изменении мощности в указанных пределах существенно изменяется скорость движения судна. Так при уменьшении мощности от 4500 кВт до 3000 кВт скорость падает на 30 %. При увеличении мощности свыше 4500 кВт наблюдается ускорение роста относительного расхода топлива при снижении темпа роста скорости движения

17

судна. Поэтому следует признать, что выбор мощности в районе 4500 кВт, как у ледоколов проектов 1105 и 1191, является удачным для заданной толщины льда 0,75 м, на которую они и проектировались.

Рассмотрены случаи, когда задача оптимизации не решается однозначно, то есть, имеется ряд проектов с практически одинаковыми критериями оптимизации. Это возможно ввиду того, что график зависимости критерия оптимизации от мощности имеет продолжительную область незначительного изменения критерия при значительном изменении мощности. В данном случае дополнительным критерием может служить средняя скорость прохождения трассы. Встречаются случаи, когда и критерий оптимизации и скорость мало различаются у разных вариантов. Такие проекты равнозначны с точки зрения ледокольных качеств. Выбор в пользу того или иного проекта следует делать исходя из рассмотрения других эксплуатационных качеств, например, двойного использования.

Оптимизация проводилась также для случая, когда ледовые условия включают тяжёлый лёд, т.е. сплошной лёд толщиной выше предельной, в котором ледокол продвигается набегами. Оптимальный вариант проекта для таких ледовых .условий имеет очень острые ватерлинии, длинное носовое заострение, цилиндрическая вставка отсутствует. Влияние на форму корпуса оказало движение ледокола в битом льду во время разбега. Этот вариант существенно отличается от проектов, оптимизированных для работы непрерывным ходом. Предельная толщина сплошного льда для данного варианта получилась значительно меньше заданной толщины тяжёлого льда.

В з а к л ю ч е и и и приведены основные итоги работы, которые сводятся к следующему:

1. Предложен способ расчёта приведённой толщины сплошного ледяного покрова с учётом снега. Приведённая толщина льда зависит от толщин льда и снега, от скорости движения судна и от площади зоны облегания судна льдом.

2. Предложены обобщённые критерии оптимизации, учитывающие разнообразие ледовых условий в районе эксплуатации.

3. На базе статистического анализа данных по нагрузке судов-прототипов получены составляющие уравнения масс.

4. Предложен способ генерирования теоретического чертежа носового заострения ледокола по ограниченному набору параметров. Параметрами служат следующие величины: длина носового заострения, ширина и осадка судна по КВЛ, коэффициенты полноты носового заострения, носовой ветви КВЛ, угол наклона форштевня к горизонту и угол притыкания КВЛ к ДП.

5. Предложен метод расчёта характеристик формы корпуса ледокола, необходимых для расчётов ледовой ходкости.

6. Построена математическая модель проектирования речного ледокола, включающая в себя аналитические уравнения проектирования, ограничения, генерирование теоретического чертежа, алгоритмы расчёта ледовой ходкости, алгоритмы проверочных общесудовых расчётов.

7. Построен алгоритм оптимизации основных элементов и формы корпуса речного ледокола.

8. Алгоритм оптимизации формализован в виде пакета прикладных программ, имеющего форму завершенного программного продукта под Windows с необходимым сервисом и дружественным к проектанту интерфейсом.

9. Проанализировано влияние ледовых условий на оптимальные элементы судна. Показано, что распределение ледовых условий оказывает влияние на выбор проектных характеристик ледокола.

10. Проанализировано влияние отдельных параметров оптимизации на ледокольные качества судна.

Публикации. Основное содержание диссертационной работы изложено в следующих публикациях:

1. Тихонова Н.Е. Оценка влияния формы носовой оконечности на ледовое сопротивление ледокола // Физические технологии в машиноведении: Сб. науч. тр. / Нижегород. гос. техн. ун-т. - Н.Новгород, 1998. -С.177-181.

2. Тихонова Н.Е. Некоторые задачи проектирования формы корпуса ледоколов // Обеспечение безопасности плавания судов: Тез. докл. научн. - техн. конф. -Н.Новгород, 1999.-Вып. 284.-С.10-И.

3. Зуев В.А., Тихонова Н.Е. Обоснование выбора проектных характеристик речных ледоколов // 3-я международная конференция по морским интеллектуальным технологиям : Материалы конференции, сб. докладов. - С.Петербург, 1999.-Т.1. -С.42-45.

4. Тихонова Н.Е. Анализ нагрузки и уравнение масс речного ледокола. -Н.Новгород., 2000. - 9 с. - Деп. в ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылова 12.04.2000, № ДР-3739.

5. Тихонова Н.Е. Приведённая толщина сплошного ледяного покрова с учётом снега. - Н.Новгород., 2000. - 7 с. - Деп. в ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылова 14.04.2000, №ДР-3742.

6. Тихонова Н.Е. Выбор главных размерений и формы корпуса речного ледокола в зависимости от ледовых условий. - Н.Новгород., 2000. - 11 с. - Деп. в ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылова 14.04.2000, № ДР - 3740.

7. Тихонова Н.Е. Оценка влияния основных проектных характеристик речного ледокола на его ледокольные качества. - Н.Новгород., 2000. - 7 с. - Деп. в ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылова 14.04.2000, № ДР - 3741.

19

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ПРЕДПОСЫЛОК ДЛЯ ОБОСНОВАНИЯ ВЫБОРА ФОРМЫ КОРПУСА И ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ РЕЧНЫХ ЛЕДОКОЛОВ.

1.1 Ледовые условия на внутренних водных путях как препятствие судоходству.

1.2 Особенности формы корпуса и соотношений главных размерений речных ледоколов.

1.3 Архитектурно-конструктивный тип речных ледоколов.

1.4 Методы расчёта ледового сопротивления.

1.5 Пропульсивные комплексы речных ледоколов.

1.6 Критерии оптимизации при определении основных проектных характеристик речных ледоколов.

1.7 Формулирование цели исследований.

1.8 Резюме.

2 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

ПРОЕКТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК.

2.1 Анализ вариантов технических заданий на проектирование.

2.2 Схематизация ледовых условий при проектировании.

2.3 Приведённая толщина сплошного ледяного покрова с учётом снега.

2.4 Обоснование критериев оптимизации.

2.5 Обоснование выбора оптимизируемых параметров.

2.6 Обоснование метода оптимизации.

2.7 Резюме.

3 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

РЕЧНОГО ЛЕДОКОЛА.

3.1 Исходные данные и допущения при построении модели.

3.2 Аналитические уравнения проектирования.

3.3 Анализ нагрузки и составляющих уравнения масс речного ледокола.

3.4 Уравнения ходкости и характеристики теоретического чертежа ледокола.

3.5 Ограничения оптимизируемых параметров.

3.6 Выбор дополнительных параметров математической модели, не вошедших в техническое задание на проектирование.

3.7 Резюме.

4 ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СХЕМЫ И АЛГОРИТМЫ ОПТИМИЗАЦИИ.

4.1 Генерирование теоретического чертежа носового заострения.

4.2 Генерирование теоретического чертежа судна.

4.3 Расчёт параметров формы корпуса ледокола, влияющих на ледовую ходкость.

4.4 Расчёты ходкости в различных ледовых условиях и определение характеристик пропульсивного комплекса.

4.5 Проверочные расчёты остойчивости судна.

4.6 Алгоритм определения основных элементов ледокола.,.

4.7 Интерактивный режим работы с пакетами прикладных программ.

4.8 Резюме.

Водному транспорту, как одной из подсистем в Единой транспортной системе, принадлежит значительная роль в обеспечении перевозок грузов. Продление навигации является важным фактором, способствующим повышению эффективности работы водного транспорта.

Практически во всех странах с холодным и умеренным климатом проводятся работы, направленные на совершенствование работы флота в продлённую навигацию, на создание средств увеличения навигационного периода. Известен опыт работы в условиях продленной навигации в Канаде, Швеции, Германии, Польше, Венгрии, Австрии и других странах.

Большие работы по продлению навигации ведутся и в России. В настоящее время грузопотоки в Европейской части России сильно снижены, значительная часть транспортного флота простаивает даже в летнее время. Это связано с экономическим положением России в переходный период. Однако задача гарантированного завершения и развёртывания навигации остаётся актуальной.

В бассейнах сибирских рек из-за короткого летнего навигационного периода, особенно в высоких широтах, недостатка железных и автомобильных дорог актуальность продления навигации не снижается.

Освоение природных ресурсов Севера, нефтегазового комплекса Западной Сибири требует непрерывного увеличения перевозок средствами речного транспорта, играющего в этих районах основную роль. Очевидно, ведущее положение речного транспорта для этих районов сохранится и в перспективе.

В Сибири и на Дальнем Востоке речной транспорт остается основным средством обеспечения меридиональных связей северных районов с широтными железнодорожными магистралями.

Рост грузооборота приводит к необходимости продления навигации, как одному из важных резервов удовлетворения потребностей перевозок, поскольку сезонность речного транспорта ограничивает провозную способность, ведет к увеличению нагрузки на другие виды транспорта, в том числе на железнодорожный, резервы которого по провозной способности практически исчерпаны, а их увеличение связано с большими капитальными вложениями.

Имеется ещё следующий ряд предпосылок для работ по продлению навигации:

- выравнивание сроков начала навигации из-за того, что освобождение водохранилищ ото льда наступает на 7-15 дней позднее, чем на открытых участках рек. Здесь необходимо более раннее разрушение льда на водохранилищах;

- транспортное освоение малых рек, которое часто связано с возможностью судоходства в период половодья. Поэтому раннее открытие навигации на магистральных реках позволит своевременно доставить грузы к устьям малых рек и вывезти продукцию деятельности многих районов, не имеющих к тому же разветвленной сети железнодорожных дорог;

- гарантирование сроков начала и окончания навигации, что возможно только при наличии достаточно мощных и мобильных ледокольных средств, которые могут осуществить вывод судов из ледового плена, расставить суда на зимний отстой и вывести их в эксплуатацию весной;

- предотвращение последствий разрушительных наводнений, часто возникающих на реках Запада Европейской части России;

- необходимость разрушения льда в верхних бьефах гидроэлектростанций. Поддержание искусственной майны с помощью ледоколов или других средств признается целесообразным даже при значительных затратах;

- поддержание нормальной работы многих судостроительных и судоремонтных заводов, портов, гаваней, гидротехнических сооружений в зимних условиях связано с необходимостью полного или локального разрушения льда (например, для спуска судов) и поддержания в свободном ото льда состоянии акваторий.

Наиболее универсальным средством продления навигации является ледокольный флот. Ледоколы подразделяют на морские и речные. Это связано как со спецификой ледовых условий и ледокольных работ, так и со спецификой формы корпуса.

В настоящее время речной ледокольный флот состоит из судов, построенных по четырём проектам: 16, Р47, 1105, 1191, причём ледоколы двух последних серий -проекты 1105 (типа "Капитан Чечкин") и 1191 (типа "Капитан Евдокимов") -спроектированы и построены в Финляндии. Многие из речных ледоколов судов уже отслужили свой срок.

В настоящее время не существует научно обоснованной методики проектирования ледоколов. Для их проектирования используются обычные методы, такие же как для других судов. Ввиду того, что основным эксплуатационным качеством ледокола является ходкость в ледовых условиях для его проектирования необходима специализированная методика, направленная на учёт ледовой ходкости.

Для отработки формы обводов ледоколов проводятся дорогостоящие модельные испытания. Математическое моделирование призвано значительно сократить объём экспериментальных исследований.

В последнее время появились методы расчёта ледового сопротивления, позволяющие детально учитывать форму корпуса ледокола, которые сделали актуальным применение математического моделирования при проектировании ледокола.

В настоящей работе рассматриваются вопросы выбора основных элементов и формы корпуса речного ледокола. Этот выбор осуществляется путём их оптимизации на основе математической модели проектирования ледокола.

Работы по изучению влияния формы корпуса ледокола на его ледоразрушающую способность проводятся в НГТУ под руководством заведующего кафедрой "Судостроение" д.т.н., проф. В.А.Зуева в рамках госбюджетной программы "Разработка энергосберегающих средств и технологий разрушения льда и продления навигации на внутренних водных путях". Настоящая работа является составной частью планов научно-исследовательской работы кафедры, кораблестроительного факультета и университета.

Цель работы. Разработка методики выбора формы корпуса и основных элементов речного ледокола на начальных стадиях проектирования. Оценка влияния формы обводов носовой оконечности и основных элементов ледокола на его ледокольные качества.

Задачи и методы исследований. Для достижения целей работы решались следующие задачи:

- определение приведённой толщины льда с учётом влияющих на неё факторов;

- вывод критериев оптимизации на основе анализа ледовых условий на внутренних водных путях;

- определение составляющих уравнения масс на основе статистического анализа нагрузки судов-прототипов;

- построение метода генерирования теоретического чертежа носовой оконечности ледокола;

- построение математической модели проектирования речного ледокола;

- построение алгоритма оптимизации проектных характеристик ледокола и его реализация путём создания пакета прикладных программ;

- оценка влияния ледовых условий на проектные характеристики оптимального судна;

- оценка влияния отдельных проектных характеристик на ледокольные качества судна.

Использовались статистические методы обработки данных, элементы системного анализа при разработке алгоритмов, численные методы математического анализа. Для реализации задач работы использовались компьютерные пакеты Excel и AutoCad.

Научная новизна. Предложен метод генерирования теоретического чертежа носовой оконечности речного ледокола по ограниченному набору параметров. Получены составляющие уравнения масс на базе статистической обработки данных по нагрузке судов-прототипов. Предложен способ расчёта приведённой толщины льда с учётом снега. Предложен метод расчёта функций геометрии, характеризующих форму корпуса с точки зрения ледового сопротивления. Разработана математическая модель проектирования речного ледокола. Предложены критерии оптимизации, учитывающие разнообразие ледовых условий. Разработан алгоритм оптимизации формы корпуса и основных элементов ледокола.

Практическое значение. Разработанная методика определения основных элементов и формы корпуса ледокола на начальных стадиях проектирования и пакеты прикладных программ для ПЭВМ могут использоваться в проектных и научно-исследовательских организациях. Способ определения приведённой толщины льда с учётом снега может использоваться при анализе данных натурных испытаний. Пакеты прикладных программ имеют удобный пользовательский интерфейс и могут быть применены при обучении студентов.

Показана зависимость формы корпуса ледокола от ледовых условий, что может послужить толчком к включению в техническое задание на проектирование распределения ледовых условий по району эксплуатации. Показано влияние отдельных проектных характеристик на экономические показатели работы ледокола. Результаты исследований использованы в научно-исследовательских работах, выполненных в НГТУ. Расчётные методики внедрены в АО КБ "Вымпел". Результаты исследований внедрены в учебный процесс НГТУ.

На защиту выносятся:

- способ расчёта приведённой толщины ледяного покрова с учётом снега;

- составляющие уравнения масс;

- метод генерирования теоретического чертежа носовой оконечности речного ледокола;

- метод расчёта характеристик формы корпуса;

- математическая модель проектирования речного ледокола;

- обоснование выбора формы корпуса и основных элементов речного ледокола на начальных стадиях проектирования;

- оценка влияния ледовых условий на проектные характеристики ледокола;

- оценка влияния отдельных проектных характеристик ледокола на его эксплуатационные качества.

Апробация работы. По результатам работы сделаны доклады: на конференции "Обеспечение безопасности плавания судов", май 1999, Нижний Новгород; на конференции "3-я международная конференция по морским интеллектуальным технологиям ", август 1999, Санкт-Петербург.

Диссертационная работа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры "Судостроение" Нижегородского государственного технического университета.

По теме диссертации опубликовано в открытой печати 7 работ [48, 136, 137, 138, 139, 140, 141].

Настоящая диссертационная работа выполнена под руководством зав. кафедрой "Судостроение", д.т.н., профессора В.А.Зуева. Автор выражает ему глубокую признательность за помощь и создание благоприятных условий для выполнения всей работы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные итоги работы сводятся к следующему.

1. Предложен способ расчёта приведённой толщины сплошного ледяного покрова с учётом снега. Приведённая толщина льда зависит от толщин льда и снега, от скорости движения судна и от площади зоны облегания судна льдом.

2. Предложены обобщённые критерии оптимизации, учитывающие разнообразие ледовых условий в районе эксплуатации.

3. На базе статистического анализа данных по нагрузке судов-прототипов получены составляющие уравнения масс.

4. Предложен способ генерирования теоретического чертежа носового заострения ледокола по ограниченному набору параметров. Параметрами служат следующие фактические величины: длина носового заострения, ширина по КВЛ, осадка, коэффициент полноты носового заострения, коэффициент полноты носовой ветви КВЛ, коэффициент полноты мидель-шпангоута, угол наклона форштевня к горизонту и угол притыкания КВЛ к ДП.

5. Предложен метод расчёта характеристик формы корпуса ледокола, необходимых для расчётов ледовой ходкости.

6. Построена математическая модель проектирования речного ледокола, включающая в себя аналитические уравнения проектирования, ограничения, генерирование теоретического чертежа, алгоритмы расчёта ледовой ходкости, алгоритмы проверочных общесудовых расчётов.

7. Построен алгоритм оптимизации основных элементов и формы корпуса речного ледокола.

8. Алгоритм оптимизации формализован в виде пакета прикладных программ, имеющего форму завершенного программного продукта под Windows с необходимым сервисом и дружественным к проектанту интерфейсом.

1. Алексеев Ю.Н., Сазонов К.Е., Шахаева Л.М. Оценка составляющей полного ледового сопротивления, зависящей от разрушения льда // Вопросы судостроения. Серия: Проектирование судов / ЦНИИ "Румб". - 1982. - Вып.32. -С. 69-73.

2. Алексеев Ю.Н., Шпаков B.C. Перспективы совершенствования характеристик ледовой ходкости судов // Труды ВНТО им. акад. А.Н. Крылова. 1990. -Вып.1.-С. 107-115.

3. Амосов A.A., Дубинский Ю.А., Копченова Н.В. Вычислительные методы для инженеров: Учеб. пособие. М.: Высш. шк., 1994. - 544с.

4. Ашик В.В. Проектирование судов: Учебник. 2-е изд. - Л.: Судостроение, 1985. -320 с.

5. Барабанов Н.В., Беспалов М.М. Анализ ледовых повреждений судов дальневосточного бассейна // Теория и прочность ледокольного корабля: Межвуз. сб. / Горьков. гос. университет. Горький, 1984. - С. 48-52.

6. Басин A.M. Ходкость и управляемость судов: Учебное пособие. М.: Транспорт, 1977. - 456 с.

7. Безопасность плавания во льдах / А.П.Смирнов, Б.С.Майнагашев, В.А.Голохвастов, Б.М.Соколов М.: Транспорт, 1993. - 335 с.

8. Беляков В.Б. Экспериментальные исследования ледопроходимости судов в новой модели льда // Проектирование средств продления навигации: Межвуз. сб. / Горьков. политехи, ин-т. Горький, 1986. - С. 79-84.

9. Беляшов В.А., Беззубик О.Н. Учёт динамичности процессов взаимодействия гребного винта со льдом // Вопросы проектирования судов, плавающих во льдах: Межвуз. сб. / Горьков. политехи, ин-т. Горький, 1988. - С. 98-106.

10. Богородский В.В., Таврило В.П. Лёд. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. - 384 с.

11. Боцан М.Г. Оценка ледопроходимости речных ледоколов // Гидромеханика и проектирование судов / тр. ЛИВТа. 1981. - № 172. - С. 4-8.

12. Бронников A.B. Взаимосвязь между ледопроходимостью и элементами ледокола // Современные проблемы проектирования судов. Л., 1982. - С. 61-68.

13. Бронников A.B. Влияние водоизмещения и мощности главных двигателей ледокола на его эффективность // Оптимизация проектируемых судов / Ленинград, кораблестроит. ин-т. Л., 1985. - С. 45-50.

14. Бронников A.B. Динамика движения ледокола в сплошном ледяном поле // Сб. науч. тр. / НТО им. акад. А.Н.Крылова. Л.: Судостроение, 1972. - Вып. 174. -С.114-128.

15. Бронников A.B. Проектирование судов: Учебник. Л.: Судостроение, 1991320 с.

16. Бронников A.B. Суда ледового плавания. Особенности проектирования: Учеб. пособие / Ленинград, кораблестроит. ин-т. Л., 1984. - 38 с.

17. Бузуев А.Я., Рывлин А.Я. О расчётах сопротивления льда движению ледокола при различных ледовых условиях // Проблемы Арктики и Антарктики. 1969. -Вып. 31.-С.69-73.

18. Буксирные суда / В.Б.Богданов, А.В.Слуцкий, М.Г.Шмаков и др. Л.: Судостроение, 1974. - 280 с.

19. Васильев A.A., Каштелян В.И., Куклин О.С. Технологичность постройки ледоколов с новыми формами обводов // Судостроение. -1988. № 1. - С. 32-34.

20. Васина H.A. Движение ледокола в ровном ледовом поле при работе с разбега // Теория и прочность ледокольного корабля: Межвуз. сб. / Горьков. политехи, инт. Горький, 1980. - С. 34-39.

21. Вашедченко А.Н. Автоматизированное проектирование судов: Учебное пособие. Л.: Судостроение, 1985. — 164 с.

22. Вейнберг Б.П. Лёд. М.-Л.: Гос. изд. технико-теоретич. литературы, 1940.-524 с.

23. Виноградов И.В. Суда ледового плавания. М.: Оборонгиз, 1946. - 236 с.

24. Вицинский В.В., Страхов А.П. Основы проектирования судов внутреннего плавания. JL: Судостроение, 1970. - 454с.

25. Волков В.М. Прочность корабля: Учебник. / Нижегород. гос. техн. ун-т. -Н.Новгород., 1994. 260 с.

26. Гольдштейн Р.В., Осипенко Н.М. Механика разрушения ледяного покрова // Препринт № 200 / ИПМ АН СССР. 1982. - 72 с.

27. Готский М.В. Опыт ледового плавания. М.: Морской транспорт, 1961. - 312 с.

28. Грамузов Е.М., Калинина Н.В. Исследование параметров движения ледоколов набегами // Теория, прочность и проектирование судов, плавающих во льдах: Межвуз. сб. / Нижегород. гос. техн. ун-т. Н.Новгород, 1995. - С. 43-51.

29. Грамузов Е.М., Калинина Н.В. Оптимизация работы ледокола набегами // Проектирование, теория и прочность судов, плавающих во льдах: Межвуз. сб. / Нижегород. гос. техн. ун-т. Н.Новгород, 1995. - С. 51-58.

30. Грамузов Е.М. Курнев П.А. Полуэмпирическая модель ледового сопротивления речного ледокола // Вопросы проектирования судов, плавающих во льдах: Межвуз. сб. / Горьков. политехи, ин-т. Горький, 1988. - С. 36-42.

31. Грамузов Е.М. Прогнозирование сопротивления сплошного льда при проектировании формы корпуса речного ледокола. / Диссертация на соискание уч. ст. канд. техн. наук. Горький, 1988.

32. Грамузов Е.М. Сопротивление снега при движении ледокола // Проектирование средств продления навигации: Межвуз. сб. / Горьков. политехи, ин-т. Горький, 1986.-С. 59-71.

33. Деревянченко Н.Т., Сандлер Л.Б. Особенности ходкости судов в битом льду // Вопросы теории, прочности и проектирования судов, плавающих во льдах: Межвуз. сб. / Горьков. политехи, ин-т. Горький, 1984. - С. 44-48.

34. Донченко Р.В. Ледовый режим рек СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1987.

35. Доронин Ю.П., Хейсин Д.Е. Морской лёд. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. - 320 с.

36. Дубов A.A., Иришин B.C. О работе судов набегами во льдах Арктики // Сб. науч. тр. / ААНИИ. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. - Т.391. - С. 51-54.

37. Елисеев В.К. О влиянии главных размерений корпуса ледокола на ледовое сопротивление // Проблемы Арктики и Антарктики. 1969. - Вып.32.

38. Ершов Н.Ф. Вопросы прочности транспортных неарктических судов во льдах: Автореферат диссертации на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. -Одесса, 1952.-16 с.

39. Заботкин H.A. Удар ледокола о ледяное поле и вползание его на льдину // Сб. науч. тр. / Ленинград, кораблестроит. ин-т. Л., 1951. - Вып.9.

40. Захаров Б.Н., Петраков Е.В. Улучшение ледопроходимости ледокола "Мудьюг" // Судостроение. 1987. - № 12. - С. 6-10.

41. Зуев В.А., Грамузов Е.М. Взаимодействие судов со льдом: Учебное пособие / Горьков. политехи, ин-т. Горький, 1988. - 89 с.

42. Зуев В.А., Грамузов Е.М., Двойченко Ю.А. Разрушение ледяного покрова. -Горький, 1989. 86 с.

43. Зуев В., Князьков В. Оценка эффективности ледокольных средств // Речной транспорт. 1997.-№ 4. - С. 32-33.

44. Зуев В.А. Оптимизационные задачи проектирования судов: Учебное пособие / Нижегород. политехи, ин-т. Н.Новгород, 1991. - 76 с.

45. Зуев В.А., Рабинович М.Е., Яковлев М.С. Аналитические формулы для расчёта сопротивления движению речного ледокола в сплошном ледяном поле // Теория и прочность ледокольного корабля: Межвуз. сб. / Горьков. госуниверситет. -Горький, 1978.-С. 4-8.

46. Зуев В.А. Средства продления навигации на внутренних водных путях. Л.: Судостроение, 1986. - 207 с.

47. Зуев В.А., Тихонова Н.Е. Обоснование выбора проектных характеристик речных ледоколов // 3-я международная конференция по морским интеллектуальным технологиям : Материалы конференции, сб. докладов. С.Петербург, 1999.-Т.1.-С.42-45.

48. Иванов В.М. Результаты отработки формы обводов и проектирование гребных винтов речных ледоколов // Проектирование и строительство речных судов. -Л.: Речной транспорт, 1960. С. 104-114.

49. Иванов С.Н. О необходимости использования ВРШ на судах ледового плавания // Перспективные типы морских транспортных судов / Сб. тр. ЦНИИМФ. -1986.-С. 45-53.

50. Игнатьев М.А. Гидроомывающее устройство для судов ледового плавания // Сб. науч. тр. / ААНИИ. Л.: Морской транспорт, 1960. - Т.237. - С. 117-132.

51. Игнатьев M.А. Гребные винты судов ледового плавания. JL: Судостроение, 1966.- 114 с.

52. Игнатьев М.А., Рывлин А.Я. Экспериментальные исследования ледовых качеств судов в натурных условиях // Проблемы Арктики и Антарктики. 1970. -Вып.23.- С. 119-123.

53. Ионов Б.П., Дубов A.A., Леднёв В.А. Экспериментальные исследования ходкости ледоколов при работе набегами // Проектирование средств продления навигации: Межвуз. сб. / Горьков. политехи, ин-т. Горький, 1986. - С. 23-39.

54. Ионов Б.П. Ледовое сопротивление и его составляющие. Л.: Гидрометеоиздат, 1988.-80 с.

55. Ионов Б.П. Натурные исследования ходкости А/Л "Сибирь" в различные периоды навигации // Результаты первой научной экспедиции в приполюсном районе на атомном ледоколе "Сибирь". Л.: Гидрометеоиздат, 1990.-С. 163-172.

56. Ионов Б.П. Оценка влияния формы корпуса и главных размерений ледокола на перераспределение составляющих в общем балансе ледового сопротивления // Сб. науч. тр. / ААНИИ. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. - Т.391. - С. 22-30.

57. Каштелян В.И., Ионов Б.П., Ильчук А.Н. Оценка ледопроходимости ледоколов и транспортных судов ледового плавания в начальной стадии проектирования // Сб. науч. тр. / ААНИИ. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. - Т.376. - С. 22-25.

58. Каштелян В.И. Ледокольные формы обводов зарубежных судов // Судостроение за рубежом. 1986.-№ 9 (237). - С. 98-109.

59. Каштелян В.И. Лихоманов В.А. Натурные испытания судов во льдах // Судостроение за рубежом. 1978. - № 4 (136). - С. 38-55.

60. Каштелян В.И. Методы оценки ледовой ходкости судна в сплошных льдах // Сб. науч. тр. / ДАНИИ. JL: Гидрометеоиздат, 1973. - Т.309. - С. 5-17.

61. Каштелян В.И. Моделирование движения судна в сплошных льдах // Судостроение за рубежом. 1977. - № 9 (129). - С.3-17.

62. Каштелян В.И. Натурные испытания финского ледокола "Ари" в торосистых льдах // Судостроение за рубежом. 1977. -№12(132).

63. Каштелян В.И. Новые ледокольные формы носовой оконечности судна // Судостроение за рубежом. 1985. - № 1. - С.67-70.

64. Каштелян В.И., Позняк И.И., Рывлин А .Я. Сопротивление льда движению судна. Д.: Судостроение, 1968. - 238 с.

65. Каштелян В.И., Попов Ю.Н., Цой Л.Г. Об эффективности пневмоомывающего устройства и области его применения на судах, плавающих во льдах // Сб. науч. тр. / ААНИИ. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. - Т.376. - С. 67-84.

66. Каштелян В.И. Совершенствование обводов корпуса канадских судов ледового плавания // Судостроение за рубежом. 1985. - № 9. - С.16-33.

67. Каштелян В.И., Фаддеев О.В. Влияние снежного покрова на сопротивление льда движению судна // Судостроение за рубежом. 1985. - № 2. - С. 60-61.

68. Каштелян В.И., Фаддеев О.В. Итоги работ по проекту "Manhattan" // Судостроение за рубежом. 1986. - № 10 (238). - С. 15.

69. Каштелян В.И., Яровая Т.Х. Зарубежные исследования влияния форм обводов корпусов ледоколов и судов ледового плавания на ледопроходимость // Судостроение за рубежом. 1980. - № 8 (164). - С. 3-18.

70. Каштелян В.И., Яровая Т.Х. Проблемы ледовой ходкости и методы её оценки // Судостроение за рубежом. 1981. - № 3 (71). - С. 107-125.

71. Ковалёв В.А. Новые методы автоматизации проектирования судовой поверхности. Л.: Судостроение, 1982. - 212 с.

72. Коваль Г.М. Ледоколостроение за рубежом в 1962-1966 гг. // Иностранное судостроение: Сборник статей / ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова. 1966. -Вып. 147.

73. Коваль Г.М. Ледоколы и их проектирование // Сборник рефератов по иностранному судостроению / ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова. Л.: Судпромгиз, 1957. -Вып.ЗЗ.

74. Коваль Г.М. Состояние и проблемы современного ледоколостроения // Судостроение. 1973.-№ 7. - С. 3-13.

75. Козлов В.И. Судовые энергетические установки: Учебник. Л.: Судостроение, 1975.-480 с.

76. Коновалов П.М., Емельянов К.С., Орлов П.Н. Основы ледотехники речного транспорта. Л.-М.: Министерство речного флота СССР, 1952. - 264 с.

77. Короткин А.И. Присоединённые массы судна. Справочник. Л.: Судостроение, 1986.-312 с.

78. Кузьмин П.П. Физические свойства снежного покрова. Л.: Гидрометеоиздат, 1957.

79. Ледоколы / В.И.Каштелян, АЛ.Рывлин, О.В.Фаддеев, В.ЯЛгодкин. Л.: Судостроение, 1972. — 298 с.

80. Лившиц С.Г. Современное состояние и перспективы развития ледокольного флота зарубежных стран // Судостроение за рубежом. 1986. - № 9 (237). - С. 40-58.

81. Максутов Д.Д., Позняк И.И. Результаты сравнительных испытаний моделей судов с различной формой обводов корпуса // Сб. науч. тр. / ААНИИ. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. - Т.376. - С. 34-40.

82. Максутов Д.Д., Попов Ю.Н. Опыт разработки и внедрения ледовых паспортов // Сб. науч. тр. / ААНИИ. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. - Т.376. - С. 26-33.

83. Маслов А.И. Опыт расчёта внешних усилий, действующих на корпус судна в ледовых условиях // Сб. науч. тр. / ВНИИТОСС. Л., 1937. - Т.2. - Вып.З.

84. Материалы симпозиума от 23 и 24 октября 1984 года в Москве на тему "Речной ледокол с осадкой 2,5 м".

85. Михалев В.М. Речные ледоколы завода "Красное Сормово" // Судостроение. -1973. -№ 11.-С. 58

86. Мишель Б. Ледовые нагрузки на гидротехнические сооружения: Пер. с англ. / В.В.Дегтярёв, А.М.Полунин. М.: Транспорт, 1978. - 112 с.

87. Нагрузка масс гражданских и вспомогательных судов. Коды и элементы нагрузки // РД 5.0206-76. М.: Минсудпром, 1977. - 82с.

88. Нарусбаев A.A. Введение в теорию обоснования проектных решений. Л.: Судостроение, 1976. - 224с.

89. Небеснов В.И., Давыдов И.В., Яровенко В.А. Динамика пропульсивных комплексов ледоколов при работе в тяжёлых ледовых условиях: Учебное пособие. М.: В/О "Мортехинформреклама", 1985. -56 с.

90. Никитин М.Н., Позняк И.И. Яконовский C.B. Теоретические и экспериментальные исследования взаимодействия гребного винта со льдом // Сб. науч. тр. / ААНИИ. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. - Т.391. - С. 37-42.

91. Организация перевозок в период продления навигации / Б.А.Атлас, А.И.Морозов, Н.Н.Назаров, И.А.Тинкельман. М.: Транспорт, 1989. - 127 с.

92. Организовать наблюдение за эксплуатацией и использованием ледоколов финской постройки стр. № 414-419 и проведение их испытаний (промежуточный отчёт по результатам ледовых наблюдений и испытаний осенью, зимой и весной 1978-79 гг.). Горький, 1979.

93. Отчёт по испытаниям рейдового ледокола с раскачивающей установкой. Л., 1972.

94. Пашин В.М. Оптимизация судов. Л.: Судостроение, 1983. - 296 с.

95. Песчанский А., Стрельников Н., Худин В. Ледокол "Капитан Драницын" // Морской флот. 1981. - № 8. - С. 42-46,49.

96. Песчанский И.С. Ледоведение и ледотехника.-Л.: Морской транспорт, 1963 -343 с.

97. Петров И.Т. Выбор наиболее вероятных значений механических характеристик льда // Сб. науч. тр. / ААНИИ. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. - Т.331. - С. 4-41.

98. Позняк И.И. Метод сравнительных испытаний моделей для оценки ледопроходимости судов в сплошных льдах // Сб. науч. тр. / ААНИИ. Л.: Гидрометеоиздат, i960.-Т.237.-С. 108-111.

99. Поляков A.C., Тронин В.А. Результаты испытаний ледоколов типа "Капитан Евдокимов" // Проектирование средств продления навигации: Межвуз. сб. / Горьков. политехи, ин-т. Горький, 1986. - С. 45-52.

100. Попов Ю.Н., Каштелян В.И. Заклинивание ледоколов во льдах // Сб. науч. тр. / ААНИИ. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. - Т.309. - С. 57-72.

101. Попов Ю.Н., Каштелян В.И. О влиянии массы судна на его ледопроходимость в сплошных льдах // Сб. науч. тр. / ААНИИ. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. - Т.391. -С. 16-21.

102. Попов Ю.Н. Основные принципы разработки теоретического чертежа ледоколов // Сб. науч. тр. / ААНИИ. Л.: Гидрометеоиздат, 1960. - Т.237. - С. 76-81.

103. Правила классификации и постройки судов внутреннего плавания (в 5-ти т.). / Речной Регистр РСФСР. М: Транспорт, 1984. -Т.3.-301 с.

104. Прочность судов внутреннего плавания: Справочник / В.В.Давыдов, Н.В.Маттес, И.Н.Сиверцев, И.И.Трянин. М.: Транспорт, 1978. - 520 с.

105. Прочность судов, плавающих во льдах / Ю.Н.Попов, О.В. Фаддеев, Д.Е. Хейсин, А.Я. Яковлев. Л.: Судостроение, 1967. - 224 с.

106. Рабинович М.Е. К задаче о сопротивлении обломков льда движению судна в сплошном ледяном поле // Сб. науч. тр. / Горьков. политехи, ин-т. Горький, 1974. -Т.30. -Вып.13. - С. 127-134.

107. Рабинович М.Е. К определению сопротивления льда движению судна методом моделирования // Сб. науч. тр. / Горьков. политехи, ин-т. Горький, 1970. -Т.26. -Вып.2. - С.107-110.

108. Рабинович М.Е. О влиянии плотности льда на ледовое сопротивление движению судна // Сб. науч. тр. / Горьков. политехи, ин-т. Горький, 1973. - Т.29. - Вып.6. -С.38-40.

109. Раков А.И., Севастьянов Н.Б. Проектирование промысловых судов. Л.: Судостроение, 1981. - 376с.

110. Ратманов Г.Е. Опыт непосредственных наблюдений над проходимостью льдов // Сб. науч. тр. / ААНИИ. 1940.-Т.137.

111. Руководство по расчёту и проектированию гребных винтов судов внутреннего плавания / М-во реч. флота РСФСР. ЛИВТ; под ред. А.М.Басина, Е.И.Степанюка. Л.: Транспорт, 1977. - 272 с.

112. Рывлин А.Я., Хейсин Д.Е. Испытания судов во льдах. Л.: Судостроение, 1980. - 207 с.

113. Рывлин А.Я. Экспериментальное изучение трения льда // Сб. науч. тр. / ААНИИ. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. - Т.309. - С. 186-199.

114. Сазонов К.Е., Старовойтов О.М. Буксировочные испытания эталонной модели МКОБ в ледовом опытовом бассейне / Судостроительная промышленность, сер. Проектирование судов, 1989. Вып. 12. - С. 42-47.

115. Сандаков Ю.А. Об определении полного ледового сопротивления речных судов в битых льдах // Труды ГИИВТа / Судовождение на внутренних водных путях. -Горький, 1971. Вып. 116. - 4.2. - С. 85-89.

116. Сандаков Ю.А., Поляков A.C. Ледокольные средства на внутренних судоходных путях РСФСР // Теория и прочность ледокольного корабля : Межвуз. сб. / Горьков. политехи, ин-т. Горький, 1980. - С. 18-21.

117. Свистунов Б.Н., Ильчук А.Н., Ионов Б.П. Исследование работы ледокола с системой пневмообмыва (ПОУ) при форсировании торосистых льдов // Сб. науч. тр. / ААНИИ. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. - Т.376. - С. 85-87.

118. Свистунов Б.Н. Ледовая ходкость ледокола в заснеженных льдах и на мелководье // Сб. науч. тр. / ААНИИ. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. - Т.376. - С. 41-47.

119. Сегал 3., Левит Б. Ледопроходимость речных ледоколов // Речной транспорт. -1972.-№1.-С.47.125! Сегал З.П. Определение ледопроходимости речных ледоколов и транспортных судов // Судостроение. 1982. - № 7. - С. 8-10.

120. Сегал З.Б. Сопротивление движению ледокола в сплошном ледяном поле // Сб. науч. тр. / ЛИВТ. 1970. - Вып.127. - С. 108-118.

121. Семёнов-Тян-Шанский В.В. Статика и динамика корабля. Учебник для вузов. -Л.: Судостроение, 1973. 608с.

122. Симонов Ю.А. Особенности развития ледокольных судов в Канаде // Судостроение за рубежом. 1985. - № 4. - С. 17-25.

123. Смирнов В.И. Особенности работы ледоколов в сплошных неподвижных льдах //Сб. науч. тр. / ААНИИ. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. - Т.376. - С. 117-121.

124. Солдаткин О.Б. Прогнозирование ходкости и управляемости речного судна в битом льду на ранних стадиях проектирования / Диссертация на соискание уч. ст. канд. техн. наук. -Н.Новгород, 1994.

125. Солдаткин О., Поляков А., Нестеров В. Результаты ледовых испытаний // Реч. Трансп. 1989.- № 10. - С. 26.

126. Справочник по серийным транспортным судам. М., Транспорт. - Т. 3,7,8,9,10.

127. Справочник по теории корабля / под ред. Я.И.Войткунского. Л.: Судостроение, 1985. - Т. 1. - 768 с.

128. Справочник по теории корабля / под ред. Я.И.Войткунского. Л.: Судостроение, 1985. - Т.2. - 440 с.

129. Сравнение методов расчёта ледопроходимости судов / Е.М.Грамузов, С.Г.Мохонько, А.В.Саватеев, С.Ю. Шестопёров // Теория и прочность ледокольного корабля: Межвуз. сб. / Горьков. политехи, ин-т. Горький, 1980. -С. 22-25.

130. Таршис М.К. Ледовое сопротивление судов // Сб. науч. тр. / Мурманск, высш. мореходн. училище. 1959.-Вып.1. - С. 88-89.

131. Титов И.А. К вопросу о влиянии основных характеристик ледокола на его ледопроходимость // Архитектурно-конструктивный тип, мореходные и ледовые качества транспортных судов / ЦНИИМФ. 1992. - С. 167-174.

132. Тихонова Н.Е. Анализ нагрузки и уравнение масс речного ледокола. -Н.Новгород., 2000. 9 с. - Деп. в ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылова 12.04.2000, № ДР -3739.

133. Тихонова Н.Е. Выбор главных размерений и формы корпуса речного ледокола в зависимости от ледовых условий. Н.Новгород., 2000. - 11 с. - Деп. в ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылова 14.04.2000, № ДР - 3740.

134. Тихонова Н.Е. Некоторые задачи проектирования формы корпуса ледоколов // Обеспечение безопасности плавания судов: Тез. докл. научн. техн. конф. -Н.Новгород, 1999.-Вып. 284. -C.i0-.11.

135. Тихонова Н.Е. Оценка влияния основных проектных характеристик речного ледокола на его ледокольные качества. Н.Новгород., 2000. - 7 с. - Деп. в ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылова 14.04.2000, № ДР - 3741.

136. Тихонова Н.Е. Оценка влияния формы носовой оконечности на ледовое сопротивление ледокола // Физические технологии в машиноведении: Сб. науч. тр. / Нижегород. гос. техн. ун-т. Н.Новгород, 1998. - С.177-181.

137. Тихонова Н.Е. Приведённая толщина сплошного ледяного покрова с учётом снега. Н.Новгород., 2000. - 7 с. - Деп. в ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылова 14.04.2000, №ДР-3742.

138. Требования к расчёту и проектированию открытых гребных винтов и валопроводов судов ледового плавания // РД 212.0147-87. Л.: Транспорт, 1989. - 52с.

139. Тронин В.А. Определение скорости движения в сплошных льдах // Сб. науч. тр. / ГИИВТ. Горький, 1971. - Вып.116. - 4.2.

140. Тронин В.А., Поляков A.C. Расчёт ледового сопротивления судна при прямолинейном движении в битом льду // Сб. науч. тр. / ГИИВТ. Горький, 1988.-Вып.234.-С. 92-101.

141. Тронин В.А., Пушкарёв J1.B. Управление речными судами при плавании в ледовых условиях. М.: Транспорт, 1973. - 112 с.

142. Тронин В.А. Результаты испытаний ледовых качеств ледокольных буксиров // Теория и прочность ледокольного корабля: Межвуз. сб. / Горьков. госуниверситет. Горький, 1978. - С. 9-12

143. Тронин В.А., Сандаков Ю.А., Поляков A.C. Натурные исследования ледовых качеств ледоколов типа "Капитан Чечкин" в условиях мелководья // Теория и прочность ледокольного корабля: Межвуз. сб. / Горьков. политехи, ин-т. -Горький, 1982.-С. 13-16.

144. Тронин В.А., Сандаков Ю.А. Работа речного ледокола в тяжёлых весенних льдах // Речной транспорт. 1966. - № 12. - С. 26-27.

145. Тронин В., Сандаков Ю., Расторгуев В. Результаты испытаний ледоколов // Речной транспорт. 1980. - № 3. - С. 14-16.

146. Тронин В.А., Сандаков Ю.А. Характеристики ледовой ходкости и маневренности ледокольных и транспортных судов на внутренних судоходных путях // Проблемы Арктики и Антарктики. 1977. - № 50. - С. 105-109.

147. Управление судами и составами / Ф.Н.Соларев, В.И.Белоглазов, В.А.Тронин и др. Учебник для ВУЗов. 2-е изд. - М.: Транспорт, 1983. - 296 с.

148. Физика и механика льда: Пер. с англ. / Под ред. П.Трюде.-М.: Мир, 1983.-352 с.

149. Хайкин А.Б. Современные и перспективные электроходы. JL: Судостроение, 1969.-400 с.

150. Хейсин Д.Е. О ледопроходимости судов в предельных сплошных льдах // Сб. науч. тр./ААНИИ. 1973. - Т.309. - С.18-26.

151. Цой Л.Г. Влияние формы носовых обводов ледоколов на ходкость на тихой воде и на волнении // Архитектурно-конструктивный тип, мореходные и ледовые качества транспортных судов / ЦНИИМФ. 1992. - С. 116-124.

152. Цой Л.Г. Диаграмма для определения скорости движения судов в ледовых каналах // Сб. науч. тр. / ЦНИИМФ. 1982. - Вып.275. - С. 67-72

153. Шиманский Ю.А. Условные измерители ледовых качеств судов // Сб. науч. тр. / ААНИИ.- 1938.-Т.130.- 125 с.

154. Шпаков B.C. О влиянии экранирующего эффекта льда на тяговые характеристики движительного комплекса винт-насадка и гидродинамические нагрузки на валопровод // Вопросы судостроения, серия: Проектирование судов. 1980. -Вып.26.- С. 115-120.

155. Экономическое обоснование проектных решений. Пособие конструктора-судостроителя. Л.: Судостроение, 1990. -216 с.

156. Юдовин Б.С. Энергетические установки ледоколов. Л.: Судостроение, 1967. -238 с.

157. Яковлев Г.В. Дизель-редукторные установки ледоколов и судов ледового плавания зарубежной постройки II Судостроение за рубежом. 1986. - № 9 (237). - С. 58-73

158. Яковлев М.С. К вопросу об экспериментальном исследовании формы корпуса речного линейного ледокола// Сб. науч. тр. / Горьков. политех, ин-та. 1960. -Т. 14. - Вып. 10. - С.7-16.

159. Яковлев М.С. Методика определения ледопроходимости речных судов// Сб. науч. тр. / Горьков. политех, ин-та. 1961. - Т.17. - Вып.1. - 24 с.

160. Carter D., 1983. Ship Resistance to Continuous Motion in Level Ice // Transportation Development Centre, Transport Canada, Montreal, Canada, Report Number TP3679E.

161. Chu F. -D. Ship resistance in homogeneous ice fields: Thesis for the degree of Doctor of Technology approved after public examination at the Helsinki University of Technology on December, 18, 1974. 95p.

162. Coburn C.T.L., Ehrlich N.A. Advanced icebreaking concepts // Naval Engineers Journal.- 1973. Vol. 85. - № 4. - p. 11-24.

163. Crago W.A., Dix P.J., German J.G. Model Icebreaking Experiments and their Correlation with Full Scale Data // Trans. Roy Inst. Nav. Archit. 1971. - Vol. 113.-№ 1. - p.83-108.

164. Dunne M. ets. Results of fullscale ice impact laad studies aboard C.C.G.S. Norman McLeod Rogers // POAC-77. 1977. - p.440-452.

165. Edwards R.Y. at al. Full Scale and Model Tests of a Great Lakes Icebreaker // The society of Naval Architects and Marine Engineers. 1972. - Vol. 80. - p. 1-31.

166. Enkvist E. On the ice resistance encountered by ships operating in the continuous mode of icebreaking // The Swedish academy of engineering sciences in Finland, Rep. № 24. Helsinki, 1972. - 181p.

167. Enkvist E., Varsta P., Risca K. The ship ice interaction // POAC 79: 5th Int. Conf., Port and Ocean Eng. Arctic Conditions, Norw. Inst. Technol., Aug. 13-18. -Trondheim, 1979. - Proc. Vol.2. - p.977-1009.

168. Equations for local ice energy dissipations during ship ramming 7 Blanchet D., Kivicild H.R., Grinstead J. // Cold Reg. Sei. and Technol. 1990.-18, № 2.-p.l01-l 15.

169. Fennica a new concept in icebreakers. / Wake Michael // Marit. Def. - 1993. - 18, №3. - p.68,70.176. "Fennica", multipurpose icebreaker launched // Sipp. World and Shipbultd. 1992. -193, № 4087.-p.32.

170. Finnish shipbuilding know haw at its best / Lindqvist R. // Schiff und Hafen / See -Wirt.- 1993.-45, №6.-p.48,50.

171. Gordin S. Full scale and model testing of ships operation in ice // The 3-rd International Offshore Craft Conference organised by Thomas Reed Publications Limited and Reed's Special Ships, Day 2, paper № 4. 21p.

172. IB Röthelstein, river icebreaker with Azipod propulsion for Österreichische Donaukraftwerke AG // Ship & Boat, June 1995.

173. Ice breaking ships and operational loads. Vaughan H. "Ice Technol.: Proc. 1st Int. Conf., Cambridge, Mass., June, 1986." Berlin e. a., 1986, p.313-322.

174. Johansson B.M., Makinen E. Icebreaking Model Tests: Systematic Variation of Bow Lines and Main Dimensions of Hull Forms Suitable for the Great Lakes // Marine Technology. 1973. - July. - Vol.10. - № 3. - P.236-244.

175. Jones S.J., Spencer D., McKenna R. Icebreaking performance from model scale tests // Icetech'94: 5th Int. Conf. on Ships and Mar. Struct, in Cold Regions, 16-19 March, 1994. Ppr. H. Calgary, 1994. - p. 1-19.

176. Kamarainen J. On the dependence of the ice submerging resistance in level ice // Proc. 4th Int. Offshore and Polar Eng. Conf., Osaka, Apr. 10-15, 1994. Vol. 2. -Golden (Colo), 1994. p. 578-583.

177. Keinonen A. An analytical method for calculating the pure ridge resistance encountered by ships in first year ice ridges // Helsinki universisty of technology ship Hydrodynamics laboratory, Report № 17. Otaniemy, Finland, 1979. - 114 p.

178. Kure K., Jacobsen B.K. A Danish Icebreaker Design // Physics and Mechanics of Ice JUTAM Symposium, August 6-10, 1979. -N.-Y., 1980. -P.194-205.

179. Levine G.H. ets. Advances in the Development of Commercial Ice-Transiting Ships // Swame-74, Frity Place, New York, November 14-16. N.-Y., 1974. - № 8. - 26p.

180. Lewis I., Edwards R. Methods for predicting icebreaking and ice resistance characteristics of icebreakers.-Trans. SNAME, 1970, vol.78, p.213-243.

181. Lindqvist G., 1989. A Straightforward Method for Calculation of Ice Resistance of Ships. POAC'89, pp. 722-735.

182. Makinen E., Arpiainen M., Heideman T. The Diversity of Modern Antarctic Vessels // Kvaerner Masa-Yards Inc., Helsinki, Finland, Scalop, Rome, Aug. 1994. 25p.

183. Makinen E., Roos R. Ice navigation capabilities of Lunuiclass Icebreaking Tankers // Paper presented at the meeting of the Eastern Canadian Section of SNAME in Montreal on November 22nd, 1977 in Quebec City on November 23nd, 1977. p.47-72.

184. Milano V.R. Ship resistance to continuous motion in ice // Trans. SNAME. 1973. -Vol.81. - New York, N. - Y, 1974. -P.274-299. - Discuss. P.300-306.

185. New multi- purpose icebreaker from Holming Rauma // Nav. Archit. - 1992. - № Febr. - p.80.

186. Noble P.G. ets. Ice Effect Trails in Arctic Waters on CCGS, Louis St. Laurent // SNAME Transactions. 1978. - Vol.86. - p.277-303.

187. Nozawa K. A stady on icebreaking performance of polar ships ridge trasit performance // Proc. 4th Int. Offshore and Polar Eng. Conf., Osaka, Apr. 10-15, 1994. Vol. 2. - Golden (Colo), 1994. - p. 584-591.

188. Rubble ice resistance for ships moving with creeping speed / Kirtazawa T., Ettema R. // Proc. 1st. Int. Offshore Mech. and Arct. Eng. (OMAE) Symp., Tokyo, Apr. 1318, 1986. - Vol.4. - New York (N.Y.), 1986. - p.593-600.

189. Scarton H.A. On the role of bow friction in icebreaking // J. Ship Res. 1975. - 19, № 1. -P.34-39.

190. Schwarz J., Hoffman L. Icebreaker trails around Spitzbergen // IAHR Symposium on ice problems, proceeding part 1, Lulea. Sweden, August. -1978.-p.1-15.

191. Ship motion in water ways clogged with broken ice. Bratanow T., De Grande G. "Ice Technol.: Proc. 1st Int. Conf., Cambridge, Mass., June, 1986." Berlin e.a., 1986, p.503-517.

192. Vance G.P. Model testing in ice // Naval Engineers Journal. 1968. - IV. - Vol.80. -№ 2. - p. 259-264.

193. Waas E.H. ets. Der neue Eistank der Hamburgischen Schiffbau-Versuchsanstalt // Schiff und Hafen, Heft. 1972. - № 8.

194. Walter W.G., Reischauser H.J. The icebreaking capability of large ships // IAHR Symposium on ice problems, proceeding part 1, Lulea. Sweden, August. 1978. -p.479-493.

195. Wieghardt K. Zur Deutung der Hauptwiderstandskomponents von Eisbrechern // Schiffstechnik Bd.23. Hamburg, November, 1976. - S.225-228.