Разработка проекта требований к величине глобальной ледовой нагрузки на корпус движительно-рулевой колонки для арктических судов ледовых классов Arc4 — Arc9

Авторы: А.В. Андрюшин, С.С. Федосеев, М.А. Кутейников

В статье представлены основные результаты НИР «Разработка проекта требований Регистра к величине глобальной ледовой нагрузки, действующей на корпус движительно-рулевой колонки, для включения в раздел 19 части XVII Правил классификации и постройки морских судов». В работе выполнена разработка проекта требований к величине глобальной ледовой нагрузки, действующей на корпус движительно-рулевой колонки для арктических судов ледовых классов Arc4 — Arc9. В процессе работы был выполнен анализ режимов движения судов в ледовых условиях, морфологических и прочностных характеристик ледовых образований в зависимости от класса судна. Разработаны сценарии взаимодействия ДРК с ледовыми образованиями. Разработаны физические модели разрушения льда при взаимодействии ледовых образований с элементами корпуса ДРК. В статье приведены результаты расчета ледовых нагрузок на элементы корпуса ДРК по разработанному проекту требований для ледокольных судов классов Arc5 и Arc7. Выполнен сравнительный анализ нагрузок по разработанному проекту требований и Правилам DNV-GL, для классов PC6 и PC3.

Ключевые слова: движительно-рулевая колонка, ледокольные суда, ледокол, судно двойного действия, торос, ровный лед, движение за ледоколом, выход из канала, навал на кромку канала, киль тороса, консолидированная часть.

УДК 629.129.791

Об авторах:

А.В. Андрюшин - д-р техн. наук, АО «Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт морского флота», Санкт-Петербург

С.С. Федосеев, АО «Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт морского флота», Санкт-Петербург

М.А. Кутейников - д-р техн. наук, ФАУ «Российский морской регистр судоходства», Санкт-Петербург, Санкт-Петербург

Страницы: 37-57

Список литературы

1. Dobrodeev A., Sazonov K., Andryushin A., Fedoseev S., Gavrilov S. Experimental studies of ice loads on pod propulsors of ice-going support ships. Proceedings of the International Conference on Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions, POAC 24. Сер. "POAC 2017 — Proceedings of the 24th International Conference on Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions", 2017.
2. Palmer A., Croasdale Ken. Arctic Offshore Engineering. World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd, 2013.
3. Strub-Klien L., Sudom D. A comprehensive analysis of the morphology of first-year sea ice ridges — Cold Regions Science and Technology 82:94-109, October 2012.
4. Сборник нормативно-методических материалов. Книга двадцать пятая. Российский морской регистр судоходства, 2017.
5. Weeks W.F. On sea ice. University of Alaska Press, 2010.
6. Hoyland K.V. Consolidation of first-year sea ice ridge. Journal of Geophysical Research.2002.
7. Frederking R. Plane strain compressive strength of columnar-Grained and Granular-Snow ice. Journal of Glaciology, Vol. 18, № 80, 1977.
8. Rihter J.A. and Cox G.F.N. Confined compression strength of multi-year pressure ridge sea ice Samples. О Energy Resources Technol, 1986.
9. Ледяные образования морей Западной Арктики — ААНИИ, под общей редакцией д-ра геогр. наук Г.К. Зубакина, 2006.
10. Heinonen J. Constitutive modeling of ice Rubble in First-Year Ridge Keel — VTT Publications 536, ESPOO 2004.
11. Sailing Directions of Ob Bay No. 1116, Headquarters of Navigation and Oceanography. 1993.
12. Andryushin A., Zuev P., Kuteinikov M., Grigoryeva O., Bolshev A., Frolov S. Determination of ice loads acting on bow and stern of modern ice ships and icebreakers. Proceeding of twenty-sixth (2016) International Ocean and Polar Engineering Conference, Rhodes, Greece, June 26 — July 1, 2016.
13. Андрюшин А.В., Зуев П.С., Кутейников М.А., Григорьева О.А., Большев А.С., Фролов С.А. Ледовые нагрузки на суда, форма корпуса которых отличается от регламентируемых правилами РС — Морской Вестник, специальный выпуск №1 (13) май 2017.
14. Алексеев Ю.Н., Сазонов К.Е., Шахаева Л.М. Оценка составляющей полного ледового сопротивления, зависящей от разрушения льда. Вопросы судостроения. Серия: Проектирование судов, № 32, 1982. c. 69 — 73.
15. Сазонов К.Е. Исследование динамического разрушения ледового покрова — Судостроительная промышленность, Проектирование судов, выпуск 19, 1991.
16. Евенко В.И., Сергеев А.А., Андрюшин А.В., Тарица Г.В., Щербаков И.В., Беляшов В.А. Современные методы развития двигательных комплексов судов ледового плавания. Ледовые нагрузки. Научно-технический сборник РС 32, Санкт-Петербург, 2009.
17. Andryushin A.V., Hanninen S., Heideman T. . Azipod" Azimuth Thruster for large capacity arctic transport ship with high ice category Arc7. Ensuring of operability and operating strength under severe ice conditions — 22nd International Conference on Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions (POAC 13), Helsinki, Espoo, Finland, June 9 — 10, 2013, pp. 223 — 227.
18. Андрюшин А.В. Теория взаимодействия гребного винта со льдом. Обеспечение эксплуатационной прочности элементов пропульсивного комплекса судов ледового плавания и ледоколов. Диссертация на соискание ученой степени д.т.н. по специальности 05.08.01 — Теория корабля и строительная механика // Санкт-Петербург, СПбГМТУ. 2000. 254 с.
19. Курдюмов В.А., Хейсин Д.Е. Гидродинамическая модель удара твердого тела о лед // Прикладная механика, 1976, Т. X2, Вып. 10.
20. Soininen Н. A propeller-ice contact model. Dissertation for the degree of Doctor of Technology. VTT technical research centre of Finland. Espoo. 1988, p. 116.
21. Daley C.G. Ice Edge Contact-A Brittle Failure Process Model. Acta Polytechnica Scandinavica, Mechanical Engineering Series No. 100, Helsinki 1991, 92 pp.
22. Cabrera I.M. Numerical Modeling of Brash Ice — EMSHIP week presentation, University of Rostoc, Feb. 2017.
23. Strub-Klein L., Barrault S., Goodwin H., Gerland S. Physical properties and comparison of First and Second Year Sea Ridges-Proceedings of Poac-09, Lulea, Sweden 2009.
24. Joensuu A., Riska K., Contact Between Ice and Structure Helsinki University of Technology, Laboratory of Naval Architecture and Marine Engineering, Report M-88, Otaniemi, 1988.
25. Varsta P. On the mechanics of ice load on ships in level ice in the Baltic Sea, Thesis for degree of Doctor of Technology, Technical Research Centre of Finland, Publications 11, Espoo, Finland. 1983.
26. Daley C., Riska K. Conceptual Framework for an Ice Load Model-National Energy Board.
27. Апполонов Е.М., Дидковский А.В., Кутейников М.А., Нестеров А.Б., Совершенствование методологии определения ледовых нагрузок // Санкт-Петербург. Российский морской регистр судоходства. Науч.-техн. сб.— 2002. Вып. 25. c. 83 — 100.
28. Край П. Влияние ширины конструкции на проектные ледовые нагрузки. Физика и механика льда, № 30, 1983.
29. SudomD., Timco G., SandB., FranssonL. Analysis of First-Year and Old Ice Ridge Characteristics Proceeding of Poac-11, Montreal, Canada 2011.
30. Ice Class Regulations and the Application Thereof. Finnish Transport Safety Agency. TRAFI/494131/03.04.01.00/2016, 2017, 65 p.
31. Ice strengthening of propulsion machinery and hull appendages. Class Guideline.DNVGL CG 0041, DNV GL, 2020, 96 p.
32. Международная Ассоциация Классификационных обществ. Символика Классификации судов. Справочник. Российский морской регистр судоходства, 2008.

Ссылка для цитирования: А.В. Андрюшин, С.С. Федосеев, М.А. Кутейников. Разработка проекта требований к величине глобальной ледовой нагрузки на корпус движительно-рулевой колонки для арктических судов ледовых классов Arc4 — Arc9 // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. - 2021. - №64/65. - С. 37-57.