KOLEJNOŚĆ DZIAŁAŃ PRZY PROJEKTOWANIU STATKU

(różnego typu: masowce i zbiornikowce)

1. Otrzymanie danych wejściowych tzw. zadania technicznego, które w stoczni jest sformułowane przez armatora i projektantów, tj.:

• przeznaczenie statku i ogólne wymagania,

• DWT, V, zasięg pływania,

• przepisy klasyfikacyjne, którym będzie podlegał np. LR, GL,

• Konwencje i przepisy międzynarodowe itd.

Opracowanie listy statków podobnych zgodnie z założeniami projektowymi.

Wszystkie znalezione statki muszą mieć podobne rozwiązania projektowo-konstrukcyjne, w przeciwnym razie nie będą one porównywalne.

Listę statków można przygotować w arkuszu kalkulacyjnym typu Excel lub w programie Statistica. Kompletna lista powinna zawierać następujące informacje:

- nazwa statku,

- rok budowy,

- długość całkowita,

- długość między pionami,

- szerokość,

- zanurzenie projektowe (nie scantling),

- wysokość boczną,

• nośność DWT (projektową nie scantling),

• wyporność D (displacement),

• moduł objętościowy LBH,

• masa statku pustego (lightship weight),

• prędkość projektową V,

• współczynnik pełnotliwości podwodzia C_B

• moc silnika głównego i moc zespołów prądotwórczych,

• średnica śruby, ilość skrzydeł, prędkość obrotową,

- stosunki wymiarów głównych: L/B, B/T, H/T,

• wielkość poszczególnych zapasów: paliwa, wody, balastu itd.

3. W celu wyznaczenia wymiarów głównych należy opracować zależności statystyczne (programem Statistica), przy użyciu estymacji nieliniowej m. in.:

L_pp = f(DWT)

B = f(L_pp), B= f(DWT)

H = f(L_ppBH)

T = f(H)

L_C = f(L_pp),

L_ppBH = f(DWT) oraz

δ = f(Fn), δ = f(v),

gdzie liczba Freude`a Fn =
, v [m/s²],

a współczynnik pełnotliwości kadłuba δ można wyznaczyć z zależności geometrycznej:

δ =

Zaczynamy od wyznaczenia zależności L_pp = f(DWT), a następnie wyznaczamy B, H, T. Sprawdzamy czy wyznaczone L_pp, B i H spełnia zależność dla iloczynu L_ppBH = f(DWT).

Do wyznaczania wymiarów należy stosować zależności o najwyższym współczynniku korelacji r. W przypadku rozbieżności należy zmienić wymiary główne.

Po wstępnym wyznaczeniu wymiarów należy sprawdzić czy stosunki wymiarów głównych L/B, B/T i H/T mieszczą się w średnich przedziałach dla statków podobnych.

Dokonanie ewentualnej korekty wymiarów statku.

Należ pamiętać o ograniczeniach projektowych tj. ograniczenia drogi wodnej lub portów (Kanał Panamski, Sueski, Kiloński itd.), jak również ograniczenia wynikające z przepisów Konwencji Międzynarodowej IMO (MARPOL, SOLAS, LL itd.)

4. Oszacowanie masy statku pustego M_SP (jeśli wielkość ta jest znana ze statków podobnych) to można sporządzić zależność: M_SP =f(DWT),

M_SP =f(LBH)

Po oszacowanej masie statku pustego M_SP i założonej nośności DWT obliczamy wyporność statku D - można też dla sprawdzenia wykonać zależność: D = f( DWT).

W ten sam sposób można wstępnie oszacować masę zapasów na statku lub ich objętości: paliwa, wody balastowej, wody pitnej

P_PC = f(DWT), P_PL = f(DWT), bądź łącznie,

V_ład = f(LBH), GT =f (LBH)

Podczas korzystania z zależności statystycznych należy mieć na uwadze fakt, że są to wartości jedynie szacunkowe i mogą one ulec zmianie wraz z rosnącą wiedzą o projektowanym statku.

5. Sprawdzamy równanie pływalności statku

L B T δ ρ k
DWT + M_SP + Δ M_SP,

Δ M_SP - rezerwa masy statku pustego (ok. 2 ÷ 3%) - zależy od wielkości statku

Jeżeli nierówność jest spełniona, ale prawa strona równania jest dużo mniejsza niż lewa można wówczas zmniejszyć współczynnik δ - to daje lepsze rozwiąza-nie ze względu na właściwości oporowe statku.

Ewentualną modyfikację wymiarów można zacząć od nieznacznego zwiększe-nia zanurzenia. Należy w miarę możliwości unikać zwiększania δ.

Dla masowców i zbiornikowców współczynnik δ = 0,75 ÷ 0,85

Tak należy dobrać wymiary główne , aby powyższe równanie

zostało spełnione !!!

Przede wszystkim należy pamiętać o tym, że objętość całego kadłuba V (jego kubatura) musi być równa objętości zapotrzebowanej przez ładunek i zapasy:

V(L, B, H, δ ) = V_ZAPOTRZ. + ΔV

V_K + V_NAD. + V_POKŁ = V_Ł + V _ZAP + V_POM + V_SIŁ +V_BAL + ΔV

ΔV - zapas projektowy + przestrzenie niewykorzystane

6. Wykonanie modelu aksjomatycznego statku, czyli wykonanie rozplanowania przestrzennego na statku wynikającego z jego potrzeb eksploatacyjnych - w oparciu o rozwiązania statków podobnych.

Na podstawie planów statków podobnych należy dla projektowanego statku wyznaczyć długość dziobówki L_dz i rufówki L_ruf :

L_dz =f (Lpp), L_ruf = f (Lpp)

7. Rozpoczęcie wykonania wstępnego kształtu kadłuba w programie Maxsurf - wykorzystując kształty statków wzorcowych, zamieszczonych w programie

• zamodelowany kształt kadłuba powinien posiadać: powierzchnię wyznaczającą pokład główny równy wysokości bocznej statku, rufówkę, pokładówkę oraz wstępnie nadbudówkę,

• wykonać wstępne obliczenia krzywych hydrostatycznych i sprawdzić wyporność i współczynnik pełnotliwości kadłuba,

• opracować rysunek linii teoretycznych z naniesionym podziałem wręgowym, wrężnicowym i wzdłużnicowym - export rysunku do programu A-CAD.

Obliczenie składowych nośności statku

Obliczenie wymaganej (przepisowej) wolnej burty wg Konwencji o Liniach Ładunkowych (wymagane wielkości odczytać z rys. linii teoretycznych).

- sprawdzenie w przepisach min. wysokości dziobu itp.,

10. Wstępne obliczenia ciężarowe (masa statku pustego, środek ciężkości po długości x_G i po wysokości z_G ).

11. Obliczenie oporu kadłuba, określenie mocy i dobór silnika głównego i wstępny dobór śruby napędowej oraz wykonanie prognozy napędowej w programie TRIBON -HYDRO,

• na podstawie otrzymanego raportu wynikowego dobrać silnik główny z katalogów producentów,

• wykonać bilans energetyczny i dobrać zespoły prądotwórcze,

• wykonać uzupełniające obliczenia zapasów - dla dobranego SG i zespołów prądotwórczych,

12. Wykonanie podziału przestrzennego i funkcjonalnego statku, sporządzenie uproszczonego rysunku planu ogólnego statku (sylwetka boczna statku, przekrój poprzeczny - widok owrężenia, przekrój wodnicowy (widok z góry - pokazujący rozplanowanie zbiorników)

Na podstawie linii teoretycznych, obliczonych zapasów oraz planów statków podobnych (zgodnie z wymaganiami PRS) wrysować dno podwójne, burty podwójne, grodzie, pokłady, platformy itd. Pozwoli to na rozmieszczenie zbiorników zgodnie z ich wymaganą objętością i położeniem.

W module Hydromax-pro zamodelować podział przestrzenny kadłuba (grodzie wzdłużne i poprzeczne, pokłady) pozwalający na wygenerowanie wszystkich niezbędnych zbiorników.

Wykonać obliczenia ciężarowe w celu wyznaczenia środka ciężkości statku pustego

13. Wykonać obliczenia krzywych hydrostatycznych, pantokaren oraz zrównoważenia wzdłużnego i stateczności poprzecznej dla założonych stanów załadowania

- w przypadku nieprawidłowego zrównoważenia statku należy wykonać korektę rozmieszczenia zapasów na statku,

14. Wykonać rysunek planu ogólnego w oparciu o statki podobne i wg wymagań odpowiednich przepisów i konwencji,

15. Wykonać opis techniczny zaprojektowanego statku.

Termin oddania projektu: 10. 06. 2008 r !!!

Konsekwencją przekroczenie terminu jest obniżenie oceny o pół stopnia za każdy następny tydzień.

2