Предмет и задачи теории проектирования судов

 

Многоэтапная и разносторонняя работа по созданию судна включает в себя две основные части: разработку проекта судна и его постройку. В чем состоит задача проектирования судна, решению которой служит данная учебная дисциплина? Один из ее основателей И.Г. Бубнов писал: «Задача проектирования судна заключается в составлении таких чертежей его, чтобы построенное по ним судно удовлетворяло всем заданиям и требованиям, положенным в основу составляемого проекта…».

Таким заданием для коммерческого судна являются, например, грузоподъемность, род перевозимого груза, объем пассажирских помещений, скорость, район плавания, род топлива, достаточная прочность всех частей судового корпуса, надлежащая остойчивость и мореходные качества, и многое другое» [1].

Нельзя упрощенно понимать приведенное здесь высказывание о том, что задача проектирования состоит в выпуске соответствующих чертежей. Нужно иметь ввиду, что чертеж сам по себе является всего лишь носителем информации, одной из форм ее представления. И, следовательно, прежде чем какой-либо чертеж будет составлен, проектант должен, используя те или иные методики, создать эту информацию, представляющую собой сведения о различных показателях судна в целом, или его отдельных частей. Поэтому в общем случае, говоря о задаче проектирования, ее следует понимать в широком смысле, основная суть которой состоит в определении соответствующих показателей судна или его подсистем, на основании которых разрабатываются те или иные чертежи или другие носители информации, делаются различные описания и инструкции, используемые как во время постройки судна, так и при его эксплуатации.

Сравнивая основную задачу с задачами рассматриваемыми другими специальными кораблестроительными дисциплинами, можно сказать, что последние занимаются анализом качеств судна. Например, дисциплина «Теория корабля» изучает методы, позволяющие оценивать различные навигационные качества судна с известными элементами. По ее методам можно количественно прогнозировать плавучесть судна, его остойчивость, качку, ходкость и так далее, рассчитать уровень этих качеств. В то время как в проектировании судов аналогичные расчеты и зависимость трансформируются так, чтобы можно было найти такие элементы проектируемого судна, которые обеспечат требуемый уровень качеств. Тоже самое можно сказать и в отношении других специальных дисциплин и их соотношении с «Проектированием судов». Задачу проектирования в связи с этим принято также называть задачей синтеза судна. Полагая, что проектирование судна – суть синтезирования в нем требуемых заданием и нормативными документами необходимого уровня различных навигационных и эксплуатационных качеств.

Дисциплина состоит из общего курса – теории проектирования судов и курсов, в которых рассматриваются особенности проектирования судов различных типов (рис. 1.1).

На теории проектирования судов полностью или частично базируются все фазы проектирования судна, начиная с выявления потребности в нем и вплоть до разработки рабочих чертежей. Исходя из чего, в настоящее время всю совокупность решаемых при этом задач объединяют в две группы, которые имеют следующие названия: 1. внешняя задача проектирования судна; 2. внутренняя задача проектирования судна.

Задача верхнего иерархического уровня или внешняя задача проектирования включает в себя решение вопросов, связанных с определением характеристик судов, указываемых в заданиях на их проектирование, а также в установлении общих требований, предъявляемых к проектируемым судам. Первая часть этой задачи, связанная с определением характеристик судов, по сути, предопределяет суда, которыми будет пополняться существующий флот. Поскольку это пополнение должно осуществляться наилучшим образом, судами, имеющими оптимальные характеристики, то и вся эта часть еще называется задачей оптимизацией состава и пополнения флота.

 

 

ДИСЦИПЛИНА:     Курсы (части):     ЗАДАЧИ:

Рис. 1.1. Структурная схема основных частей и задач дисциплины

«Проектирование судов»

 

Внутренняя задача в свою очередь подразделяется на два уровня: верхний, связанный с определением основных элементов проектируемых судов, являющийся методологией их проектирования и нижний, на котором рассматриваются вопросы обоснования архитектурно-конструктивного оформления, разработки теоретического чертежа и чертежа общего расположения. Кроме того, к задаче верхнего уровня относятся вопросы установления взаимосвязи между элементами и характеристиками судна, лежащими в основе методологии проектирования.

На современном этапе развития дисциплины «Проектирование судов» она активно пополняется математическими методами решения как внутренней, так и внешней задач проектирования. Часто в силу трудоемкости этих методов их решение автоматизируют на базе использования вычислительной техники. Так как наивысшая эффективность от автоматизации достигается, если они используются для совокупности взаимосвязанных расчетов, то создаются и развиваются системы автоматизированного проектирования судов – САПР судов. В связи с чем проводятся специфические исследования, направленные на решение проектных вопросов сугубо математическими путями и способами. Это привело к тому, что к теории проектирования судов относят комплекс исследований по прикладной и вычислительной математике, составляющих ее формально-математическую часть.