Оболочковые конструкции из композиционных материалов являются одним из наиболее перспективных современных видов конструкций, осваиваемых мировым малотоннажным судостроением. Эти конструкции позволяют добиваться высокой весовой эффективности в сочетании с необходимыми механическими характеристиками. Выполненная научно-исследовательская работа (НИР) посвящена способу проектирования скоростных судов с повышенной весовой эффективностью.
Способ проектирования представляет собой взаимосвязанную последовательность принятия проектных решений, опирающихся на специально разработанные методы и технологии. Способ предназначен для проектирования скоростных судов длиной до 24 м различного назначения. Он увязан с общей схемой оптимизации проектных характеристик судна.
Способ позволяет разрабатывать элементы верхней части корпуса малого судна в виде многослойной оболочки из композиционных материалов с количеством слоев не менее трех. При этом внешний слой является формообразующим, защищающим конструкцию от воздействия неблагоприятных факторов эксплуатации. Средний слой, помимо функции обеспечения заданного расстояния между соседними слоями, является термозвукоизолятором. Внутренний слой представляет собой декоративную поверхность интерьеров внутренних помещений. Конструкция оболочки, таким образом, является многофункциональной.
Применение данного способа позволяет обеспечивать малому судну, имеющему ограничения по остойчивости, вместимость помещений в соответствии с современными стандартами обитаемости и требованиями эргономики. При этом обоснован механизм выбора архитектурно – компоновочной схемы малого судна, а также изменения ряда его элементов в процессе проектирования. При этом в полной мере обеспечиваются мореходные качества судна.
Способ включает ряд вопросов оптимизации весовой эффективности малого судна, в том числе расчеты нагрузки масс по статье «Корпус» и механизм контроля положения его центра масс на стадии предварительных расчетов.
Он, также, включает механизм обеспечения мореходных качеств при проектировании малого судна при заданных обводах подводной части и полной массе путем фиксации величины малой метацентрической высоты в определенных пределах, а также оптимизации воздействия по критерию погоды.
В рамках НИР произведено обоснование прочности верхней части корпуса малого судна в виде многослойной оболочки сложной формы. Способ включает обоснование принятия решений при конструировании.
На основе выполненных исследований и расчетов разработан набор типовых конструкций в виде металлополимерных трехслойных оболочек. Разработана и реализована технология изготовления конструкций.
В течение опытной эксплуатации проведены испытания и получены результаты, позволяющие определять потребную мощность для заданной скорости для судов переходного режима на ранних стадиях проектирования с высокой достоверностью.
