Основной вектор исследований в области ГМТ направлен на разработку технологически сложных судов и объектов морской техники, преимущественно арктического использования.
Исследования морских транспортных систем (МТС)
Разработан универсальный программный комплекс, предназначенный для проектирования и анализа работы морских транспортных систем (МТС), работающих в ледовых условиях, в том числе на трассах Северного морского пути.
В рамках единого программного обеспечения интегрированы следующие информационные технологии: динамическое агентное имитационное моделирование, геоинформационные системы, объектно-ориентрованный программный подход, широкий спектр методов судостроительных дисциплин. В процессе разработки были созданы новые расчетные методики, среди которых механизм маршрутизации (роутинга) судов во льдах, вероятностный генератор погоды, универсальная модель определения скоростей хода и расходов топлива судов в природных условиях всех типов. С помощью программного комплекса можно выполнять широкий диапазон исследований МТС, в том числе:
проектирование и анализ технико-эксплуатационных параметров работы сложных транспортно-технологических систем буровых установок и платформ на континентальном шельфе;
определение числа и предпочтительных характеристик транспортных судов, ледоколов и судов снабжения на основе технико-экономического сопоставления различных вариантов формирования МТС;
определение потребных объемов и площадей береговых хранилищ на основе динамической модели;
определение динамики ввода-вывода судов из эксплуатации;
определение необходимости и объемов ледокольной поддержки транспортных судов;
анализ чувствительности транспортной системы к воздействию различных факторов (экономические факторы, природные условия, аварийные сценарии).
Достоинством созданного комплекса имитационного моделирования МТС является возможность получить адекватную и непротиворечивую эксплуатационную модель морских транспортно-технологических систем, действующих по нелинейным эксплуатационным схемам, выполняющих несколько функций или имеющих сложные логические связи между элементами (суда ледового плавания и ледоколы, суда обеспечения нефтегазодобывающей отрасли, суда технического флота и др.). Такая модель обладает широкими возможностями настройки и значительным инструментарием для анализа, что позволяет решать нетипичные задачи с учетом факторов, наиболее интересующих Заказчика.
На основании разработанного программного комплекса в период 2014 – 2016 годов были выполнены следующие работы:
Моделирование работы мелкосидящего ледокола в Азовском и Каспийском морях: определение числа проводимых караванов и расходов топлива за навигацию (Заказчик: Федеральное агентство морского и речного транспорта);
Технико-экономический анализ вариантов транспортного флота для вывоза углеводородов Ванкорского региона в европейском направлении и по трассам Северного морского пути: анализ судов различного ледового класса и разной вместимости (Заказчик:ООО «РН-КрасноярскНИПИнефть»);
Моделирование транспортно-технологической системы круглогодичной отгрузки нефти Новопортовского месторождения: движение судов по смерзающемуся ледовому каналу, поиск путей минимизации объема берегового хранилища (Заказчик: ООО «Газпром нефть Новый Порт») ссылка;
Оценка эксплуатационных показателей работы атомного ледокола-лидера при проводке судов в восточном и западном секторах Арктики. (Заказчик: Министерство промышленности и торговли России);
Разработка концепции транспортной системы для арктического плавучего завода СПГ: определение состава и характеристик флота судов-газовозов, разработка модели грузовых операций (Заказчик: Министерство промышленности и торговли России);
Моделирование работы транспортно-технологической системы, совмещающей в себе функции вывоза мусора с прибрежных территорий арктических морей и выполнения Северного завоза. (Заказчик: Министерство промышленности и торговли России);
Комплексный анализ работы морской транспортно-технологической системы платформы «Приразломная» на весь период эксплуатации: разработан комплекс улучшений технической и организационной составляющих процессов взаимодействия судов с платформой. (Заказчик: ООО «Газпром нефть шельф») ссылка.
Многофункциональное научно-исследовательское судно (МФНИС)
Разработан технический проект 23390 морского многофункционального
Район плавания — неограниченный, включая арктические моря, а также другие районы Мирового океана, вплоть до тропических. Судно имеет возможность самостоятельного плавания в
Класс |
КМ⍟Arc6 [1] AUT1 DYNPOS-2 Special purpose Ship |
Длина наибольшая, м |
109,0 |
Ширина наибольшая, м |
20,2 |
Высота борта на миделе, м |
10,6 |
Осадка с полными запасами, м |
6,18 |
Водоизмещение, т |
7662 |
Тип и мощность ГЭУ |
дизель-электрическая, 4 × 2610 кВт |
Движители |
2 азимутальные ДРК со встроенными электродвигателями мощностью по 3,2 МВт |
Средства активного управления |
2 носовых подруливающих устройства по 1,2 МВт |
Скорость, уз |
15 |
Дальность плавания, миль |
14000 |
Автономность, сут. |
60 |
Количество спальных мест для экипажа и научного персонала |
79, предусмотрено 10 запасных мест |
Количество / площадь лабораторных помещений, ед. / м2 |
12 / 430 + 4 контейнерные лаборатории |
Площадь кормовой рабочей палубы, м2 |
500 |
Комплекс для беспилотных вертолетов |
ВПП на палубе рубки 2 яруса, ангар |
Водолазный комплекс |
мобильный, состоящий из двух 20-футовых контейнеров |
Разработка технологий снижения ледовой нагрузки на морские сооружения
В результате
1. «Альбом с конструктивными параметрами эксплуатируемых инженерных и технических сооружений, элементами их конструктивной защиты от ледовых нагрузок и технологиями возведения» с обобщением и практическими рекомендациями проектантам по снижению ледовых нагрузок путем оптимизации формы ледостойкого основания платформ.
2. Комплект документации технических проектов по конструктивной защите от ледовых нагрузок морских инженерных сооружений на предельном мелководье.
3.
Комплекс позволяет в реальном времени отработать действия в возникающих аварийных ситуациях в ледовых условиях, свести к минимуму риски возникновения таких ситуаций при грузовых операциях и операциях УЛО.
Для верификации характеристик математических моделей тренажерного комплекса все операции могут быть смоделированы в ледовом бассейне с помощью комплекса физического моделирования, включающего беспроводную
Полномасштабные мостики тренажерного комплекса позволяют отработать совместные действия экипажа судна в любых ситуациях.
Стратегическим направлением работы комплекса является отработка операций УЛО у морских добывающих платформ на арктическом шельфе и в других замерзающих морях.
«Альбом с конструктивными параметрами эксплуатируемых инженерных и технических сооружений, элементами их конструктивной защиты от ледовых нагрузок и технологиями возведения» и комплект документации технических проектов по конструктивной защите от ледовых нагрузок морских инженерных сооружений на предельном мелководье будут полезны при проектировании морских инженерных сооружений для работы в ледовых условиях, а также при выборе средств их защиты ото льда.
При разработке и создании тренажерного комплекса максимально использовались компоненты Российского производства.
В настоящее время к тренажерному комплексу проявляют активный интерес такие крупные компании нефтедобывающей отрасли РФ, как Газпромнефть, Роснефть, а также зарубежные компании.
Разработка комплексной системы дистанционного контроля выбросов загрязняющих веществ NOx, SOx, CO2 с судов
В связи с ужесточением международных экологических норм по выбросам газов с судов и созданием зоны особого контроля выбросов в Балтийском море, делается актуальным не только нахождение путей снижения выбросов NOx, SOx, CO2 с судов, но и создание единой для России и эффективной системы контроля выбросов газов с судов. Это позволит проводить независимый мониторинг состояния международно контролируемых выбросов в атмосферу, а также будет способствовать отстаиванию интересов российского флота на мировом рынке.
Разработанная комплексная система предусматривает: выделение объекта наблюдения, обследование выделенного объекта, составление для объекта наблюдения информационной модели, измерения, оценку состояния объекта по имеющимся шкалам, внесение данных в базу, картирование, графическое моделирование, приведение информации с разных элементов системы контроля в сопоставимый вид, анализ, визуализация и прогнозирование в региональном масштабе.
Разработка технологии проектирования комплекса технических средств, обеспечивающих вывоз СПГ из района
В рамках работы:
Суда предназначены для круглогодичной (с учетом ограничений по ледопроходимости и мореходности судна) перевозки СПГ плотностью около 0,47 т/м³ от терминала в районе Обской губы до перегрузочных и регазификационных терминалов Бельгии, Нидерландов и Японии.
Температурный режим и условия эксплуатации:
Суда спроектированы в соответствии с требованиями Российского морского регистра судоходства и всеми действующими международными конвенциями, национальными и региональными правилами и нормами с учетом действующих изменений, дополнений и резолюций на момент разработки проекта.
Суда имеют следующие основные характеристики:
Параметры |
ALNG 90 |
ALNG 170 |
Длина наибольшая, м |
259,0 |
301,3 |
Ширина, м |
35,0 |
50,0 |
Осадка, м |
10,9 |
11,8 |
Дедвейт (при осадке 10,9 м), т |
ок. 46 800,0 |
ок. 89 300,0 |
Экономическая скорость на чистой воде, уз |
17,0 |
17,0 |
Суммарная вместимость (при 100 % заполнении составляет, м3 |
ок. 95 000,0 |
ок. 182 500,0 |
Сравнение основных технических характеристик разработанных проектов
Отличительными особенностями спроектированных судов являются: возможность эксплуатации в суровых ледовых условиях за счет придания судам категории Arc 7 в символе класса. Кроме того, на судне вместимостью 170 тыс. куб. м применен оригинальный пропульсивный комплекс, включающий в себя одну ВРК и две валолинии.
Кроме того, результаты проведенных исследований могут быть использованы в принятии организационных решений по вывозу добытой продукции при промышленном освоении месторождений углеводородов полуострова Ямал.
Работа выполнена по заказу Минпромторга России в рамках ФЦП «Развитие гражданской морской техники» на
По технологическому направлению «Новый облик» ФЦП «Развитие гражданской морской техники на 2009-2016 годы» разработаны:
Разработки по другим технологическим направлениям: