Генезис технологій та шляхи удосконалення проектування та побудови буксируваних підводних систем для мілководних акваторій

Автор(и)

  • Volodymyr Blintsov Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова, пр. Героїв України, 9, м. Миколаїв, Україна, 54025, Україна https://orcid.org/0000-0002-3912-2174
  • Pavlo Kucenko Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова, пр. Героїв України, 9, м. Миколаїв,Україна, 054025, Україна https://orcid.org/0000-0002-7316-0211

DOI:

https://doi.org/10.15587/2706-5448.2020.202109

Ключові слова:

буксирувана підводна система, інформаційне моделювання, адитивна технологія виробництва, морська техніка

Анотація

Об’єктом дослідження є технології проектування буксируваних підводних систем для мілководних акваторій. Предметом дослідження є шляхи підвищення продуктивності та зниження витрат на проектування та виробництво буксируваних підводних систем.

При виконанні дослідження було застосовано методологію системного підходу, методи структурного аналізу, математичного моделювання та 3D-проектування, адитивні технології виготовлення конструкцій буксируваних підводних систем.

Виконано системний аналіз закономірностей розвитку технологій проектування буксируваних підводних систем. Сформульовано перспективні напрямки їх подальшого розвитку як необхідну умову підвищення ефективності проектних робіт на основі сучасного інструментарію проектування та забезпечення конкурентоспроможності на ринку морської техніки. Запропоновано доповнити традиційні етапи проектування таких систем трьома новими етапами, які втілюють сучасні тенденції створення морської техніки. Розроблено генезис технологій проектування буксируваних підводних систем як науково-методологічну основу їх подальшого розвитку у напрямку підвищення ефективності проектних робіт та зниження витрат часових і фінансових ресурсів. Теоретично обґрунтовано доцільність розвитку технологій проектування буксируваних підводних систем шляхом уведення у проектну практику трьох технологій:

– технології інформаційного моделювання основних усталених та перехідних режимів буксируваних підводних систем на основі системного підходу, доповненого критеріями оцінки витрат на їхнє будівництво та експлуатацію;

– ВІМ-технології (Technologies of the Building Information Modeling) як інформаційної підтримки процесів проєктування, будівництва та подальшої експлуатації створюваної буксируваної підводної системи;

– адитивної технології виробництва елементів та вузлів буксируваної підводної системи на основі отриманих результатів від попередніх технологій як ефективного шляху скорочення загальних витрат фінансових і часових ресурсів та зниження собівартості створюваних буксируваних підводних систем.

Практична значимість роботи полягає у підтвердженні ефективності та промислової перспективності запропонованих технологій, яке було отримане у результаті їх часткового впровадження у проектну та виробничу практику при створенні буксируваної підводної системи проекту «Глайдер».

Біографії авторів

Volodymyr Blintsov, Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова, пр. Героїв України, 9, м. Миколаїв, Україна, 54025

Доктор технічних наук, професор, проректор з наукової роботи

Pavlo Kucenko, Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова, пр. Героїв України, 9, м. Миколаїв,Україна, 054025

Молодший науковий співробітник

Посилання

  1. Moore, S. W., Bohm, H., Jensen, V. (2010). Underwater Robotics: Science, Design & Fabrication. Marine Advanced Technology Education (MATE) Center, 770.
  2. Ryzhkov, S. S., Blintsov, V. S., Yehorov, H. V., Zhukov, Yu. D., Kvasnytskyi, V. F., Koshkin, K. V. et. al. (2011). Stvorennia universalnykh transportnykh suden i zasobiv okeanotekhniky. Mykolaiv: Natsionalnyi universytet korablebuduvannia imeni admirala Makarova, 340.
  3. Towed Vehicles. Тhe Woods Hole Oceanographic Institution. Available at: https://www.whoi.edu/what-we-do/explore/underwater-vehicles/towed-vehicles/
  4. Zraev, R. A. (2016). Tekhnika pokoreniia morskikh glubin. Neobitaemye podvodnye apparaty vchera, segodnia i zavtra. Molodoi uchenii, 26 (130), 37–39.
  5. Iievlev, M. M., Chubenko, O. V., Blintsov, V. S., Nadtochyi, A. V. (2019). Pidvodna arkheolohiia pivnichnoho Prychornomoria: Stan ta perspektyvy rozvytku. Mykolaiv: Natsionalnyi universytet korablebuduvannia imeni admirala Makarova, 336.
  6. Jaulin, L., Caiti, A., Carreras, M., Creuze, V., Plumet, F., Zerr, В., Billon-Coat, А. (2017). Marine Robotics and Applications. Springer, 178. doi: http://doi.org/10.1007/978-3-319-70724-2
  7. Rimskii-Korsakov, N. A. (2017). Tekhnicheskie sredstva dlia issledovanii dna akvatorii gidrolokatsionnymi metodami. Mezhdunarodnii zhurnal prikladnykh i fundamentalnykh issledovanii, 10 (2), 205–213.
  8. Shcherbakov, V. (2013). Lazery ishchut miny. Obozrenie armii i flota, 3. Available at: http://otvaga2004.ru/atrina/atrina-ships/lazery-ishhut-miny/
  9. Burunina, Zh. Yu. (2003). Proektni zadachi mekhaniky pidvodnykh buksyrovanykh system z pidiomnymy aparatamy. Zbirnyk naukovykh prats UDMTU, 2 (388), 10–19.
  10. Blintsov, V., Maidaniuk, P., Sirivchuk, A. (2019). Improvement of technical supply of projects of robotized monitoring of underwater conditions in shallow water areas. EUREKA: Physics and Engineering, 3, 41–49. doi: http://doi.org/10.21303/2461-4262.2019.00893
  11. Babkin, H. V., Blintsov, V. S., Druzhynin, Ye. A., Kiiko, S. H., Knyrik, N. R., Koshkin, K. V. et. al. (2017). Upravlinnia uspishnymy proektamy stvorennia skladnoi tekhniky. Mykolaiv: Vydavnytstvo Torubary V. V., 336.
  12. Nekrasov, V. (2019). Conceptual Designins of Ships. Kyiv-Kherson: Oldi-Plus, 112.
  13. Linklater, A. (2005). Design and Simulation of a Towed Underwater Vehicle. Blacksburg, 120. Available at: https://vtechworks.lib.vt.edu/bitstream/handle/10919/33622/AmyThesis.pdf?sequence=1&isAllowed=y
  14. Abdulin, A. J., Senyushkin, N. S., Sukhanov, A. V., Yamaliev, R. R. (2010). Systems of the automated designing as the tool of the decision of the high technology problems. Vestnyk Voronezhskoho hosudarstvennoho tekhnycheskoho unyversyteta, 10. Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/sistemy-avtomatizirovannogo-proektirovaniya-kak-instrument-resheniya-naukoemkih-konstruktorskih-zadach-sudostroeniya
  15. Gianpaolo, S., Gianmaria, C., Meneghello, R., D'Angelo, L. (2012). Computer Aided Ship Design: A new Tools Suite for Management, Tracing, Unfolding and Nesting of Shells. Conference: 2 Congresso Nazionale del Coordinamento della Meccanica Italiana. Ancona. Available at: https://www.researchgate.net/publication/232957836
  16. Sunde, C. H. (2014). 3D visualization of autonomous underwater robots. Available at: https://ntnuopen.ntnu.no/ntnu-xmlui/handle/11250/238901
  17. Chin, C. S. (2017). Computer-Aided Control Systems Design: Practical Applications Using MATLAB® and Simulink®. CRC Press, 384. doi: http://doi.org/10.1201/b13697
  18. Shahrieel, М., Shahrieel, M. М. A., Li, K., Aripin, K. (2019). Design analysis and modelling of autonomous underwater vehicle (AUV) using CAD. Indian Journal of Geo-Marine Sciences, 48 (7), 1081–1090.
  19. Rychenkova, A. Y., Klimenko, E. S., Borodina, L. N. (2020). Geometric modeling and quality assessment of the hull frame surface in COMPASS-3D CAD. Russian Journal of Water Transport, 62, 81–90. doi: http://doi.org/10.37890/jwt.vi62.49
  20. Klimenko, E. S., Borodina, L. N., Rychenkova, A. IU. (2018). Prikladnoe ispolzovanie sistem avtomatizirovannogo proektirovaniia pri modelirovanii mekhanizmov i mashin na morskom transporte. Vestnik VGAVT, 57, 38–44.
  21. САЕ – Computer-aided engineering. Available at: https://roi4cio.com/categories/category/cae-sistema-inzhenernogo-analiza/
  22. Minchenko, L. V., Kandratova, T. A. (2017). Sistemy avtomaticheskogo proektirovaniia v sudostroenii. Sovremennye tendentsii tekhnicheskikh nauk. Kazan: Buk, 73–76.Available at: https://moluch.ru/conf/tech/archive/230/12335/
  23. Blintsov, V. S., Burunina, Zh. Yu., Lonh, N. T. (2005). Prohramno-tekhnichnyi kompleks dlia morskykh doslidnytskykh vyprobuvan odnolankovykh pidvodnykh buksyrovanykh system. Zbirnyk naukovykh prats NUK, 3, 30–38.
  24. Blintsov, A. V., Burunina, Zh. Iu., Klimenko, P. G., Chan, T. D. (2012). Spetsializirovannii modeliruiushchii kompleks dlia issledovaniia effektivnosti sistemy upravleniia podvodnoi buksiruemoi sistemoi. Zbіrnik naukovikh prats NUK, 1, 92–97.
  25. Wilcox, D. C. (2006). Turbulence Modeling for CFD. D C W Industries, 522.
  26. Kensek, K. М. (2014). Building Information Modeling. Pocket Architecture: Technical Designes Series. Routledge, 285. doi: http://doi.org/10.4324/9781315797076
  27. Kumar, L. J., Pandey, Р. М., Wimpenny, D. І. (Eds.) (2019). 3D Printing and Additive Manufacturing Technologies. Springer, 311. doi: http://doi.org/10.1007/978-981-13-0305-0
  28. Vanin, V. V., Perevertun, V. V., Nadkernychna, T. O. (2005). Kompiuterna inzhenerna hrafika v seredovyshchi AutoCAD. Kyiv: Karavela, 336.
  29. Hurko, O. H., Yeromenko, I. F. (2011). Analiz ta syntez system avtomatychnoho keruvannia v MATLAB. Kharkiv: KhNADU, 286.
  30. Blintsov, O., Sokolov, V., Kucenko, P. (2019). Formulation of design tasks of towed underwater vehicles creation for shallow water and automation of their motion control. EUREKA: Physics and Engineering, 2, 30–42. doi: http://doi.org/10.21303/2461-4262.2019.00854
  31. Stankov, B. N., Pecheniuk, A. V. (2015). Tsifrovye tekhnologii v proektirovanii sudov: ispolzovanie kompleksa FlowVision. SAPR i grafika, 3, 78–82. Available at: http://www.digitalmarine.net/builder/SAPR.pdf
  32. Pantov, E. N., Makhin, N. N., Sheremetov, B. B. (1973). Osnovy teorii dvizheniia podvodnykh apparatov. Leningrad: Sudostroenie, 216.
  33. Fossen, T. I. (2011). Handbook of marine craft hydrodynamics and motion control. Norway: John Wiley & Sons Ltd., 596. doi: http://doi.org/10.1002/9781119994138
  34. Blintsov, O. (2017). Devising a method for maintaining manageability at multidimensional automated control of tethered underwater vehicle. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (9 (85)), 4–16. doi: http://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.93291
  35. Blintsov, V., Blintsov, O., Sokolov, V. (2019). Synthesis of towed underwater vehicle spatial motion automatic control system under uncertainty conditions. Technology Audit and Production Reserves, 1 (2 (45)), 44–51. doi: http://doi.org/10.15587/2312-8372.2019.158903
  36. Dudykevych, V., Oleksandr, B. (2016). Tasks statement for modern automatic control theory of underwater complexes with flexible tethers. EUREKA: Physics and Engineering, 5, 25–36. doi:10.21303/2461-4262.2016.00158
  37. Larsson, L., Visonneau, F., Stern, M. (2011). CFD in ship hydrodynamics – results of the Gothenburg 2010 workshop. Proc. of the IV International Conference on Computational Methods in Marine Engineering, 237–259. doi: http://doi.org/10.1007/978-94-007-6143-8_14
  38. Blintsov, V., Kucenko, P. (2019). Application of systems approach at early stages of designinng unmanned towed underwater systems for shallow water areas. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (9 (101)), 15–24. doi: http://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.179486

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-03-05

Як цитувати

Blintsov, V., & Kucenko, P. (2020). Генезис технологій та шляхи удосконалення проектування та побудови буксируваних підводних систем для мілководних акваторій. Technology Audit and Production Reserves, 2(2(52), 19–27. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2020.202109

Номер

Том 2 № 2(52) (2020): Інформаційно-керуючі системи

Розділ

Системи та процеси керування: Оригінальне дослідження

Ліцензія

Авторське право (c) 2020 Volodymyr Blintsov, Pavlo Kucenko

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.