Проектирование малого корвета (SLC)

1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МАЛОГО КОРВЕТА (SLC)

Камаев Андрей Владимирович, студент
Чижиумов Сергей Демидович, кандидат технических наук, доцент

2. Особенности применения корветов ближней морской зоны (SLC) для Тихоокеанского флота исходят из необходимости защиты морских

границ на
большом протяжении, как
в мирное время, так и в
случае агрессии со
стороны превосходящих
сил потенциальных
противников. При этом
следует учитывать
сложные условия
эксплуатации (волновые и
ледовые нагрузки,
обледенение, слабо
развитая инфраструктура
обеспечения и укрытия от
штормов и др.).
2

3. Корвет должен решать разнообразные задачи: - охрану подводной части государственной границы и территориальных вод, а также

200-мильной
экономической зоны;
Следует применить на
корвете
буксируемую
антенну («Виньетка-ЭМ»);
гидроакустический
комплекс «Заря-МЭ»
3

4. - охрана акватории и побережья в районах военно-морских баз и других объектов ВМФ, в том числе защита от диверсантов; -

патрулирование морских районов, представляющих особый
экономический интерес, в том числе рыболовных зон;
- борьба с контрабандой, браконьерством, пиратством;
Для этих целей необходимо
разместить три беспилотных
летательных аппарата таких как
БПЛА «Горизонт Эйр S-100».
Использовать два быстроходных
катера жестко-надувного типа для
быстрого досмотра судна
нарушителя.
4

5. - способность выполнения функций ударного корвета.

- возможность
размещения ударного
ракетного комплекса
«Калибр»;
- возможность
быстрого
перевооружения
корабля за счёт
размещения
элементов
вооружения в
контейнерах.
5

6. Основные противоречия при проектировании

1 Для обеспечения дальности плавания на протяжённых
акваториях Дальнего Востока, а также необходимости резерва
мощности для движения с наибольшей скоростью до 35 узлов
требуется большой запас топлива. Кроме того, многозадачность
корабля требует наличия многочисленного вооружения. Эти
требования противоречат ограниченному водоизмещению корабля.
2 Форма корпуса должна обеспечивать движение в
водоизмещающем и переходном скоростном режиме, максимальное
снижение сигнатур, мореходность на волнении, противодействие
ледовым нагрузкам, технологичность ремонта. Все эти требования
взаимно противоречивы.
6

7.

Тактико-технические характеристики малых корветов
7

8. Основные особенности проекта корвета

- стальной корпус технологичной формы, с плоскокилеватым
днищем и острыми скулами, обеспечивающий возможность
достижения максимальной скорости 35 узлов;
- часть борта в районе ватерлинии имеет развал и ледовые усиления.
Ледовый пояс ограничивается сломами борта, повышающими его
жёсткость;
- надводный борт имеет завал, обеспечивающий уменьшение
волновых нагрузок и уменьшение радиолокационной видимости
(технология «Stealth»);
- форма носовой оконечности приближена к форме топора (Axe
bow), что позволяет уменьшить слеминг и килевую качку;
- надстройка из полимерных композиционных материалов
(трёхслойных панелей), обеспечивающая малый вес и максимальное
снижение сигнатур;
8

9.

9

10.

10

11.

Диаграммы статической и динамической остойчивости
для случая полной загрузки корабля
11

12.

Результаты расчётов показали, что остойчивость обеспечена по
всем показателям. Отрицательным фактором является завышенная
начальная
поперечная
метацентрическая
высота,
что
может
привести к резкой качке с большими ускорениями. Для снижения
качки предусматривается установка гироскопического успокоителя.
Также уменьшению поперечной качки способствует форма обводов
с острыми скулами, играющими роль скуловых килей. Кроме того,
вероятность штормования лагом к волнению мала при наличии двух
главных двигателей и большом резерве их мощности.
Большой запас остойчивости позволяет обеспечить живучесть
корабля в разных случаях повреждений и затопления отсеков.
12

13.

Путём численного моделирования движения корвета с
наибольшей
проектной
скоростью
получена
оценка
буксировочного сопротивления воды и буксировочной
мощности. Эти данные позволили сделать вывод о
достижимости проектной скорости и определить параметры
ГЭУ.
13

14.

- Зависимость буксировочного сопротивления и
мощности от скорости
14

15. ГЭУ

Для обеспечения ходкости в качестве движителей
примем два водомёта ВД-21630М-01.
Для требуемой наибольшей скорости 35 узлов
предусмотрены две газовых турбины UGT 10000
мощностью по 10500 кВт.
Расчёты показывают, что фактически данные
турбины могут обеспечить скорость более 35 узлов,
однако принять двигатели меньшей мощности не
представляется возможным вследствие их отсутствия
в отечественном производстве.
15

16. Общее расположение

16

17.

Общее расположение
17

18.

- гибридная главная энергетическая
установка типа CODLAG с двумя газовыми
турбинами,
дизель-генераторами
и
гребными электродвигателями;
- два водометных движителя;
- расположение выхлопной системы
вблизи ватерлинии для снижения
инфракрасного поля
18

19.

https://docplayer.ru/48522732-Gazoturbinnye-dvigateli-dlya-energetiki-i-gazoturbinnye-elektrostancii.html
19

20.

20

21.

Схема
конструкции
мидельшпангоута
21

22.

26

23.

1 - корпусообрабатывающий цех; 2 - сборочно-сварочный цех; 3,4,5 - стапельный
цех; 6 - участок сборки композитных материалов; I - передача деталей в сборочносварочный цех; II- транспортировка блоков в стапельный цех; III - продвижение
корпуса на достроечную набережную; IV - перевозка надстройки из композитных
материалов в сборочно-сварочный цех.
Схема постройки и спуска корабля
24

24.

Металлопрокат со склада поступает в корпусообрабатывающий цех 1.
Полностью изготовленные и принятые БТК детали передаются в сборочно-сварочный
цех 2, где происходит сборка и сварка плоских полотен обшивки, настилов, переборок и
т.п. Сборка и сварка секций производится в специальных постелях. Формируются
объёмные блоки из готовых днищевых и бортовых секций, переборок и палуб на
специализированных позициях, оборудованных лесами и постелями. В процессе
изготовления объёмных секций на них устанавливается все слесарное насыщение.
Готовые блоки по железной дороге транспортируют в цеха 3,4,5.
Постройка судна производится в доке цеха 3,4,5. Далее блоки стыкуют между
собой, а затем собранный корпус продвигается на стапельных тележках на достроечную
набережную.
Надстройка собирается на участке сборки композитных материалов. Готовые
блоки надстройки перевозятся по железной дороге в стапельный цех 3,4,5.
25

25.

На стадии постройки корабля
При постройке корабля на горизонтальном построечном месте наиболее
удобным опорно-транспортным устройством считаются поперечные опорные
балки, опирающиеся в строительный период на опорные стулья, а в период
транспортировки - на судовозные тележки.
22

26.

1 - боковой стул; 2 - килевой стул; 3 - стальная балка; 4 - сосновая подушка;
5 - стальные клинья; 6 - судовозная тележка; 7 - центрирующая опора.
На стадии передвижки корабля
23

27.

В данном дипломном проекте разработан малый корвет, соответствующий исходному
заданию. Основные результаты работы:
На основе анализа перспектив развития военного кораблестроения и существующих
проектов корветов разработано техническое предложение корабля. Выполнены основные
проектные расчёты.
Выполнены расчёты весовой нагрузки.
1 Разработаны 3D модель формы корпуса, чертежи общего расположения и
конструкции корпуса на основе технологий CAD.
2 Выполнены расчёты гидростатики, остойчивости и ходкости корабля на основе
компьютерных технологий.
3 Выполнено проектирование конструкции корпуса, расчёты общей продольной
прочности.
4 Разработаны вопросы общей технологии постройки корабля.
5 Составлена спецификация корабля.
Корвет обладает высокими показателями ходкости и мореходности на волнении.
Водомётные движители обеспечивают высокую маневренность, особенно в условиях
плавания в ледовых условиях, снижение акустических шумов и кавитации. Корабль имеет
достаточное вооружение, обеспечивающее боевую эффективность и выполнение
разнообразных задач. Форма корпуса и надстроек позволяют обеспечить малую
заметность корабля, эффективность эксплуатации в ледовых условиях, уменьшить
продольную качку, заливание палубы и обледенение.
Имеется возможность переоборудования корабля для повышения специализации и
уменьшения количества экипажа.
27