Регистрация / Вход
Прислать материал

14.578.21.0036

Аннотация скачать
Постер скачать
Общие сведения
Номер
14.578.21.0036
Тематическое направление
Транспортные и космические системы
Исполнитель проекта
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И.Лобачевского"
Название доклада
Разработка, верификация и внедрение в проектирование скоростных амфибийных судов с аэродинамической разгрузкой (АСВП с АР) суперкомпьютерных технологий вычислительного эксперимента в обеспечение задач аэрогидродинамики, мореходности и динамики движения, прочности, ресурса
Докладчик
Февральских Андрей Владимирович
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
Цель: повышение качества проектных решений в амфибийном судостроении в части характеристик ходкости, мореходности, устойчивости и управляемости, прочности,ресурса; снижение временных и финансовых затрат проектных разработок.
Решаемые задачи:
- разработать комплекс расчетных методик в обеспечение формирования аэроогидродинамических компоновок амфибийных скоростных судов;
- разработать комплекс расчетно-экспериментальных методик в обеспечение формирования конструктивно-силовых схем, схем гибкого ограждения;
- провести натурные испытания различных типов скоростных амфибийных судов для определения на различных режимах скоростных и маневренных характеристик, характеристик устойчивости и управляемости, определения прочностных, частотных, ресурсных характеристик;
- провести валидацию разработанных методик результатами натурных испытаний;
- внедрить разработанный методический комплекс в проектные организации, специализирующиеся на создании амфибийных скоростных судов.
Актуальность и новизна исследования
Актуальность проекта обусловлена необходимостью рационального решения транспортных задач в труднодоступных регионах России, включая Арктический шельф.
Научная новизна проекта заключается в разработке теоретических и проектных основ по созданию нового типа амфибийных скоростных транспортных средств амфибийных судов на воздушной подушке с аэродинамической разгрузкой.
Описание исследования

1. Математическое моделирование динамики жидкости и деформируемого твердого тела на базе современных компьютерных технологий с использованием программных комплексов Ansys CFX, Mechanical, LS-Dyne, интегрированных систем объектно-ориентированного программирования и высокопроизводительных вычислений с использованием языков C++, Basic, Wolfram.

2. Теоретический аппарат проектирования несущего комплекса судна на воздушной подушке, аэрогидродинамической компоновки экраноплана, аэродинамики самолета.

3. Верификация результатов исследований экспериментальными данными, полученными в ходе лабораторных исследований и натурных испытаний с использованием современных средств цифровой регистрации; обработка экспериментальных данных с использованием математического аппарата статистического и частотного анализа.

Результаты исследования

В результате исследований разработан комплекс методик, позволяющий выполнять основные исследования, связанные с формированием облика амфибийного судна на раннем этапе проектирования, включающий исследование эффектов аэрогидроупругости гибких ограждений, моделирование прочностных и частотных характеристик судна с использованием суперкомпьютерных технологий; моделирование аэрогидродинамики, моделирование динамики движения и мореходности на режимах хода на воздушной подушке, экранном полете и переходных режимах, моделирование взаимодействия АСВП с АР с различными типами подстилающей поверхности. На базе комплекса разработана аэрогидродинамическая компоновка АСВП с АР и выполнена оценка технико-экономических характеристик судна на базе разработанной компоновки. Результаты оценки подтверждают конкурентоспособность АСВП с АР с наиболее распространенными отечественными и зарубежными образцами амфибийных транспортных средств. 

Практическая значимость исследования
Потенциальными потребителями результатов проекта являются организации, специализирующиеся в разработке и создании скоростных амфибийных судов. Конечный результат проекта - методический комплекс, применение которого проектными организациями расширит проектное поле исследований, поднимет качество проектных решений, снизит финансовые и временные затраты на проектирование
амфибийных скоростных судов. Использование методического комплекса в проектировании даст возможность обоснованно формировать аэрогидродинамические компоновки амфибийных скоростных судов из условий достижения максимального аэрогидродинамического качества на основных режимах движения, приемлемых характеристик устойчивости и управляемости на этих режимах; определять внешние нагрузки на различных режимах движения, в том числе в особых случаях; формировать конструктивно-силовую схему и схему гибкого ограждения, узлы, материалы гибкого ограждения с учетом специфики амфибийного скоростного судна и природно-климатических условий Арктики и Сибири.
Ожидаемые народно-хозяйственные и социально-экономические эффекты внедрения результатов исследовательской работы заключаются в возможности создания АСВП с АР, использование которых является, с точки зрения инфраструктуры и обслуживания, наиболее рациональным для решения социальной задачи приближения труднодоступных регионов страны к крупным центрам и транспортным
развязкам.