ЖУРНАЛ СТА 3/2012

В нашей стране работы по созданию такой системы проводятся с начала 90-х годов прошлого века в Волжской госу- дарственной академии водного транс- порта (ВГАВТ) при сотрудничестве спе- циалистов в области прочности судовых конструкций и электроники. Некото- рый опыт эксплуатации первоначально разработанной системы, получившей наименование СПР-3, позволил про- должить работу по её модернизации и созданию системы непрерывного мо- ниторинга прочности судового корпуса СПР-3М, мелкосерийное производство которой было налажено при содействии и под надзором Российского Речного Регистра на производственном объеди- нении «Бинар» (г. Саров). С 1996 года система СПР-3М устанавливается на ряде судов смешанного плавания для повышения безопасности их эксплуата- ции [6, 7]. Архитектура системы СПР- 3М включает в себя 8 тензодатчиков, устанавливаемых в опасных с точки зрения прочности связях корпуса, уда- лённый измерительный модуль, разме- щаемый в зоне установки датчиков (рис. 1), центральный блок, находя- щийся в рубке (рис. 2). Более чем деся- тилетний опыт эксплуатации системы показал её удовлетворительную надёж- ность и функциональность. За период эксплуатации системы ни одно судно, оборудованное ею, не получило серьёз- ных повреждений корпуса, в то время как несколько однотипных судов пере- ломились и затонули. Действующая си- стема СПР-3Мпозволяет судоводителю оперативно получать информацию о реальном запасе прочности, которым обладает корпус судна, принимать обо- снованное и своевременное решение об уходе в убежище, а при попадании на волнение значительной интенсивности управлять безопасностью плавания, вы- бирая оптимальные значения курсовых углов и скорости движения судна. Помимо оперативного контроля си- стема СПР-3М позволяет записывать информацию о напряжённом состоя- нии корпуса за длительный период экс- плуатации судна. Такая информация представляет огромный интерес для теоретических исследований в области прочности корпуса судна. Вместе с тем её недостаточно, поскольку отсутствует информация о том, на каких волновых режимах она получена. Отдельные ис- пытательные рейсы, в которых пара- метры волнения измерялись с помо- щью спускаемого с борта судна волно- мерного буя, не решали поставленной задачи, так как в процессе измерения судно находится в дрейфе, а его напря- жённое состояние при этом не соответ- ствует напряжённому состоянию при движении. Кроме того, спуск буя и на- хождение судна в дрейфе невозможны при волновых режимах высокой интен- сивности, которые как раз и представ- ляют интерес для оценки прочности корпуса и нормирования стандарта прочности. По этим причинам назрела необходимость в разработке автомати- зированной системы регистрации пара- метров волнения, основанной на бес- контактном зондировании волновой поверхности с борта движущегося суд- на, для определения высоты волны и вычисления статистических характери- стик волнения, в частности, высоты волны 3-процентной обеспеченности. Кроме того, оперативная информация о реальном волнении и отклике на него корпуса судна очень полезна и для су- доводителя. НИР ПО СОЗДАНИЮ КОМПЛЕКСНОЙ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ Исследования принципиальной воз- можности создания системы бескон- тактного зондирования волновой по- верхности и поиск современной эле- ментной базы для её реализации нача- ли проводиться по заданию и при фи- нансировании Российского Речного Регистра в Волжской государственной академии водного транспорта с 2007 го- да [8]. Были проанализированы суще- ствующие неконтактные, в частности, активные дистанционные средства контроля за состоянием морского по- верхностного волнения, которые бази- руются на акустическом зондировании, лазерном зондировании и радиолока- ции [9]. В литературе описано большое число методов измерения параметров морского поверхностного волнения с неподвижных платформ, судов, лета- тельных аппаратов на плаву и с воздуха, а также с космических станций, однако в большинстве своём эти методы яв- ляются косвенными и качество полу- чаемой информации существенно зави- сит от принимаемой оптической, аку- стической и радиолокационной модели морской поверхности, а также характе- ристик приёмоизлучающей аппарату- ры. При выборе типа приёмоизлучаю- щей аппаратуры, наиболее пригодной для измерения расстояния до взволно- ванной водной поверхности, требова- лось учесть следующие факторы: преде- лы измерения, способность долговре- менно работать в агрессивной среде, способность работать в тумане, при брызгах и других мешающих факторах. Немаловажными также являлись мини- РАЗ РА БОТ КИ / С УДОВОЕ ОБОР УДОВ АНИЕ 75 СТА 3/2012 www.cta.ru Рис. 1. Удалённый измерительный модуль и датчики системы СПР-3М, установленные на комингсе теплохода «Путеж» Рис. 2. Центральный блок (специализированная ЭВМ) системы СПР-3М, установленный в рубке теплохода «Путеж» © СТА-ПРЕСС