Рекорды и прочую трескотню в прессе оставим на совести людей, отрабатывающих государственные деньги (в том числе на закупке оборудования и технологического процесса инфузии на Западе и внедрении его на СНСЗ). Я думаю что всем, кто ориентируется в этом вопросе понятно, для чего и зачем это делается.
     Подробно о внедрении вакуумной инфузии директор СНСЗ докладывал на WMTC-2012. На конференции в ЦНИИ докладывали специалисты из подразделений ЦНИИ о развитии дефектов в приформовках и о влиянии низких температур на стеклопластик. Все это доклады, связанные с тематикой немагнитных тральщиков (в.т.ч. «Александрит»).
     Почему инфузия на СНСЗ? Да потому, что женщин – формовщиц в достаточном количестве в Питере уже не набрать для строительства такого объекта. Нужно обучать заново. И что дальше с ними  (женщинами) делать, тоже, непонятно: серии кораблей пока нет, и неизвестно будет ли. А оборудование для инфузии есть не просит.
      Теперь по поводу конструктивных решений. С учетом того, что СССР создал первый в мире стеклопластиковый базовый тральщик в 1964 году, а дальше проектировал и строил эти корабли серийно и много (например, пр. 1252 – 42,9 м – 1966 г. серия 3 ед. (первые серийные в мире) пр. 1258 – 26,1 м – 1967 г. серия 53 ед., пр. 10750 – 31,5 м – 1989 г. серия более 12 ед.), существенно опередив в этом вопросе Запад, естественно, сложилась отечественная школа проектирования судов подобного типа, в том числе, и элементов их набора. В настоящее время Западное ПКБ, являющееся автором всех проектов немагнитных стеклопластиковых кораблей СССР вошло в состав ЦМКБ "Алмаз". В разработке корпусных конструкций этих кораблей принимал участие ЦНИИ КМ "Прометей".
Известно, что на большом судне набор существует не сам по себе, а работает в составе бортового, днищевого, палубного перекрытия и т.п. Сводить все дело к обклеенному бруску пенопласта – упрощение, неплохое с точки зрения технологии (с определенными оговорками), но не отвечающее принципам строительной механики корабля. Известно, что используя конструкцию традиционного корабельного набора можно получить моменты сопротивления балки, существенно превышающие обклеенный набор (подтверждается элементарным расчетом, выполненным многократно различными исследователями проблемы, результаты приведены, например, в Правилах Регистра СССР, 1990, том 2, рис. 2.1.3.-1 и 2.1.3-2). А дальше идет выигрыш в проектировании всего перекрытия, а также всей корпусной конструкции в целом с точки зрения прочности и массы. Именно поэтому зарубежные классификационные общества, не имея опыта классификации и эксплуатации судов подобного типа, соответственно, не обладают и необходимыми методиками проектирования, поэтому не включают их в свои нормативные документы. Утверждение по поводу недостаточной жесткости однослойной конструкции судового корпуса из стеклопластика при отсутствии существенных ограничений по массе (в пределах стандартной нагрузки масс) и, соответственно, по толщине конструкций, на мой взгляд, излишне смелое. Конструкции с легким средним слоем (сэндвичи), давая выигрыш в моменте сопротивления поперечного сечения конструкции, приведенному к ее удельному весу, по отношению к однослойным конструкциям, имеют ряд недостатков, в том числе и в области технологии изготовления. Именно ими обусловлено то, что на Visby были и есть серьезные проблемы с сэндвич - панелями  - это известно. Поэтому дальше широко разрекламированного на начальном этапе этого проекта продолжения пока не следует.
     Известно, что балки судового корпуса (флоры, связи борта, бимсы, карлингсы, кильсоны, стрингеры и пр.) независимо от материала, работают, преимущественно, на изгиб, так как загружены, в основном, поперечной нагрузкой, и в подавляющем большинстве случаев они не несут осевой сжимающей нагрузки (типовые расчетные схемы основных связей судового корпуса приведены в Правилах классификационных обществ). Поэтому проблемы устойчивости балок судового корпуса крупных судов (и кораблей) при отсутствии существенных ограничений по массе конструкции и, соответственно, ее толщины, не существует.
     Что касается численных методов и применения критериев разрушения. Критерий Цая-Ву, используемый в приобретенной Вашей компанией программе, является лишь одним из критериев, применяемых при рассмотрении процесса разрушения композитов. Можно привести не менее употребительные и считающиеся более объективными для сложных задач критерии Мизеса-Хилла, Хоффмана или Ашкенази. Но в любом случае объективность использования численных методов для задач разрушения композитов без обратной связи в виде оценки эксплуатационного поведения конструкции, разработанной с использованием этих методов (что есть мало у кого) вызывает существенные вопросы.
     Необходимо, также, отметить, что применение профилей, близких к традиционной форме корабельного набора, открывает возможности использования для его изготовления пултрузии с соответствующим выигрышем в прочности и в экономике (что сейчас активно развивают США, да и Россия смотрит в эту же сторону). Обклеенный набор пултрузией не изготавливается.
     По поводу зависимости продаж судов на экспорт от технологических особенностей их изготовления – утверждение более чем спорное. Для покупателя (заказчика) судна (а тем более корабля) важны его эксплуатационные качества (для корабля - тактико-технические качества и боевая устойчивость), а не технологии, примененные при изготовлении его корпуса. Для боевых судов технологии изготовления корпусов и надстроек однозначно подчиняются их тактико-техническим качествам. В практике западного проектирования военных кораблей, кстати, все то же самое (почитайте Гилмера). Технологические соображения могут выйти на первый план (и то сомнительно) при продаже лицензии на изготовление корабля на экспорт (в данном случае, как я понимаю, речи об этом нет). С точки зрения ремонта данная конструкция набора более перспективна, чем сэндвич - панели и приформованный набор (что тоже неоднократно исследовалось и подтверждалось).
    Подавляющее большинство критических рассуждений автора статьи базируется на граничных условиях ограничений массы и толщины корпусных конструкций, характерных для скоростного судостроения (в котором автор специализируется). В то же время данной проблемы для немагнитных тральщиков больших размеров (к которым относится "Александрит") не существует.Показать комментарий целиком

Я не призываю использовать сэндвич для обшивки этого судна, но конструктивно набор можно было сделать намного более грамотно. Если
бы это не выдавали за технологический прорыв, то наверное можно было бы и промолчать...
 
Проблема не только в технологичности. Для таврового набора существует серьезное ограничение по касательным напряжениями из условия потери устойчивости, в то время как для "бруска пенопласта" такого ограничения нет. Мы с этим постоянно сталкиваемся в расчетах, т.к. даже незаполненый П-образный профиль работает подобным образом. Поэтому приходится искусственно утолщать стенки профиля или ограничивать его высоту, а это - прибавка в массе.
 
Расчеты из Регистра справедливы только для заданных в Регистре соотношений профиля; кстати этот раздел там как раз 1960-х годов. Сами по себе Т и П профиля имеют одинаковые моменты сопротивления, т.к. П-образный профиль в расчете легко сводится к Т-образному. А вот если посмотреть на толщину стенки, то заполненный П-образный профиль дает преимущество - толщину стенки можно уменьшать, т.к. потеря устойчивости заполненного профиля не происходит.
 
Кроме того, нужно учесть что типовая схема формовки П-образного или Т-образного профиля - это DB 45/-45 на оклейке и однонаправленный
UD материал на полке - лучший вариант с точки зрения работы связи. Как видно из фото Александрита, там такое армирование отсутствует.
 
Выигрыша по массе нет - Т-образное сечение набора менее эффективно (см.выше). Кроме того, Т-образный набор приходится ставить чаще, т.к. присоединенный поясок отсчитывается от стенки, а часть обшивки под балкой из ширины неподкрепленной панели обшивки исключается. Мы этим часто пользуемся например на днище, делая П-образный набор шире, и таким образом число балок уменьшаем.
 
Утверждение о том, что у зарубежных КО меньше опыта - как минимум спорное и можно отнести к разрядку шапкозакидательства. Если сравнить опыт зарубежных КО по пластику, то он в разы превосходит российский.
 
По применению сэндвича - не только Висби, но множество проектов строятся таким образом. Современные технологии использования сэндвича включают например корематы, которые позволяют набрать толщину и избежать расслоений даже в ледовом поясе. Разница по массе сэндвичевого корпуса с пенопластом и однослойного - примерно 30%, а то и больше.
 
По балкам - не соглашусь. При работе на изгиб часть профиля работает на сжатие, там и происходит потеря устойчивости. Очень часто приходилось видеть
трещины и бухтины в нижней части профилей. Кроме того, доводилось бывать на судах старой постройки с вот таким Т-образным приформованным набором - он отваливался от удара ногой во флор.
 
По анализу - я просто привел пример анализа, не более того. Мы используем как минимум 4 критерия, в зависимости от задач - тензорный критерий
напряжений, Цая-Ву, удлинения и межслойного сдвига. Критерий Цая-Ву рекомендуется DNV и BV, критерий удлинения используется GL, напряжений - LR. Критерии Мизеса и Хоффмана для пластика менее достоверны, по крайней мере к такому выводу приходят специалисты в области проектирования композитных самолетов.
 
На фото видно, что набор Александрита не изготавливается пультрузией. Кроме того, подозреваю при использовании пультрузии будут проблемы с обеспечением работы профиля при действии касательных напряжений - нет волокон, воспринимающих таковые, а работает только связующее, что кстати КО не допускается.
 
Я не вижу никаких проблем с ремонтом сэндвича, делал это лично и неоднократно. Более того, это даже проще - вырезается дефектный участок, ставится лист пенопласта и все это оклеивается. На однослойной обшивке нужна временная матрица. Просто заказчик сейчас разборчив - везде ездит и много знает, и продать ему что-то подобное очень сложно. Разве что на уровне первых лиц государства вновь получится "втулить" подобный продукт.
 
Лично мне сейчас не понятно, как можно было такое спроектировать сегодня - безграмотно и неэффективно. Объяснять это некими тайными знаниями, не
доступными мировому сообществу - наверное можно, но тогда следует сопроводить их расчетами и результатами тестов, если таковые были. Наш опыт расчетов и испытаний (и опыт множества коллег) прямо противоположен тому, что я вижу на "Александрите".Показать комментарий целиком