Вісник Одеського національного морського університету

Аналіз гідростатичних характеристик та обгрунтування вибору надповної форми корпусу судна для підводних будівельних робіт

О.Г. Єгоров — 2025-09-02

У рамках дослідження проводився аналіз гідростатичних характеристик, таких як об’ємна та вагова водотоннажність, абсциса центру плавучості, апліката центру плавучості, площа ватерлінії, абсциса центру ваги площі ватерлінії, поперечний момент інерції площі ватерлінії, поздовжній момент інерції площі ватерлінії, поперечний метацентричний радіус, поздовжній метацентричний радіус, апліката поперечного метацентру, коефіцієнт загальної повноти, коефіцієнт площі ватерлінії, коефіцієнт повноти мідель-шпангоуту та зроблено обґрунтування вибору надповної форми корпусу судна для підводних будівельних робіт. Одночасно розроблено системний аналіз і математичну модель обґрунтування вибору надповної форми корпусу з урахуванням впливу на основні габарити судна вантажопідйомних пристроїв, водолазного комплексу, мобільного бурового комплексу, трубоукладального комплексу, кабелеукладального обладнання та гідростатичних характеристик. Складено структурну схему, що відображає алгоритм дослідження та обґрунтування надповної форми корпусу. Складено математичну модель, що описує дослідження обґрунтування надповної форми корпусу судна для підводних будівельних робіт. Розроблено залежності гідростатичних характеристик корпусу судна для обґрунтування обводів корпусу надповної форми. Аналіз гідростатичних характеристик досліджуваних корпусів надповної форми дозволив зробити обґрунтований вибір форми корпусу судна для підводних будівельних робіт. Розроблено метод розрахунку, визначені основні характеристики та виконані попередні оцінки необхідної потужності головних двигунів судна надповної форми для підводних будівельних робіт. Для підтвердження достовірності розрахункової моделі розроблено порівняльну діаграму розрахунків із застосуванням CFD-моделі існуючого судна надповної форми корпусу, що є в експлуатації, і розрахунок надповної форми корпусу судна для підводних будівельних робіт. У результаті дослідження надповна форма судна для підводних будівельних робіт була підтверджена.

Оцінка навантажень для плавучих кранів «Стриж» та «ПК-888» при контакті з бортом балкеру типу «Panamax»

О.О. Каніфольський — 2025-09-02

В цій статті розглянуті різні варіанти розрахунку навантажень на борти плавучих кранів, що виникають в результаті контакту з судном, при проведені вантажних операцій. Використовується схема комплексної механізації перевантаження навалювальних вантажів, з використанням двох плавучих кранів. В якості «розрахункового судна» прийнятий балкер типу «PANAMAX», в найнебезпечнішому стані, з точки зору навантажень від дії вітру, а саме: варіант «порожнє судно». При такому навантаженні, судно має найбільшу площу парусності і, як результат, найбільше значення сили, від дії вітру, що впливає на корпуси плавкранів. Задіяні різні схеми розрахунку вітрових навантажень, які викладені в правилах Регістру судноплавства України, гідротехнічній літературі та будівельних нормах. При оцінці міцності корпусів плавкранів були використані дані про заміри залишкових товщин конструкцій корпусу цих плавучих споруд.

Композитні матеріали в суднобудуванні: перспективи та виклики

А.Г. Нужин — 2025-09-02

У статті здійснено системний аналіз потенціалу композитних матеріалів у сучасному суднобудуванні, зокрема з погляду їх функціонального призначення, довговічності, технологічної сумісності та екологічної доцільності. Метою роботи є досягнення науково обґрунтованої класифікації композитних матеріалів, придатних до використання в суднобудуванні, а також виявлення перспективних напрямів їх застосування та обмежень в умовах морського середовища. У процесі дослідження використано оглядово-аналітичний підхід, що включає методи типологізації, порівняльного аналізу фізико-механічних характеристик матеріалів, критичної оцінки літературних джерел та сучасних нормативних документів. Джерельну базу становлять понад 30 наукових публікацій. Сформовано функціональну класифікацію композитних матеріалів за ознаками хімічної природи, типом армування, джерелом походження та сферою застосування. Виокремлено п’ять перспективних типів композитів: полімерні армовані (FRP), синтактичні піни, гібридні композити, неорганічні вогнестійкі системи та екологічно орієнтовані біокомпозити. Для кожного з них наведено опис властивостей, типові сфери застосування, технологічні переваги й експлуатаційні обмеження. Наукова новизна дослідження полягає у міждисциплінарному підході до оцінки композитів у контексті морського середовища ‒ з урахуванням не лише конструкційних та економічних, а й екологічних і нормативно-регуляторних факторів. Окреслено перспективи подальшої інтеграції композитів у критично важливі елементи суднових систем із одночасним розвитком технологій рециклінгу та ремонту. Практична значущість результатів полягає у можливості їх використання для прийняття рішень на етапах вибору матеріалів, проектування, стандартизації та оновлення флоту. Представлені висновки можуть бути враховані при розробці національних та галузевих рекомендацій щодо впровадження композитних матеріалів у морське машинобудування.

Дослідження динамічних навантажень у механізмі підйому портальних кранів «СОКІЛ»

В.В. Стрельбіцький — 2025-09-02

У роботі досліджено динамічні навантаження у канатах приводу підйому портального крану «SOKIL» при перевантаженні колод лісу за схемою «склад-судно» у річковому порту. Для дослідження характеру зміни динамічних зусиль в елементах приводу використано електротензометричний метод. Аналіз показує, що динамічні навантаження в приводі підйому козлових грейферних кранів, які експлуатуються вже більше чотирьох десятиліть, вивчені недостатньо. Слід підкреслити, що кожен кран вимагає індивідуального підходу до досліджень, оскільки на динамічні параметри його механізмів суттєво впливають умови експлуатації, геометричні характеристики, а також фізико-механічні властивості. Аналіз отриманих значень показав, що при перевантаженні вантажів вагою від 11 до 15 тонн коефіцієнти динамічного зусилля в тягових канатах коливалися в межах від 1,18 до 2,45, причому залежність від ваги вантажу нелінійна. Розрахункові значення коефіцієнтів динамічності свідчать про перевантаження приводу підйому. Результати дослідження можуть бути використані для уточнення існуючих та розробки нових моделей.

Удосконалення методики розрахунку канатних барабанів вантажопідйомних машин

Ю.М. Хомяк — 2025-09-02

Аналіз традиційної методики розрахунків канатних барабанів вантажопідйомних машин свідчить, що в ній враховується лише частина напружень, які виникають в стінках при вантажних операціях. В роботі визначається спектр напружень, якому піддається стінка барабана як оболонка, навантажена натягнутим вантажним канатом. Запропоновано способи розрахунку компонент цього спектру і представлені формули для їх визначення. Методика розрахунку стискання канатом канатних барабанів вантажопідйомних машин враховує вплив гребнів нарізки, призначених для рівномірного укладання канату на барабан. Представлені результати розрахунків, які підтверджують великий вплив на напружений стан оболонки канатного барабану компонент спектру напружень, які не враховуються традиційними методиками

Вплив потужності електродвигунів підрулюючих пристроїв на маневрені властивості електроходів

О.М. Шумило — 2025-09-02

Метою дослідження є розробка методу оцінки впливу потужності електродвигунів підрулюючих пристроїв на маневрені характеристики електроходів. У електроходів потужність електродвигунів підрулюючих пристроїв співмірна з потужністю пропульсивних гребних електродвигунів. На маневрених режимах всі складові частини суднової електроенергетичної системи безперервно працюють на перехідних режимах. Аналіз впливу потужності електродвигунів підрулюючих пристроїв на маневрені властивості електроходів повинен проводитися з урахуванням сумісної роботи всіх складових частин єдиного суднового пропульсивного комплексу. Метод оцінки побудовано на базі математичної моделі перехідних режимів роботи пропульсивних комплексів. В основу розрахунку гідродинамічних характеристик гвинтів підрулюючих пристроїв закладено аналітичний метод, який дозволяє враховувати процеси їх взаємодії з корпусом судна на неусталених режимах. Метод розрахунку перехідних режимів дозволяє оцінювати основні показники якості маневрування з одночасним контролем додаткових навантажень на всі складові частини єдиної суднової електроенергетичної системи. За результатами дослідження показано, що при збільшенні потужності електродвигунів підрулюючих пристроїв маневрені характеристики суден покращуються. Електроенергетична система не перевантажується. Ступінь впливу потужності електродвигунів на показники маневреності пропульсивних комплексів залежить від швидкості виходу судна на криволінійну траєкторію. Знайдено закономірності впливу потужності електродвигунів підрулюючих пристроїв на показники маневреності електроходів. Сформовано пропозиції щодо обґрунтованого вибору потужності підрулюючих пристроїв та прогнозуванням маневрених властивостей суден з урахуванням спроможностей електроенергетичної установки щодо їх забезпечення.

Методи пошуку оптимальних рішень при проєктуванні гребних електроенергетичних установок електроходів

В.О. Яровенко — 2025-09-02

Метою дослідження є розробка методу параметричної оптимізації гребних електроенергетичних установок суден з електрорухом. В основу стратегії оптимізації покладено системний підхід. Комплексні порівняльні оцінки якості побудови електроенергетичних установок запропоновано проводити насамперед за критеріями судна, як старшої системи, для функціонування якої гребна електроенергетична установка і призначена. Сформовані цільові функції. Розроблено метод пошуку оптимального рішення при багатокритеріальній параметричній оптимізації. Проведено оптимізаційні розрахунки. Знайдено оптимальні параметри гребних електроенергетичних установок, які забезпечують найліпші комплексні показники якості маневрування при різних вагових коефіцієнтах між критеріями оптимальності. Проведено кількісну оцінку ефективності оптимізації. Проілюстровано суттєве поліпшення основних експлуатаційних показників у суден з оптимізованою електроенергетичною установкою у порівнянні з її вихідним варіантом. Запропоновано новий метод багатокритеріальної параметричної оптимізації, ефективний для оптимального проектування гребних електроенергетичних установок електроходів. Доведено ефективність розробленого методу оптимального проектування.

Алгоритми автоматизованого дослідження перетворювачів постійної напруги модульної структури

О.В. Кочетков — 2025-09-02

У статті розглянуто методики та алгоритми автоматизованого дослідження імпульсних перетворювачів постійної напруги (ППН) модульної структури, що поєднують одно- та багатофазний принципи перетворення. Запропоновано інформаційну модель програмного комплексу, яка дозволяє досліджувати часові та енергетичні параметри ППН, визначати їхню ефективність та показники якості електричних процесів. Особливу увагу приділено створенню спеціалізованого програмного забезпечення, що реалізує розроблену узагальнену математичну модель та забезпечує гнучке налаштування параметрів (коефіцієнти накопичення, трансформації тощо). Доведено переваги виділення окремих підпрограм для розрахунку базових параметрів, часових залежностей, показників якості та енергетичних характеристик. Запропоновані алгоритми й програмні модулі дають змогу розширити обчислювальні можливості систем автоматизованого проєктування, а також підвищити точність і надійність аналізу ППН із силовими каналами різного типу (понижуючого, підвищуючого, інвертуючого).

Основні екологічні проблеми на морському транспорті. Загальна характеристика екологічних проблем

В.П. Бредньова — 2025-09-02

Індустрія морського судноплавства, як найважливіша складова світової економічної системи, бере активну участь у вирішенні основних глобальних проблем сучасності, оскільки понад 80 % міжнародної торгівлі здійснюється морським шляхом. Зростання кількості суден вимагає посилення заходів щодо поліпшення екологічних характеристик та безпеки судноплавства. Протягом всієї історії мореплавства з суден в океан скидалося все, що вважалося зайвим: харчові відходи, залишки вантажів, сміття, забруднена вода тощо. Вважалося, що безмежному і глибоководному морю це не зашкодить. Однак можливості самоочищення океану не безмежні, а масштаби морської діяльності постійно зростають. У статті автори розглядають і систематизують аналітичні оцінки вітчизняних і міжна- родних експертів щодо проблеми забруднення та зміни клімату, яка вимагає негайних заходів для зменшення негативного впливу морського транспорту на навколишнє середовище. Мета статті передбачає окреслення питань основних екологічних проблем на морському транспорті та полягає в узагальненні результатів опублікованих наукових досліджень. Підкреслимо, що проблема екологічної безпеки включаює, по-перше, систематизацію складових факторів забруднення морського середовища нафтою, хімічними та іншими токсичними речовинами, викидами парникових газів, втратою паливних цистерн під час аварій тощо. На нашу думку, виявлення та класифікація основних причин впливу негативних факторів експлуатації морського транспорту на екологію та стан навколишнього природного середовища з метою подальшого зменшення або усунення цього впливу є важливою актуальною проблемою сучасності. Для досягнення мети дослідження використано теоретичні методи систематизації, формалізації, статистичної обробки та узагальнення даних екологічного моні- торингу вітчизняних і міжнародних вчених. Зазначено, що наукові дослідження в цьому напрямі вважаються найбільш перспективними.

Підводний LiDAR як ключовий компонент інтегрованих систем дослідження океану

О.І. Россомаха — 2025-09-02

Технологія Light Detection and Ranging (LiDAR) відкриває нові горизонти для вивчення морських глибин. У той час як наземні та повітряні LiDAR-системи активно використовуються для створення високоточних топографічних карт, підводні LiDAR-системи являють собою інноваційний і перспективний напрямок для батиметричного картографування. Пропоновані підводні LiDAR-системи здатні забезпечити сантиметрову точність вимірювань у прибережних і мілководних зонах, де традиційні акустичні методи стикаються з обмеженнями. Завдяки використанню лазерного випромінювання в синьо-зеленому спектральному діапазоні (зазвичай 532 нм), підводні LiDAR здатні проникати крізь водну товщу до глибин у десятки метрів, забезпечуючи щільне покриття точками даних. Система може бути інтегрована з автономними підводними апаратами (autonomous underwater vehicle, AUV), дистанційно керованими апаратами (remotely operated underwater vehicle, ROV) або надводними платформами для ефективного збору даних про рельєф морського дна, структуру підводних об'єктів і характеристики водного середовища. Розробка доступних підводних LiDAR-систем має стратегічне значення для розвитку науки у морській сфері, забезпечуючи можливість детального вивчення підводних ландшафтів, морських екосистем, археологічних об'єктів і прибережної інфраструктури. Реалізація цієї технології сприятиме розв'язанню амбітної задачі з повного картографування океанського дна до 2030 року, особливо в тих галузях, де наявні технології неефективні або незастосовні.

Методичні основи адаптивного управління процесом обробки суден

О.Р. Магамадов — 2025-09-02

Дослідження виконано з метою обгрунтування підходу до створення методичного забезпечення адаптивного управління на короткострокових інтервалах часу процесом обробки суден (ПОС), який тлумачиться як складна динамічна система зі змінною структурою. Показано, що досягнення цієї мети належить здійснювати на основі концепції так званого розумного порту (smart port) шляхом інтелектуалізації й адаптації як інструментів реалізації розумного управління (intelligent management) зазначеним процесом. Відзначено, що висунута орієнтація залишається маловивченою й потребує поглибленого дослідження з урахуванням сучасних наукових трендів у сфері управління виробничими системами та процесами. У відповідності зі згаданою орієнтацією дослідницької роботи обгрунтовано підхід до створення механізму управління ПОС на певному часовому інтервалі з аналізом логіки його структуризації, параметризації та розбиття на етапи (кроки). Створено двоконтурну адаптивну модель управління ПОС шляхом поєднання програмного управління (планування) з управлінням, що слідкує (моніторинг + аналіз) та стабілізує (регулювання) у ковзному (рухлявому) режимі. Розроблено теоретико-методичний арсенал адаптивного управління ПОС в oгляді алгоритмів адаптивної оптимізації безперервного ведення ситуаційного й календарних планів обробки суден. Першим зі зазначених алгоритмів здійснюється управління множиною суден, прийнятих портом до обробки на протязі певного періоду часу. Другий алгоритм призначений для складання, коригування та перескладання календарних планів обробки окремо розглянутих суден. Запропоновано коректні методи розв’язання основних локальних завдань управління ПОС.

Аналіз діяльності працюючих портів україни в умовах воєнного стану

М.П. Дубровський — 2025-09-02

У статті представлено аналіз діяльності працюючих портів України в умовах воєнного стану. Позначено сучасну структурну базу функціонування морської галузі України. Виділено ключові поняття відносно стану морських портів (працюючі; не функціонуючи через близькість бойових дій, закриті, тобто тимчасово окуповані); Наведено аналіз прямих збитків інфраструктурі морського та внутрішнього водного транспорту державної форми власності, нанесених в результаті дії російської агресії. Досліджено та проілюстровано динаміку зміни вантажообігу за роками 2021-2024 в морських портах Дунайського регіону та «Великої Одеси». Освітлюються проєкти з проведення гідротехнічних робіт (поглиблення дна фарватеру і акваторії, відновлення причальної інфраструктури), які покращили безпеку мореплавства в акваторіях портів Придунав’я та «Великої Одеси». Проведено порівняльний аналіз показників роботи портів як в умовах дії «зернового коридора», так і після призупинення його роботи.

Теоретико-системна оцінка стійкості морських транспортних систем у контексті сталого розвитку

В.К. Прохоров — 2025-09-02

У статті здійснено теоретико-системну оцінку стійкості морських транспортних систем України в контексті сталого розвитку. Розкрито зміст екологічної, економічної та соціальної складових стійкості, проаналізовано міжнародні підходи до її вимірювання. На основі концепції Triple Bottom Line запропоновано адаптовану систему індикаторів та побудовано системну модель «вхід-процес-вихід-вплив», що враховує особливості функціонування української морської логістики. Обґрунтовано доцільність використання цієї моделі для подальшої кількісної оцінки рівня стійкості, стратегічного планування та інтеграції до світових логістичних мереж. Акцентовано на необхідності створення національної системи моніторингу та індикаторної бази стійкості галузі.

Математична модель вибору оптимального сценарію виконання суднових операцій на основі ризик-орієнтованої мережі критеріїв

O.I. Сагайдак — 2025-09-02

У статті розроблено формалізовану модель вибору оптимального сценарію виконання суднових операцій із врахуванням ризик-орієнтованої структури критеріїв. Методика передбачає побудову мережевої залежності між критеріями ефективності та факторами ризику, що мають вплив на безпеку судноплавства. Розглянуто можливість агрегування інтегрального ризику за допомогою матриці ваг та функції скоригованої корисності з параметром ризик- аверсії. Модель апробовано на прикладі навігаційного переходу з альтернативами маршруту, з урахуванням змін погодних умов та рівня операційної надійності. Проведено сценарний аналіз із застосуванням методів чутливості, що дозволило виявити вплив ключових чинників на прийняття рішення. Запропонований підхід може бути інтегровано в систему підтримки прийняття рішень (DSS) підприємств галузі з метою підвищення рівня обґрунтованості та адаптивності управлінських рішень в умовах невизначеності та ризику. Зокрема, такий метод дозволяє оцінювати потенційні сценарії подальших дій на основі накопиченого досвіду, та автоматично формувати стратегічні пріоритети з урахуванням змін у зовнішньому середовищі. Окрім того, оперативно адаптувати операційні процеси, що особливо актуально для судноплавних компаній, які працюють в умовах обмежених ресурсів, регуляторного тиску, та зростаючих вимог до безпеки та сталості підприємств