Возможность использования традиционных современных судовых дизельных энергетических установок в автономном судоходстве

Предметом настоящей работы является анализ систем оборудования судовой энергетической установки автономных судов. Рассмотрена степень готовности современной судовой энергетической установки для применения на автономных судах с точки зрения ее высокой степени надежности. В работе продемонстрированы возможности метода построения таблицы индексов рисков эксплуатации и индекса риска снижения избыточности на примере среднестатистического судна, предназначенного для каботажных морских перевозок. На основе представленной выборки элементов энергетической установки выполнен анализ индекса риска эксплуатации и индекса риска снижения избыточности судового оборудования, а также анализ причин, в соответствии с которыми они имеют такое важное значение. В качестве примеров рассмотрены главный двигатель и его элементы, механизм передачи крутящего момента, вспомогательные двигатели и генераторные установки, системы подачи топлива, смазки, охлаждающей воды, а также система воздушного пуска. Кроме того, рассмотрено рулевое устройство и система выпуска отработавших газов, приведены индексы риска снижения избыточности RRRI выбранного оборудования. После выявления слабых звеньев рассматриваемых установок предложены решения по преодолению возникающих рисков. Отмечается, что эти решения зависят непосредственно от слабого звена и могут состоять из нескольких вариантов. Указано, что примерами могут служить избыточная настройка, поиск альтернативных элементов судового механизма с более низким индексом риска или рассмотрение действий, позволяющих сделать определенную деталь полностью работоспособной. В работе предпринята попытка найти решение для каждого элемента выборки с высоким уровнем риска (RRRI равно 8, 9 или 10), когда компоненты рассматриваются на предмет повышения надежности. Также рассмотрены компоненты со средним значением RRRI — 6 или 7. В этом случае отмечается высокая привлекательность реализации альтернативных способов формирования пропульсивного комплекса, например, исходя из известных принципов электродвижения как способа преодоления большого числа проблем. Сделано заключение о том, что любые решения невозможны без всестороннего анализа финансовой жизнеспособности. Выводы, сделанные на основе полученных результатов, отражают возможную направленность работ по созданию судовой энергетической установки для комплектования автономных судов.

1. Перспективы беспилотных технологий на водном транспорте: сб. докладов национальной науч.-практ. конф. — СПб.: Изд-во ГУМРФ им. адм. С. О. Макарова, 2018. — 108 с.

2. Watson D. G. M. Practical ship design. Elsevier ocean engineering book series volume 1/ D. G. M. Watson // Elsevier, 2002. — P. 566.

3. Final Report Summary — MUNIN (Maritime Unmanned Navigation through Intelligence in Networks). 2024 [Электронный ресурс] — Режим доступа: https://cordis.europa.eu/project/id/314286/reporting. (дата обращения 05.10.2024).

4. ISO 7967–1:2005. Reciprocating internal combustion engines — Vocabulary of components and systems — Part 1: Structure and external covers. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.iso.org/obp/ui/ru/#iso: std: iso:7967:-1: ed‑2: v1: en. (дата обращения: 10.08.2024).

5. ISO 7967–3:2022. Reciprocating internal combustion engines — Vocabulary of components and systems — Part 3: Valves, camshaft drives and actuating mechanisms. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.iso.org/obp/ui/en/#iso: std: iso:7967:-3: ed‑3: v1: en. (дата обращения: 10.08.2024).

6. ISO 7967–4:2005. Reciprocating internal combustion engines — Vocabulary of components and systems — Part 4: Pressure charging and air/exhaust gas ducting systems. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.iso.org/obp/ui/ru/#iso: std: iso:7967:-4: ed‑2: v1: en. (дата обращения: 10.08.2024).

7. ISO 7967–10:2022 Reciprocating internal combustion engines — Vocabulary of components and systems — Part 6: Lubricating systems. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.iso.org/obp/ui/ru/#iso: std: iso:7967:-6: ed‑3: v1: en. (дата обращения: 10.08.2024).

8. ISO 7967–4:2010. Reciprocating internal combustion engines — Vocabulary of components and systems — Part 5: Cooling systems. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.iso.org/obp/ui/ru/#iso:std: iso:7967:-5: ed‑3: v1: en. (дата обращения: 10.08.2024).

9. Петров А. П. Оценка рисков эксплуатации энергетических установок безэкипажных судов / А. П. Петров, И. И. Костылев, Г. Е. Живлюк // Морские интеллектуальные технологии. — 2024. — № 1–1(63). — С. 110‒122. DOI: 10.37220/MIT.2024.63.1.013. — EDN ADWTCZ.

10. Nuchturee C. Energy efficiency of integrated electric propulsion for ships — A review / C. Nuchturee, T. Li, H. Xia // Renewable and Sustainable Energy Reviews — 2020. — Vol. 134. — Pp. 110145. DOI: 10.1016/j.rser.2020.110145.