Selection of the component of an automated mooring device in the concept of maritime autonomous surface ships (MASS)

Abstract

В статье рассмотрена проблема выбора узла автоматизированного швартовного устройства при внедрении МАНС во время выполнения морских операций. Описано преимущество электромагнитных решений перед вакуумными устройствами, путём построения графика зависимостей тягового усилия, от общего коэффициента усилия, благодаря которому было выявлено, что при относительно равных исходных данных тяговое усилие в магнитных системах на 200-300% эффективней вакуумных устройств. Были разработаны в виртуальной среде моделирования экспериментальные модели для оценки конструктивных особенностей как единично, так и в рамках пластины, на которой размещено 12-ть узлов. Модели были испытаны разными значениями нагрузок с имитацией оттяжки и прижима для получения спектральных карт с целью анализа распределения напряжения, тепла и прочих физических параметров. По результатам имитационного моделирования установлено, что узел с электрически-управляемым постоянным магнитом (ЭУПМ) а также с электромагнитом являются необходимым решением для выполнения задач швартовки. Проведено исследование прочности пластины, итогом которого стал вывод, что основную нагрузку на себе несет конструкция швартовного устройства. The article considers the problem of choosing a node of an automated mooring device when introducing MASS during offshore operations. The advantage of electromagnetic solutions over vacuum devices is described by plotting the dependence of traction force on the total force coefficient, due to which it was found that with relatively equal initial data, traction force in magnetic systems is 200-300% more efficient than vacuum devices. Experimental models were developed in a virtual simulation environment to evaluate design features both individually and within a plate on which 12 nodes are placed. The models were tested with different load values, simulating pulling and pressing, to obtain spectral maps in order to analyze the distribution of stress, heat and other physical parameters. According to the results of simulation modeling, it was found that an assembly with an electrically controlled permanent magnet (ECPM) as well as an electromagnet is a necessary solution for performing mooring tasks. A study of the strength of the section was carried out, the result of which was the conclusion that the main load is borne by the design of the mooring device.