Arhitectură navală

1. Formulati cerintele necesare pe care arhitectul naval le solicita pentru a starta un proiect de nava.

Puterea totala instalata;

Tipul motorului principal;

Numarul liniilor de axe sau daca sunt utilizate propulsoare azimutale;

Tipul propulsoarelor – elici cu pas fix sau controlabil, elici in duza etc.

Turatia elicei.

2. Care sunt factorii care trebuie considerati la estimarea costului unei nave. Cum pot fi comparate diferite solutii ale proiectului.

Costuri. Costurile sunt importante. La navele comerciale aceste costuri trebuie acoperite de incasarile estimate din exploatarea navei. Costurile trebuie raportate la intreg ciclu de viata al navei si nu numai la costul constructiei. Astfel daca mecanizarea costa mai putin decat sustinerea unui echipaj numeros si neperformant este mai bine sa se proiecteze o nava in acest sens. Se vor estima costurile legate de navlu ca si costurile de operare incluzand costurile cu echipajul, combustibil, taxe portuare, reutilari si reparatii pentru intreg ciclu de viata. Armatorul doreste si obtinerea de profit. Se va utiliza analiza valorii nete actualizate. Se vor calcula ratele dobanzilor actualizate ca si deprecierile datorita inflatiei. Valoarea neta actualizata trebuie sa fie pozitiva, iar aplicarea inversa a metodei permite determinarea navlului pentru care se obtine o valoare neta actualizata egala cu 0.

3. Descrieti procesul proiectarii si discutati diferitele faze ale proiectarii.

Existe mai multe etape de dezvoltare a unui proiect nou. Vom utilize termeni ca studiu de fezabilitate, documentatie de contractare si proiect complet ( corespunzator proiect de conceptie, proiect tehnic sau basic design, proiect de executie sau detail design).

Sudiu de fezabilitate are ca scop sa confirme ca proiectul corespunde cerintelor si ca tehnologiile existente permit constructia navei. Costul si marimea navei vor fi confirmate si acceptate de armator.

Documentatia de contractare. Permite contrctarea constructiei navei cu un santier naval. Principalele caracteristici ale navei au fost determinate si s-au efectuat unele probe uzuale cu modele pentru confirmarea performantelor (deobicei cele amendabile prin contract ca viteza). Au fost elaborate desene care confirma ca spatiile alocate diferitelor functii corespund. Tipul motorului principal a fost stabilit si s-au definit centrala electrica, centrala de aer conditionat, instalatia de aer comprimat etc. Desenele de baza sunt completate cu specificatiile corespunzatoare.

Documentatia de proiectare completa Proiectul de detaliu poate fi elaborate complet in functie de tehnologiile si procedurile santierului constructor.Vor fi elaborate documentele de testare si probare pentru echipamente, procedura de efectuare a probei de inclinare. Va fi elaborata documentatia de operare si intretinere, listele cu piese de rezerva.

Analiza proiectului. Proiectantul trebuie sa elaboreze diagrame care sa indice cum diferitele componente ale sistemului interactioneaza pentru a crea o anumita capabilitate. Acestea sunt cunoscute ca diagrame de dependenta. Ca exemplu pot fi date echipamentele care deservesc sisteme ca:

- sistemul de ungere;

- postamentii structurali;

- alimentarea cu energie electrica;

- alimentarea cu aer si evacuarea gazelor;

Diagrama va indica cum sunt cuplate aceste elemente si cum avarierea unui element va afecta capabilitatea sistemului. Diagrame de dependenta pot fi o scula puternica de proiectare. Utilizarea lor indica ca interfetele au fost clar definite si nu a fost omis nici un element.

4. Discutati impactul calculatoarelor asupra proiectarii, constructiei si operarii navelor.

Impactul tehnologiei si a calculatoarelor. Tehnologia si utilizarea calculatoarelor a avut un impact major asupra proiectarii, constructiei, exploatarii si intretinerii navelor:

-Satelitii au dus la dezvoltarea sistemelor de pozitionare globala de tip GPS. Satelitii pot detecta zonele cu furtuni mari si pot redictiona ruta navelor.

-Materiale noi care pot reduce intretinerea si costurile de exploatare.

-Echipamentele moderne sunt mult mai fiabile.

-Sistemele electronice de supraveghere si control permit ca un numar redus de persoane sa lucreze in compartimentele de masini.

In proiectare utilizarea calculatoarelor a avut un impact mai mare.

-Sistemele CAD produc rapid un numar mare de detalii in fazele preliminare de proiectare. Bancile de date pot furniza date despre nava model.

-Permit o proiectare iterativa cu optimizarea formelor, dimensiunilor si performantelor. Orice schimbare poate afecta volume, formele, structura iar acestea sunt rapid procesate. Toate echipamentele pot fi integrate intr-un sistem ale carui performante, cost si siguranta sunt cunoscute

-Se pot elabora un model virtual sau un prototip virtual care poate fi explorat atat interior cat si exterior (“walk through”).

-Permit utilizarea unor programe avansate privind evalarea rezistentei structurii, comportarea pe mare reala in zonele pentru care a fost proiectata.

In productie.

-Datele pot fi transferate santierului constructor sub forma digitala reducand riscul unor interpretari gresite. Daca sistemul CAM al santierului constructor este compatibil cu sistemul CAD de proiectare, se reduce sarcina constructorului pentru a produce informatiile necesare productiei.

-Bancile de date permite constructorului sa comande echipamente, materiale si accesorii necesare constructiei navei

-Se pot controla stocurile de materiale. Pot fi controlate masinile de taiat si sudat. Calitatea se imbunatateste.

In exploatare si intretinere

-Informatiile de la proiectant pot fi transmise direct celor care exploateaza nava si o intretin. Datele pot fi transmise direct in sistemul software al navei pentru a asista comandantul navei la incarcare si la operarea navei in siguranta.

-Simulatoarele pot ajuta la instruirea operatorilor navali in conditii cat mai aproape de realitate

-Se poate asigura managementul bordului si controlul masinilor, compartimentului de masini, conducerea navei pe drumul prestabilit, ocolirea zonelor periculoase, etc.

-Au aparut sisteme expert “care invata” din experientele si evenimentele petrecute pe nava.

5. Descrieti procesul de estimare a sigurantei navei.

Se accepta ca navele nu pot fi construite ca sa prezinte o siguranta completa la toate eventalitatile. Anumite masuri luate pentru a imbunatatii sigutanta pot conduce la :

-Nave virtual inutilizabile. De exemplu o nava cu multi pereti etansi va face ca marfa sa fie stocata cu dificultate.

-Nava devine neeconomica si costisitoare

Scenarii de avarii O nava poate fi serios avariata si chiar pierduta din cauza:

- Apa ambarcata ca rezultat al unei avarii sau a unei erori umane.

- Foc sau explozie

- Avarie structurala datorita supraincarcarii, oboselii materialelor sau fisurilor.

- Pierderea propulsiei sau guvernarii care poate conduce la coliziuni sau esuari.

Conceptul caz de siguranta consta din patru elemente principale:

-Un sistem de management al sigurantei. -Identificarea tuturor pericolelor

-Evaluarea nivelului de risc pentru fiecare pericol si reducerea nivelului de pericol pentru fiecare risc. Riscul fiecarui pericol de a avea loc este produsul dintre probabilitatea lui de a se produce si consecintele pe care le produce daca el apare. Acceptarea lui este destul de dificila si se bazeaza pe principiul ALARP(As Low As Reasonably Possible –Cat mai redus cat este resonabil posibil)

-Sa fi pregatit pentru salvare daca este cazul.

1. Cum este definita geometria navei - Care sunt coeficientii de finete utilizati in definirea corpului navei ?

Corpul navei cu mici exceptii este tridimensional si simetric fata de un plan vertical pupa – prova. Corpul navei este definit de intersectia a trei seturi de planuri ortogonale. Planurile orizontale sunt cunoscute ca planurile plutirii. Planul plutirii este un plan orizontal, longitudinal care coincide cu suprafata libera a apei linistite si imparte corpul navei in doua parti nesimetrice:

- Partea imersa sau carena este partea navei aflata sub apa.

- Partea emersa este partea navei aflata deasupra apei.