Simulation modeling of extreme ship conditions propulsion complex with adjustable pitch propeller

Abstract

Специфической особенностью главного судового дизеля является наличие ограничительной характеристики, защищающей дизель от перегрузки по моменту. При экстремальных режимах крутизна винтовой характеристики возрастает, и автоматика, защищающая дизель от перегрузки, ограничивает диапазон режимов и величину движущей (или тормозящей) силы, создаваемой пропульсивным комплексом. В статье рассматриваются результаты имитационного моделирования экстремальных режимов движения судна – движение в ледяном поле и режим экстренного торможения. В качестве инструмента исследования использована компьютерная модель пропульсивного комплекса танкера ледового класса, оборудованного реверсивным малооборотным дизелем и винтом регулируемого шага. Показана возможность обеспечения оборотов дизеля и упора гребного винта, достаточных для преодоления сопротивления ледового поля путём последовательного уменьшения шага винта. В режиме экстренного торможения судна показана предпочтительность способа торможения путем перекладки лопастей ВРШ по сравнению с применением реверса двигателя и установлена возможность получения минимальных значений времени торможения и выбега судна за счет выбора оптимальной команды на перекладку лопастей ВРШ. A specific feature of the main marine diesel engine is the presence of a limiting characteristic that protects the diesel engine from torque overload. Under extreme conditions, the steepness of the propeller characteristic increases, and the automation that protects the diesel engine from overload limits the range of modes and the magnitude of the driving (or braking) force created by the propulsion complex. The article discusses the results of simulation modeling of extreme modes of vessel movement - movement in an ice field and emergency braking mode. As a research tool, a computer model of the propulsion complex of an ice-class tanker equipped with a reversible low-speed diesel engine and an adjustable pitch propeller was used. The possibility of ensuring diesel engine speed and propeller thrust sufficient to overcome the resistance of the ice field by successively reducing the propeller pitch is shown. In the mode of emergency braking of a vessel, the preference of the method of braking by repositioning the rotating propeller propeller blades is shown in comparison with the use of engine reverse, and the possibility of obtaining minimum values of the braking time and the vessel's run-out is established by choosing the optimal command to reposition the rotating propulsion propeller blades.