Вопросы динамики судовых пропульсивных комплексов (ПК) представляют несомненный интерес в связи с широкой программой строительства и эксплуатации судов и малого числа публикаций по указанной тематике. Новые технологии ПК охватывают все сопутствующие компоненты и заставляют на этапе проектирования выполнять сопоставительный их анализ, учитывая как текущее состояние, так и перспективы развития с учетом жизненного цикла, а также условия применения судна.
Цель статьи состоит в сопоставительном анализе динамики как традиционного ПК с использованием в качестве главного двигателя ДВС, так и нетрадиционных ПК, получивших развитие в последние годы. В качестве нетрадиционных рассмотрен комплекс ПКС с воздушной смазкой, который использует технологию ALS (air lubrication system) и снижает сопротивление корпуса судна за счет пузырьков воздуха, подаваемых под днище. Также к нетрадиционным отнесен комплекс ПКВ с винторулевой колонкой (ВРК) с электрическим двигателем в гондоле.
Современные технологии проектирования предусматривают разработку цифровых двойников систем энергоснабжения и движения [1, 2], которые используют приведенный ниже комплекс формул для оценки динамики проектируемых и эксплуатируемых судов. Литература [3–7] посвящена ПК судов различного типа, включая ПКВ, и обобщение опыта их эксплуатации. В [8–13] освещены вопросы моделирования и энергетики ПК, а в [14, 15] приведены описания судовых ДВС, принципы их совершенствования и управления, а в [16] представлена одна из немногих работ по динамике ПК с ДВС. Работы [17–20] отражают вопросы моделирования динамики ПКС.
Пропульсивный комплекс (ПК) судна представляет собой совокупность взаимодействующих между собой механизмов и устройств, предназначенных для обеспечения движения судна на всех спецификационных ходах. В состав традиционного ПК входят: главный двигатель (обычно ДВС), передача, движитель, корпус судна, который представлен на рис. 1 с использованием движительно-рулевой колонки (ДРК) разработки НПО «Винт».