1656990301

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Санкт-Петербургский государственный морской технический университет

Кафедра гидроаэромеханики и морской акустики

Основные направления образовательной деятельности

Подготовка и выпуск по образовательным программам высшего профессионального образования:

  • Бакалавриат по профилю 26.03.02.06 «Компьютерное моделирование динамики корабля», срок обучения - 4 года;
  • Магистратура по профилю 26.04.02.06 «Теория корабля и гидродинамика», срок обучения  - 2 года.

Подготовка аспирантов по направлениям:

  • 01.06.01.05 «Механика жидкости, газа и плазмы»
  • 26.06.01.06 «Гидроаэродинамика корабля»

Студенты получают образование, в котором сочетаются фундаментальная подготовка в области естественнонаучных дисциплин, математики, прикладной механики, вычислительной техники и программирования. Однако современный высококлассный специалист для успешной профессиональной деятельности и для развития личности не может ограничиться изучением лишь точных наук: ему необходимы знания в области экономики, экологии, гуманитарных дисциплин и иностранных языков. Все это включено в учебный план подготовки студентов-гидромехаников. Образование носит фундаментальный характер, что обеспечивает легкую адаптацию выпускника к быстро меняющимся условиям окружающего мира.

В процессе обучения студенты выполняют лабораторные и курсовые работы сначала на экспериментальном оборудовании учебной лаборатории кафедры, а затем и в научно-исследовательской лаборатории на современном измерительном оборудовании.

Учебная лаборатория кафедры ГАММА

Учебная лаборатория кафедры ГАММА

В состав оборудования лаборатории входят:

Аэродинамический стенд – «Двухсопловая камера», позволяющий изучать вопросы, связанные с внешним обтеканием тел, распределение давления по поверхности тела, особенности обтекания крыла при разных углах атаки, сопротивление тел различной формы.

Гидравлический стенд, предназначенный для ознакомления студентов с проблемами внутренней задачи гидромеханики – течением по трубам. На этом стенде можно изучать изменение давления по длине трубопровода, при различных режимах течения, оценивать влияние местных сопротивлений, решать задачи связанные с тарировкой расходомеров, построением эпюры скорости и т.д.

Студенты изучают языки программирования высокого уровня и учатся работать с компьютерными системами, имеющимися в Университете, включая быстродействующий кластер, подключенный к общероссийской сети.

Кластер научно-исследовательской лаборатории кафедры ГАММА

Кластер научно-исследовательской лаборатории кафедры ГАММА

Работая на компьютере в течение всего срока обучения, выпускники могут стать программистами, способными создавать как свои собственные программы, так и использовать профессиональные пакеты прикладных программ в области численных методов, компьютерной физики и механики.

Специальные дисциплины, изучаемые студентами:

  • Бакалавриат
    • Механика сплошных сред
    • Гидроакустика
    • Гидромеханика
    • Теория волновых движений жидкости
    • Теория и техника эксперимента
    • Теория крыла
  • Магистратура
    • Акустика двухфазных сред
    •  Акустическое поле корабля
    •  Гидроаэродинамика больших скоростей
    •  Гидроаэродинамическое проектирование
    •  Дополнительные главы по физике сплошных сред
    •  Источники гидродинамического шума
    •  Методы расчета и математического моделирования движительно-рулевых комплексов
    •  Моделирование движения жидкости в судовых системах
    •  Моделирование процессов создания и эксплуатации морской техники
    • Современная теория турбулентности
    • Современные методы решения задач гидродинамики
    • Теория неустановившихся течений жидкости и газа
    • Теория оптимальных гидро- и аэродинамических форм
    • Численное моделирование в гидроаэродинамике
    • Экспериментальная акустика

Наши выпускники работают в отечественных и зарубежных организациях:

  • Крыловский Государственный научный центр (ранее ЦНИИ им. А.Н.Крылова), СПб;
  •  СПбГМТУ;
  •  ГУМРФ им. адм. С.О.Макарова, СПб;
  •  Академия гражданской авиации, СПб;
  •  ОАО ЦКБ МТ «РУБИН»;
  •  ОАО СПМБМ «МАЛАХИТ»;
  •  ОАО ЦМКБ «АЛМАЗ»;
  •  ОАО «СЕВЕРНОЕ ПКБ»;
  •  ОАО «ЦТСС»;
  •  ЗАО «ЦНИИМФ»;
  •  ЗАО «ТРАНЗАС ТЕХНОЛОГИИ»;
  •  ООО «МТД»;
  •  КБ «ВИНТ», Москва;
  •  НИИВТ, Новосибирск;
  •  Университет «РОСТОК», Rostock, Germany;
  •  MARINTEK, Trondheim, Norway

Основные направления научной деятельности

Кафедра проводит научную работу по научному направлению: “Разработка методов повышения ходовых, маневренных и мореходных качеств кораблей новых типов” и другим направлениям, связанным с аэро- и гидродинамикой. Основной раздел гидромеханики корабля, которым занимается кафедра: "Развитие теории и методов расчета течений вязкой и невязкой жидкости". В частности расчет волнообразования при движении тел, в том числе внутренних волн. Разработка вопросов теории несущих и маневренных свойств кораблей с динамическими принципами поддержания, в частности таких новых, как экранопланы.

Научные работы выполняются как с использованием численных методов, так и с путем проведения модельных экспериментов.

Вычислительная гидромеханика (CFD)

Все расчеты производятся на базе подходов вычислительной гидромеханики (CFD — Computational Fluid Dynamics), а в качестве основного инструмента используется открытый пакет OpenFOAM, применяемый многими коммерческими компаниями. У сотрудников кафедры имеется большой опыт гидромеханических расчетов для сжимаемых и несжимаемых течений жидкости и газа, таких как: колебания жидкости в танке (слошинг), определение сопротивления и других характеристик при обтекании судна на спокойной воде, определение АЧХ при движении судна на волнении, определение параметров винтов. Сотрудники кафедры постоянно интересуются новыми достижениями в индустрии и по возможности применяют их при решении поставленных задач. Примером этого может служить использование графических ускорителей (GPU) в расчетах.

Основные задачи:

  • Исследование движения подводных аппаратов.
  • Определение сопротивления судна на тихой воде.
  • Моделирование работы гребного винта в однородном потоке.
  • Кавитация на гребном винте.
  • Определение сопротивления и параметров качки судна на регулярном волнении.
  • Определение гидродинамических и динамических характеристик сложных морских объектов.

Модель буровой платформы на регулярном волнении

Модель буровой платформы на регулярном волнении

Экспериментальная гидромеханика

Экспериментальные исследования проводятся в аэродинамической трубе кафедры АТ-1 замкнутого типа с открытой рабочей частью. Диаметр рабочей части 1.85 м, длина рабочей части 2.2 м, максимальная скорость потока 50 м/с.

Большая аэродинамическая труба кафедры ГАММА

Большая аэродинамическая труба кафедры ГАММА

Экспериментальные исследования носят разнообразный характер: измерение интегральных (силы и моменты) и распределенных (давления, скорости) характеристик, измерения в пограничном слое, визуализация течений и другие.

Что мы предлагаем промышленности

  • Образовательные курсы повышения квалификации по дисциплинам кафедры
  • Гидродинамическая и аэродинамическая отработка изделий различного назначения
  • Определение сил и моментов гидродинамической природы и распределения скоростей и давлений на поверхности тел и в потоке жидкости расчетным и экспериментальным путем
  • Испытания изделий заказчика с целью определения их гидродинамических характеристик
  • Проектирование гребных винтов
  • Расчет одно-фазных и много-фазных течений в трубопроводах

Качественное проведение исследований на сертифицированном оборудовании, выполнение анализа полученных результатов и представление рекомендаций по их использованию для совершенствования разработок, своевременное и пунктуальное представление отчетной документации, высокий уровень научной и инженерной квалификации исполнителей и их профессиональную ответственность.

Что мы предлагаем поступающим

Зачем нужно идти учиться на нашу кафедру?

  • Чтобы получить высшее образование научно-исследовательской направленности. Вы станете дипломированным инженером и научно-исследовательскую специализацию. Специалисты гидродинамики в мировой практике считаются элитой инженерных кадров. Во многих зарубежных странах подобную специализацию могут получить только представители узкого привилегированного круга. Пользуйтесь преимуществом отечественного образования!
  • Чтобы последовательно пройти все три ступени образования по одной специальности в бакалавриате, магистратуре и аспирантуре. Конечно, можно завершить образование на одной из начальных ступеней, но тогда Вы не узнаете много интересного. Практика показывает, что быть студентом – интереснее, чем школьником, быть аспирантом – увлекательнее, чем студентом, а если Вам посчастливится стать настоящим исследователем, то Вы не захотите быть никем другим.
  • Что бы начать научно-исследовательскую работу еще в процессе обучения. Зачем ждать долгие годы, когда Вас примут на работу, Вы докажете начальнику свою состоятельность и Вам начнут доверять важные проекты. Придя на нашу кафедру, Вы приступите к научным исследованиям что называется «здесь и сейчас». Наличие экспериментальных установок и вычислительного кластера дает возможность творить и экспериментировать, не боясь ошибок. Естественно, Вам всегда готовы помочь сотрудники кафедры, многие из которых недавно сами были студентами и аспирантами.

Кем Вы можете стать после окончания обучения?

Выпускники нашей кафедры работают на многих предприятиях судостроительной промышленности и других отраслей. Наиболее часто они выбирают следующие направления деятельности:

  • научно-исследовательская работа, в том числе и на нашей кафедре. Вы можете стать известным ученым, профессором и академиком!
  • работа в конструкторских и проектных организациях. Вы можете стать генеральным конструктором кораблей, судов или морской техники, создателем будущего могучего флота России!
  • многие наши выпускники со временем занимают руководящие должности на предприятиях. Так что, если Вы чувствуете в себе лидерские качества, то и этот путь для Вас открыт!
26.03.02.06 Компьютерное моделирование динамики корабля (Очная форма)
26.04.02.06 Теория корабля и гидродинамика (Очная форма)

История кафедры

История кафедры гидроаэромеханики и морской акустики (ГАММА) началась 2 сентября 1948 г., когда в Ленинградском Кораблестроительном институте (ЛКИ) начала свою деятельность кафедра гидромеханики и гидравлики (приказ директора института В.К.Васильева №511). Кафедра появилась не на пустом месте. 19 февраля 1899 г. решением правительства России было образовано кораблестроительное отделение в Санкт-Петербургском Политехническом институте (СПбПИ). Первые лекции по теории корабля и гидромеханике читались тогда еще адъюнктом А.Н. Крыловым, будущим академиком АН СССР. В 1930 г. кораблестроительный факультет СПбПИ выделился в самостоятельный Ленинградский кораблестроительный институт (ЛКИ). В числе других были образованы две кафедры: гидромеханики корабля и теории корабля. В 1932 г. кафедры были объединены, а 1948 г. была организована кафедра гидромеханики и гидравлики под руководством профессора В.М. Лаврентьева.          

Валериан Михайлович Лаврентьев

Валериан Михайлович Лаврентьев - заведующий кафедрой 1948-1950 гг.

В 1950 г. его сменил профессор А.П. Зегжда, а кафедра стала называться кафедра гидромеханики и газовой динамики. Ее расцвет пришелся на годы руководства профессором Ярославом Иосифовичем Войткунским (1955 - 1988 гг.), который был не только известным талантливым ученым, но и выдающимся педагогом, чьи труды переводились на многие иностранные языки. Я.И. Войткунский заложил основные научные направления кафедры гидромеханики: теория волновых движений жидкости, теория пограничного слоя, сопротивление воды движению судов, теория крыла и др.

Ярослав Иосифович Войткунский

Ярослав Иосифович Войткунский - заведующий кафедрой 1955-1988 гг.

Ярослав Иосифович Войткунский

1965г. Нижний ряд: Н.А.Холодилина, Л.А.Патрашева, В.В.Васильева, Я.И.Войткунский, Ф.М.Лемещук, О.В.Цуркан, Н.П.Мазаева;
второй ряд: С.С.Золотов, А.Р.Бесядовский, Ю.В.Гурьев, Н.Б.Плисов, П.Н.Заметин, Г.П.Назаров;
верхний ряд: Я.С.Ходорковский, А.Г.Чехович, В.К.Трешков

 С 1988 по 1998 гг. кафедрой руководил В.К. Трешков, затем В.Б. Амфилохиев (1998 - 2000 гг.). В начале двухтысячных годов заведующими кафедрой были Н.В. Корнев (2000 - 2001 гг.) и В.В. Васильева (2001 - 2002 гг.). В эти годы кафедра получила свое современное название. В 2002 г. кафедру возглавил А.Ш. Ачкинадзе, известный специалист в области движителей и рулевых комплексов, лауреат государственной премии Российской Федерации. С 2014 по 2018г. кафедру возглавлял специалист в области вычислительной гидродинамики И.В. Ткаченко. С 2018г.  кафедрой руководит Яковлев А.Ю. специалист по движительным комплексам.

Кафедра гидроаэромеханики и морской акустики, 2015 г.

Кафедра гидроаэромеханики и морской акустики, 2015 г.

За время своего существования кафедра ГАММА подготовила более 70 кандидатов технических наук и не менее 16 докторов технических наук. Выпускники кафедры работают на ведущих предприятиях судостроительной промышленности («Алмаз», «Крыловский государственный научный центр», «Малахит», «Рубин», «СПкБ»), в регистрационных обществах (Британский Ллойд, Германский Ллойд, Российский морской регистр), в структуре Российской Академии Наук, в частных предприятиях, связанных с судостроением и морскими тренажерами, в ведущих зарубежных университетах. Направления, заложенные Я.И. Войткунским, продолжают развиваться и сегодня. Больших успехов кафедра ГАММА достигла в области создания экранопланов (научное направление - теория крыла) и эффективных судовых движителей (теория движителей), в исследовании и моделировании поверхностных и внутренних волн (теория волн), в развитии вычислительной гидродинамики корабля и суперкомпьютерного моделирования (теория пограничного слоя, численные методы и вычислительные алгоритмы).  Сотрудники, аспиранты и студенты кафедры ГАММА принимают активное участие в научных проектах (НИР и ОКР), финансируемых правительством Российской Федерации, российской промышленностью, зарубежными коммерческими партнерами и Европейским Союзом. На кафедре проводятся тематические и постоянно действующие семинары, собирающие ведущих специалистов в области гидродинамики корабля. Ближайшие цели коллектива кафедры - это модернизация уникальной лабораторной базы, включающей в себя большую и малую аэродинамические трубы, аэродинамический, гидравлический и акустические стенды; выполнение исследований в области кавитации, динамики корабля, взаимодействия морских объектов с гидрофизическими полями океана.

Задать вопрос