Кафедра гидроаэромеханики и морской акустики
Основные направления образовательной деятельности
Подготовка и выпуск по образовательным программам высшего профессионального образования:
- бакалавриат по профилю «Компьютерное моделирование динамики корабля», срок обучения - 4 года;
- магистратура по профилю «Теория корабля и гидродинамика», срок обучения - 2 года.
Подготовка аспирантов по направлениям:
- «Механика жидкости, газа и плазмы»;
- «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
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
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.
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
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
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 однофазных и многофазных 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 «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 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!
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 - 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 - заведующий кафедрой 1955-1988 гг.
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.
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.
Бесядовский Александр Романович
-
Кандидат наук (Технические)
-
Доцент
Вишневский Леонид Иосифович
-
Доктор наук (Технические)
-
Старший научный сотрудник
Ермолаева Елена Валерьевна
Косачев Александр Иванович
Мальцева Юлия Евгеньевна
-
Кандидат наук (Технические)
Тряскин Никита Владимирович
-
Кандидат наук (Технические)
-
Доцент
-
Доктор наук (Технические)
-
Доцент
2020
- Избранные главы морской гидробиологии и прикладной гидромеханики 0 стр.358 (Раилкин А.И.)Монография (Глава)
- Computer Modeling and Simulation of Dynamic Systems Using Wolfram SystemModeler 0 стр.263 (Rozhdestvensky, K., Ryzhov, V., Fedorova, T., Safronov, K., Tryaskin, N., Sulaiman, S.A., Ovinis, M., Hassan, S)Учебник
2019
- Компьютерное моделирование динамических систем с использованием среды Wolfram SystemModeler 0 стр.0 (К.В. Рождественский, В.А. Рыжов, Т.А. Федорова, К.С Сафронов)Учебник
- Виртуальные лабораторные работы в среде Wolfram SystemModeler 0 стр.0 (В.А. Рыжов, Т.А. Федорова, К.С Сафронов)Учебное пособие
- Руководство по выполнению виртуальных лабораторных работ в среде Wolfram SystemModeler 0 стр.0 (В.А. Рыжов, Т.А. Федорова, К.С Сафронов)Учебное пособие
2018
- Экспериментальная
Гидроаэромеханика 0 стр.74 (Корнев Н.В.)Учебное пособие
2017
- Гидромеханика. Часть 2. Движение тел в жидкости 0 стр.88 (нет)Учебное пособие
- Гидромеханика. Часть 1. Гидравлика 0 стр.92 (нет)Учебное пособие
2012
- Взаимодействие прибрежных бентосных сообществ Белого моря с придонным слоем 0 стр.408 (Колдунов А.В., Примаков И.М., Раилкин А.И.)Монография (Глава)
2007
- Гидромеханика 0 стр.551 (Ачкинадзе А.Ш., Васильева В.В., Корнев Н.В., Фаддеев Ю.И.)Учебник
2005
- Введение в метод крупных вихрей (LES) 0 стр.102 (Корнев Н.В.)Учебное пособие
