Jedno z najnowocześniejszych centrów badawczych w Europie, z olbrzymim potencjałem i możliwościami znajduje się w Gdańsku! Jego pracownicy brali udział w powstawaniu Kormorana czy Ślązaka. O analizach numerycznych jednostek dla Marynarki Wojennej, łączeniu wiedzy teoretycznej z praktyką i o tym, dlaczego prace obliczeniowe mogą na wczesnym etapie wyeliminować wiele błędów opowiedzieli nam Adam Bocian i Rafał Klotzke z Centrum Techniki Okrętowej.

W obszar Panów działalności wchodzi numeryczna  mechanika konstrukcji czyli metoda elementów skończonych (MES) . Proszę obrazowo wyjaśnić na czym polega.

Najprościej rzecz ujmując – za pomocą obliczeń numerycznych sprawdzamy pewne założenia, które dostajemy od zleceniodawcy. Może to być chociażby model żurawia okrętowego, który sprawdzamy pod względem drgań i udarów.

Otrzymujemy rysunki konstrukcyjne, najczęściej w postaci rysunków CAD-owskich w formacie pdf czy modelu 3D w innym oprogramowaniu a następnie budujemy je naszym sofcie. Pracujemy w oprogramowaniu MSC Software Patran/Nastran ze Stanów Zjednoczonych. Bazują na nim takie giganty jak Airbus, Boeing czy DNV GL.

Główna zasada naszej pracy polega na wybudowaniu modelu numerycznego, pokryciu go elementami skończonymi czyli czworokątami, w którym każde naroże to równanie matematyczne. Podałem przykład żurawia okrętowego, w którym tych działań jest stosunkowo niewiele, ale kiedy mamy do czynienia z całym statkiem czy okrętem to tych równań numerycznych są czasami miliony! Nie dałoby się rozwiązać ich analitycznie, musi to zrobić maszyna, dając nam jednocześnie rozwiązanie w tychże węzłach. Na tej podstawie możemy poznać ugięcie, naprężenie, czy też inne wartości fizyczne, które nas interesują.

Kiedy taką informację otrzymamy, porównujemy ją ze wzorcem. Najczęściej są nim dopuszczalne naprężenia czy dopuszczalny poziom przyspieszeń lub prędkości drgań. Jeżeli te nasze obliczeniowe naprężenia są mniejsze od kryterium – wszystko jest w porządku. Sporządzamy raport i wysyłamy do zleceniodawcy. Jeżeli natomiast znajdujemy przekroczenia, wspólnie ze zleceniodawcą musimy się zastanowić co zmienić w danej konstrukcji żeby dojść do sytuacji prawidłowej.

Biorąc pod uwagę fakt, że budowa takiego modelu jest ręczna i dość żmudna – takie zlecenie trwa od kilku do kilkunastu tygodni.


Określacie siebie państwo (co zresztą znajduje potwierdzenie w wielu biurach projektowych) jako niekwestionowanego lidera w zakresie techniki okrętowej. Jak udało się znaleźć na takiej pozycji?

Centrum Techniki Okrętowej istnieje już niemal 50 lat. Firma powstała jeszcze za czasów PRL i przetrwała różne zawieruchy polityczne i gospodarcze, prowadząc działalność stricte merytoryczną. Wydaje mi się, że nasza wiedza poparta wieloletnim doświadczeniem doprowadziła nas na takie a nie inne stanowisko.

Największe wyzwania, które pamiętacie Panowie w historii pracy w CTO?

AB: Z mojej perspektywy mogę powiedzieć śmiało, że była to analiza udarowa prototypowego niszczyciela min projektu 258 czyli ORP Kormoran II, która była naszym zadaniem w 2013 roku. Robiliśmy to jako pierwsi w Polsce a nasze obliczenia zostały później potwierdzone w Centrum Techniki Morskiej.

Nasza praca polegała na sprawdzeniu, czy konstrukcja kadłuba okrętu wytrzyma wybuch podwodny miny. Oczywiście dane dotyczące tego, o jakiej mówimy głębokości, sile czy odległości są tajne.

Wykonaliśmy model numeryczny Kormorana II i zagęściliśmy fragment siatki MES, który nas najbardziej interesował (czyli ten w którym najbardziej niekorzystne byłoby dotarcie fali uderzeniowej).  Zadaliśmy również pewne warunki brzegowe czyli przemieszczenie kadłuba, z innych analiz, które wcześniej wykonywaliśmy i zasymulowaliśmy rozkład fali uderzeniowej na kadłub okrętu.

W efekcie tego, co otrzymaliśmy z obliczeń– musieliśmy zastosować pewne modyfikacje konstrukcyjne. Bardzo cieszy fakt, że na podstawie naszej analizy te elementy zostały zmodyfikowane.

Później wykonano próbny wybuch na gotowej już jednostce i otrzymaliśmy wiadomość, że zmodyfikowana konstrukcja kadłuba przetrwała go bez żadnej skazy. Był to nasz prywatny sukces.

RK: Dla mnie niezwykle satysfakcjonujące były również prace obliczeniowe przy Ślązaku i cała masa projektów finansowanych przez Unię Europejską. Na pewno każdy projekt jest inny i niepowtarzalny i stanowi dla nas wyzwanie.

Oprócz ciekawych wyzwań które potrafi przynieść praca w CTO, za co lubią Panowie swoją pracę tutaj?

AB: Oprócz pracy w CTO, jestem również wykładowcą na Politechnice Gdańskiej. Moja satysfakcja polega więc głównie na tym, że udaje mi się łączyć te dwie rzeczy czyli dydaktykę i kontakt z młodzieżą z tym, że pracuję w swoim wyuczonym zawodzie. Uważam, że niezmiernie istotne jest, żeby oprócz wiedzy teoretycznej, czystej mechaniki i fizyki, mieć styczność z przemysłem i pokazywać studentom, jak wyglądają poszczególne projekty w praktyce. Myślę, że dzięki temu, udaje mi się przybliżyć ich do zawodu w wąskiej profesji okrętowej.

Wykładając na studiach zaocznych, stykam się najczęściej z ludźmi zagnieżdżonymi w zawodzie, to jest ich świadomy wybór i chcą kontynuować swoją karierę w kierunku okrętowym. W  zeszłym roku miałem przyjemność promować pracę dyplomową Dominiki Wojaczek, która wygrała konkurs na najlepszą pracę inżynierską. Pisała pod moim kierownictwem właśnie o metodach numerycznych. Jest to satysfakcja tym większa, że tenże konkurs organizowany jest nie przez uczelnię a przez związek pracodawców.

RK: Ja z kolei współpracuję z CTO od wielu lat, co daje mi olbrzymią satysfakcję. Bardzo cieszy, kiedy klient jest zadowolony z naszej pracy i nie ma do niej zastrzeżeń merytorycznych.

AB: Centrum Techniki Okrętowej ma gigantyczny potencjał i jestem z tego bardzo dumny. Oferujemy tu naprawdę wiele analiz i w związku z tym wiele konstrukcji można przebadać jeszcze przed ich powstaniem. Wspomnianego Kormorana II analizowaliśmy przecież w roku 2013 a powstał w 2017. Wykonujemy też serie obliczeń całych jednostek, np. promów pasażersko – samochodowych. Ta różnorodność w naszej pracy potrafi przynieść wiele zawodowej satysfakcji i zdobyć bezcenne doświadczenie.