Ứng dụng phần mềm thiết kế tàu cá vỏ gỗ trên địa bàn tỉnh Nghệ An
Phần mềm thiết kế tàu cá là phần mềm có tính năng giúp các con tàu đóng ra có
được mẫu mã đẹp, phù hợp với các tiêu chuẩn kỹ thuật, quy phạm đóng tàu của
Nhà nước quy định. Tuy nhiên, một thực tế hiện nay là những tàu đánh bắt thuỷ
sản ở nước ta nói chung và tỉnh Nghệ An nói riêng đều thuộc loại tàu nhỏ, do các
ngư dân tự liên hệ để đóng nên hầu như không có thiết kế kỹ thuật, mà chủ yếu
đóng theo kinh nghiệm và mẫu dân gian truyền thống của từng địa phương. Hồ sơ
thiết kế hoàn công tàu chỉ được tiến hành lập trong khi đóng hoặc sau khi đóng
xong. Do đó, đường hình thường được xây dựng trên cơ sở đo đạc và vẽ lại mẫu
tàu đã đóng. Trong thời gian gần đây, khi mà các cơ quan quản lý nhà nước y
1. Đặt vấn đề
Phần mềm thiết kế tàu cá là phần mềm có tính năng giúp các con tàu đóng ra
có được mẫu mã đẹp, phù hợp với các tiêu chuẩn kỹ thuật, quy phạm đóng tàu
của Nhà nước quy định. Tuy nhiên, một thực tế hiện nay là những tàu đánh bắt
thuỷ sản ở nước ta nói chung và tỉnh Nghệ An nói riêng đều thuộc loại tàu nhỏ,
do các ngư dân tự liên hệ để đóng nên hầu như không có thiết kế kỹ thuật, mà
chủ yếu đóng theo kinh nghiệm và mẫu dân gian truyền thống của từng địa
phương. Hồ sơ thiết kế hoàn công tàu chỉ được tiến hành lập trong khi đóng hoặc
sau khi đóng xong. Do đó, đường hình thường được xây dựng trên cơ sở đo đạc
và vẽ lại mẫu tàu đã đóng. Trong thời gian gần đây, khi mà các cơ quan quản lý
nhà nước yêu cầu các tàu nghề cá đóng mới phải có hồ sơ thiết kế kỹ thuật thì
quá trình thiết kế đường hình của loại tàu này nói chung thường cũng chỉ dừng
lại ở việc vẽ đường hình theo các mẫu tàu có sẵn bằng phần mềm thông dụng
Autocad và thực hiện tính toán tính năng tàu theo chương trình do một số nhà
thiết kế tàu tự viết, chủ yếu dựa vào các phương pháp tính truyền thống. Điều đó
gây nên nhiều vấn đề phức tạp trong công tác quản lý kỹ thuật và ảnh hưởng xấu
đến sự an toàn và hiệu quả khai thác tàu cá.
Đóng tàu cá vỏ gỗ là nghề truyền thống ở nhiều địa phương ven biển của tỉnh
Nghệ An. Hiện nay, hoạt động khai thác thuỷ sản trên địa bàn tỉnh phát triển
mạnh, nhiều ngư dân đã đầu tư đóng mới tàu khai thác xa bờ nên nghề này có
điều kiện phát triển hơn. Bài toán thiết kế đường hình tàu phù hợp với các yêu

kế đưa ra để lựa chọn tối ưu đặc điểm hình học tàu như trọng tải hay sức chở, tốc
độ hay công suất máy, các đại lượng đặc trưng tính năng như chiều cao tâm ổn
định ho, chu kỳ lắc T
3.2. Thuật toán tính tối ưu đặc điểm hình học tàu
Đặc điểm hình học là các đặc trưng kích thước và hình dáng hình học tàu gồm
các kích thước chính L, B, H, T, các tỷ số kích thước L/B, B/H, H/T và các hệ số
hình dáng a, b, d.
Đặc điểm hình học là cơ sở để xác định các tính năng và các chỉ tiêu kinh tế -
kỹ thuật tàu nên việc tính chính xác, hợp lý các đại lượng này có vai trò và ý
nghĩa quan trọng. Về nguyên tắc, các đặc điểm hình học tối ưu của tàu thiết kế
được xác định trên cơ sở hai yêu cầu chính:
- Đáp ứng các yêu cầu đặt ra trong NVT
- Đảm bảo các tính năng tàu tốt nhất và đáp ứng các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật
tiên tiến
Có nhiều phương pháp nhưng chỉ cho phép tính gần đúng và không chủ động
đáp ứng yêu cầu của NVT khi thiết kế tàu.
Phần mềm sử dụng thuật toán, tạm gọi là thuật toán so sánh các phương án,
xây dựng trên cơ sở:
+ Thiết lập tất cả các phương án phối hợp các đặc điểm hình học có thể xảy ra
đối với loại tàu thiết kế.
+ Tính toán tính năng và các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật các phương án vừa xây
dựng.
+ So sánh các phương án để chọn phương án tàu hợp lý nhất theo hàm mục
tiêu đặt ra.
Tóm tắt trình tự:
- Xác định phạm vi thay đổi đặc điểm hình học của loại tàu thiết kế
(L/B)min ≤ L/B ≤ (L/B)max
amin ≤ a ≤ amax
(B/H)min ≤ B/H ≤ (B/H)max
bmin ≤ b ≤ bmax


- Trình tự thuật toán vẽ đường hình 3D:
Dùng thuật toán và công cụ có trong CAD để tạo và phủ mặt cong phức tạp
lên các đường lưới vừa vẽ để tạo mô hình 3D dạng khối mặt (surfaces).
3.4. Vẽ đường hình tàu thiết kế
Đường hình tàu thiết kế sẽ được vẽ theo đường hình 3D của tàu mẫu bằng
cách điều chỉnh mô hình 3D tàu mẫuđến các thông số hình học cần thiết của tàu
thiết kế theo trình tự
Dùng cách vẽ đồng dạng với các tỷ lệ đồng dạng kích thước để chuyển mô
hình tàu mẫu 3D về các kích thước của tàu thiết kế.
Dùng ngôn ngữ lập trình LISP có trong các chương trình CAD phân tích thông
tin mô hình khối mặt 3D tàu ở mớn nước đã cho để tínhđặc tính hình học của mô
hình khối mặt biểu diễn bề mặt vỏ tàu như diện tích MĐN, thể tích phần chìm,
toạ độ tâm nổi , cơ sở để tính toán chính xác giá trị các hệ số hình dáng a, d.
Dùng thuật toán vòng lặp, thuật toán hay dùng trong lập trình với giá trị hệ số
hình dáng a, dđã cho trước là điều kiện thoát vòng lặp, để tính và điều chỉnh dần
MĐN và MCN của mô hình tàu 3D đã vẽở trên cho đến khi đạt được giá trị hệ số
hình dáng a, dđã cho.
Quá trình điều chỉnh bắt đầu từ mô hình tàu 3D đã đồng dạng từ tàu mẫu với
giá trị hệ sốa, d đã tính nhờ các lệnh phân tích thông tin khối mặt.
Bằng thuật toán vòng lặp, máy tính sẽ tính toán và điều chỉnh dần toàn bộ bề
mặt vỏ tàu, được hiểu như là quá trình nắn đều các bề mặt cong vỏ tàu theo ba
chiều trong không gian cho đến vị trí tương ứng giá trịa, dđã cho.
3.5. Tự động hoá thiết kế và vẽ 3D chân vịt
Chân vịt có ảnh hưởng lớn đến hiệu quả làm việc tàu nên tự động hoá thiết kế
và chế tạo chân vịt trên máy công nghệ cao là vấn đề có ý nghĩa quan trọng và
hiện rất được quan tâm.
Các nội dung cần nghiên cứu:
- Xây dựng thuật toán và viết chương trình tính toán, thiết kế chân vịt.
- Xây dựng thuật toán và viết chương trình vẽ mô hình không gian 3D cánh

1.TS.Phạm Ngọc Hòe, Nghiên cứu thiết kế các loại tàu cá cỡ nhỏ có khả năng
hoạt động trên vùng biển Trường Sa-dk1.
2. Hồ Quang Long, Sổ tay thiết kế tàu thủy, Nxb Khoa học và Kỹ thuật.
3. TS.Trần Gia Thái, Lý thuyết tàu thủy, Trường Đại học Nha Trang, lưu hành
nội bộ.
4. Trần Công Nghị, Sổ tay thiết kế tàu thủy, Nxb Xây dựng.
5. Trần Công Nghị, Lý thuyết tàu thủy, tập 1, Nxb Đại học Quốc gia TP Hồ
Chí Minh.
6. Đăng kiểm Việt Nam, (2002), Qui phạm phân cấp và đóng tàu cá biển cỡ
nhỏ Việt Nam (TCVN 7111:2002).
7. PGS.TS. Nguyễn Đức Ân, Lý thuyết tàu thuỷ, tập 1, Nxb Giao thông vận tải,
Hà Nội, 2004.