3.2. Расчет и обоснование основных требований к типу судна и его характеристик

3.2.1. Основные требования к типу судна

Для изложения основных требований к необходимому типу судна резюмируются выводы подразделов 3.1.1, 3.1.2, 3.1.3. В результате формулируются в первом приближении:

- назначение и специализация судна;

- ограничения по району плавания и ледовый класс;

- архитектурно-конструктивный тип, удельная грузовместимость, число палуб, расположение МКО;

- ограничения по осадке судна;

- грузовые средства судна, специфические требования по обеспечению температурно-влажностного режима в грузовых помещениях;

- специфические требования по обеспечению пожарной безопасности;

- особые требования к системам судна.

При формулировании основных требований к типу судна, а также в дальнейшем при разработке вариантов типов судов, важным средством обеспечения качества проектных расчетов является выбор прототипа. Желательно, чтобы прототип судна обладал возможно большим количеством общих признаков (по дедвейту, типу и мощности СЭУ, расположению МКО и т.д.).

По прототипу можно уточнять необходимые технические характеристики, принимать некоторые нормативы и определять требования к конструкции и системам судна.

3.2.2. Обоснование границ варьирования и выбор вариантов типа судна

В соответствии с предполагаемым режимом эксплуатации необходимо выбрать грузоподъемность и скорость судна.

При разработке вариантов по чистой грузоподъемности необходимо учитывать следующие факторы:

- глубины на трассе следования и в портах захода;

- дальность перевозок;

- нормы грузовых работ.

Пусть на рассматриваемой линии имеется грузопоток большей интенсивности, частота и партионность отправок не оговорены, однако глубины на трассе следования или в портах ограничивают осадку судна, а значит и определяют допустимое водоизмещение в первом приближении:

(12)

где Т_max - допустимая осадка судна, рассчитывается по формуле:

, м (13)

где h - ограниченная глубина на трассе или в портах, м;

- запас на заносимость фарватера, принимаемый равным 0,4 м;

t_отн - относительная осадка, равная 0,28-0,33 м.

Максимальное значение дедвейта судна:

, т (14)

где - коэффициент утилизации водоизмещения, принимается равным 0,65-0,85, причем меньшему дедвейту и более высоким скоростям соответствует меньшее его значение, для танкеров и комбинированного флота рекомендуется принимать значения от 0,80 до 0,85, для сухогрузного - от 0,65 до 0,80.

Допустимое значение чистой грузоподъемности судна:

D_ч = , т (15)

где - коэффициент утилизации дедвейта, принимается в пределах 0,88-0,95, где большему значению дедвейта соответствует больший коэффициент.

Рассчитанное таким путем значение чистой грузоподъемности может приниматься одним из пределов варьирования. Если анализ эксплуатации судов на данной линии не предопределяет выбор судна максимальной грузоподъемности, то полученная грузоподъемность является верхним пределом варьирования.

Варианты по чистой грузоподъемности принимаются:

- для линий, на которых перевозятся массовые грузы (с большой партионностью) предпочтительнее суда с более высокой грузоподъемностью;

- для малой протяженности линии и низких норм грузовых работ - предпочтительнее суда меньшей грузоподъемности;

- для средней протяженности линии и норм грузовых работ - предпочтительнее суда средней грузоподъемности;

- для большой протяженности линии и высоких норм грузовых работ - соответствуют судна большей грузоподъемности.

Значения интервалов чистой грузоподъемности приведены в табл. 1 Приложения.

Установив значение чистой грузоподъемности определяются следующие характеристики судна:

- валовая грузоподъемность судна

, т (16)

- водоизмещение судна

, т (17)

Выбор и обоснование границ варьирования по скорости (технической) достаточно сложный вопрос из-за противоречивости ряда показателей - провозной способности и расхода топлива, мощности СЭУ и т.д.

Следует иметь в виду, что преимущества высокоскоростных судов наилучшим образом реализуются при больших и более высоких нормах грузовых работ. Кроме того, необходимо учитывать ценность перевозимых грузов и конкурентоспособность разрабатываемых типов судов. Выбранные скорости хода не должны быть ниже скоростей современных судов, работающих на аналогичных направлениях.

Варианты по скорости хода принимаются с интервалом 1-2 узла.

Тип СЭУ принимается для всех вариантов судов один - на основе сравнительного анализа преимуществ и недостатков каждого из них и возможностей применения в данных условиях.

Выбор типа СЭУ зависит от величины, необходимой мощности и особенностей эксплуатации судна заданной линии (ее протяженности, ледового режима, стесненности акваторий и фарватеров).

Возможными вариантами являются следующие типы СЭУ:

- малооборотный двигатель внутреннего сгорания (МЛДВС);

- среднеоборотный ДВС (СРДВС);

- многооборотный ДВС (МНДВС);

- дизельэлектрическая установка (ДЭУ);

- газовая турбина (ГТУ);

- паровая турбина (ПТУ).

СЭУ различных типов имеют неодинаковые характеристики по роду потребляемого топлива и смазки, удельному их расходу, габаритам, весу, долговечности и эксплуатационной надежности, моторесурсу, стоимости, трудоемкости обслуживания и ремонта, возможности автоматизации управления и регулирования и т.п. Конкурентоспособность различных типов СЭУ во многом определяется удельным расходом топлива на все нужды на ходу и сортами топлива, на которых работают двигатели. Данные по СЭУ для судов различных типов в зависимости от мощности приведены в табл. 2 Приложения.

Проведенные расчеты и обоснования позволяют составить таблицу вариантов типа судна для которых выполняются все последующие расчеты. Таблица вариантов принимает следующий вид:

Таблица 4

	Грузоподъемность
Тип СЭУ	Dч1			Dч2				Dч3
	Скорость хода			Скорость хода				Скорость хода
	V1	V2	V3	V1	V2	V3	V1		V2	V3