Основные показатели судна-прототипа
Типа
Грузовой теплоход — это универсальный сухогруз, предназначенный для перевозки навалочных, генеральных грузов и контейнеров, которые постепенно заменят грузовые теплоходы типа «Волго-Дон». Грузоподъемность судов проекта RSD 44 составит 5,5 тыс. тонн — это на 500 тонн больше, чем у «Волго-Дона». Небольшая высота теплохода — 5,4 метра — позволит сухогрузу проходить под мостами на реках России без их розводки.
Принципиальный вид грузового теплохода показан на рисунке 2.1. Фотография грузового теплохода показана на рисунке 2.2.
Рисунок 2.1 Грузовой теплоход
Грузовые теплоходы составляют 47% от дедвейта флота судов для перевозки генеральных грузов. На 1 января 2000 г. мировой флот грузовых теплоходов насчитывал 13650 судов суммарным дедвейтом 76,1 млн. т, из них однопалубных было 8634 суммарным дедвейтом 40,8 млн. т, а многопалубных - 5018 суммарным дедвейтом 35,3 млн. т. Средний возраст грузовых теплоходов составляет чуть более 21 года. Учитывая, что срок службы таких судов не превышает 25-30 лет, следует в недалеком будущем ожидать списания около 4700 судов этого типа, или около 35% существующего флота.
Основными странами-владельцами грузовых теплоходов являются Панама, Багамы, Кипр, Мальта, Либерия.
Им принадлежит около 35% тоннажа флота теплоходов. Это страны так называемого «дешевого» флага, поэтому весьма сложно определить истинного владельца этих судов.
Рисунок 2.2 Грузовой теплоход для смешанных перевозок река-море. Пр. 19610
Универсальность таких судов по роду перевозимого сухого груза обеспечит их существование еще длительное время. Однако потребность в новых судах данного типа и объемы их строительства будут относительно небольшими.
Традиционными строителями грузовых теплоходов являются Китай, Нидерланды, Япония, Германия. В последние годы к ним присоединились Румыния, Словакия, Турция и Иран. В перечисленных странах сосредоточено почти 80% имевшихся на начало 2000 г. в портфеле заказов грузовых теплоходов.
Многопалубные грузовые теплоходы, как было сказано ранее, по степенно списываются и заменяются однопалубными, поэтому именно они представляют интерес с точки зрения анализа перспектив развития грузовых теплоходов.
Анализ данных показывает, что наиболее устойчивым спросом на мировом рынке грузовых теплоходов пользуются суда дедвейтом 2-5 и 5-10 тыс. т. За последние 10 лет количество заказанных судов этих дедвейтных групп составляет 80-90% общего заказа на грузовые теплоходы. Примерно такова же их доля в общем, объеме строительства судов рассматриваемого типа.
Предпочтение, отдаваемое судовладельцами относительно небольшим по размерам судам, объясняется спецификой их использования на перевозках разнообразных груза относительно небольшой партионности, когда эксплуатировать, специализированны по роду груза суда экономически не выгодно.
Наиболее стабильна во флоте группа судов дедвейтом 5-10 тыс. т. Объем их строительства в 70-е годы достигал 150 единиц в год. Во второй половине 80-х годов строительство сократилось до 15-20 судов в год, что объяснялось насыщением рынка судами указанного дедвейта. В 90-е годы в связи с достижением большой группы таких судов предельных сроков эксплуатации и началом их массового списания резко возрос интерес судовладельцев к грузовым теплоходам дедвейтом 5-10 тыс. т. В портфеле заказов эта группа является наибольшей (45% по количеству заказанных судов и более 35% по дедвейту).
75% однопалубных грузовых теплоходов имеют дедвейт до 5000 т, их средний возраст составляет 20,5 лет. Грузовые теплоходы дедвейтом до 5000 т большей частью работают на прибрежных линиях, поэтому многие из них имеют специфические особенности, связанные с конкретными условиями эксплуатации.
Большой объем списания ожидается и у судов дедвейтом 10-15 тыс. т. Как показал анализ строительства судов этой дедвейтной группы, ежегодный объем постройки за последние годы непрерывно сокращался примерно от 130 судов в конце 60-х годов до 2-6 судов в последних пять лет. Это объясняется перетоком грузов, перевозимых ранее такими судами, на суда большего дедвейта, в частности, на суда дедвейтной группы 15-25 тыс. т, обеспечивавших перевозку с меньшими удельными затратами. Сказанное подтверждается сравнением объемов строительства судов той и другой групп и заказов на них. Если в конце 60-х годов судов тоннажной группы 15-25 тыс. т строилось в четыре раза меньше, чем судов дедвейтом 10-15 тыс. т, то в последние пять лет, наоборот, судов дедвейтом 15-25 тыс. т строилось в четыре раза больше, чем судов тоннажем 10-15 тыс. т. Поэтому группа грузовых теплоходов дедвейтом 10-15 тыс. т вряд ли является перспективной для получения заказа на строительство в ближайшие 5-10 лет. Более перспективны с этой точки зрения суда дедвейтной группы 15-25 тыс. т. Их доля в портфеле заказов составляет по количеству 17% и по дедвейту примерно 40%.
Таким образом, после 2000 г. целесообразно ориентироваться на возможность получения заказов, на постройку грузовых теплоходов дедвейтом 5-10 и 15-25 тыс. т, которые будут пользоваться устойчивым спросом на мировом рынке.
3 Подбор и анализ судна-прототипа
В качестве прототипа будет использоваться судно проекта «С-17» [2] сухогрузный теплоход DW 4700 т.
Определение критерий погоды
Остойчивость по критериям погоды считается достаточной, если площадь b на диаграмме статической остойчивости (работа восстанавливающего момента больше или равна площади а, работы кренящего момента).
Для определения площадей a и b необходимо воспользоваться диаграммой статической остойчивости (рисунок 6.1).
При этом считается, что судно находится под действием ветра на постоянной скорости направленной перпендикулярно ДП, которой соответствует плечо ветрового кренящего момента приложенного статически.
Плечи этого момента вычисляются по формуле:
,
где 
- условное давление ветра в Па, определение по «Правилам».
= 252 Па;
- площадь парусности в м2;
- аппликата центра парусности, отсчитываемая от точки соответствующей осадке на мидале.
Определение площади и центра парусности введем в таблице 6.2 с использованием рисунка 6.1.
Таблица 6.2 «Определение площади и центра парусности»
| №п/п | Наименование | Площадь Si, м2 | Отстояние от условной оси zi, м | Статический момент Si zi, м3 |
| Надводный борт | 166,8 | 0,985 | 164,3 | |
| Бас с фальшбортом | 37,8 | 3,719 | 140,5 | |
| Ют с фальшбортом | 3,719 | 208,3 | ||
| Надстройка | ||||
| Рубка | 12,8 | 204,8 | ||
| Сумма | 348,6 | |||
| Остальные суммы | 17,43 | 129,4 | ||
| Итого |
S=L 
F=L (H - T)=84,7 (7,291 - 5,322) = 166,8 м2
Тогда с учетом (6.1) считаем плечо 
Кроме ветра действующего статичести судно подвергается действию шквального ветра с плечом кренящего момента 
.
Амплитуда качки определяется по формуле [1]:
S – безразмерный множитель, определяемый в зависимости от района плавания и периода качки.
6.4 Параметры диаграммы
Судно признается остойчивым если выполняется условие приведенное в таблице 6.3 «Параметры остойчивости».
Таблица 6.3 «Параметры остойчивости»
| № п/п | Параметры | Требуемое значение | Значение для проектируемого судна |
| Максимальное плечо диаграммы статической остойчивости |  0,25 м | 0,67 м | |
| Угол крена при максимальном плече статической остойчивости |  |  | |
Площадь по кривой восстанавливающих моментов до угла крена  | 0,055 м рад | 0,196 м рад | |
Площадь по кривой восстанавливающих моментов до угла крена  | 0,09 м рад | 0,306 м рад | |
Площадь под кривой восстанавливающих моментов между углами крена в  и в  | 0,03 м рад | 0,11 м рад | |
| Угол заката диаграммы |  |  | |
| Критерий погоды | 1 | 2,162 | |
| Метацентрическая высота | 0,15 м | 1,787м | |
Параметр  |  | 0,09 | |
Параметр  |  | 2,67 |
Если при проверки остойчивости оказалось, что 
или 
превышают нормированные значения, то остойчивость необходимо проверить по критерию ускорения.
Критерий ускорения
Остойчивость по критерию ускорения считается приемлемой, если в рассматриваемом состоянии нагрузки расчетное значение не превышает допустимого значения:
,
где 
- расчетное ускорение в долях от g
,
где с – инерционный коэффициент.
с=0,398
=1
Анализ результатов
На основании таблицы 6.3 и критерия ускорения можно сделать вывод, что проектируемое судно считается остойчивым.
Список литературы
1. Российский морской регистр судоходства. Правила классификации постройки судна.
2. В.А. Зуев, Н.В. Калинина, Ю.И. Рабазов. Выбор основных характеристик морских транспортных судов на начальных стадиях проектирования. – Н. Новгород, 2007 г.
Типа
Грузовой теплоход — это универсальный сухогруз, предназначенный для перевозки навалочных, генеральных грузов и контейнеров, которые постепенно заменят грузовые теплоходы типа «Волго-Дон». Грузоподъемность судов проекта RSD 44 составит 5,5 тыс. тонн — это на 500 тонн больше, чем у «Волго-Дона». Небольшая высота теплохода — 5,4 метра — позволит сухогрузу проходить под мостами на реках России без их розводки.
Принципиальный вид грузового теплохода показан на рисунке 2.1. Фотография грузового теплохода показана на рисунке 2.2.
Рисунок 2.1 Грузовой теплоход
Грузовые теплоходы составляют 47% от дедвейта флота судов для перевозки генеральных грузов. На 1 января 2000 г. мировой флот грузовых теплоходов насчитывал 13650 судов суммарным дедвейтом 76,1 млн. т, из них однопалубных было 8634 суммарным дедвейтом 40,8 млн. т, а многопалубных - 5018 суммарным дедвейтом 35,3 млн. т. Средний возраст грузовых теплоходов составляет чуть более 21 года. Учитывая, что срок службы таких судов не превышает 25-30 лет, следует в недалеком будущем ожидать списания около 4700 судов этого типа, или около 35% существующего флота.
Основными странами-владельцами грузовых теплоходов являются Панама, Багамы, Кипр, Мальта, Либерия.
Им принадлежит около 35% тоннажа флота теплоходов. Это страны так называемого «дешевого» флага, поэтому весьма сложно определить истинного владельца этих судов.
Рисунок 2.2 Грузовой теплоход для смешанных перевозок река-море. Пр. 19610
Универсальность таких судов по роду перевозимого сухого груза обеспечит их существование еще длительное время. Однако потребность в новых судах данного типа и объемы их строительства будут относительно небольшими.
Традиционными строителями грузовых теплоходов являются Китай, Нидерланды, Япония, Германия. В последние годы к ним присоединились Румыния, Словакия, Турция и Иран. В перечисленных странах сосредоточено почти 80% имевшихся на начало 2000 г. в портфеле заказов грузовых теплоходов.
Многопалубные грузовые теплоходы, как было сказано ранее, по степенно списываются и заменяются однопалубными, поэтому именно они представляют интерес с точки зрения анализа перспектив развития грузовых теплоходов.
Анализ данных показывает, что наиболее устойчивым спросом на мировом рынке грузовых теплоходов пользуются суда дедвейтом 2-5 и 5-10 тыс. т. За последние 10 лет количество заказанных судов этих дедвейтных групп составляет 80-90% общего заказа на грузовые теплоходы. Примерно такова же их доля в общем, объеме строительства судов рассматриваемого типа.
Предпочтение, отдаваемое судовладельцами относительно небольшим по размерам судам, объясняется спецификой их использования на перевозках разнообразных груза относительно небольшой партионности, когда эксплуатировать, специализированны по роду груза суда экономически не выгодно.
Наиболее стабильна во флоте группа судов дедвейтом 5-10 тыс. т. Объем их строительства в 70-е годы достигал 150 единиц в год. Во второй половине 80-х годов строительство сократилось до 15-20 судов в год, что объяснялось насыщением рынка судами указанного дедвейта. В 90-е годы в связи с достижением большой группы таких судов предельных сроков эксплуатации и началом их массового списания резко возрос интерес судовладельцев к грузовым теплоходам дедвейтом 5-10 тыс. т. В портфеле заказов эта группа является наибольшей (45% по количеству заказанных судов и более 35% по дедвейту).
75% однопалубных грузовых теплоходов имеют дедвейт до 5000 т, их средний возраст составляет 20,5 лет. Грузовые теплоходы дедвейтом до 5000 т большей частью работают на прибрежных линиях, поэтому многие из них имеют специфические особенности, связанные с конкретными условиями эксплуатации.
Большой объем списания ожидается и у судов дедвейтом 10-15 тыс. т. Как показал анализ строительства судов этой дедвейтной группы, ежегодный объем постройки за последние годы непрерывно сокращался примерно от 130 судов в конце 60-х годов до 2-6 судов в последних пять лет. Это объясняется перетоком грузов, перевозимых ранее такими судами, на суда большего дедвейта, в частности, на суда дедвейтной группы 15-25 тыс. т, обеспечивавших перевозку с меньшими удельными затратами. Сказанное подтверждается сравнением объемов строительства судов той и другой групп и заказов на них. Если в конце 60-х годов судов тоннажной группы 15-25 тыс. т строилось в четыре раза меньше, чем судов дедвейтом 10-15 тыс. т, то в последние пять лет, наоборот, судов дедвейтом 15-25 тыс. т строилось в четыре раза больше, чем судов тоннажем 10-15 тыс. т. Поэтому группа грузовых теплоходов дедвейтом 10-15 тыс. т вряд ли является перспективной для получения заказа на строительство в ближайшие 5-10 лет. Более перспективны с этой точки зрения суда дедвейтной группы 15-25 тыс. т. Их доля в портфеле заказов составляет по количеству 17% и по дедвейту примерно 40%.
Таким образом, после 2000 г. целесообразно ориентироваться на возможность получения заказов, на постройку грузовых теплоходов дедвейтом 5-10 и 15-25 тыс. т, которые будут пользоваться устойчивым спросом на мировом рынке.
3 Подбор и анализ судна-прототипа
В качестве прототипа будет использоваться судно проекта «С-17» [2] сухогрузный теплоход DW 4700 т.
Основные показатели судна-прототипа
Тип судна - сухогрузный теплоход DW 4700 т.
Назначение - Перевозка навалочных грузив, в том числе зерна; рулонов стали массой 45 тонн; генеральных грузов; 20 и 40-футовых контейнеров международного стандарта.
Главные размерения и основные характеристики.
Длина судна – 95,4 м.
Ширина судна – 16 м.
Высота борта – 8,2 м.
Осадка – 6,0 м.
Дедвейт – 4700 т.
Водоизмещение – 7134 т.
Автономность – 12 сут.
Скорость – 12 узл.
Экипаж – 12 чел.
Коэффициент общей полноты - 0,76.
Вместимость грузового трюма – 6170 м3.
Вместимость специального трюма – 90 м3.
Контейнеровместимость (20фт) – 274 шт.
- в том числе рефрижераторных – 20 шт.