2.8. Выбор оптимального варианта

Сравнительная оценка исследуемых вариантов проектируемого судна производится по полученным эксплуатационно-экономическим показателям, приведенным в таблице 9 и изображенным на графиках 10-18. При этом все показатели делятся на основные и дополнительные.

К основным относят:

- приведенные затраты;

- эффективность капитальных вложений;

- срок окупаемости.

Для всестороннего обоснования выбранного варианта используются такие дополнительные показатели, как:

- чистая валютная выручка;

- интенсивность валютных поступлений;

- общий финансовый результат;

- себестоимость перевозки 1 тонны груза и т.д.

Выбираемый вариант должен обязательно иметь преимущества по основным показателям и иметь срок окупаемости меньше нормативного.

При равенстве приведенных затрат в качестве наилучшего, как правило, обосновывается вариант с более высокой скоростью хода, большей грузоподъемностью судна и другим характеристикам.

2.9. Расчет главных размерений выбранного типа судна

Расчет главных размерений выбранного типа судна производится по методической разработке кафедры архитектуры корабля ОИИМФа.

Исходные данные:

1. Конструктивный тип судна

2. Чистая грузоподъемность судна

3. Дедвейт судна

4. Удельная грузовместимость судна

5. Сдаточная скорость судна

6. Коэффициент утилизации водоизмещения судна

Рассматривается шесть вариантов главных размерений – два по коэффициенту общей полноты водоизмещения и при трех вариантах соотношений длины к ширине судна ( ).

Рассмотрим расчетную схему по одному варианту.

1. Осадка судна в грузу – (принимается по прототипу)

2. Коэффициент общей полноты определяется по формуле:

, (116)

= + 0,003. (117)

где - сдаточная скорость судна (уз.), - дедвейт судна второго приближения (т).

3. Варианты соотношения принимаются по прототипам для данного водоизмещения, т.е. наименьшее и наибольшее значение . Далее определяется среднее арифметическое соотношений по формуле:

. (118)

где - наименьшая длина судна-прототипа (м), - наибольшая длина судна-прототипа (м), В – ширина судна-прототипа (м).

4. Ширина судна определяется по формуле:

, (119)

где - плотность морской воды. Принимается , - коэффициент общей полноты (в формулу подставляются поочередно - ), - варианты соотношений длины судна к ширине (в формулу подставляются поочередно - ), - осадка судна-прототипа в грузу (м).

5. Длина судна определяется по формуле:

L_i = x_i · В_i . (120)

6. Коэффициент полноты миделя определяется по формуле:

β_i = 0,9 + 0,1 . (121)

7. Коэффициент продольной остроты определяется по формуле:

. (122)

8. Коэффициент полноты грузовой ватерлинии определяется по формуле:

α_i = 0,744 + 0,3. (123)

9. Коэффициент вертикальной остроты определяется по формуле:

. (124)

10. Полный объем трюмов определяется по формуле:

W' = ·K'_, (125)

где К' – коэффициент учитывающий потери объема, на выбор принимается для насыпных грузов К' = 1,03; для штучных грузов К' = 1,10; - удельная грузовместимость (м³/т), - чистая грузоподъемность судна (т).

11. Высота борта судна по полезной вместимости определяется по формуле:

, (126)

, (127)

где l_м – длина машинного отделения (м), определяется по прил. 5; h – высота двойного дна (м), определяется по прил. 5.

Коэффициенты К₂ и К₃ определяются из следующих соображений:

а) для судов с минимальным бортом: К₂ = 0,95·α + 0,05;

б) для судов со сплошной надстройкой: К₂ = 0,96·α + 0,05;

в) для судов с СЭУ в корме: К₃ = 0,6;

г) для судов с СЭУ в средней части: К₃ = 1,0.

12. Высота борта по правилу о грузовой марке Регистра России определяется по формуле:

, (128)

где К – коэффициент, зависящий от длины судна, определяется по прил. 5.

Примечание:

1. Величина Н_г.м. измеряется:

а) для судов с минимальным надводным бортом – по верхнюю непрерывную палубу;

б) для судов со сплошной надстройкой – по вторую сверху палубу.

Высота борта по правилу о грузовой марке Регистра России для судов со сплошной надстройкой определяется по формуле:

Н^' _г.м. = Н_г.м. + ΔН, (129)

где ΔН – высота сплошной надстройки, которая принимается ΔН = 2,4-2,8 м.

2. Из двух полученных значений высоты борта Н_w и Н_г.м или Н^' _г.м окончательно принимается наибольшая по величине.

13. Начальная метацентрическая высота определяется по формуле:

h = ρ – (Z_д – Z_с), (130)

где ρ – метацентрический радиус, Z_c – отстояние центра величины над килем, Z_д – отстояние центра тяжести груженного судна от киля.

Метацентрический радиус определяется по формуле:

, (131)

где - коэффициент полноты грузовой ватерлинии.

Отстояние центра величины над килем определяется по формуле:

, (132)

Отстояние центра тяжести груженного судна от киля определяется по формуле:

Z_д = К·Н. (133)

где К – коэффициент, зависящий от длины судна, определяется по прил. 5.

14. Период собственных колебаний судна определяется по формуле:

. (134)

15. Относительная скорость судна определяется по формуле:

. (135)

16. Соотношение главных размерений определяются:

а) отношение осадки судна к ширине: ; (136)

б) отношение длины судна к высоте борта: ; (137)

в) отношение ширины судна к высоте борта: ; (138)

г) отношение высоты борта к осадке: . (139)

Результаты расчетов по вариантам сводятся в общую табл. 9.

Таблица 9

Размерения судна

Показатели	Относительная осадка
	δ1			δ2
	х1	х2	х3	х1	х2	х3
Т L B H β φ ψ h L:B T:B B:H T:H

Выбор оптимального варианта соотношений главных размерений производителя с учетом:

а) достижения допустимого значения начальной остойчивости:

0,15≤ h ≤ 0,75

Примечание:

а) для углевозов и нефтеналивных судов допустимый вариант выбирается по периоду качки;

б) период качки τ для всех судов должен быть больше периода волны для бассейна, где судно будет эксплуатироваться (прил. 5);

в) с увеличением относительной скорости для быстроходных судов (10-20 узлов) уменьшается расчетная мощность СЭУ, но увеличивается строительная стоимость судна, так как увеличивается его длина;

г) соотношения главных размерений должны находиться в устанавливаемых пределах:

1) L:Н = 9 - 14 - для обычных судов;

L:Н = 10 - 24 - для судов, плавающих в закрытых, спокойных бассейнах;

2) B:H ≤ 2В ≤ 0,1L + 6 - для обычных судов;

B:H ≤ 3,5 - для судов, плавающих в закрытых бассейнах;

3) T:B = 0,38 - 0,44 - для обычных судов;

T:B = 0,45 - 0,52 - для судов, перевозящих тяжелые грузы;

T:B = 0,28 - 0,38 - для судов с ограниченной осадкой.