Содержание к диссертации
Введение
1 . Информационная база и постановка задачи исследования 9
1.1 .Прибрежное рыболовство Вьетнама и его рыболовный флот 9
1.2.Современное состояние и тенденции развития малотоннажных рыболовных судов 21
1.3. Реконструирование характеристик зарубежных рыболовных судов 45
1.4. Вопросы методологии проектирования малотоннажных рыболовных судов 54
1.5.Цели и задачи диссертационного исследования 60
Основные результаты по главе 1 62
2. Концепция рыболовных судов наливного типа и вариации их назначения 63
2.1.Экономические аспекты обеспечения эффективности рыболовных судов 63
2.2, Основные производственные операции рыболовного судна и их функциональное обеспечение 66
2.3. Вариации назначения наливных рыболовных судов (НРС) 75
2.4. Сопоставительная оценка среднесуточной производительности НРС по вариантам их назначения 77
Основные результаты по главе 2 84
3. Разработка математической модели рыболовного судна наливного типа и его эксплуатации 85
3.1 .Основные положения моделирования НРС
3.2.Технический блок модели МНРС 86
3.3. Эксплуатационный и экономический блоки модели МНРС 95
3.4.Модель МНРС как программный продукт и ее адекватность Основные результаты по главе 3 119
4. Оптимизационные исследования характеристик НРС 120
4.1 .Постановка задачи и факторы оптимизации 120
4.2. Модель НРС при задаваемом водоизмещении судна 122
4.3. Оптимизационный выбор вариантов назначения НРС
для прибрежного рыболовства 127
4.4. Анализ влияния параметров проектирования на элементы и экономические показатели НРС 142
4.5. Оптимизация характеристик НРС для удаленных районов прибрежного рыболовства Вьетнама 148
Основные результаты по главе 4 152
5. Основные положения методики оптимизационного проектирования наливных рыболовных судов 153
5.1. Методологические аспекты оптимизационного проектирования НРС 153
5.2. Характеристика программного комплекса и практические рекомендации для пользователей 157
5.3. Вопросы модернизации действующих рыболовных судов для освоения удаленных районов прибрежного рыболовства СРВ 165
Основные результаты по главе 5 168
Заключение 170
Список литературы 173
- Вопросы методологии проектирования малотоннажных рыболовных судов
- Основные производственные операции рыболовного судна и их функциональное обеспечение
- Эксплуатационный и экономический блоки модели МНРС
- Характеристика программного комплекса и практические рекомендации для пользователей
Введение к работе
Актуальность темы.
Основу современного рыболовного флота Вьетнама до настоящего времени составляют традиционные маломерные суда (МРС), которые строятся в большом количестве и интенсивно осваивают сырьевые ресурсы в прибрежных районах исключительной экономической зоны (ИЭЗ) страны. Использование этих судов в удаленных (150-200миль) районах ИЭЗ и за ее пределами во-первых резко снижает безопасность их плавания в условиях открытого моря. Во-вторых, резко падает эффективность промысла, что обусловлено низкой технологической оснащенностью этих судов и малыми сроками хранения улова в тающем льду, принятом с берега. При неблагоприятной промысловой обстановке это вынуждает суда возвращаться в порт с незаполненными трюмами или (при продлении промысла) приводит к резкому снижению сортности доставляемого сырья.
В последние годы решению проблем проектирования МРС был посвящен ряд работ (по проектному обеспечению и экспертизе их мореходных качеств, 2010г., уточнению расчета масс и координат центра тяжести деревянных судов, 2010г., общепроектным проблемам и методике проектирования для условий Союза Мьянма, 2011г.). Отдавая должное результатам и практической направленности этих работ, отметим, что они выполнены в рамках традиционных особенностей рыболовных судов и практически не затрагивают важнейшие вопросы, связанные с повышением их эффективности за счет совершенствования технологических схем промысла, обработки и хранения улова. В данной работе для условий Вьетнама осуществлены разработки перспективных рыболовных судов новой концепции и методики их оптимизационного проектирования. В основе концепции - рыболовные суда наливного типа (НРС) с повышенной производственной (энергетической, промысловой и технологической) оснащенностью. Созданное проектно-методическое и программное обеспечение направлено на решение актуальных проблем, включенных в Программу Министерства Науки и Технологии СРВ по развитию эффективного промысла в удаленных районах прибрежного рыболовства Вьетнама.
Объект исследования - рыболовные суда наливного типа (НРС) для Вьетнама и методика технико-экономического обоснования их характеристик.
Предмет исследования – концепция, характеристики и элементы НРС и способы их проектного анализа.
Цель исследования – создание математической модели с разработкой программного и методического обеспечения для обоснования типа, характеристик и элементов НРС для удаленных районов прибрежного рыболовства Вьетнама.
Задачи исследования. Достижение поставленной цели предполагает решение ряда задач, включающих:
-анализ технико-экономических условий (ТЭУ) их эксплуатации и характеристик рыболовных судов для удаленных районах прибрежного рыболовства Вьетнама,
-разработка концепции НРС для заданных условий рыболовства Вьетнама,
- разработка математической модели для НРС и процесса его эксплуатации,
-формирование программного и методического обеспечения для задач технико-экономического обоснования характеристик и элементов НРС,
-оптимизационный анализ и графо-аналитическая проработка варианта НРС для условий удаленных районов прибрежного рыболовства Вьетнама.
Информационная база исследования.
Разрабатываемые математическая модель и методика проектирования НРС базируются на общей теории проектирования судов, системного подхода и методов оптимизации с использованием трудов В.В. Ашика, А.В. Бронникова, А.В. Букшева, А.И. Гайковича, Г.Ф. Демешко, А.И. Захарова, Л.М. Ногида, В.М. Пашина, Б.А. Царева, П.А. Шауба. В части проектирования рыболовных судов автор опирался на работы Н.Ф. Воеводина, А.И. Ракова, Н.Б. Севастьянова, Г.В. Аракельяна, М.В. Войлошникова, В.П. Иванова, С.И. Логачева, Ю.Л. Макова, Е.В. Маслюка, М.В. Набикановой, Ю.И. Нечаева, В.В. Ярисова. В работе использованы печатные издания и другие доступные материалы института «Гипрорыбфлот» (С.-Пб.) и его сотрудников (В.Е. Астахова, Э.В. Барковой, С.И. Белкина, Ю.В. Гапановича, К.С. Зайчика, Э.О. Егорова, Е.В. Каменского, В.И. Косульникова, Д.Д. Наумова, В.А. Романова и др.) по систематизации, анализу и обобщению данных по рыболовным судам и их эксплуатации, отслеживанию и формированию тенденций их развития. При сборе сведений по современным рыболовным судам Вьетнама, технико-экономическим условиям их эксплуатации использованы исследования Мая К.Ч., Нгуеа К.В., Нгуена К.М., Нгуена В.Х., Нгуена Х.А., Лвина А.С., Фама Н.Х.
Способы исследования и проектных решений.
Для решения задач, поставленных в работе, использованы методы теории проектирования судов, теории корабля и конкретные способы проектного обеспечения мореходных качеств, теории вероятностей, математического моделирования, численного математического эксперимента, оптимизации и экономического анализа.
Научная новизна и теоретическая значимость исследования.
Создана математическая модель судна нового типа (НРС) и его эксплуатации для задач оптимизационного выбора характеристик и элементов судна на ранних стадиях его проектирования. Принципы, положенные в разработку этой модели, в частности - предваряющий выбор мощности главного двигателя, что обеспечивает перевод соответствующих масс и объемов в категорию независимых величин и упрощает процесс расчетов, могут быть использованы при разработке моделей ряда судов другого назначения.
Практическая ценность работы. Выполненные исследования направлены на практическое использование разработанных математических моделей и программ в проектно-конструкторских и исследовательских организациях, что обеспечит повышение уровня технико-экономического обоснования характеристик судна и поиск наиболее эффективных решений в обеспечении промысла в отдаленных районах прибрежного рыболовства Вьетнама.
Достоверность результатов исследований базируется на выверенной исходной информации и реконструктивном анализе данных в случае их неполноты. При разработке модели и ее использовании осуществляется ее тестирование с обеспечением адекватности по исходным судам-прототипам. В ходе исследований используются апробированные функциональные зависимости и методы теории проектирования судов, математической статистики и технико-экономического анализа.
На защиту выносятся:
- концепция технологически оснащенных рыболовных судов наливного типа для Вьетнама,
- математическая модель НРС и их эксплуатации для задач технико-экономического анализа их характеристик,
- методика оптимизационного выбора характеристик и элементов НРС для удаленных районов прибрежного рыболовства Вьетнама.
Внедрение. Разработки диссертации нашли внедрение в учебном процессе БГАРФ и КГТУ при преподавании дисциплин проектного цикла и в рамках дипломного проектирования НРС.
Апробация работы. Основные материалы и результаты работы докладывались и обсуждались: в 2011г. на 12-й межвузовской научной конференции аспирантов, докторантов, соискателей и магистрантов "Научно-технические разработки в решении проблем рыбопромыслового флота и подготовки кадров", г. Калининград; в 2011-2013г.г. на международных конференциях «Морская индустрия, транспорт и логистика в странах региона Балтийского моря: новые вызовы и ответы», г Калининград;
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ, из которых 3 авторских статьи и 8 статей подготовлено в соавторстве, где доля соискателя составляет от 50 до 75%. В изданиях, рекомендованных перечнем ВАК, опубликовано 4 статьи, 2 из которых в соавторстве (доля автора - от 50 до 75%).
Объем и структура работы. Работа состоит из введения, 5 глав, заключения и приложения. Объем - 195 страниц, в том числе 42 рисунков, графиков и блок-схем, 13 страниц приложения. В списке литературы 136 наименований.
Вопросы методологии проектирования малотоннажных рыболовных судов
Морские биологические ресурсы Вьетнама богаты, разнообразны и характерны быстрой естественной воспроизводимостью. Они включают в себя более 2000 видов рыбных объектов, из которых более 130 относят к категории экономически ценных. Общее количество рыбных запасов оценивается в 4,2 млн. т. Для пяти районов вьетнамской акватории объем допустимых уловов (ОДУ) установлен в 1,67 млн.т. Районы промысла относятся к зоне экваториально-тропических муссонов. Средние температуры воздуха на юге страны меняются от 26 С в декабре до 29 в апреле, а на севере - от 15 в январе до 28 в июле. Температура воды достигает наибольшего значения в августе (до 30С), наименьшего - в феврале (в Тонкинском заливе - около 15 С).
Атмосферные явления в рассматриваемом регионе характеризуются активностью муссонов и тропических циклонов (тайфунов). Зимний муссон начинается в северной части моря в середине сентября, в средней части - во второй половине октября и в южной - в октябре. Он активен в период с ноября по январь и достигает полного развития в январе. Над северной и средней частями открытого моря его сила ветра достигает 5, а временами - до 6-7 баллов. Ветры зимнего муссона обладают большой устойчивостью и силой, что благоприятствует развитию штормового волнения и зыби. При скорости ветра более 12 м/сек волны могут достигать высоты до 7м при длине до 175м. В северной части моря повторяемость волнения в 5 баллов и более достигает 24%. Наибольшее волнение наблюдается в северной части моря, наименьшее - в южной. Летний муссон обычно слабее зимнего. Сила ветра в это время обычно не превышает 4-5 баллов, а сильная и умеренная зыбь наблюдается сравнительно редко (от 5 до 32%). Глубины в северной, юго-восточной и юго-западной частях вьетнамской морской акватории относительно невелики и характерны малым уклоном дна. Более 50% площади моря имеет глубину менее 50м [127]. Максимальные глубины достигают 100-300м.
В кратком изложении новейшая история развития рыболовства Вьетнама такова. В 60-е годы минувшего века рыбный промысел осуществлялся во внутренних водоемах или в прибрежных водах на удалении в 4- -5 миль от берега. Для этого использовались парусные деревянные лодки длиной не более 15м. Лодки строились в разных концах страны и в большом количестве отдельными мелкими рыболовецкими артелями кустарным способом по дедовским заветам. Судостроения как отрасли промышленности во Вьетнаме не существовало до 1975г. Годовой вылов составлял около 200 тыс. т. морской продукции и шел на удовлетворение внутренних потребностей страны. Определяющую роль в последующем развитии рыбохозяйственной отрасли страны сыграли ее объединение (1976г.) и решения VI съезда Коммунистической Партии Вьетнама (1986г.) о начале проведения политики всестороннего обновления. Важными политическими факторами стали введение рыночной экономики с социалистической направленностью и усиление индустриализации и модернизации в экономическом плане развития страны. На протяженном ее побережье стали открываться порты с малыми и средними коммерческими предприятиями для снабжения маломерных рыболовных судов (МРС) топливом, водой и технологическим льдом. В нескольких портах были организованы рыбоперерабатывающие предприятия. Определенное развитие получило и промысловое судостроение, благодаря чему возросло количество МРС. Часть таких судов стала строиться с соблюдением Правил, за основу которых были приняты советские Правила классификации и постройки судов, но основная их часть продолжала (и все еще продолжает) строиться кустарным способом. С 90-х годов рыбное хозяйство Вьетнама приобрело преимущественно экспортную направленность. В 2005 году объем вылова достиг 3,3 млн. тонн, в том числе 1,75 млн. тонн - в открытом море, 190 тыс. тонн - на внутренних водоемах, 1,36 млн. тонн - искусственное разведение в прибрежной акватории. По данным FAO, в 2010г. Вьетнам занимает четвёртое место в мире по экспорту рыбы и рыбной продукции. Главными экспортными партнерами являются Япония (31%), США (23%), ЕС (16%), Китай (5%). Таким образом, рыболовство во Вьетнаме превратилось в одну из ключевых отраслей народного хозяйства страны с высокими темпами ее развития. При этом рыболовный флот определен в качестве одного из основных факторов ее развития.
В настоящее время численность рыболовных судов Вьетнама составляет более 130 тысяч единиц. Основу рыболовного флота составляют небольшие деревянные самоходные и несамоходные суда кооперативов и частных рыбаков. Подавляющее их большинство ведет промысел на небольшом удалении от берега с использованием как пассивных (дрифтерный порядок, ярус, ловушки на свет, удочки), так и активных орудий лова (трал, кошельковый невод). С учетом сезонного характера промысла, на судах сочетают разные виды лова. Производительность этих судов не бывает высокой. Однако благодаря постоянному росту их численности (см. рис. 1.2, [129]) годовой вылов составил около 1млн. т., превысив допустимый (ОДУ). Соответственно снизилась производительность промысловых операций, стало отмечаться падение улова на единицу промыслового усилия (см. рис. 1.3).
Основные производственные операции рыболовного судна и их функциональное обеспечение
Под элементами судна понимают его водоизмещение, мощность и вместимость (обобщенные характеристики судна), главные размерения и характеристики формы теоретического чертежа (основные элементы), а также характеристики его комплектующего оборудования, компоновки и архитектурно-конструктивных решений [20]. Техническое задание на проектирование судна как совокупность предъявляемых к нему эксплуатационных требований (по назначению судна, его скорости, грузоподъемности, автономности и др.) конкретизирует исходные данные и саму задачу проектирования. Ее целью определяется поиск элементов, удовлетворяющих указанным в ТЗ требованиям, в том числе к качествам судна - его плавучести, ходкости, вместимости, остойчивости, непотопляемости, прочности, умеренности качки и заливаемости и прочим и безопасности в целом. В [31] такая задача рассматривается как задача теории технического проектирования судов. Использование ее специальных методов в рамках общенаучной методологии оптимизационного проектирования формирует теорию оптимизационного проектирования судов [109, 31 и др.]. Ее практическим применением является вся указанная выше совокупность вопросов ТПС. При этом и элементы судна, и его эксплуатационные характеристики выступают в качестве параметров оптимизации. Принятая критериальная характеристика нацеливает на поиск такого решения, которое (с учетом заданных ограничений) обеспечивает ей экстремальное значение. В качестве критериальной характеристики, определяющей эффективность проектного решения, принимаются соотношения между его полезным эффектом и затратами на его получение. Их величина напрямую зависит от элементов судна, расчет которых осуществляется разными способами с использованием характерного для проектирования эвристического приема аналогий. В качестве аналогов принимается тот или иной прототип (существующее судно или его проект) или их совокупность.
Становление и развитие ТПС связано со многими известными именами. Ее основы как науки заложены в трудах И.Г. Бубнова [10] и В.Л. Поздю-нина [77]. Современные представления наиболее полно отражены в общих учебниках Л.М. Ногида [70, 71 и др.], В.В. Ашика [9], А.В. Бронникова [20], а также в целом ряде изданий других авторов [26, 30, 59, 107-109 и др.]. Эти работы обеспечили теоретическую базу технического проектирования судов и заложили основы их оптимизационного проектирования. Соответственно были отработаны вопросы методологии проектирования как учения о его структуре, логической организации, методах и средствах деятельности. Эта система используемых концепций, методов и алгоритмических схем базируется на идее моделирования, питается общественной практикой и находится в постоянном развитии [17].
Методология проектирования рыболовных судов является составной частью общей методологии проектирования судов. Во второй половине минувшего века в СССР флот рыбной промышленности (ФРП) стал широким полем научно-технического творчества, развития и практического приложения теории проектирования судов. Его развитие широко рассматривалось на международном уровне, в частности - в рамках международных конференций, симпозиумов и выставок «Инрыбпром», систематически проводившихся начиная с 60-х годов.
Состояние методологии проектирования промысловых судов этого периода наиболее полно представлено в учебнике для вузов А.И. Ракова и Н.Б Севастьянова ([84], 1981г) и в монографии В.М. Пашина ([76], 1983г).
Отправной точкой его создания естественно (по принципу «проектирование от достигнутого») принимать современные эффективные суда, которые наиболее полно отвечают замыслам проектанта. В них, как правило, уже аккумулирован целый комплекс научно-технических достижений в области промыслового, рыбообрабатывающего, энергетического и прочего оборудования, оправданный практикой эксплуатации судов. Состав, характеристики и компоновка этого оборудования фактически определяют облик (концепцию) судна и его эффективность, что формируются в ходе технико-экономического анализа (ТЭА) его характеристик и элементов, осуществляемого в том или ином объеме на ранних стадиях проектирования.
Рабочим инструментом ТЭА является математическая модель судна (ММС). Практически значимая ММС представляет собой совокупность уравнений проектирования и эксплуатации судна и определяет взаимосвязь его подсистем - как между собой, так и с окружающей средой. Она разрабатывается и/или используется применительно к конкретным ТЭУ эксплуатации судна и обеспечивает возможность творческого поиска наилучших (оптимальных по заданному критерию) проектных (технических и организационных) решений. При этом отметим сугубую важность учета ТЭУ эксплуатации в формировании экономических результатов ТЭА: суда, эффективно эксплуатируемые в одних ТЭУ эксплуатации, могут быть неэффективными в других ТЭУ.
Отметим также объективную сложность задачи ТЭА. Степень сложности зависит, в частности, от уровня неопределенности, вносимой как характером задачи (поскольку уже на ранних стадиях проектирования судна необходимо предопределить его необходимые качества), так и нехваткой достаточно представительной и достоверной статистики по аналогичным объектам. Задача упрощается, если проектант обладает близкими прототипами, по которым имеется исчерпывающая проектная, эксплуатационная, статистическая информация. Такая информация доступна по отечественным судам, построенным в минувшем веке, однако часть ее со временем устаревает и теряет свою значимость. При этом существенные изменения характеристик рыболовных судов и характера их эксплуатации соответственно меняют взаимосвязь подсистем судна между собой и с внешней средой.
Математическая модель судна включает в себя технический, эксплуатационный и экономический блоки и предназначена для определения элементов судна и других его технических и экономических характеристик. Заказчик судна (а следовательно и проектант) заинтересован в получении высоких производственных и экономических показателей работы судна. Их достижение должно подкрепляться соответствующим выбором элементов судна и характеристик его комплектующего оборудования, обеспечивающих требуемые высокие показатели. Вместе с тем важнейшим условием этих решений является безусловное обеспечение требований, установленных целым рядом нормативных документов и определяющих требуемые качества судна как плавучего инженерного сооружения.
Эксплуатационный и экономический блоки модели МНРС
В соответствии с материалами главы 2, по технологическим особенностям освоения улова НРС охватывают широкий спектр судов, включающий свежьевые, морозильно-свежьевые, морозильные суда разного водоизмещения с разной степенью обработки улова и утилизации отходов. Формирование концепции НРС применительно к конкретным технико-экономическим условиям (ТЭУ) его эксплуатации предполагает технико-экономический анализ (ТЭА) его эксплуатационных характеристик и элементов с использованием соответствующей математической модели судна. Данная глава посвящена разработке модели наливного рыболовного судна (МНРС), в которой учтены особенности назначения и эксплуатации НРС. В плане структуры модели она может быть условно представлена своими составными блоками -техническим, эксплуатационным и экономическим. Технический блок формирует элементы судна. Эксплуатационный блок отслеживает бюджет времени рейса судна и поставляет информацию, необходимую для выполнения технических и экономических расчетов.
В основу МНРС положим принципы, сформированные в [31] для моделей традиционных рыболовных судов. Применительно к поставленной задаче они заключаются в целостном и детализированном представлении судна с использованием в проектных расчетах обобщенных статистических зависимостей. В качестве прототипов привлекаются современные суда, которые наиболее полно отвечают замыслам проектанта и уже аккумулируют определенный комплекс научно-технических достижений и соответствующих проектных нормативов. Индивидуальные особенности прототипа учитываются в ходе выполнения расчетов при автоматизированной настройке модели на исходное судно, отслеживающей и исключающей невязку расчетных и фактических значений его основных элементов. При этих условиях обеспечивается возможность корректного поиска лучших проектных и организационных решений, адекватных тем изменениям технического задания (ТЗ) проекта, которые внесены (в сравнении с исходным судном) в его эксплуатационные характеристики и ТЭУ промысла.
В свете материалов, рассмотренных в предыдущих главах данной работы, в техническом блоке модели НРС учтены следующие особенности поставленной задачи:
Л. Промысловые возможности рыболовного судна при конкретном состоянии сырьевой базы в значительной степени определяются мощностью главных двигателей Ыгд, кВт. Поэтому целесообразен предваряющий выбор их вариантов. В уравнениях проектирования это обеспечивает перевод соответствующих масс и объемов в категорию независимых величин, что существенно упрощает разработку ММС и повышает точность ее расчетов.
Производственные помещения малотоннажного рыболовного судна, формирующие его размеры, размещаются в пределах основного корпуса. Это определяет целесообразность составления уравнения вместимости применительно к основному корпусу, что также упрощает расчеты элементов судна без потерь в их точности.
Из приведенных в (3.1) уравнений первое и второе (п.п. 1 и 2) представляют собой уравнение масс и плавучести. Составляющие нагрузки судна Р, приведены в табл. 3.2.1, гдер, - значения измерителей масс, а СрГ коэффициенты изменения (и/или принятия новых технических решений). Составляющие Нагрузки судна Таблица 3.2. N Статьи нагрузки, т Функциональные зависимости Примечания
В качестве уравнения остойчивости (п. 4) принимается выражение для относительной метацентрической высоты hb=h/B. Как показали исследования [53], ее значения при В/Н 2.2 зависят от отношения Н/Т и в первом приближении определяется как hb=0,2(1.9-H/T) (см. раздел 1.1 и формулу (1.2)).
Параметры, используемые при решении системы уравнений проектирования, приведены в п.5 системы (1). Их значения назначаются проектантом или определяются по соответствующим статистическим формулам.
Исходными данными для выполнения проектных расчетов (см. блок-схему на рис. 3.2.1) являются характеристики используемого прототипа (блоки 1-2) и значения характеристик ТЗ проекта (блок 3).
Выполнение корректных вариационных расчетов для задач ТЭА характеристик судна предполагает адекватность модели. Одним из основных условий адекватности является выполнение условия: решение представленной системы уравнений, осуществляемое для ТЗ исходного судна (прототипа), должно доставлять элементы этого судна. Обеспечение этого условия требует использования в расчетах дополнительных параметров прототипа в части масс, объемов, оборудования судна и его общей компоновки, характеризующих его особенности.
Характеристика программного комплекса и практические рекомендации для пользователей
В начальной части программы (п.1 табл. 3.4.1) приведены технические и эксплуатационные характеристики этого судна и ТЭУ его эксплуатации (см. разделы 2.4, 3.2 и 3.3 данной работы). Это позволяет автоматизировано осуществлять расчеты массовых, объемных, энергетических и ресурсных измерителей этого судна и ряда других его коэффициентов (см. табл. 3.2.3), которые далее будут использованы в расчетах проектируемого судна. В начальной части программы (п.1 табл.3.4.1) для исходного судна выполняются также расчеты бюджета времени рейса (в соответствии с табл. 3.3.1), среднесуточной производительности (табл. 3.3.2), эксплуатационных затрат и экономических показателей (табл. 3.3.3).
С учетом изложенного необходимо отметить, что исходное судно-прототип может рассматриваться в качестве варианта проекта или конкретного судна, виртуально направляемого в заданный район промысла. Результаты выполненных расчетов являются основанием для его экономической экспертизы и соответствующего заключения о целесообразности эксплуатации в этих ТЭУ. Сопоставление данных по группе судов и/или их проектов позволяет выделить те варианты судов, которые в заданных ТЭУ их эксплуатации наиболее эффективны. Таким образом, первый раздел программы МНРС попутно позволяет решать отмеченные ранее (см. раздел 3.3) задачи осуществления экономической экспертизы действующих судов и их проектов в заданных ТЭУ их эксплуатации, а также задачи расстановки флота и его пополнения из числа действующих судов и/или их проектов.
Выполнение проектных расчетов предполагает формирование и занесение в программу характеристик технического задания (ТЗ) проектируемого судна и соответствующих изменений ТЭУ его эксплуатации (см. п. 2 табл. 3.4.1). В этом пункте программы, с использованием коэффициента утилизации водоизмещения по его грузоподъемности, задается начальное значение водоизмещения проектируемого судна (D Pg/rjgro) и выполняются проектные расчеты элементов и технических характеристик проектируемого судна в соответствии с таблицами 3.2.1, 3.2.2, 3.2.4 и блоком 4 на рис. 3.2.1. Одновременно осуществляются расчеты эксплуатационного и экономического блоков программы (см. табл. 3.3.1-3.3.3). Эти расчеты имеют итерационный характер и завершаются при решении уравнения масс (см. блок 5 на рис. 3.2.1 и раздел 3.2), когда разница значений расчетного и заданного водоизмещении принимает незначимое значение (dD=Dr-D-M)).
Далее в п. 3 программы представляются полученные размерения проектируемого судна, а в п. 4 - основные экономические показатели его эксплуатации. Дополнительно в п. 5 приводится ряд технических характеристик, которые могут быть использованы при формировании рекомендаций по корректировке ТЗ проекта, направленных на повышение эффективности эксплуатации проектируемого судна.
Приведем ряд комментариев, представляющих интерес по результатам выполненных расчетов. Прежде всего отметим адекватность представленной математической модели рыболовного судна и его эксплуатации. Действительно, расчетные значения полученных проектных элементов судна в полной мере соответствуют элементам исходного судна-прототипа (см.п. 4 табл. 3.4.1). Такое же соответствие имеет место и по отношению к экономическим показателям работы судов в идентичных ТЭУ их эксплуатации (см. п.п. 5.и 1 табл. 3.4.1). Важным моментом в части обеспечения адекватности модели является то, что при ее разработке использованы функциональные зависимости и алгоритмы, которые апробированы и выверены в рамках теории проектирования судов.
Расчеты n.l программы по определению дополнительных параметров прототипа, характеризующих его особенности и используемых для обеспечения адекватности модели (см. раздел 3.2), показали следующее:
Измерители запаса водоизмещения порожнем pzdpo, дополнительного дедвейта pzdwo и коэффициента неиспользуемых объемов ксо не выходят за рекомендованные в [ИВЩ пределы в 5% и составляют соответственно 0.014, 5.747/103 и 1.775/103. Это свидетельствует, с одной стороны, о необходимом соответствии принятых статистических зависимостей для составляющих уравнений масс и вместимости исходного судна, а с другой стороны - о свойственных для российского промыслового судостроения массово-габаритных характеристиках комплектующего оборудования судов и их компоновки;
У исходного судна обращает на себя внимание высокое для современных судов значение для коэффициента расхода топлива С #0=1.851 при среднестатистических его значениях, близких к 1. Основным объяснением этому является морально устаревший двигатель этого судна постройки начала 70-х годов прошлого века. При принятых (и значительно возросших) современных ценах на топливо (С9,=500$США/Т) и промысле низкорентабельных объектов лова (их стоимость принята С5ИД5/=600$С1ПА/Т), это привело в данных расчетах к отрицательным результатам экономической эффективности судна (Fkap -21.95). При этом отметим, что в настоящее время низкая эффективность промысла характерна для МРТК «Балтика» и что для обеспечения прибрежного промысла на этих судах в ИЭЗ Калининградской области России рыбаки получают соответствующие государственные субсидии, компенсирующие их затраты на горюче-смазочные материалы.
Свой вклад в снижение эффективности судна в заданных ТЭУ его эксплуатации внесла также техническая несбалансированность значений грузоподъемности судна и его автономности по топливу. Она отражается значением коэффициента загрузки рыбных трюмов судна по результатам рейса, составившим Kzagro=0.90l (т.е -90%). О необходимости достижения сбалансированности указанных характеристик отмечалось в разделе 3.3 данной работы;
При эксплуатации рыболовные суда стремятся полностью загрузить трюмы рыбной продукции, увеличивая время на лову и уменьшая тем самым значение коэффициента запаса топлива при снятии с промысла. Допустимое значение этого коэффициента, определенное в данном примере программой, составляет Kzapr= 0,202. Вместе с тем, в практике проектных расчетов его значение принимается зачастую неоправданно завышенным и составляющим 0.4-0.6, как это принято в табл. 3.4.1 (Kzapo-0,5).
Далее в данном разделе, посвященном иллюстрации работы и возможностей математической модели МНРС и ее программного обеспечения, приведем пример расчета элементов и характеристик нового (проектируемого) рыболовного судна наливного типа (см. табл. 3.4.2). В качестве исходного судна, как и в предыдущем примере (табл. 3.4.1) примем МРТК «Балтика». Использование того же прототипа и тех же ТЭУ промысла повторяет п.1 программы, поэтому он в табл. 3.4.2 не приводится.
