Будет ли работать высокоскоростной контейнерный транспорт?

Рисунок 2 - это первый эскиз того, как он может выглядеть (я уже вижу различные области для улучшения этого эскиза, но для иллюстративных целей это будет полезно). Фото предоставлено Martin & Ottaway, Inc.

Автор: Рик ван Хеммен - президент Martin & Ottaway, морской консалтинговой фирмы, которая специализируется на решении технических, операционных и финансовых вопросов в морской сфере. По образованию он инженер аэрокосмической и океанической промышленности и провел большую часть своей карьеры в области инженерного проектирования и криминалистики.

Previous Next

Каждые несколько лет мне вручают предложение о скоростных контейнерных перевозках. Как правило, он состоит из конструкции высокоскоростного судна, способного перемещать контейнеры с высокой скоростью и, таким образом, привлекать новый рынок, избавляясь от рынка авиационных грузов и рынка премиум-класса в океане. Иногда нас просят взглянуть на экономику для потенциальных инвесторов, и она всегда не может быть экономически жизнеспособной. Хотя с точки зрения клиента можно перемещать контейнеры немного быстрее по океану с более быстрыми судами, единственное, что имеет значение, - это более быстрое обслуживание от двери до двери. Поэтому, предлагая более быстрое обслуживание, груз должен быть ускорен по всей цепочке, или морской транспорт должен быть намного быстрее.

Есть только два способа сделать корабли быстрее; увеличьте их, чтобы воспользоваться преимуществами числовых эффектов Фруда, или установите более крупные двигатели и сжигайте больше топлива. Ни один из них не работает в бутиках высокоскоростных контейнерных транспортных систем.

Существует третий путь, и его возглавляет Китай в форме Нового шелкового пути. Здесь физическая эффективность железных дорог, а также их более высокая скорость и более короткий маршрут позволяют быстрее доставлять грузы между Китаем и Европой. Новый шелковый путь станет захватывающим событием для наблюдения. Это вполне может повлиять на перевозку больших объемов грузов между Китаем и Европой, но вряд ли оно охватит всю морскую торговлю Китай-Европа. Более того, он никогда не сможет коснуться тихоокеанской или трансатлантической торговли.

Но есть и другая технология, которая может обеспечить интересный подход к заполнению слота средней скорости.

На рисунке 1 представлен график Габриелли фон Кармана (участок GvK), который был разработан в 1950-х годах и дал очень интересное представление об эффективности перевозок. Нет необходимости углубляться в математику, но если технология оказывается самой низкой на графике для определенного диапазона скоростей, она имеет тенденцию быть наиболее эффективной.

На рисунке 1 представлен график Габриелли фон Кармана (участок GvK), который был разработан в 1950-х годах и дал очень интересное представление об эффективности перевозок. Нет необходимости углубляться в математику, но если технология оказывается самой низкой на графике для определенного диапазона скоростей, она имеет тенденцию быть наиболее эффективной. Изображение предоставлено: Martin & Ottaway, Inc.

Этот сюжет был обновлен несколько лет назад доктором Ной в Вирджинском техническом университете в качестве студенческого проекта, и в нем использовались более современные технологии, и это показывает, что мы добились небольшого прогресса в отношении кораблей (в основном, делая их больше) и самолетов (в основном путем повышения их эффективности). Это обновление графика привело к интересному наблюдению доктора Ной и меня. Если вы проводите линию только вдоль видов водного транспорта, есть еще одна линия, которая показывает ограничения на технологию водного транспорта. Я скромно назвал эту линию линией Neu van Hemmen (линия NvH). Это показывает, что если вы работаете на воде, вы можете двигаться быстрее, но вы не можете превзойти эффективность других более скоростных видов транспорта.

Между тем, для высокоскоростных контейнерных перевозок нам не нужно ехать так быстро, как самолеты, но мы хотим быть намного быстрее, чем большинство лодок, и здесь линия Gabrielli von Karman предлагает интересное предложение. На участке есть два выброса средней скорости. Скоростной поезд и что-то под названием Wing In Ground. Его часто называют WIG или Wing In Surface Effect Ship (WISES). Эти суда представляют собой самолеты-амфибии, которые действуют только вблизи поверхности под воздействием земли. По закону и правилам они считаются кораблями, но я бы назвал их самолетами, которые не могут летать так высоко. Они летают не выше, чем примерно половина размаха крыла (что делает их способными летать над всеми типами морских государств). Во время холодной войны Советы вложили значительные средства в эту концепцию, но она застопорилась во время Гласности. Интересно, что новые технологии, такие как композиты, цифровое управление полетом и гораздо лучшие двигатели, могли бы продвинуть эту концепцию вперед точно так же, как парусные суда катамаранов взорвались в производительности с восьмидесятых годов. WISES более эффективны, но медленнее, чем самолеты, и это дает возможность для высокоскоростных контейнерных перевозок.

Рисунок 2 - это первый эскиз того, как он может выглядеть (я уже вижу различные области для улучшения этого эскиза, но для иллюстративных целей это будет полезно).

В результате этой разработки была бы подготовлена полная техническая статья, но позвольте мне начать с интересной проблемы масштабирования, которая иногда возникает в корабле (или в конструкции самолета). Если вы сделаете крыло (или тримарановую перекладину) достаточно большим, вы получите тонны палубного пространства и полезного объема. Поэтому здесь я измерил крыло, чтобы вместить контейнеры, и масштабировал Мудрости с этого момента. Поскольку мне не платят за разработку, не думайте, что цифры верны, но концепция заслуживает второго взгляда.

То, что вы получаете, является интересным судном. Он будет работать в диапазоне более 100 узлов и может просто увеличить время доставки от двери до двери на определенных маршрутах, чтобы оно того стоило.

Фото предоставлено Martin & Ottaway, Inc.

Что мне действительно нравится, так это то, что он также показывает некоторые интересные операционные функции. Если вы поместите контейнеры в крыло, конструктивная конструкция фактически оптимизируется, так как большая часть груза размещается в компоненте, обеспечивающем подъемную силу. (В аэрокосмической отрасли это называется размахом крыла). После того, как вы поместите контейнеры в крыло, фюзеляж нужен только для плавания, и пространство RO / RO в фюзеляже предоставляется бесплатно. Таким образом, он становится довольно приличным комбинированным перевозчиком и может действительно воспользоваться такими вещами, как высококачественный подвижной состав или перевозка ценных грузов.

Погрузка судна проста и быстра, поскольку его можно загружать и выгружать на стандартных контейнерных терминалах с помощью стандартных контейнерных кранов, швартуя его строго к причалу. (Пока есть достаточная ширина канала)

Мудрость может быть единственным решением для более скоростного морского транспорта. Хотя дальнейшее исследование может показать, что оно имеет фатальную особенность ловушек (например, не является экономически жизнеспособным или недостаточно экологически устойчивым), оно также показывает, что, если вы начнете с концепции, имеющей реалистичный физический потенциал, у вас больше шансов на успех , Хотя ускорение обычных кораблей может не принести домой бекон, погружение в реальную физику транспорта и поиск пустых мест может привести к жизнеспособным решениям.

Даже если WISES, возможно, не преуспеет в экономичной перевозке грузов, я продолжаю думать, что там должен быть какой-то мега-миллиардер, который подумал бы, что WISES сделает яхту с суперхолодным ходом. Подумайте об этом огромном крыле с кабинами в нем, с окнами, обращенными вперед, и балконами на корме, расположенными под приподнятым крылом, когда вы отдыхаете. И все это скорость, чтобы пройти от детской площадки до детской площадки без морской болезни!

об авторе

Рик ван Хеммен является президентом Martin & Ottaway, морской консалтинговой фирмы, которая специализируется на решении технических, операционных и финансовых вопросов в морской сфере. По образованию он инженер аэрокосмической и океанической промышленности и провел большую часть своей карьеры в области инженерного проектирования и криминалистики.

Компания Maritime Reporter & Engineering News согласилась внести небольшую сумму пожертвований в организацию по своему выбору. Для этой колонки я назначаю Института Уэбба и делаю пожертвования на их музыкальный фестиваль в Вебстоке. Webbies может быть достаточно странным, чтобы заставить WISES работать. http://www.webb.edu/