|
25. Рекомендации по определению характеристик и элементов экономически эффективного судна в заказ на постройку или покупку на вторичном рынке
Надо сказать, что методы оптимизации характеристик по экономическим критериям применимы для судов (или других реальных активов в составе имущественных комплексов морских предприятий) в той мере, в которой объект оптимизации может оцениваться как имущественный комплекс предприятия.
Обычно это можно отнести к гражданскому морскому судну, если отличие свойств судна от имущественного комплекса учесть поправкой, например, дополнительно к оценке судна определять оборотные средства и учитывать их в общей модели, и если количество оптимизируемых по экономическому критерию переменных характеристик судна не слишком велико.
При дальнейшей детализации модели и при увеличении числа варьируемых характеристик выясняется, что многие из характеристик находятся в функциональной взаимосвязи, иной, чем соответствие оптимальности по экономическому критерию.
На предварительных стадиях инвестиционного проектирования после оценки оптимальных с экономической точки зрения основных характеристик судна, соответствующих лучшим значениям критерия (левая половина на схеме, рис. 25), в первом приближении требуется определить ряд зависимых характеристик и элементов для того, чтобы сформировать технические требования в заказ на постройку или покупку судна.
Зависимые характеристики судна, а также элементы можно определить на основе кораблестроительных проектных расчетов (правая половина на схеме, рис. 25) на основе анализа физических характеристик взаимодействия судна с морской средой (мореходных качеств), а также внутренних качеств конструкции судна, что обычно производится после поступления инвестиций на этапе технического проекта и не в полной мере приемлемо при разработке инвестиционного проекта.
Другими словами, левая сторона схемы на рис. 25 показывает определение характеристик судна методами оптимизации по экономическому критерию, что при проектировании именуется «внешней задачей», а правая сторона схемы – определение элементов судна с физической точки зрения, что является «внутренней задачей».
Поскольку внешняя задача (левая сторона схемы) обычно решается инвестором – судоходной компанией, которая в национальном отношении тяготеет к морским ресурсам, а внутренняя задача (правая сторона схемы) – на судостроительном предприятии, которое с наибольшей вероятностью расположено в глобальном промышленном центре Восточной Азии, то условие оптимальности характеристик судна по экономическому критерию, которое структурно показано на схеме, имеет международный характер.
На предварительных этапах проектирования для определения зависимых характеристик и элементов при формировании технических требований в заказ судна можно использовать статистические зависимости, которые приближенно отражают сложившиеся соотношения между характеристиками и элементами эффективного, мореходного и надежного судна, безопасного в эксплуатации, прочного и долговечного.
Рис. 25. Условие оптимальности характеристик судна по экономическому критерию в системе проектирования судна
В соответствии с системными принципами независимые характеристики судна, определяемые на основе оптимизации по экономическому критерию, обычно выбираются из числа следующих: водоизмещение D, водоизмещение порожнем DP, грузоподъемность PG и дедвейт DW (учитывая, что из перечисленных четырех характеристик судна обычно две или три являются зависимыми в соответствии с определенной степенью обобщения задачи), вместимость грузовых помещений судна W, валовая GRT и чистая NRT регистровая вместимость, мощность судовой силовой установки Ne, эксплуатационная скорость υS и др.
Обычно при проектной оптимизации гражданского судна в заказ по экономическому критерию варьируется от одной до трех-четырех характеристик, а в зависимости от них определяются остальные характеристики судна и элементы на основе проектных кораблестроительных расчетов или по эмпирическим (статистическим) формулам, а также на основе использования данных аналогов.
Кроме независимых характеристик, определяемых оптимизацией по экономическим критериям, для разработки технических требований в заказ судна нужно определить также зависимые характеристики и элементы, к которым обычно относят: размерения судна, включая длину по ватерлинии LW; наибольшую длину L; ширину B судна; осадку TW по грузовую ватерлинию и высоту борта H до главной палубы (то есть палубы непроницаемых поперечных переборок); а также, коэффициент общей полноты δ – отношение водоизмещения судна в единицах объема к произведению длины судна по ватерлинии, ширины и осадки по грузовую ватерлинию.
Ниже приводятся общие рекомендации по оценке характеристик и элементов в заказ для судов распространенных типов в зависимости от основных характеристик, которые предварительно определяются оптимизацией по экономическим критериям с учетом финансовых ограничений инвестора или функциональных ограничений.
Кроме этого, формулы, которые приведены в данной главе (гл. 25) для судна соответствующего типа на этапе подготовки данных, могут применяться для проверки совместимости данных или дополнительного определения отсутствующих данных судна, а также в учебных целях при выполнении практической работы – для оценки характеристик судна в учебных примерах.
Результаты данной главы получены с участием М.Б. Безугловой и М.В. Коваленко под руководством автора.
Вопросы для самопроверки
1. Применимость методов оптимизации по экономическому критерию для определения характеристик судна (или иного актива морского предприятия).
2. Зависимые характеристики и элементы судна.
3. Формирование технических требований в заказ судна (или иного актива морского предприятия).
25.1. Соотношения характеристик и элементов транспортного судна
Зависимости между характеристиками морских транспортных судов (на примерах универсального сухогрузного теплохода и судна для перевозки жидких грузов), между элементами, а также между характеристиками, с одной стороны, и элементами, с другой стороны, построены на основании статистических обобщений и отражают сложившиеся соотношения между характеристиками и элементами эффективного, мореходного и надежного судна, безопасного в эксплуатации, прочного и долговечного в той мере, в какой эти качества присущи использованным данным аналогов.DW = 0,409 × D1,063, т; |
(25.1) |
PG = 0,232× D1,051, т; |
(25.2) |
РFL = 0,0015× D1,368, т. |
(25.3) |
DW = 0,477 × D1,043, т; |
(25.4) |
PG = 0,874 × D0,919, т; |
(25.5) |
РFL = 0,0015 × D1,338, т; |
(25.6) |
W = 0,493 × D1,05, куб. м. |
(25.7) |
D = 0,583× LW1,945, т; |
(25.8) |
DP = 1,333 × LW1,501, т; |
(25.9) |
DW = 0,159 × LW2,149, т; |
(25.10) |
PG = 0,387 × LW1,81, т; |
(25.11) |
W = 0,031 × LW2,542, куб. м; |
(25.12) |
GRT = 0,192 × LW2,058; |
(25.13) |
NRT = 0,0505 × LW2,152. |
(25.14) |
D = 0,181 × LW2,255, т; |
(25.15) |
DP = 0,11 × LW2,1, т; |
(25.16) |
DW = 0,087 × LW2,334, т; |
(25.17) |
PG = 0,322 ×LW1,946, т; |
(25.18) |
W = 0,076 × LW2,385, куб. м; |
(25.19) |
GRT= 0,038 × LW2,445; |
(25.20) |
NRT = 0,023 × LW2,362. |
(25.21) |
LW / B = 2,814 × ln(LW) – 5,712; |
(25.22) |
B / TW = 0,0086 × LW + 2,535; |
(25.23) |
H / TW = 0,151 × LW 0,468; |
(25.24) |
LW / H = 8,812 × LW 0,16; |
(25.25) |
δ = 0,0016 × LW + 0,504. |
(25.26) |
LW / B = 2,013 × ln(LW) – 2,527; |
(25.27) |
B / TW = 0,469 – 0,0007 × LW; |
(25.28) |
H / TW = 0,59 × LW 0,174; |
(25.29) |
LW / H = 2,938 × LW 0,348; |
(25.30) |
δ= 0,0008 × LW + 0,689. |
(25.31) |
– для универсального сухогрузного теплохода Ne= 0,418 ×D0,957, кВт; |
(25.32) |
– для наливного судна Ne= 0,591 × D0,909, кВт. |
(25.33) |
– для универсального сухогрузного теплохода
υS = 5,795 × LW0,142, узл.; |
(25.34) |
– для наливного судна υS = 2,33 × LW0,344, узл. |
(25.35) |
– для универсального сухогрузного теплохода Ne=υS2,5×D0,5/21,6 , кВт; |
(25.36) |
– для наливного судна Ne=υS2,5×D0,5/21,9, кВт. |
(25.37) |
Вопросы для самопроверки
1. Параметрические свойства зависимых характеристик судна.
2. Оценка водоизмещения судна в заказ по уравнению баланса нагрузки в зависимости от дедвейта.
25.2. Зависимости между характеристиками и элементами промыслового судна
После определения методами оптимизации по экономическому критерию независимых характеристик в соответствии с принципами системного подхода требуется оценить остальные характеристики – зависимые, а также проектные элементы в заказ морского стального промыслового судна, поскольку при экономической оптимизации на ранних этапах проектирования промыслового судна – до поступления основных инвестиций – среди основных характеристик, если к их числу отнести водоизмещение судна D, грузоподъемность PG и дедвейт DW, обычно независимой является только одна.; |
(25.38) |
; |
(25.39) |
. |
(25.40) |
. |
(25.41) |
, куб. м / т – удельная грузовместимость; |
(25.42) |
; |
(25.43) |
; |
(25.44) |
, куб. м; |
(25.45) |
, т; |
(25.46) |
, т; |
(25.47) |
, т; |
(25.48) |
, куб. м; |
(25.49) |
; |
(25.50) |
. |
(25.51) |
– относительная длина промыслового судна в зависимости от длины LW (м) по ватерлинии ; |
(25.52) |
– относительная ширина промыслового судна ; |
(25.53) |
– высота борта H промыслового судна до главной палубы , м; |
(25.54) |
– высота борта HDпромыслового судна до верхней палубы , м; |
(25.55) |
– отношение длины LWпромыслового судна к высоте H борта до главной палубы ; |
(25.56) |
– отношение длины LWпромыслового судна к высоте HD борта до верхней палубы ; |
(25.57) |
– отношение высоты H борта до главной палубы промыслового судна к осадке TW в грузу ; |
(25.58) |
– отношение высоты HDборта до верхней палубы промыслового судна к осадке TW в грузу ; |
(25.59) |
– коэффициент общей полноты δ = 0,0016×LW + 0,504. |
(25.60) |
– мощность силовой установки Ne промыслового судна , кВт; | (25.61) |
– суммарная мощность вспомогательных двигателей Nu промыслового судна , кВт; |
(25.62) |
– формула «адмиралтейских коэффициентов» по результатам обобщения статистических данных , кВт. |
(25.63) |
, т / сут. |
(25.64) |
, узл. |
(25.65) |
Вопросы для самопроверки
1. Независимость переменной оптимизации по экономическому критерию и взаимосвязь между главными характеристиками промыслового судна: водоизмещением, грузоподъемностью и дедвейтом.
2. Дополнительное определение зависимых характеристик промыслового судна по уравнению баланса, варианты уравнения баланса промыслового судна.
3. Общие рекомендации в отношении определения зависимых характеристик гражданских судов различных типов с накоплением и использованием статистических данных.
4. Оценка характеристик и элементов для контроля со стороны инвестора за качеством постройки.
5. Применение значений зависимых характеристик и элементов гражданского судна, определяемых статистически, для оценки функционального износа и корректировок покупной цены.