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高速货船发展趋势

以下是我应国际港口协会邀请于1996年在西班牙阿尔赫西拉斯举行的专题介绍。

Introduction

谢谢。下午好。感谢今天能向诸位做演讲这个机会。我将讨论货船设计的趋势。我将特别强调提高船舶航速和船舶尺寸的趋势。

关于船舶趋势的大多数介绍涉及一个模糊的统计数字,许多谁是建设什么,什么是出售?正在建设什么?我发现这种报告很有趣,但对我更有趣的是理解为什么。为什么在设计船舶方面采取了某些行动?在今天的演讲中,我肯定会谈论什么是可能的,但更重要的是我会谈论为什么会探讨这些可能性。

对海洋趋势感兴趣的人必须对世界经济形势保持敏锐的警惕。世界经济形势为我们提供了了解船舶设计和这将会发生的工具。我应该强调,我是一名工程师,而不是经济学家。我的意图是谈论船舶技术。经济学为我提供了一个工具,了解哪些技术可能性我应该从我的工具袋拿出来,并适用于我的客户服务。

我也会说很多,不仅在货船,也在渡轮,甚至一个小的邮轮上,因为,事实上,它是所有类型的船舶影响我们的港口。

我将首先讨论什么是可能的。我有什么技术工具?我会介绍先进的船舶类型。我不会细述传统的船舶类型,因为我们大家都很了解它们。在演讲的第二部分,我将详述船舶发展的“为什么”,快速航运的经济性:为什么船舶会变得更快?

一旦我们理解了经济学的大体规则,那么我就可以指出今天在经济学和造船方面的活动。然后,我将提出一些指标,以便在其他会议和出版物方面找到更多的信息。

什么是可能的?介绍先进的船舶概念

先进的船只是军事衍生的

我认为首先要理解的一点是,先进的船舶技术是全球军事紧张局势变化的产物。事实上,先进船只是我们和平红利的一部分。许多军事研究发展了他们的基本概念,发展了术语,发展了先进船体类型和分系统。现在我们看到那些概念可用于商业应用。

支持三角

最强大的概念之一是描述不同等级的高级船舶的工具。此工具称为悬架三角。悬挂三角形的三个角指示三种不同的支撑船的方式。第一个角是“浮力”,阿基米德支撑——古典支撑——漂浮的船。而且,事实上在我浮力支撑列表的顶端,我有传统的单船体船。但有其他的浮力支撑的船只,双体船浮标,甚至异乎寻常的双体船,如波浪穿穿孔双体船,一项澳大利亚的发展成果。即使是具有异国情调的高性能船舶,如小水线面双体船,也只是浮力支撑。

在三角形的顶部是动态支持的船舶,水翼。水翼,他们不漂浮。它们由水在水下的翅膀的运动产生的力支持。

在三角形的第三个角上,我们发现一艘不会漂浮在常规意义上的船,也不需要速度来支撑自己。这个例子是气垫船。这是一个动力提升机的例子,其中发动机驱动的风扇支持水的工艺.

三角形的三个顶点是纯类型。在不同轴的顶点之间有重要的杂交组合。滑行艇是一种著名的混合船型,如游艇、摩托艇、滑水艇等.作为一个浮力支撑地飞船，它以零速度开始生命。当它加速时,事实上,它沿着三角形的左边缘移动,直到高速时,船的一半重量由阿基米德承载, 一半重量是靠底部的动力承载。

还有其他一些混合的工艺,我们可以考虑谁的出身是显而易见的。花剑辅助双体船显然是双体船和水翼的混合。我知道在动力和动力提升机之间没有混合动力,但在底部轴有一个非常重要的混合动力。这是表面效应船。

地面效应滑动的英语术语是侧壁气垫船。这个名字使我清楚这个概念的混合性质。它是一种气垫船,包括像侧壁的双体船。结果是一种由功率支持80%和阿基米德支撑20%的工艺。让我再说一遍,我现在强调的是异国情调的手艺，这并不意味着无论如何削弱传统手工艺的重要性，这只是因为我们懂得了传统的手艺。

艺术的状态

为了讨论我想带我们在支持三角附近散步的艺术状态。我将从阿基米德角开始,从单体船开始。

高性能单体船

我曾说过, 先进的舰船技术来自于军事研究。在军事领域的高性能单体船显然被发现为驱逐舰和护卫舰。细长,高速船,长度是宽的八倍, 速度能都达到30海里, 能够在所有的天气情况下在世界上的海洋运行。我相信, 这类技术在几年前直接导致 SL-7。并继续适用于当今先进的单体货船的发展。

这张照片中的船是一个千吨的地中海护卫舰, 速度约为35海里

这张图片中的船是一艘排水量为10000吨的美国船,速度约为30海里。我选择这张照片是因为我们看到了从同一视图拍摄的集装箱船的照片,我相信我们可以看到明显的船舶形状相似,它们不是巧合

双体船

第二种阿基米德船,双体船简单地用两个细长的船体组成。这是一艘排水量船。使用两个船体,结果在一艘船,有很多空间,它很适合的运输轻型货物,低密度的货物。

我们看到双体船经常使用包括汽车渡轮在内的渡船,从汽车轮渡到汽车货运是一个明显的短板。澳大利亚已经开发了一个改良的双体船,波浪穿穿双体船,使用奇特的树枝形状试图改善船的航行。这是一张最近的91m穿浪双体船的照片。事实上,这艘船仅在这两艘船体上受支持。中央船体不接触水。

一种奇特的双体船是SWATH.SWATH是缩写,它代表小水域平面面积双壳。这一概念是将船舶的浮力置于海面以下,产生优良的海上航行。它不是一艘快船。这是一艘非常友好的船。我没有看到任何建议使用货运承运人,但我看到许多建议使用他们作为客运承运人,特别是在海水条件不友好的水域。

这是一张悬挂在起重机上的美国大片船的照片。这艘船是4000吨,长约70米。你可以看到在圆荚体壳中的船体大部分的排水量和皮尔斯的海面是非常薄,并相对免疫波浪作用。该船设计为在10米的海洋充分运作。这艘船证明了这一性能,她已经服役了好几年了。

滑行艇和水翼

现在我要走上三角形的腿,看看一些更快的飞船。所有以前的例子都是浮力的工艺,现在我们将看看滑行艇和混合水翼。滑行艇是军事巡逻艇。它们通常比位移单体船更短,更广泛。作为巡逻船,它们一般限于短途航线,它们可能有很高的航速,例如50节。他们通常是小船。

小' 和 '短海' 是增长区, 因为事实上滑行船destriero是1000吨, 并穿越北大西洋,没有以超过50节的速度停留。我相信这种技术会导致货船如美国许多人熟悉的快船大西洋提议。这是一张destriero的照片。事实上,这是一艘私人拥有的游艇。她携带大约900吨燃料。她有6万马力,她的最高时速为65海里。

虽然迷人, 她也很有趣, 作为货运托运人, 因为, 事实上, 我们可以想像, 这艘船的版本可能携带, 比如说,，在一个较短的范围内, 百吨货物，如果有这样一艘船的市场。这种技术是存在的。事实上，技术工具是我的工具箱中的一名船舶设计师,如果存在市场或客户为这种情况。

这也是一个混合水翼拖曳水池中的模型。在这种情况下,看起来有点困难,但在水下有一个单一的圆荚体,类似于运载一半船重的小水线面双体船。还有,经典的水翼的船尾和向前的翅膀。

有日本研究这一概念作为一艘货船。在纯粹的动力支持的工艺中,纯粹的飞行工艺,纯粹的水翼,我们再看巡逻艇的父母,一般小型船150吨, 40米大小,50节航速,没有大的商业后代,强调大。事实上,许多商业水翼在运营中作为渡船。

水翼很快:从一个货物偷运的角度来看,他们会制造优秀的走私。在我国,我们利用他们制止走私。

气垫船和SES

现在在支持三角的第三角,动力提升机。我以气垫船开始,然后我将讨论水面效应船只。

气垫船是欧洲人熟知的。他们最独特的属性是他们可能是两栖的,他们可以在陆地上和水上一样。他们可能有很高的速度,如50节。然而,如果你在冬天横渡了英吉利,你知道他们可能受到天气的限制。另一方面,没有明显的理由,他们不能像你喜欢的那样大。这句话可能有太多的否定。这种工艺没有明显的尺寸限制。一艘军用气垫船明显地用于她的两栖能力。商用气垫船利用了同样的能力来运输汽车。几乎没有气垫船作为货船,有趣的是,英国水道上的气垫船现在已经30年了。

表面效应船只如下图所示。这是一项我觉得特别有意思的技术。这是一个非常令人印象深刻的技术。在这几年, 1970 的美国海军投入了巨额资金, 大约5亿美元用于研究这个概念。我们实际上开始建造一艘80米的船, 3000 吨的任务是以平均时速80海里穿越大西洋。我们开始建造这艘船。我们证明这是可以做到的。然而, 我们未能证明这是应该做的。这艘船的建造在龙骨铺设后被国会的行动停止。

如果需要速度, 那么这项技术非常适合。是否需要速度是商业航运面临的问题。这是一个当然, 我会触及的问题, 只是片刻。我说我们取消了3000吨表面效应船的建设。然而, 我们建造了两艘100吨的实验船只。一个是用喷水推进器作动力,这个是用螺旋桨作动力的。这一个达到了100节的速度。

刚才提到了喷水推进器和螺旋桨。我所展示的所有军用船只都是由燃气轮机驱动的。所有这些技术都到达了准商业应用的阶段。许多军事研究给了我们船型以外的东西。但也给了我们在船舶机舱或推进系统中的技术。

需要什么?高速船舶经济学导论

我希望我刚刚做的是给你一个快速地了解不同类型的船舶,在我的工具盒的船,和海军建筑师在他们的工具盒的船。真正的问题是,为什么我们要使用这些工具?让我们看看快速运输的经济学吧。

如你所知,快速运输的经济性是货件成本与货件价值之间的差额。在这种情况下,速度的代价与速度的值相比。这并不重要,如果我们是说40节运输或10节运输,平衡,原则是一样的。

速度的代价

首先谈到速度的代价,我们知道它遵循物理定律。我们可以说一些关于速度的一般情况。我们知道它不会通过原点。有些代价只与在货物周围建造一个金属箱有关。我们知道它以速度上升。这些事情对我们来说是显而易见的,但事实上,我们经常看到人们忽视其中一些事实。

速度的价值

以同样的速度值,我们知道几个关键点。下面有一些最低实用速度。我不需要费心去装运货物。如果你不能至少以这速度移动他们,对我没用。即使你能把它们移到其他对我没用的速度之上,也许由于运输链上的另一个环节变得饱和,也许市场无法吸收快速的货物。无论什么限制。在这两个角落之间,有一个我描述为直线的区域。当然,在完美的世界中,速度和速度的价值在一些独特的地方相遇,这就是我运送货物的地点。通常不是这样的清晰。

在所有这些讨论中,我提出了暗含的假设,即船舶速度是我所说的速度。当然,这是因为我是一名船舶设计师。当然,我认为我的运输环节是最重要的部分。但事实上,船舶速度只是总吞吐量的一部分,在码头工人停工的时候匆忙赶到港口是没有意义的。匆忙地将10,000个集装箱运到一个只能卸载货物、可用陆地空间受到限制的码头，没有任何意义。在我提到的美国部分,一种有吸引力的速度是服务的频率。如果你的货物到达西雅图的某些码头,我们可以把它放在今天开往阿拉斯加的驳船上。我们还有另一艘驳船明天上午开往阿拉斯加,明天下午再开一艘。服务的频率是这样的,每天一班10节的船舶航行的结果比一次每周一次的30节船舶航行服务更快。

技术影响成本

船舶技术影响速度的成本,这就是为什么我这么长时间支持三角的原因。我刚才展示的速度的曲线,实际上是一系列曲线的底部。如果我真的只想装载货物然后非常缓慢运输移动他,显然一艘驳船是正确的船型。

如果我想以常规的船舶速度移动,那么一艘常规船是正确的工具。如果我想以50或100节的速度移动,ses或其他形式可能是这项工作的合适船型。

货物影响价值

如果支持技术影响速度的成本,那么货物的性质肯定会影响速度的价值。有几个种类的货物立即明显:时间不敏感货物。上一次重大技术改变航运的速度是当蒸汽取代了船帆。航行中最后一批货物是硝酸盐:鸟类鸟粪。这在时间上不是很敏感。事实上, 只要你最终拿到市场,你花多长时间将它运到那里并没有多大影响影响，因而在航海船只上,硝酸盐是最后运送的。

另一方面易腐货物具有明显的时间敏感性。今天早上早些时候提到了猕猴桃和水果。在一些情况下, 我们采取其他的技术工具, 我们试图改变我会说的货物的腐败性, 但我相信, 大自然的双手只能被推到目前为止, 而且还有一个点, 即速度仍然是把货物推向市场的唯一工具。

有时间敏感的货物, 其敏感性纯粹是经济性的。计算机, 如果在装运延迟太长的时间, 可能实际上达到后已经过时或至少在途中失去极大的市场价值。如果这个例子有点过于极端, 我知道一个美国汽车制造商在意大利制造汽车车身, 并将它们飞往美国进行最终组装的案例。不是因为汽车车身不能装在集装箱里, 而是因为客户不能等待。他们现在想订购这辆车然后直接提走。但我们今天做不到。

经济影响两者

现在如果技术影响速度的成本，货物的性质影响速度,那么显然世界经济影响他们两者。速度的代价是作为一条服从物理定律的曲线。真正的曲线,是能量消耗与速度的曲线。同样,价值曲线(或它的线性区域)是时间成本的曲线。这个坡度可以用每小时币,表示。每小时币,也是衡量劳动力的标准。劳动力价格衡量人们的时间价格。你必须付给一个人多少钱,等待或做他不想做的事?同样的,你花多少钱来绑钱?这是利率。这是影响货物的时间价格。

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