Развитие и размещение морского транспорта

    где SD_ЧT_Э - время нахождения судна или флота в эксплуатации соответственно в судо-сутках или тоннаже сутках.

    Грузооборот порта Q_n    - общее количество грузов, проходящее через его причалы за определённый период времени (чаще всего за год).

    Показателями, характеризующими производственную мощность каждого технологического перегрузочного комплекса (ТПК) порта, являются пропускная способность и установленная  мощность.

    Пропускная  способность ТПК П_ТПК  - это максимальное количество груза, которое ТПК может погрузить (выгрузить) на суда за соответствующий период (год, квартал, месяц).

    Установленная мощность Q_ОПТ - это оптимальное количество груза, которое целесообразно перегружать ТПК при сложившейся структуре грузооборота. Фактический грузооборот порта может быть выше его установленной мощности, но не выше пропускной способности.

    Пропускная  способность порта  П_П  складывается из пропускных способностей отдельных ТПК.

    Валовая интенсивность грузовых работ М_ВАЛ характеризует интенсивность обработки и обслуживания судна в порту. Рассчитывается как отношение количества груза, погруженного (выгруженного) на судно SQ_П(В), к полному времени пребывания судна в порту t_СТ, т.е. от момента окончания швартовки к причалу до момента отхода из порта:

                                    M_ВАЛ = SQ_П(В)/St_СТ.

    Чистая  интенсивность грузовых работ М_Ч характеризует интенсивность погрузочно-разгрузочных работ. Рассчитывается как отношение количества груза, погруженного (выгруженного) на судно SQ_П(В), ко времени стоянки под грузовыми и другими (совмещёнными с грузовыми) операциями по обслуживанию судна St_{ГР ОП}

                                    М_Ч = SQ_П(В)/St_{ГР ОП}.

    Помимо  общих экономических показателей, применяемых на всех видах транспорта, таких как себестоимость перевозок и погрузочно-разгрузочных работ, производительность труда при перевозках грузов и пассажиров, а также на погрузочно-разгрузочных работах, на морском транспорте одними из наиболее важных являются валютно-финансовые показатели. К ним относятся:

    валовой доход в иностранной  валюте SF_В, который слагается из провозных плат, арендной платы, услуг пассажирам, торговли, демерреджа и т.д.;

    расходы судна в иностранной  валюте SR_В, включающие в себя расходы, связанные с заходами в иностранные порты и временем нахождения в заграничных водах;

    чистая  валютная выручка, или чистый доход в иностранной валюте   F_{Ч ИНВ} - важнейший показатель работы судна в заграничном плавании. Рассчитывается как разность между доходами и расходами в иностранной валюте;

                                     SF_{Ч ИНВ} = SF_В - SR_В;

    валютная  эффективность В_Э определяется делением расходов в рублях SR_РУБ на чистую валютную выручку F_{Ч ИНВ}:

                                      В_Э = SR_РУБ/F_{Ч ИНВ}.

    Это один из важнейших валютных показателей, характеризующих результаты работы флота.

    Долгое  время флот  состоял из универсальных  судов, используемых для перевозки  всех видов грузов и пассажиров. Первым шагом к специализации  судов было выделение пассажирских – более удобных, с повышенной комфортабельностью палуб, оборудованных концертными залами, ресторанами,        

      Купальными бассейнами, игровыми  площадками и т.п. От пассажирских  судов отделилась своего рода  «ветвь» крупных  кораблей, приспособленных  для отдыха и развлечения пассажиров, совмещенного с путешествием по экзотическим портам и странам. Затем из грузовых кораблей выделились танкеры для бестарной перевозки нефти, нефтепродуктов, сжиженного газа. Со второй половины 20 века начался процесс углубления специализации кораблей мирового флота. Появились углевозы, рудовозы, лесовозы, контейнеровозы, суда с горизонтальной погрузкой-выгрузкой колесной техники, суда -рефрижераторы для перевозки скоропортящихся продуктов, лихтёровозы, суда -паромы и т.п. В свою очередь углубилась специализация танкеров (для перевозки растительного масла, винного сырья, патоки, молока и т.п.). Несмотря на более высокие эксплуатационные расходы, большие порожние пробеги, специализированные суда в ряде случаев оказываются более экономичными. В СССР с 1971 по 1975 г. морскому флоту было поставлено 70% специализированных судов и лишь 21% - универсальных. В настоящее время специализированный флот составляет около 70% от общего тоннажа. Остается актуальной проблема не только наращивания числа специализированных судов, но и разработки новых, наиболее удовлетворяющих требованиям каботажных и заграничных перевозок. Во флотах всех развитых стран большой удельный вес  занимают суда для перевозки насыпных грузов, так называемые балкеры (от англ. «bulkcarrier» – перевозчик массы ). К ним относятся углевозы, рудовозы и т.п. Современные балкеры имеют большую грузоподъемность,  часто превышающую 100 тыс. т. Почти  полностью раскрытая палуба позволяет быстро загружать суда мощными грейферными кранами или конвейерными перегружателями без горизонтального перемещения груза на судне. Массовые навалочные грузы невысокой стоимости не требуют высоких скоростей движения и, следовательно, большой мощности главного двигателя, что позволяет добиться на этих судах экономии топлива. Исключение составляют суда для перевозки горячего агломерата от Керченской обогатительной фабрики до металлургического завода «АЗОВСТАЛЬ» (254 км.). Эти рудовозы имеют жаропрочный корпус, позволяющий перевозить агломерат при температуре до 700°С. Горячий агломерат позволяет экономить топливо в доменном процессе.

    Отдельную группу составляют лесовозы – пакетовозы, перевозящие, кроме круглого леса, пакеты труб, проката и т.п. Палубы таких судов максимально открыты, что позволяет грузить и разгружать пакеты весом 15 – 25 т и выше. Со второй половины 60-х годов началось массовое применение в перевозках тяжеловесных контейнеров в 20, 30, 40 и более тонн. В 1966 году была открыта первая массовая линия по перевозке контейнеров из Европы в США.. В настоящее время действуют сотни внутренних и внешних контейнерных линий. В России на Дальневосточном, Северном, Балтийском и Черноморском бассейнах широко эксплуатируются контейнеры массой брутто 20 т. Контейнеровозы имеют грузоподъемность от 200 до 2000 контейнеров. Паротурбинные установки до 80 тыс. л. с. позволяют им развивать скорость до 26 узлов (36 км/ч.). Ячеистый корпус облегчает грузовые работы и снимает необходимость крепежа контейнеров в трюмах. В Южной Корее в1985 г. были построены 12 контейнеровозов  вместимостью 4456 контейнеров с укладкой семи ярусов в трюме и пяти ярусов на палубе. Регистровая валовая емкость этих контейнеровозов – 42 тыс. рег. т., мощность дизелей – 28 тыс. л. с. Эти высокомеханизированные суда позволяют сократить численность технической команды (включая капитана) до 15 человек.

    В последние десятилетия во многих странах стали создавать суда новой конструкции, с бескрановой  или горизонтальной системой загрузки, получившие наименование «ро-ро», или «ролкеры». Эти многопалубные суда могут перевозить до 2000 автомобилей, прицепов, полуприцепов, тракторов. Корпус ролкеров имеет открывающиеся боковые проемы лацпорты, через которые самоходные колесные машины въезжают на палубы. Большинство ро-ро загружаются и разгружаются через кормовые ворота, которые отбрасываются на причал, образуя наклонные аппарели. Оригинальную  конструкцию представляют собой лихтеровозы. Лихтеры – небольшие самоходные или несамоходные баржи – спускаются краном с борта лихтеровоза, стоящего на открытом рейде, и доставляются на разгрузку-погрузку к пристани. Груженая лихтер-баржа подводится буксиром или своим ходом к лихтеровозу и подается на палубу судовым краном. Лихтеровозы эффективны при отсутствии достаточно мощных портов, а также при смешанных перевозках «река-море».

    Крупнейшие отечественные лихтеровозы принимают на борт 26 лихтеров по 1100-1300 т., которые доставляют по Дунаю в Измаил, а также к устьям рек Индии, Вьетнама, Пакистана. Затем по рекам лихтеры следуют вглубь этих стран. После разгрузки в речных портах и загрузки местными грузами лихтеры спускаются по рекам в базовый порт и грузятся на лихтеровоз. Лихтеровозы могут перевозить колесные машины, длинномеры, тяжелые контейнеры и др. грузы.

    Особую  категорию судов представляют паромы , используемые для перевозки железнодорожного подвижного состава. В СССР работало несколько морских паромных переправ: Керченская – через Керченский пролив, между Баку и Красноводском(с 50-х годов). Применяемый здесь паром берет 30-35 вагонов. С 1974 г. в сложных климатических условиях работает переправа через Татарский пролив между портами Ванино и Холмск (Сахалин). Сахалинскую переправу обслуживает паром водоизмещением 7290 т. с двумя винтами и рулями на корме и на носу. Его длина 126,9 м , ширина 20,6 м. На вагонной полке длиной 105 м уложены 4 рельсовых пути, на которых размещаются 30 вагонов. Дизели мощностью 15600 л.с. сообщают парому скорость 18 узлов    (34 км \ ч.).

    Уникальной  является международная переправа  Ильичёвск (Украина) – Варна (Болгария). На этой линии эксплуатируются паромы вместимостью 108 четырехосных вагонов, которые размещаются на трех палубах. Вагоны накатываются на главную (среднюю) палубу через кормовой лацпорт, затем с помощью двухъярусных лифтов поднимаются на верхнюю или опускаются на нижнюю палубы.

    Эти паромы имеют длину 184,5 м, ширину 26 м, осадку 7,4 м. Два дизеля по 8800 л.с. сообщают судам скорость 18,6 узла (34,4 км / ч.). Паром оборудован гидравлическим успокоителем качки и мощным подруливающим устройством.

    В настоящее время паромные переправы  работают во многих странах, в частности на Балтике, между Скандинавскими странами и Великобританией и на других маршрутах.

    Помимо  железнодорожных действуют автомобильные  паромы, перевозящие автомобили и  пассажиров. Эти суда снабжены носовыми, бортовыми и кормовыми лацпортами, автомобили на палубы подаются кранами или подъемниками. Такие паромы используются для связи между Швецией, Финляндией, Германией, Францией, Великобританией, Данией и в других странах. Это высокоскоростные суда, развивающие скорость до 30 узлов      (35,6 км / ч.).

    Суда - рефрижераторы обладают  относительно небольшой грузоподъемностью .Они имеют термоизоляционные грузовые помещения, холодильное оборудование, позволяющее обеспечивать охлаждение до –25°C. Ведется широкое строительство газовозов - танкеров для перевозки сжиженного газа. Основная проблема  газовозов – герметизация танков (емкостей) и их термоизоляция, так как перевозка газов производится при температуре – 163°С и под высоким давлением. Газовозы перевозят сжиженный газ из Алжира в Европу. Такие суда эксплуатируются в России, Японии. Новые газовозы имеют емкость танков до 125 тыс.м³. Потери не превышают 0,25% газа в сутки.

    Важным  недостатком специализированных судов  является их приспособленность к  перевозке узкого круга грузов, что  ведет к большим порожним пробегам. Это вызвало разработку судов, способных перевозить несколько  разнотипных грузов. Например, созданы так называемые балктанкеры. В их корпусе есть емкости для нефти и для навалочных грузов. В России первым нефтерудовозом стал «Маршал Буденный» грузоподъемностью 105 тыс. т. В Японии построен крупнейший балктанкер грузоподъемностью 276тыс. т.(длина – 340 м, ширина – 55 м, осадка – 21,4 м, паротурбинная установка – 34 тыс. л.с., скорость – 15,5 узла). Балктанкеры работают в одном направлении на перевозке руды,  угля,  в обратном – нефти и нефтепродуктов.

    Все больше создается контейнеровозов, способных перевозить автомобили; лесовозов, могущих перевозить длинномеры; лихтеровозов, перевозящих контейнеры, и т.п. Так  создается класс многоцелевых судов. В 1984 году вступил в строй Дальневосточного флота  крупный двухвинтовый лихтеровоз отечественной постройки «Алексей Косыгин». Его параметры: длина – 262,8 м, ширина – 32,2 м, осадка – 11,6 м, дедвейт – 40880 т., мощность энергетической установки – 24,7 МВт (33600 л.с.), скорость – 18,4 узла. Судно способно принять в трюмы 48 лихтеров по 370 т. и на верхнюю палубу  и люки – 34 таких же лихтера. В роли контейнеровоза судно может взять на борт 1467 двадцати тонных контейнеров. Теплоход может быть также использован для перевозки труб больших диаметров и зерна насыпью. Он приспособлен для работы в ледовых условиях.

      Для Арктики созданы многоцелевые  суда, пригодные к работе в  северных условиях без ледоколов,  при температуре –50°С и толщине льдов до 1 м. Это головное судно в серии «Норильск», однотипные «Тикси», «Игарка» и др. Они могут эксплуатироваться без захода в порты. Колесная техника, контейнеры, штучные грузы, зерно, уголь и др. грузы разгружаются специальной платформой на воздушной подушке грузоподъемностью 40 т., постоянно находящейся на борту.

    Проектные и конструкторские работы по созданию скоростных морских судов ведутся во многих странах. Проект бесшумного сверхскоростного судна с использованием свойства сверхпроводимости утвердила японская ассоциация содействия судостроению. Экспериментальный аппарат «Ямато-1» планировалось отправить в первое плавание в 1990 г. Принципиально новая силовая установка представляет собой два двигателя, установленные в днище судна водоизмещением 150 т. Морская вода забирается из-за борта и с силой выталкивается. Используется мощное магнитное поле, образуемое сильными электромагнитами, созданными с применением материалов, в которых при температуре –269°С практически пропадает сопротивление электротоку. Это резко снижает энергоемкость и повышает мощность двигателей. Охлаждение обеспечивается жидким гелием. Как предполагают авторы проекта, суда со сверхпроводимыми электромагнитными установками смогут достигать до 100 узлов (185 км / ч). При этом  они будут двигаться практически бесшумно.