Η μεταφορά εμπορευματοκιβωτίων υψηλής ταχύτητας λειτουργεί ποτέ;

Το σχήμα 2 είναι ένα σκίτσο πρώτου περάσματος του τι μπορεί να μοιάζει (βλέπω ήδη διάφορους τομείς για βελτίωση σε αυτό το σκίτσο, αλλά για επεξηγηματικούς σκοπούς θα το κάνει). Φωτογραφική πίστωση: Martin & Ottaway, Inc.

Ο συντάκτης: Rik van Hemmen είναι ο Πρόεδρος της Martin & Ottaway, μιας εταιρείας θαλάσσιων συμβουλών που ειδικεύεται στην επίλυση τεχνικών, επιχειρησιακών και οικονομικών ζητημάτων στη ναυτιλία. Με εκπαίδευση είναι μηχανικός αεροδιαστημικής και ωκεανού και έχει περάσει το μεγαλύτερο μέρος της σταδιοδρομίας του στον σχεδιασμό μηχανικής και στην εγκληματολογική μηχανική.

Previous Next

Κάθε λίγα χρόνια μου παραδίδει πρόταση μεταφοράς εμπορευματοκιβωτίων υψηλής ταχύτητας. Γενικά, αποτελείται από κάποιο είδος σχεδιασμού πλοίων υψηλής ταχύτητας που θα είναι σε θέση να μεταφέρει δοχεία με υψηλή ταχύτητα και έτσι να προσελκύει μια νέα αγορά, λαμβάνοντας ένα κομμάτι από την αγορά αεροπορικών φορτίων και την αγορά ωκεανού. Περιστασιακά, μας ζητείται να εξετάσουμε τα οικονομικά για πιθανούς επενδυτές και πάντοτε δεν είναι οικονομικά βιώσιμο. Ενώ είναι δυνατή η μετακίνηση των εμπορευματοκιβωτίων λίγο πιο γρήγορα από τον ωκεανό με τα ταχύτερα πλοία, από την άποψη του πελάτη, το μόνο που μετράει είναι η ταχύτερη εξυπηρέτηση από πόρτα σε πόρτα. Επομένως, όταν προσφέρετε ταχύτερη εξυπηρέτηση, το φορτίο πρέπει να επιταχυνθεί σε ολόκληρη την αλυσίδα ή το σκέλος της θαλάσσιας μεταφοράς πρέπει να είναι πολύ πιο γρήγορα.

Υπάρχουν μόνο δύο τρόποι να γίνουν τα πλοία γρηγορότερα. να τα κάνετε μεγαλύτερα για να εκμεταλλευτείτε τα εφέ Froude number ή να εγκαταστήσετε μεγαλύτερους κινητήρες και να καψετε περισσότερα καύσιμα. Ούτε τείνει να εργάζεται σε μπουτίκ υψηλής ταχύτητας συστήματα μεταφοράς εμπορευματοκιβωτίων.

Υπάρχει ένας τρίτος τρόπος και αυτός είναι ο αιχμή του δόρατος από την Κίνα με τη μορφή του νέου δρόμου μετάξι. Εδώ η φυσική αποτελεσματικότητα των σιδηροδρόμων, καθώς και η υψηλότερη ταχύτητα και η μικρότερη διαδρομή, σκοπεύουν να μεταφέρουν το φορτίο πιο γρήγορα μεταξύ Κίνας και Ευρώπης. Ο νέος δρόμος μετάξι θα είναι μια συναρπαστική εξέλιξη για να παρακολουθήσετε. Θα μπορούσε να επηρεάσει σημαντικά το φορτίο φορτίου μεταξύ Κίνας και Ευρώπης, αλλά θα είναι πολύ απίθανο να αναλάβει ολόκληρο το ναυτιλιακό εμπόριο της Κίνας Ευρώπης. Επιπλέον, δεν μπορεί ποτέ να αγγίξει το Ειρηνικό ή το διατλαντικό εμπόριο.

Αλλά υπάρχει μια άλλη τεχνολογία που μπορεί να προσφέρει μια ενδιαφέρουσα προσέγγιση για την πλήρωση της υποδοχής μέσης ταχύτητας.

Το σχήμα 1 είναι το οικόπεδο Gabrielli von Karman (οικόπεδο GvK) που αναπτύχθηκε στη δεκαετία του 1950 και παρείχε μια πολύ ενδιαφέρουσα εικόνα για την αποτελεσματικότητα των μεταφορών. Δεν είναι απαραίτητο να μεταβείτε στα μαθηματικά, αλλά εάν μια τεχνολογία βρίσκεται η χαμηλότερη στο οικόπεδο για ένα συγκεκριμένο εύρος ταχύτητας, τείνει να είναι πιο αποτελεσματική.

Το σχήμα 1 είναι το οικόπεδο Gabrielli von Karman (οικόπεδο GvK) που αναπτύχθηκε στη δεκαετία του 1950 και παρείχε μια πολύ ενδιαφέρουσα εικόνα για την αποτελεσματικότητα των μεταφορών. Δεν είναι απαραίτητο να μεταβείτε στα μαθηματικά, αλλά εάν μια τεχνολογία βρίσκεται η χαμηλότερη στο οικόπεδο για ένα συγκεκριμένο εύρος ταχύτητας, τείνει να είναι πιο αποτελεσματική. Πιστοποίηση εικόνας: Martin & Ottaway, Inc.

Αυτή η πλοκή ενημερώθηκε πριν από πολλά χρόνια από τον Δρ. Neu στη Virginia Tech ως φοιτητικό πρόγραμμα και κατοικήθηκε με πιο σύγχρονη τεχνολογία και δείχνει ότι έχουμε κάνει λίγη πρόοδο σε σχέση με τα πλοία (κυρίως με την αύξηση τους) και τα αεροπλάνα (κυρίως αυξάνοντας την αποτελεσματικότητά τους) .Αυτή η επικαιροποίηση του γραφήματος οδήγησε σε μια ενδιαφέρουσα παρατήρηση από τον Δρ Νέου και εγώ. Αν σχεδιάζετε μια γραμμή μόνο κατά μήκος των πλωτών μεταφορών, υπάρχει μια άλλη γραμμή που δείχνει τα όρια στην τεχνολογία μεταφοράς νερού. Έχω ονομάσει μελαγχολικά αυτή τη γραμμή τη γραμμή Neu van Hemmen (Η γραμμή NvH). Δείχνει ότι, εάν δουλεύεις πάνω στο νερό, μπορείς να φτάσεις πιο γρήγορα, αλλά δεν μπορείς να νικήσεις την απόδοση άλλων τρόπων μεταφοράς υψηλότερης ταχύτητας.

Εν τω μεταξύ, για τη μεταφορά εμπορευματοκιβωτίων μεγάλης ταχύτητας δεν χρειάζεται να φτάσουμε τόσο γρήγορα όσο τα αεροπλάνα, αλλά θέλουμε να είμαστε πολύ πιο γρήγορα από τα περισσότερα σκάφη, και εδώ η γραμμή Gabrielli von Karman παρέχει μια ενδιαφέρουσα πρόταση. Στο οικόπεδο υπάρχουν δύο απόκλιση μεσαίας ταχύτητας. Τρένο υψηλής ταχύτητας και κάτι που ονομάζεται φτερό στο έδαφος. Συχνά συντομογραφείται ως WIG ή Wing In Surface Effect Ship (WISES). Αυτά τα σκάφη είναι ουσιαστικά αμφίβια αεροσκάφη που λειτουργούν μόνο κοντά στην επιφάνεια στο έδαφος. Σύμφωνα με το νόμο και τους κανονισμούς θεωρούνται ως πλοία, αλλά θα τα αποκαλούσα αεροπλάνα που δεν μπορούν να πετάξουν τόσο ψηλά. Δεν πετούν πάνω από το ήμισυ του πτέρυγου του πτερυγίου (που τους καθιστά ικανούς να πετάξουν πάνω από όλα τα είδη θαλάσσιων καταστάσεων). Κατά τη διάρκεια του ψυχρού πολέμου, οι Σοβιετικοί πραγματοποίησαν σημαντική επένδυση σε αυτή την ιδέα, αλλά σταμάτησαν κατά τη διάρκεια της Glasnost. Είναι ενδιαφέρον ότι οι νέες τεχνολογίες, όπως τα σύνθετα υλικά, ο ψηφιακός έλεγχος πτήσης και οι πολύ καλύτεροι κινητήρες, θα μπορούσαν να μετακινήσουν αυτήν την έννοια μπροστά με τον ίδιο τρόπο που τα ιστιοπλοϊκά καταμαράν εξερράγησαν στην απόδοση από τη δεκαετία του '80. Τα WISES είναι πιο αποτελεσματικά, αλλά πιο αργά από τα αεροπλάνα και παρέχουν μια ευκαιρία για μεταφορά εμπορευματοκιβωτίων υψηλής ταχύτητας.

Το σχήμα 2 είναι ένα σκίτσο πρώτου περάσματος του τι μπορεί να μοιάζει (βλέπω ήδη διάφορους τομείς για βελτίωση σε αυτό το σκίτσο, αλλά για επεξηγηματικούς σκοπούς θα το κάνει).

Η τεχνική πίσω από αυτό θα είχε ως αποτέλεσμα ένα τεχνικό χαρτί πλήρους μήκους, αλλά επιτρέψτε μου να ξεκινήσω με ένα ενδιαφέρον θέμα κλίμακας που συμβαίνει περιστασιακά στο πλοίο (ή σχεδιασμός αεροπλάνου). Εάν φτιάξετε την πτέρυγα (ή μια εγκάρσια δοκού Trimaran) αρκετά μεγάλη, θα πάρετε τους τόνους του χώρου κατάστρωμα και χρησιμοποιήσιμο όγκο. Έτσι, εδώ έβαλα το μέγεθος της πτέρυγας για να χωρέσω τα εμπορευματοκιβώτια και έκανα κλίμακες από το σημείο αυτό. Δεδομένου ότι δεν πληρώνομαι για να κάνω την μηχανική, μην σκέφτεστε ότι οι αριθμοί είναι σωστοί, αλλά η ιδέα αξίζει μια δεύτερη ματιά.

Αυτό που παίρνετε είναι ένα ενδιαφέρον σκάφος. Θα λειτουργήσει στην κλίμακα 100+ κόμβων και θα μπορούσε απλώς να αυξήσει επαρκώς το χρόνο παράδοσης από πόρτα σε πόρτα σε ορισμένες διαδρομές που αξίζει τον κόπο.

Φωτογραφική πίστωση: Martin & Ottaway, Inc.

Αυτό που μου αρέσει είναι ότι δείχνει επίσης μερικά ενδιαφέροντα λειτουργικά χαρακτηριστικά. Αν τοποθετήσετε τα δοχεία στην πτέρυγα, ο σχεδιασμός του σκελετού είναι στην πραγματικότητα βελτιστοποιημένος, καθώς το μεγαλύτερο μέρος του φορτίου είναι τοποθετημένο στο στοιχείο που παρέχει τον ανελκυστήρα. (Στην αεροδιαστημική που ονομάζεται spanwise wingloading). Μόλις τοποθετήσετε τα δοχεία στην πτέρυγα, η άτρακτος είναι απαραίτητη μόνο για την επίπλευση και ο χώρος RO / RO στην άτρακτο έρχεται δωρεάν. Ως εκ τούτου, γίνεται ένας αρκετά καλός μεταφορέας combi και θα μπορούσε πραγματικά να επωφεληθεί από πράγματα όπως το τροχαίο υλικό υψηλής αξίας ή η μεταφορά υψηλής ποιότητας.

Η φόρτωση του σκάφους είναι εύκολη και γρήγορη, καθώς μπορεί να φορτωθεί και να αποφορτιστεί σε τυποποιημένους τερματικούς σταθμούς εμπορευματοκιβωτίων με τους τυπικούς γερανούς μεταφοράς εμπορευματοκιβωτίων με πρόσδεση στην πρύμνη. (Όσο υπάρχει αρκετό πλάτος καναλιού)

Το WISES μπορεί να είναι η μόνη λύση για τη μεταφορά υπεραστικών ωκεανών. Ενώ η περαιτέρω μελέτη μπορεί να υποδεικνύει ότι έχει ένα θανατηφόρο χαρακτηριστικό γνώρισμα (όπως δεν είναι οικονομικά βιώσιμο ή δεν είναι επαρκώς περιβαλλοντικά βιώσιμο), δείχνει επίσης ότι εάν αρχίσετε με μια έννοια που έχει ρεαλιστικό φυσικό δυναμικό, έχετε περισσότερες πιθανότητες να πετύχετε . Ενώ η επιτάχυνση των συμβατικών πλοίων μπορεί να μην φέρει στο σπίτι το μπέικον, βυθίζοντας στην πραγματική φυσική της μεταφοράς και ψάχνοντας για τους κενούς χώρους μπορεί να οδηγήσει σε βιώσιμες λύσεις.

Ακόμη και αν οι WISES μπορεί να μην καταφέρουν να φέρουν οικονομικά το φορτίο, εξακολουθώ να πιστεύω ότι πρέπει να υπάρχει κάποιος μεγάλος δισεκατομμυριούχος εκεί έξω που θα πίστευε ότι ένα WISES θα έκανε ένα υπερχείλινο γιοτ. Σκεφτείτε εκείνη την τεράστια πτέρυγα με καμπίνες σε αυτό, με τα παράθυρα που βλέπουν προς τα εμπρός, και προς τα πίσω που βλέπει μπαλκόνια κάτω από ένα ανυψωμένο πτερύγιο πτερύγια όταν ηρεμία. Και όλη αυτή η ταχύτητα να πάει από παιδική χαρά σε παιδική χαρά χωρίς ναυάγιο!

Σχετικά με τον Συγγραφέα

Ο Rik van Hemmen είναι ο Πρόεδρος της Martin & Ottaway, εταιρείας θαλάσσιων συμβουλών που ειδικεύεται στην επίλυση τεχνικών, επιχειρησιακών και οικονομικών ζητημάτων στη ναυτιλία. Με εκπαίδευση είναι μηχανικός αεροδιαστημικής και ωκεανού και έχει περάσει το μεγαλύτερο μέρος της σταδιοδρομίας του στον σχεδιασμό μηχανικής και στην εγκληματολογική μηχανική.

Για κάθε στήλη που γράφω, η Maritime Reporter & Engineering News συμφώνησε να κάνει μια μικρή δωρεά σε έναν οργανισμό της επιλογής μου. Για αυτήν τη στήλη διορίζω το Webb Institute και δωρίζω στο Φεστιβάλ Μουσικής Webstock. Οι ιστοτόποι μπορεί να είναι απλώς αρκετά περίεργοι δημιουργικοί για να δουλέψουν τα WISES. http://www.webb.edu/