Architectural and structural peculiarities of large tonnage container vessels

Abstract

Проектирование крупнотоннажных контейнеровозов и конструкций корпуса таких судов, в частности – сложные технические задачи. Для их успешного решения необходимо располагать достаточным опытом и иметь в наличии данные по существующим судам-прототипам. Публикации по этим вопросам, особенно в России, судостроительная отрасль которой не специализируется на проектировании таких судов, достаточно ограничены и касаются в основном проблем проектирования контейнеровозов с относительно небольшой контейнерной вместимостью. В настоящее время крупнейшие контейнеровозы, которые поставляются уже с 2013 года, достигают вместимости 13800 – 22000 TEU. Эти суда - большой шаг к значительному росту размеров контейнеровозов, происходящему в течение последних лет. Цель настоящей статьи – представить некоторые результаты обобщения современной информации об архитектурно-конструктивных особенностях крупнотоннажных контейнеровозов с контейнерной вместимостью от 10 до 20 тыс. TEU, которая необходима для решения задач параметрического проектирования / выполнения проверочных расчетов прочности конструкций корпуса таких судов. В статье представлены данные о тенденциях в строительстве и заказе контейнеровозов различных размеров по всему миру с 1960 по 2020 г. Приведены статистические зависимости, связывающие водоизмещение, дедвейт, количество перевозимых контейнеров, а также соотношения главных размерений с длиной крупнотоннажных контейнерных судов в диапазоне вместимости 8800-22000 TEU. Рассмотрены архитектурно-конструктивные особенности крупнотоннажных контейнерных судов в части: компоновки грузового района, размеров и формы грузовых трюмов. Отмечены особенности конструкции корпуса контейнеровоза и факторы их обуславливающие. Указано определяющее влияние размеров контейнеров на формирование геометрии и конструкции корпуса. Выделены главные проблемы, которые приходится решать при проектировании конструкций корпуса крупнотоннажных контейнеровозов The design of large-capacity container ships and the hull structures of such ships, in particular, are complex technical tasks. For their successful solution, it is necessary to have sufficient experience and to have available data on existing prototype vessels. Publications on these issues, especially in Russia, the shipbuilding industry of which does not specialize in the design of such vessels, are quite limited and deal mainly with the problems of designing container ships with a relatively small container capacity. Currently, the largest container ships that have been supplied since 2013 reach a capacity of 13,800 - 22,000 TEU. These vessels are a big step towards a significant increase in the size of container ships over the past few years. The purpose of this article is to present some results of summarizing modern information on the architectural and structural features of large-capacity container ships with a container capacity of 10 to 20 thousand TEU, which is necessary for solving the problems of parametric design / performing verification of the hull's structural strength of such vessels. The article presents data on trends in the construction and ordering of container ships of various sizes around the world from 1960 to 2020. Statistical dependencies that link the displacement, deadweight, the number of containers transported, as well as the ratio of the main dimensions with the length of large-tonnage container vessels in the range of capacity 8800- 22,000 TEU are presented. The architectural and structural features of large-tonnage container ships in application to the layout of the cargo area, the size and shape of cargo holds are considered. The design features of the container ship's hull and their contributing factors are noted. The determining influence of container sizes on the formation of the geometry and structure of the ship's hull is indicated. The main problems that have to be addressed when designing the hull structures of large-tonnage container ships are identified.