Дослідження впливу тактичних рішень навігаційної вахти на енергоефективність судна

Abstract

У роботі досліджено вплив тактичних рішень навігаційної вахти на енергоефективність судна у реальних умовах короткого морського плеча Rotterdam - Leixões. Теоретична частина формує цілісну базу (енергетичний баланс, гідрометеорологічні впливи, міжнародне регулювання викидів), а прикладна – відтворює «нульовий» рейс на повній осадці з максимальною сервісною швидкістю від BOSP до EOSP та порівнює його з тактичними втручаннями. Розглядаються два класові профілі: full-cellular Feedermax ~3 000 TEU та Ro-Ro/ConRo профілю VESPERTINE, що забезпечує контраст енергетичної поведінки у тих самих синоптичних і навігаційних умовах. Актуальність. Під тиском вимог EEXI/CII/SEEMP-III та цін на викиди (ETS) управління енерговитратами зміщується з виключно проєктно-технічної площини у площину вахтової тактики: курсова геометрія, профіль швидкості (JIT), режим автопілота, трим і використання приливних «воріт» стають повсякденними важелями з вимірюваним впливом на паливо/нм та дотримання ETA. Об’єкт дослідження. Процес енергоспоживання судна в експлуатації на короткому морському плечі з урахуванням гідрометеорологічних і регуляторних обмежень. навігаційних, Предмет дослідження. Тактичні рішення вахти (курсові відводи від head /beam-sea, eco-speed з JIT-компенсацією, tidal-gate у вузькостях, «спокійний» профіль автопілота, трим-картки) та їх вплив на паливо/нм, speed-loss, RAI, стабільність RPM, ETA на маршруті Rotterdam - Leixões з ECA-поза ECA перемиканням палива. Мета роботи. Сформувати відтворювану методику оцінки тактичних втручань на основі «нульового» профілю рейсу (повна осадка, макс. сервіс), провести порівняльний аналіз для двох класів суден та розробити SOP рекомендації для містка, що забезпечують економію пального без втрати безпеки й графіка. Наукова новизна. (1) Запропоновано клас-орієнтовану рамку чутливості енерговитрат (Feedermax vs Ro-Ro/ConRo) у функції хвилі/вітру/течій і режимів кермування; (2) формалізовано “план-факт 0” (BOSP-EOSP) з поділом ECA/поза ECA та нормалізацією на Hs/Tp/TWS, Δ(STW–SOG), трим; (3) розроблено порогові тригери для застосування тактики (±10–20° від head-sea; −0,7 kn eco-speed з JIT; фаза припливу; deadband/gain автопілота; «зелена зона» триму) та процедури контролю похибок (парні «плато»-вікна, виключення транзієнтів, бутстреп-ДІ). У розділі 1 систематизовано теоретичні засади енергоефективності в експлуатації: канали втрат, гідрометеофактори, вплив нормативів на тактику містка. У розділі 2 порівняно профілі класів (Feedermax і Ro-Ro/ConRo), визначено рівні рішень (стратегічний/тактичний/оперативний), чутливість витрат і джерела даних. У розділі 3 виконано вже проведене теоретичне дослідження на трасі Rotterdam-Leixões: побудовано «нульовий» рейс, деталізовано погодний сценарій, обрано тактичні сценарії та кількісно показано їх вплив: орієнтовно −13% густини витрат для Feedermax (курс +10…20° у head-sea + eco-speed −0,7 kn з JIT, обов’язково tidal-gate у Dover, «спокійний» автопілот і трим як фон) та ≈−10% для Ro-Ro/ConRo (налаштування автопілота + курсові відводи від бортової хвилі, tidal-gate; точковий eco-speed), за умови дотримання методики фільтрації похибок. На основі цього сформовано практичні SOP для вахти