集装箱船发展史

发展史：自1956年美国率先在海上开展集装箱运输迄今，集装箱船的发展经历了四个阶段。第一代运载集装箱的船是采用杂货船或油船改装而成。经过了近10年的发展，到1966年，第二代专用集装箱船问世，并投入到横跨大西洋和太平洋的运营；1971年，第三代集装箱船出现并投入运营。第四代集装箱船是在1984年出现的，此时的专用集装箱船已进入成熟期，载箱量达4000~4300TEU。第四代集装箱船在1990~1995年成批量投入运营，并成为目前和今后相当一段时间内全球中远洋航线上的主流船。载箱量5000TEU以上的集装箱船和载箱量6000TEU以上的第六代集装箱船于1995年和1996年先后问世，并对全球集装箱运输业，特别是对码头、进出港水域、装卸船机械、装卸工艺系统等硬件设施的建设与发展产生了极大的冲击和影响。

长江150TEU、200TEU标准集装箱船型开发研究

在承担开发任务后，课题组按照交通部对标准船型“安全、环保、经济、美观”的总体要求，确定了集装箱标准船型开发的总体目标；安全性上完全满足CCS现行规范对强度和稳性的各项要求，减少驾驶盲区，改善操作性；环保方面在设备上采用相应设施和激素，使标准集装箱船型达到国家和地方的各项防污规定的指标;经济性方面在优化尺度基础上追求最大的装箱数和装载量，结构进行优化，减少钢材用量，减少初投资，经济性优于现有优秀船型；船舶造型上进行进一步工业造型美化;力争通过我们的精心设计，使150TE U、200TEU 标准集装箱船型的方案设计的综合技术指标达到国内领先水平。

标准船型的关键技术要考虑到以下几方面：①收集现有船型资料②对现有船型的优点和缺陷进行分析③对航运物流环境进行调查④对航运企业经济性参数进行收集⑤进行科学的论证分析。

成熟转型期的船型有以下优点：

①采用双尾和长大球鼻首结合的新型船型，在长江船舶设计院双尾的优势的基础

上，开展了新型球鼻首的研究，取得了良好的结果。

②重量控制措施得力，船结构经反复优化，钢料系数比同类船减少钢料消耗近

10%，载重量系数达到先进水平。

③采用了较好的抗扭箱结构形式，首尾纵向结构过渡处理合理，计算及实际使用

表明船体具有足够的强度。

④驾驶室和居住生活舱室设在首部，较好的解决了川江航行驾驶视线的问题。

标准船型主要技术参数分析确定

①船型的分析确定

一个优秀的标注集装箱船型，应该是现有优良船型的总结和升华，追求箱位量多，载货量大，初投资少，营运成本低，以船舶的经济性为重点，

在已有先进内河集装箱船民生140TEU集装箱船和重庆港192TEU的基础上，进一步优化形成长江新标准集装箱船型。在标准船型的选择上，分析标准集装箱船的Fn 在0.2左右，适宜采用双尾船型，该船型是多年研究的科研成果，以其良好的节能性在长江已经广泛使用。在设计标准集装箱船是采用大方形系数，提高标准船型的载货量。在线型的艏部处理上采用大上球鼻首技术，力争取得明显的节能效果，开发的集装箱船标准船型在双尾技术的基础上进行了进一步的发展。

②主尺度的分析确定

由于空箱的运费一般是重箱运费的一半左右，装箱数是船东颇为关心的参数，也是集装箱船重要的表征值之一，它是衡量该船盈利能力重要的指标。标准集装箱船型为不同要求的船东提供两种选择：200TEU和150TEU.

载货量对于货船而言一般是越大越好，目前川江上的集装箱船运输的货源有个显著特点，20

英尺箱最多，下水箱多是重箱，装载如大理石板材、弹药、机电产品等，箱的重量有增加的趋势，从10吨到24吨不等，甚至出现了30吨的超重箱，一般以14~16吨居多，上水箱多是8吨重的轻箱和空箱，主要是进口物品和高附加值产品。在同样的条件下载货量应尽可能的大，提高经济性。

重箱率是与上述两个指标密切相关的，又受船舶稳性的制约，必须下功夫改善船舶的稳性情况，使物尽其用，挖掘潜能，提高重箱率。终上所述，我们确定在标准船型的设计中追求的目标是尽可能多的箱位数、载货量、重箱率，在设计吃水状态，少加甚至不设压载水，在最大装载状态尽可能多的装重箱。

货舱及舱口的尺寸按集装箱排列情况而定，舱内横向箱间距选用25mm，纵向间距以两个20英尺集装箱为一组，考虑到与40英尺集装箱通用，集装箱间距76mm。每两组之间的距离考虑到横向交叉绑扎索具的空间要求，定为300mm左右，并考虑到舱口转角的影响，舱内排4列的舱宽取为10.2m。

型深的选取主要受强度和稳性的影响。从强度上看，此类船型的W,I总是随D的增加而增加，但增加了钢料和重心高度。型深对稳性的正面影响不可小视，此类船型的最大力臂对应角在20°左右，在低于这一值时，增大型深是十分有效的手段，可以通过减薄甲板厚度来实现钢料的零增长。

设计吃水的确定充分考虑长江的航道的客观条件和集装箱物流的实际情况，标准船型采用了变吃水，设计吃水定为2.8m，为在枯水季节安全通过长江中游航段并留有一定的富裕;结构吃水定为3.2m，从而提高船舶的经济性。

民生140TEU集装箱船首制船采用的是常规流线型西林舵，但实际操作采用后船员反映操纵性性能不是令人很满意，所以定型设计改为襟翼舵的改进型。

标准船型采用双尾技术，标准船型B/d在4.7左右，Fn在0.2左右，适宜采用双尾。但常规双尾是基于Cb=0.6左右的客货船为背景的，需要在设计大方形系数的集装箱船时，抓住双尾的核心与实质，合理演变，推陈出新。方形系数是事关载货量的重要指标，希望它越大越好，但受快速性的制约，一般长江集装箱船取为0.75~0.82。低于这个范围，船舶的经济性受很大影响；高于这个范围阻力增加很快，主机功率的过量增加（仅保持常规航速）足以抵消载货量增大带来的经济性，而且尾部水流部分分离祛暑加大，伴流加大，不利于舵效，从而增加了安全隐患。

船舶结构的优化设计是船舶总体设计中的一个重要部分，目的是在保证强度的前提下，节省钢料，提高标准船型经济性。标准船型采用双底双弦、纵通单一舱的大货舱，货舱为全纵骨架式，不设横贯的舱壁和抗扭条盒，降低舱口围板高度，适应了集装箱船装卸高效率的要求。