Как должен выглядеть контейнеровоз, который легко преодолевает ураганы?

Технология: сопоставима с началом XXI века, за исключением того, что автомобили с автоматическим управлением уже доступны.

На заблокированной приливом планете большинство моделей, которые я могу найти (например, http://www.meteo.mcgill.ca/~tmerlis/coupled_tidally_locked.html ), как правило, предсказывают постоянную ураганоподобную погоду вблизи подзвездной точки. Чтобы все было еще сложнее, на планете, которую я планирую для своего рассказа, один из ключевых морских путей должен проходить вблизи этой точки, таким образом, кораблям придется каждый раз терпеть ураганы.

  1. Как будет выглядеть такой контейнеровоз по сравнению с кораблями, которые мы знаем с нашей планеты? Будут ли какие-либо существенные изменения формы, кроме того, что все станет намного прочнее? Будет ли меньше слоев контейнеров над столом? Что нибудь еще?

  2. В случае перевозки любого экипажа есть идеи, как обеспечить им безопасность и комфорт? За исключением, конечно, помещения их в ну... мягкую комнату?

  3. Или, может быть, вся идея не достойна, и если она существует, лучше пойти по более длинному, но более безопасному пути?

Будет гораздо дешевле объезжать, чем строить что-то пригодное для прохождения.
Почему основные маршруты проходят через ураган? У вас есть очень, очень веская причина для этого?
Может быть, в мире (или в будущем...), где ураганы стали гораздо более обычным явлением, и на самом деле дешевле сейчас вложить значительные средства в эту технологию, чем тратить большую часть своего времени на обходы или ожидание, когда ураганы закончатся.
Я считаю, что есть более новые модели, которые опровергают (или, по крайней мере, оспаривают) версию «планеты-глазного яблока» о планетах, заблокированных приливом и постоянным ураганом. Только сейчас не могу найти ссылку. Автора звали Ян?
Проблема с этим вопросом в том, что у нас нет возможности построить корабль, способный справиться с ураганами... Так что ответа нет, если только вы не примете во внимание погружение под них...
Вы можете подумать о том, чтобы сделать судно очень большим катамараном - двойной корпус и дополнительная ширина могут дать большую устойчивость. Кроме того, полностью закройте палубу, чтобы ни ветер, ни вода не могли коснуться экипажа. Если корабль сделан из сверхлегкого и сверхпрочного метаматериала, у вас могут быть очень большие корабли, которые не становятся чрезмерно тяжелыми. Возможно, два корпуса не соединены посередине, чтобы ветер не попал под него и не перевернул его.
Мне кажутся две вероятные причины сделать корабль защищенным от ураганов. Один - как спасательное судно для экипажей кораблей, пытавшихся обойти район урагана, но поневоле оказавшихся внутри него. Другой — специализированный военный корабль, предназначенный для того, чтобы перехитрить другие корабли, преодолевая ураган, — и это применение может оказаться бесполезным.
@Mołot - да, точно по тем же причинам имело смысл строить Суэцкий или Панамский канал. Намного короче маршрут.
@ Shadow1024 Но дело было не в длине. Не совсем. Речь шла о стоимости доставки . Плата за канал была дешевле, чем дополнительное время/расстояние. Пройти через ураган должно быть дешевле, чем объехать (трудно поверить), или должна быть какая-то другая причина. Само по себе время имеет значение только для курьерских лодок и роскошных скоропортящихся продуктов. Ни один из них не требует контейнеровоза.
Я работал на бывшего офицера британского флота, который провел довольно много времени в море во время ураганов у Фолклендских островов. Иногда это требовало неделями ожидания, пока ветер не упадет до 10 баллов, чтобы они могли попасть в гавань. Судя по некоторым его рассказам, вы действительно не хотели бы делать это только из коммерческих соображений. (Например, чтобы скоротать время, проводились соревнования, чтобы увидеть, кто сможет управлять кораблем так, чтобы он дольше всех держал крен под углом более 40 градусов — «рекорд» более 24 часов, а корабль был рассчитан только на 45 градусов. до опрокидывания.

Ответы (4)

Условия ураганов очень суровы и легко становятся бедой для любого надводного корабля. Они даже настолько опасны для кораблей, что только самые специализированные корабли проходят через них по своему желанию - и эти корабли спроектированы так, чтобы выдерживать суровые условия. Большинство судов, которые могут справиться с этой погодой, представляют собой современные вспомогательные суда для морских парков ветряных электростанций или ледоколов, и оба они спроектированы и испытаны с учетом льда, необычных волн и экстремальных ветровых условий.

Тем не менее, эти корабли сравнительно короткие и не могут нести больше нескольких десятков контейнеров, поэтому эти корабли способны выдерживать экстремальные волны. Более длинные суда имеют тенденцию ломаться под собственным весом, когда некоторые части теряют контакт с водой.

новейшее и современное сервисное судно, используемое Siemens в Северном море.

Но в то время как ураган или любой другой ветер по шкале Бофорда 10+ действительно беспокоит верхние 5-10 метров океана, море внизу относительно спокойно. Итак, нашим первым шагом будет погружение нашего корабля в океан. Результат будет очень похож на атомную подводную лодку класса «Тайфун», только вместо ракет на ней какие-то контейнеры. Или на картинке:

Российская подводная лодка класса "Тайофун" - просто замените ракеты грузом

Это, пожалуй, самый логичный ответ. Если корабли действительно могут быть полностью беспилотными, то лучшим вариантом будет флот из этих подводных лодок. Они также могут перемещаться в трехмерном пространстве, чтобы лучше избегать столкновений. Таким образом, это также создает потенциал для многих уровней трафика через океаны, которые будут перемещаться друг над другом и под ним.
Я тут же подумал о подводных лодках, но они могли выжить только в том случае, если вода была достаточно глубокой. По этой ссылке разрушительные течения могут достигать 100 м и более, так что это нетривиальная проблема.
вот почему я сказал относительно спокойно: чем глубже вы идете, тем меньше поверхностных эффектов вы получаете, однако есть сильные подводные течения, которые начинаются примерно на той же глубине, где прекращаются поверхностные эффекты.
Может работать. Но я не понимаю, как эта технология может развиваться в таком мире.
Современные подводные лодки также быстрее перемещаются под водой, и я считаю, что они более эффективны при скорости корпуса или выше, поскольку они не тратят огромное количество энергии на создание надводного следа.
@Aron Возможно, в ураганах / циклонах / штормах есть что-то плохое - скажем, в глазах что-то плохое, или укоренившееся культурное суеверие того же самого. Быть может, бури в десять раз страшнее, чем на земле, и свою верную смерть пройти через одну. Или бури порождают какое-то существо, которое живет на стали и может родиться только в ярости бури.
@Criggie, я хочу сказать, что этот ответ все равно что сказать: «Этот мир не может строить самолеты, поэтому вместо этого они построили межзвездные космические корабли». Вам не кажется, что они пропустили несколько шагов тут и там?
@Aron Ничто в Вопросе не говорило о том, что корабли должны будут развиваться на этой планете или что дизайн и ноу-хау не могут быть импортированы из другого мира, где были разработаны аналогичные конструкции, такие как Земля. Вопрос заключался в том, «какой формы корабли могут доставлять грузы во время урагана», а не в том, «как могли развиваться морские суда на планете X, чтобы они могли преодолевать ураганы».
@ Триш, я не согласен. «Технологии: сравнимые с началом XXI века», кажется, исключают межпланетные путешествия.

Пережить ураган — ни для кого не повод хорошо провести время. Есть много вещей, которые могут пойти не так с кораблем в суровых условиях:

  • Корабль просто заливают волны, и он тонет.
  • Корабль переворачивается далеко в сторону и затопляет
  • Груз расшатывается, ударяется о внутреннюю часть корабля и либо пробивает дыру в боку, либо заставляет корабль опрокидываться.
  • Спинка/конструкция корабля ломается под ударами волн, из-за размещения груза и т.д.

Примечание: структурные повреждения - это вещь. Современные торпеды больше не обязательно поражают корабль. Они взрываются под кораблем, создают полость, и корабль просто ломается пополам.

В любом случае, скажем, вам действительно нужны ваши корабли, чтобы пройти через эти ураганы. Вы смотрите на частично погружаемую конструкцию, очень похожую на современную спасательную шлюпку, которая полностью закрыта.

Конечно, это будет означать, что он должен быть как огромным, так и иметь меньшую общую вместимость, чем корабль, который не ограничен таким образом. По сути, это будет похоже на плавучий дирижабль.

Вы захотите очень, очень хорошо привязать груз, и все готово. Эти штуки будут раскачиваться волнами, даже уходить под воду в суровых условиях, но пока купол не поврежден, корабль должен всплыть обратно на поверхность.

Вы можете пойти еще дальше и спроектировать их как гигантские подводные лодки, которые перемещаются только на очень небольшой глубине (скажем, менее 50 метров под поверхностью) — достаточно, чтобы избежать непогоды, но не должны выдерживать сумасшедшее давление корпуса. Скорее всего, они должны быть атомными.

На самом деле, я помню, как видел на канале Дискавери съемочную группу, приваривающую груз к палубе. Жестокий подход, я признаю, но лучше, чем любая порка, которую вы могли бы получить.

Сферы.

Сферы — самая прочная 3D-форма, если взять среднюю прочность всех точек на их поверхности. Такая форма сделала бы их невосприимчивыми ко многим угрозам, которые представляет ураган. Представьте короткую подводную лодку, которая плавает на поверхности.

  • Они будут менее подвержены структурным повреждениям, поскольку они гораздо более самонесущие, чем корабли традиционной длинной формы.
  • Неважно, насколько велики волны, вы не можете затопить запечатанный шар
  • Вы также не можете опрокинуть сферу. И ориентация "корпусной сферы" может даже не иметь значения, если есть внутренний вращающийся барабан.

Одной из проблем здесь является размер, вам не нужны массивные сферы, так как структурные и гидродинамические затраты станут неуправляемыми. Так как же добиться необходимой мощности? Как насчет цепочек сфер. Мне все еще нужно подумать о том, как вы могли бы соединить сферы таким образом, чтобы выдержать ураган...

Еще одна вещь, которую я еще не понял, это то, как сферы будут двигаться по воде. Я представляю одну из двух ситуаций, хотя:

  1. Сферы физически соединены друг с другом, и «буксирующая сфера» спереди играет единственную роль, управляя цепочкой сфер через воду. Содержимое этой сферы может быть полностью посвящено любому приводному механизму.
  2. Сферы действуют как рой, не связанные физически и каждая со своими собственными средствами передвижения. Они могли использовать довольно простую тактику роя, чтобы оставаться в своей группе, но не настолько близко, чтобы столкнуться, учитывая условия урагана. Эта концепция имеет приятный футуристический вид.

В обоих случаях экипаж не обязателен. Наш мир уже стоит на пороге беспилотного глобального судоходства. Однако, если потребуется экипаж, вы можете поместить его в сферу. Я бы предположил, что внутри сфер есть внутренняя сфера, которая вращается независимо от внешней сферы, тем самым защищая груз и команду от внешней бури. Условия жизни были бы очень похожи на подводную лодку, я думаю, так что нет необходимости в мягкой комнате!

Сферы тверды, правда, но очень плохо быть кораблем. Энергоэффективность неэффективна, если вы хотите их двигать. Форма не способствует тому, чтобы какая-либо сторона была внизу — плохо для груза «этой стороной вверх». Внутренний барабан? Рано или поздно он заклинит, представьте себе, почините его в урагане. Вероятно, больше проблем.
Катящийся или даже опрокинутый традиционный корпус также не поддерживает груз «этой стороной вверх». И гидродинамическая неэффективность будет компромиссом против улучшенной структурной целостности.
Но это так. Конечно, он работает только в каком-то диапазоне, но если его наклонить в сторону, он снова встанет прямо.
Верно, и диапазон, который мы здесь предполагаем, является экстремальным и опасным из-за плавания через ураган ... любая конструкция должна делать больше, чем просто «привязать его», если вы хотите, чтобы ваш плазменный экран прибыл в целости и сохранности.
Были попытки создания сферических (ну, цилиндрических) кораблей, но без особого успеха — en.wikipedia.org/wiki/Roller_ship
Спасибо @Andrew, но это совсем не то, что я описывал

1) У вас может быть «сегментированный» грузовой корабль.

У вас есть основной надводный корабль, подходящий для суровой погоды, как указано в ответе Триш. Короткий и жесткий. Со всеми жилыми помещениями, двигателями и, возможно, самыми ценными грузовыми контейнерами.

Тогда вместо традиционного длинного грузового корабля, который развалится из-за смещения груза или из-за собственного веса, когда он потеряет контакт с водой, у вас есть сегментированные грузовые корпуса. Как поезд, тянущий за собой автомобили, но есть корабль, буксирующий баржи с плавающим корпусом. У меня был бы не один буксирный трос, а несколько десятков. Он по-прежнему будет довольно жестким, но позволит кораблю всегда оставаться в контакте с поверхностью воды.

Все эти плавучие баржи будут иметь полностью двойной корпус, как традиционные современные корпуса. Они смогут сохранять собственную ориентацию, т.е. не будут наклоняться в сторону или переворачиваться, а останутся «правильной стороной» вверх. Не круглый или сферический, а квадратный или прямоугольный.

Я бы ограничил количество сегментов одним или двумя, возможно, тремя, так как в противном случае вы получите слишком большое боковое движение во время штормовой активности. Вы также можете иметь это, что эта сегментация происходит только во время штормовой активности. Во всех остальных случаях корабль собирается обратно и движется традиционным обтекаемым образом.

Возможно, вам придется перепроектировать систему гребных винтов корабля. Сделайте так, чтобы доверие исходило от передней части, а не от заднего привода.

2) Я предполагаю, что штормовая активность не будет непрерывной? Вместо мягкой комнаты у вас может быть страховочное снаряжение или лямки рядом со всеми критически важными системами. Экипаж может привязать себя к лямкам, которые обеспечат ограниченную «подвеску». Они будут защищены от большинства случайных перемещений кораблей и по-прежнему смогут работать в определенной ограниченной зоне. (это не то же самое, что быть привязанным на месте, а скорее висеть на подвесной лямке, похожей на банджи-веревку, но не такой эластичной. Или вы можете использовать комбинацию различных систем такелажа в зависимости от того, какая работа необходима)

Вы можете обнаружить, что ваши штурмовые бригады будут больше, чем современные наземные бригады, чтобы компенсировать это ограниченное движение во время штормов. Вместо одного или двух инженеров, бегающих повсюду и следящих за работой двигателя, у вас есть три или четыре (или больше, в зависимости от требований двигателя), расположенных во всех необходимых критических точках лямок подвески.

Спальные помещения экипажа, вероятно, будут спроектированы таким образом, чтобы можно было спать на ремнях/ремнях. Рекреационные ночные визиты могут быть очень интересными.

Конечно, будут сценарии, требующие, чтобы люди передвигались по мере необходимости, особенно в чрезвычайных ситуациях. Убедитесь, что все механизмы, углы мебели и края стен закруглены. Убедитесь, что все закреплено и не летает. По существу, защищенный от детей корабль.

Это называется «буксировка», и у нее есть свой набор проблем, особенно с точки зрения соединений между буксируемыми единицами («сегментами» или «баржами»). У них есть эта действительно раздражающая тенденция ломаться, и как только они это сделают, вы облажались. Также - большие корабли более устойчивы и живучи, чем малые корабли. Я провел годы в море, и поверьте мне, я предпочел бы оказаться на большом контейнеровозе, а не на маленьком буксире. Выживаемость в плохую погоду — вот почему у нас есть огромные контейнеровозы, бороздящие океаны мира, а не флотилии буксиров и барж.
@BobJarvis, да. Я не предлагаю изящный буксир, а скорее «массивный» ледокол и т. д. с гибким «хребтом». Ровно столько, чтобы корабль не треснул под собственным весом во время больших волн. Это альтернативный мир, поэтому я предполагаю, что технологии будут развиваться и адаптироваться к штормовому миру.