Thiết Kế Sơ Bộ Tàu Câu Cá Ngừ Đại Dương Kế Thừa Kinh Nghiệm Của Ngư Dân Phú Yên

SỰ CẦN THIẾT PHẢI TÍNH TOÁN THIIẾT KẾ SƠ BỘ TÀU ĐÁNH CÁ Trước yêu cầu của thực tế cuộc sống, hàng năm số lượng tàu thuyền vẫn ñược tăng lên, hầu hết các loại tàu thuyền này ñược ñóng th

LỜI NÓI ĐẦU

Việt Nam là một quốc gia có tiềm năng lớn về biển, với chiều dài bờ biển lên tới 3260km trải dài từ Bắc xuống Nam Để tận dụng và khai thác nguồn tài nguyên biển, hiện nay nước ta ñã có hàng ngàn, hàng vạn con tàu tham gia hoạt ñộng khai thác thuỷ hải sản Kéo theo ñó là rất nhiều cơ sở, xưởng sửa chữa và ñóng tàu ñược xây dựng trên hầu hết các tỉnh ven biển ñặc biệt là các xưởng sửa chữa và ñóng tàu

gỗ Nhưng hiện nay có một thực trạng ñáng lo ngại là hầu hết các xưởng ñóng mới hiện nay ñều ñóng tàu cá theo kinh nghiệm dân gian mà không có bản vẽ thiết kế

Tôi ñược Bộ môn Đóng tàu giao thực hiện ñồ án: “Thiết Kế Sơ Bộ Tàu

Câu Cá Ngừ Đại Dương Kế Thừa Kinh Nghiệm Của Ngư Dân Phú Yên ” Đồ

án áp dụng phương pháp thiết kế mới của PGS-TS Nguyễn Quang Minh ñó là:

“Phương pháp thiết kế tối ưu tàu dựa trên cơ sở kinh nghiệm dân gian”

Đồ án ñược trình bày trong 4 chương:

Chương 1: Đặt vấn ñề

Chương 2: Thiết kế tối ưu ñường hình tàu

Chương 3: Lựa chọn bố trí chung, tính toán thiết bị và kiểm tra tính năng của tàu Chương 4: Các ý kiến thảo luận

Trong quá trình thưc hiện ñồ án này, nhờ sự giúp ñỡ tận tình của Khoa Đóng Tàu, thầy giáo hướng dẫn PGS-TS Nguyễn Quang Minh và các chú, các anh làm việc ở Chi Cục Bảo Vệ Nguồn Lợi Thuỷ Sản Phú Yên , ñến nay tôi ñã hoàn thành xong ñồ án Tôi xin chân thành cảm ơn

Do trình ñộ chuyên môn còn hạn chế, tài liệu còn ít và thời gian không nhiều nên thiếu sót là ñiều khó tránh khỏi Rất mong quý thầy cô ñánh giá, phê bình và sự ñóng góp ý kiến của các bạn

Nha Trang, tháng 11 năm 2007 Sinh viên thưc hiện

PHẠM THANH HOÀ

Chương 1 TỔNG QUAN

TA

1.1.1 Khái quát chung

Nghề câu xuất hiện rất sớm và phổ biến với nhiều phương thức câu khác nhau như câu tay, câu cần, câu vàng v.v với nghề câu khơi, ngay từ xa xưa ông cha ta dùng các loại tàu cỡ nhỏ chạy bằng sức gió ñể ñi câu xa bờ Từ ñó qua quá trình phát triển, nghề câu có nhiều thay ñổi cho phép tàu ñi xa hơn Nghề câu cá ngừ ñược du nhập vào Việt Nam vào những năm ñầu của thế kỷ XX và hiện nay nghề này cung cấp cá xuất khẩu có giá trị và ñang ñược phát triển mạnh ở nước ta

Trên thế giới, nghề câu cá ngừ ñại dương ñã có từ lâu với sản lượng lớn Các nước có sản lựợng ñánh bắt lớn là Nhật Bản, Mỹ, Tây Ban Nha, Pháp, Hàn Quốc…ở nước ta, nghề câu cá ngừ ñại dương mới phát triển nên nó còn là một nghề hết sức mới mẻ và còn nhiều hạn chế làm ảnh hưởng ñến sản lựợng cá ngừ ñánh bắt ñược như: tàu thuyền có công suất thấp, không có tàu chuyên dùng, kỹ thuật ñánh bắt chưa cao v.v tuy vậy sản lượng cá ngừ ñại dương khai thác ñược vẫn chiếm một phần lớn trong tổng sản lựợng thủy sản ñánh bắt ñựơc từ nghề ñánh bắt xa bờ hàng năm của nước ta

Nghề câu cá ngừ ñại dương ở nước ta phát triển mạnh ở các tỉnh ven biển miền Trung và miền Nam Trung Bộ như, Đà Nẳng, Bình Định, Phú Yên, Khánh Hòa, Bình Thuận, Vũng Tàu Tại các tỉnh này ñã hình thành ñội tàu công suất lớn, chủ yếu hoạt ñộng ở quần ñảo Trường Sa với sản lượng bình quân ñạt từ 3000 ÷

5000 tấn/năm

Đặc ñiểm của nghề câu cá ngừ ñại dương

- Cho sản lượng ñánh bắt và chất lượng cao

- Phương tiện ñánh bắt gọn nhẹ, phù hợp cho lắp ñặt trang thiết bị hiện ñại ñáp ứng ñược yêu cầu khai thác dài ngày trên biển

- Ngư trường khai thác rộng

- Sử dụng ít nhân lực

- Bảo vệ nguồn lợi thủy sản

1.1.2 Ngư trường, mùa vụ và ñối tượng khai thác nghề câu

Ngư trường nghề câu

Để tiến hành khai thác cần phải có thông tin ñầy ñủ về ngư trường, trữ lượng về khả năng khai thác, mùa vụ, ñặc tính ăn mồi của ñối tượng khai thác.v.v mới thu ñựợc hiệu quả và năng suất cao ñồng thời bảo vệ ñựợc nguồn lợi thủy sản Ngư trường khai thác chính của nghề câu cá ngừ ñại dương nằm ở 50 ñến 150 ñộ vĩ Bắc

và 110 ñến 150 ñộ kinh Đông

Hiện nay, ngư dân ở nước ta ñang khai thác cá ngừ ở vùng biển từ Thừa Thiên Huế ñổ vào trong, làn nước sâu từ 100 m trở ra Ngư trừơng này nằm ở phía ñông bắc quần ñảo Trường Sa, cự ly khoảng 500 km, cách Phan Thiết 750 km về phía ñông

Các ñối tượng khai thác

Cá ngừ ñại dương thuộc họ cá thu – ngừ (Scombridac), là cá nổi và di cư tự do, chúng thường tập trung thành từng ñàn lớn Ở Việt Nam, hiện nay có khoảng hơn 10 loài cá ngừ ñại dương trong ñó có 5 loài có trữ lượng cao, trọng lượng lớn và có giá trị kinh tế cao Đó là ngừ vằn, ngừ vây xanh, ngừ mắt to, ngừ vây vàng và ngừ vây dài Trong ñó ngừ vây vàng và ngừ vây dài ñược ñánh bắt nhiều nhất, hai loại này có trọng lượng lớn chất lượng thịt thơm ngon nên ñược thị trường thế giới ưa chuộng

1.2 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH TÀU THUYỀN VÀ KINH TẾ THUỶ SẢN CỦA TỈNH PHÚ YÊN

1.2.1 Điều kiện tự nhiên của tỉnh

Phú Yên là tỉnh nằm ở khu vực Nam Trung Bộ, diện tích tự nhiên 5045 km2 và trải dài từ vĩ ñộ 130o44’28”B ñến vĩ ñộ 120o 42’36”B, từ kinh ñộ 108o40’40’’Đ ñến kinh ñộ 109o27’47”Đ Phú Yên có chiều dài bờ biển kéo dài từ Bắc (Mũi Bàn Thang) ñến Nam (Chân Hòn Nưa) dài khoảng 190km, có nhiều dải núi ăn ra biển hình thành các eo vịnh, ñầm phá Cùng với các vùng bãi triều nước lợ, cửa sông nhiều dinh dưỡng ñã tạo nên vùng nước lợ ven biển khoảng 21.000 ha là các bãi ñẻ và sinh trưởng tốt của các loài tôm, cá con Chúng là nguồn bổ sung trữ lượng hải sản vùng biển, vùng nước mặn, nước lợ ven biển rất thuận lợi cho sự phát triển

Dọc bờ biển Phú Yên có 7 cửa sông, vịnh là nơi ra vào trú ñậu tàu thuyền ñánh

cá và là nơi nuôi trồng thủy sản nước lợ Do ñó, từ lâu ñời ñã hình thành các cụm cư dân ngư nghiệp Từ Bắc xuống Nam có các cửa sông và vịnh là: cửa ñầm Cù Mông, cửa vịnh Xuân Đài, cửa Tiên Châu (sông Kỳ Lộ), cửa Tân Quy (Đầm Ô Loan), cửa

Đà Rằng (sông Đà Rằng), cửa Đà Nông (sông Bàn Thạch), cửa vịnh Vũng Rô

Hai vịnh Vũng Rô và Xuân Đài là những vùng nước rộng, sâu, kín gió thích hợp cho các loại tàu lớn hơn 1000 tấn ra vào trú ñậu Hai cửa Đà Rằng và Tiên Châu

có ñộ sâu trung bình dưới 3m phù hợp cho các loại tàu thuyền dưới 90 CV ra vào và trú ñậu Các cửa lạch còn lại hẹp, cạn chỉ thích hợp cho các loại tàu thuyền nhỏ hơn

60 CV ra vào khi có thuỷ triều dâng

Lưu lượng nước của biển do bốn con sông: Sông Cầu, Kỳ Lộ, Sông Ba, Bàn Thạch cung cấp, hàng năm ñổ ra biển khoảng (12÷13) tỷ m3 nước mang theo lượng phù sa, bùn cát gần 2,3 triệu tấn và các chất hoà tan khoảng 0,55 triệu tấn, tạo nên vùng sinh thái nước lợ giàu dinh dưỡng cho các loại thuỷ sinh vật phát triển phong phú ở các cửa sông, lạch ven biển

Độ nông sâu ở biển này rất phức tạp: ñộ sâu từ 200m trở vào chiếm 46,38%, trên 200m chiếm 53,62% Do biển sâu nên nghề khai thác cá nổi là chủ yếu Khai thác cá tầng ñáy chỉ thích hợp ở vùng thềm ven biển có ñộ sâu < 100m trở vào

Phú Yên có chế ñộ hải lưu thay ñổi quanh năm rất phức tạp Thời kỳ gió mùa ñông bắc thì dòng hải lưu chảy theo hướng Bắc Nam, tốc ñộ dòng chảy ñạt tới (50 ÷ 60) m/s (từ tháng 12 ñến tháng 2 năm sau), nhỏ nhất là 25 m/s vào tháng 4 Còn thời

kỳ gió mùa Tây Nam thì hải lưu chảy theo hướng Nam Bắc, tốc ñộ dòng chảy ñạt tới (30 ÷ 50) m/s và chảy rất sát bờ biển miền Trung

Ở vùng biển phía nam Phú Yên, hoạt ñộng của hải lưu tạo nên vùng “nước trồi”

từ tháng 4 ñến tháng 8 Vùng “nước trồi” ñã ảnh hưởng ñến vùng biển này, cùng với dòng hải lưu mùa hè mang dòng nước ấm từ phía Nam lên tạo thành vùng tập trung

cá nổi rộng lớn Ngoài khơi, còn có những hoàn lưu kín tạo nên những dải “giáp nước” là nơi tập trung các ñàn cá Ngừ và cá khác

Thuỷ triều vùng biển Phú Yên thuộc chế ñộ nhật triều không ñều, hàng tháng có khoảng 20 ngày nhật triều Biên ñộ thuỷ triều kỳ nước cường từ (1,2 ÷ 2,20)m, kỳ nước kém từ (0,5 ÷ 1)m Biên ñộ thuỷ triều bị giảm mạnh khi truyền vào trong sông, trong ñầm Nồng ñộ muối ngoài khơi ổn ñịnh cao từ (33,6 ÷ 34) ‰, vùng ven bờ khoảng (31 ÷ 32) ‰, càng vào sâu cửa sông, cửa ñầm nồng ñộ muối càng giảm Nhiệt

ñộ nước biển tầng mặt vào mùa hè khoảng (28 ÷ 29) 0C, mùa ñông từ (24,2 ÷ 25,5) oC

Với vị trí ñịa lý thuận lợi như vậy tạo ñiều ñiện thuận lợi cho kinh tế Phú Yên phát triển, hoà nhập vào nền kinh tế của vùng và cả nước

1.2.2 Tình hình chung về nghề cá và tàu cá Phú Yên

Phú Yên là một trong những tỉnh có nền kinh tế phát triển, ñặc biệt ngành thuỷ sản luôn ñóng vai trò quan trọng ñối với sự phát triển kinh tế tỉnh nhà

Biển Phú Yên có nguồn lợi thuỷ sản phong phú, gần các ngư trường trong ñiểm

và ngư trường xa bờ Tổng sản lượng khai thác trên 30.000 tấn/năm (tôm, cá, mực v.v ) Trong ñó nguồn lợi vùng khơi chưa ñược khai thác nhiều, nghề khai thác của tỉnh ñang phát triển theo hướng tích cực, ngày càng giảm khai thác vùng ven bờ, tăng lực lượng khai thác vùng khơi xa Tuy nhiên, so với các tỉnh phía Nam thì nghề cá Phú Yên vẫn còn yếu kém cả về số lượng tàu thuyền, công suất máy, cơ cấu nghề và

kỹ thuật ñánh bắt

Nghề khai thác cá của tỉnh Phú Yên ña phần là các nghề sau: lưới kéo (giã cào), lưới vây, lưới rê, câu khơi, câu tay, mành trù, pha xúc …

1.2.3 Đặc ñiểm nghề cá của Phú Yên

• Nghề lưới kéo: Đánh cá bằng lưới kéo là một trong những phương thức ñánh

bắt công nghiệp có tính chủ ñộng cao và là một trong những nghề phổ biến Nghề

này ñánh bắt theo kiểu lọc nước lấy cá, thông thường ñánh bắt các loại cá ở tầng ñáy

và tầng giữa Lưới kéo có kết cấu như một bao hở miệng Năng suất ñánh bắt ñược quyết ñịnh bởi lượng nước lọc qua lưới nhiều hay ít và mật ñộ cá trong nước cao hay thấp

Nghề lưới kéo ở Phú Yên ñược chia làm hai vụ chính vào các tháng 2, 3, 4, 5

và 9, 10, 11 Thời vụ phụ rơi vào các tháng còn lại trong năm Trong thời vụ phụ thì các tàu này vào cảng neo ñậu ñể tránh bão hoặc làm một số công tác ñảm bảo an toàn như kiểm tra ñịnh kỳ, cạo hà và sơn sửa lại Thường thì khoảng 6-7 tháng ngư dân lại ñưa tàu của mình vào các cơ sở, xưởng sửa chữa tàu ñể làm lại các ñường xơ tre, keo dán ñồng thời sơn lại tàu cho mới

• Nghề lưới vây: Đây là hình thức ñánh bắt công nghiệp cho năng suất và sản

lượng cao (ñã có những mẻ lưới ñến 30 tấn cá, tôm) Lưới vây có kết cấu như một tấm phẳng mà chiều dài gấp rất nhiều lần chiều rộng Thực chất của ñánh bắt cá lưới vây là dùng hàng rào lưới bao bọc lấy ñàn cá, sau ñó dồn chúng lại một chỗ rồi ñưa lên tàu Lưới vây là công cụ ñánh bắt ở tầng mặt nên không phụ thuộc vào ñịa hình ñáy biển mà phụ thuộc vào ñộ sâu ñánh bắt

• Nghề lưới rê: Lưới rê là công cụ ñánh bắt bằng lưới, có từ lâu ñời và ñược sử

dụng rộng rãi trên toàn thế giới Lưới rê có cấu tạo thông thường là một dải lưới gồm nhiều tấm lưới hình chữ nhật ñược liên kết lại với nhau, có chiều dài lưới từ vài chục mét ñến hàng chục kilômét Với việc sử dụng hệ thống dây giềng và trang bị phao, chì v.v nên lưới có hình dạng giống như một bức tường lưới khi làm việc Nó có thể ñược sử dụng ñánh bắt cá ở mọi vùng nước, ở các trình ñộ và quy mô khác nhau, khả năng kinh tế - kỹ thuật cụ thể Các tàu lưới rê ñược trang bị lưới có chiều dài rất lớn, tuỳ thuộc vào ñộ sâu Các tàu lưới rê thường hoạt ñộng vào ban ñêm, lưới ñược thả vào chiều và thu lên lúc sáng

• Nghề mành: Đây là nghề chủ yếu ñánh bắt ven bờ, cá ñánh ñược chủ yếu là

các loại cá nhỏ, giá trị kinh tế không cao Khi ñánh bắt người ta dùng ñèn ñể thu hút ñàn cá, người ta thường dùng 4 giàn ñèn, mỗi giàn 6 bóng ñèn Neon ñể tập trung ánh sáng

Các tàu tham gia nghề này thường là các tàu nhỏ, hoạt ñộng ở ven bờ nên công suất các tàu này tương ñối thấp và thời gian hoạt ñộng trên biển ngắn, buổi chiều ñi buổi sáng về Tuy năng suất của nghề này không cao nhưng vốn ñầu tư thấp

do vậy nó phù hợp với nhiều ngư dân Đây cũng là một trong những nghề khá phổ biến ở tỉnh Phú Yên

• Nghề pha xúc: Đây cũng là nghề ñánh bắt về ñêm nhưng khác nghề mành ở

ñiểm ñèn ñược dùng có công suất cao hơn nhiều ñèn Neon Nghề pha xúc là nghề ñánh cá nổi mới ñược phát triển trong những năm gần ñây tuy nhiên sản lượng ñánh bắt tương ñối cao, mặt khác ngư cụ ñánh bắt lại khá ñơn giản Nó chỉ là một tấm lưới ñưa lên hạ xuống Khi ñánh cá tấm lưới ñược hạ xuống nước, dùng giàn ñèn công suất lớn ñể tập trung ñàn cá vào khu vực tấm lưới và lưới ñược nâng lên Giàn ñèn

công suất lớn ñược dùng thường có từ 16-22 bóng

• Nghề câu: Đây là nghề khai thác có tính chọn lọc và hình thức khai thác như

sau:

- Mồi câu: mồi câu thường ñược dùng là: cá chuồn, mực khơi…

- Thả câu: thường ñánh 2 mẻ trong 1 ngày ñêm, mẻ thứ nhất thả vào lúc bắt ñầu từ 13 hoặc 14 giờ, kết thúc thả câu khoảng lúc 16 hoặc 17 giờ Mẻ thứ hai bắt ñầu thả lúc 2h hoặc 2h30, kết thúc 4h hoặc 5h sáng ngày hôm sau Trước khi thả câu cần xem xét hướng gió, nước, tàu phải ở dưới hướng gió tránh tình trạng dây giềng câu mắc vào chân vịt

- Ngâm câu: sau khi thả xong ngâm câu từ (2 ÷ 3)h, chạy tàu lên hướng gió tắt máy, thả trôi cách dàn câu một khoảng tầm nhìn thấy cờ hiệu (ban ñêm pin nhấp nháy) Nếu tàu trôi mạnh phải dùng neo nổi ñể neo tàu

- Thu câu: sau khi kết thúc thời gian ngâm câu thì tiến hành thu câu Trong quá trình thu câu tàu luôn dưới gió ñể tránh dây câu mắc vào chân vịt

Bảng 1.1.Tổng hợp nghề khai thác thuỷ sản Phú Yên tính ñến 8/2007

Phú Hoà

Sông Cầu Tuy An Tuy Hoà

Số tàu thuyền (chiếc)

Tỷ lệ (%)

Nhìn chung, nghề cá ở Phú Yên có phát triển nhưng chủ yếu nằm trong tình trạng tự phát, quy mô sản xuất nhỏ, khai thác tập trung ven bờ Muốn phát triển vững chắc và vươn lên sản xuất lớn nên cần phải có những con tàu có công suất lớn hơn ñể phục vụ cho việc ñánh bắt xa bờ

1.2.4 Lực lượng tàu thuyền ñánh cá ở Phú Yên

Theo số liệu thống kê của Chi cục bảo vệ nguồn lợi thuỷ sản Phú Yên năm

2001 thì tổng số tàu thuyền ñánh bắt hải sản là 3125 chiếc với tổng công suất là 118.122 CV, trong ñó công suất bình quân của mỗi tàu là 37,80 CV Cho ñến 3/2007

toàn tỉnh ñã có tổng số tàu thuyền ñánh bắt là 3627 chiếc với tổng công suất là 169.861 CV, bình quân công suất của mỗi tàu là 44,83 CV Qua ñó ta thấy, tổng số tàu thuyền hiện có của Phú Yên tăng so với năm 2001 là 502 chiếc, tổng công suất tăng 51,739 CV và công suất bình quân của mỗi tàu tăng là 7,03 CV, nhưng còn thấp

so với trong khu vực và cả nước Điều ñó cho thấy, số lượng tàu thuyền tăng không ñáng kể nhưng công suất của mỗi tàu tăng lên ñể phục vụ cho việc ñánh bắt xa bờ, ñặc biệt là nghề câu cá ngừ ñại dương

Nhìn chung tàu cá ở Phú Yên hầu hết là các tàu không lớn lắm, lắp máy có công suất nhỏ Mục tiêu hiện nay của tỉnh là ñầu tư cơ sở hạ tầng, cầu cảng, bến cảng, dịch vụ hậu cần nghề cá v.v thật tốt, tăng số lượng tàu thuyền ñánh bắt xa bờ,

có chính sách ñúng ñắn cho nghề cá ñể tận dụng ñược tiềm năng kinh tế của tỉnh nhà Những số liệu nêu trên ñược dẫn chứng cụ thể bảng 1.2

Bảng 1.2 Bảng thống kê tổng hợp tàu thuyền tỉnh Phú Yên tính ñến 8/2007 Địa

phương

TT

Đông Hoà

Phú Hoà

Sông Cầu

Tuy

An

Tuy Hoà

1.2.5 Ngư trường và mùa vụ khai thác nghề cá ở Phú Yên

Ngư trường và mùa vụ khai thác nghề lưới kéo

Do ñặc ñiểm ñịa hình thềm lục ñịa hẹp và dốc, sâu ñột ngột nên ngư trường khai thác nghề lưới kéo chia thành: ngư trường gần bờ và ngư trường xa bờ

Mùa vụ khai thác nghề lưới kéo:

Vụ chính: từ tháng (2 ÷ 5) và tháng (9 ÷11)

Vụ phụ: các tháng còn lại trong năm

Ngư trường và mùa vụ khai thác nghề lưới vây

Thời vụ khai thác từ tháng 1 ñến tháng 10 Các loại cá khai thác ñược là: cá nục, cá ồ, cá ngân, cá trích v.v

Ngư trường và mùa vụ khai thác nghề lưới rê

Ngư trường khai thác nghề lưới rê gồm: ngư trường phía Bắc từ Bình Định ñến Đà Nẵng, ngư trường phía Nam từ Khánh Hoà ñến vịnh Thái Lan

Nghề lưới rê ñược khai thác quanh năm trừ các ngày có trăng (từ ngày 12 ÷

17 âm lịch hàng tháng)

Ngư trường và mùa vụ khai thác nghề câu

Ngư trường khai thác nghề câu rộng lớn bao gồm tất cả các ngư trường trong

cả nước Tuy nhiên, theo kinh nghiệm của ngư dân Phú Yên thường ñánh bắt từ vĩ ñộ

6 ÷ 17 oN, kinh ñộ 111 ÷ 115 oE

Qua thực tế ñiều tra và phản ánh của bà con ngư dân hoạt ñộng nghề câu cho biết nghề câu cá ngừ ñại dương khai thác từ tháng 1 ñến 9 hàng năm, thời ñiểm khai thác ñạt sản lượng cao vào các tháng 2, 3, 5, 6

Mùa vụ khai thác: có 2 mùa

1.3.1 Yêu cầu về kinh tế - kỹ thuật ñối với tàu ñóng mới

Tàu thuyền là một công trình kiến trúc nổi trên mặt nước Nó hoạt ñộng trong ñiều kiện chịu tác dụng của ngoại lực phức tạp Do ñó, cần phải ñảm bảo các yêu cầu kinh tế - kỹ thuật sau:

- Tàu ñóng mới phải ñảm bảo ñược tính năng hàng hải như tính nổi, ổn ñịnh, lắc, chống chìm, ñiều khiển, tốc ñộ v.v

- Độ bền thân tàu và ñộ tin cậy làm việc của máy móc thiết bị cao

- Kích thước, trọng lượng kết cấu cần cố gắng thật nhỏ gọn, nhưng vẫn ñảm bảo ñủ bền

- Yêu cầu về an toàn: Để tàu ñóng mới ñảm bảo ñược ñộ bền và an toàn cần trang bị các thiết bị sau:

+ Trang bị phương tiện cứu sinh

+ Hút khô, chống chìm

+ Phòng cháy và chữa cháy: Có thể trang bị bơm và bình chữa cháy + Trang bị phương tiện thông tin

+ Trang bị phương tiện tín hiệu

+ Âm hiệu: Còi, chuông hoặc kẻng

- Hình dạng hợp lý

- Giá thành ñóng mới không cao lắm, chất lượng tốt, chi phí vận hành thấp, tính hiệu quả trong khai thác cao và chi phí bảo dưỡng, sửa chữa thấp

1.3.2 Đặc ñiểm các tàu câu cá ngừ ñại dương của tỉnh Phú Yên

1.3.2.1 Đặc ñiểm ñường hình tàu

Hình dáng mũi tàu ảnh hưởng rất nhiều ñến tính năng hàng hải của tàu Các tàu câu Phú Yên hình dáng giống các tàu khác, ñều có dạng thuỷ khí ñộng học ñể giảm tác dụng của lực cản vào thân tàu Sống mũi thẳng, hơi nghiêng về phía trước một góc (hợp với mặt phẳng ngang một góc 650 ÷ 700) Với sống mũi như vậy dễ chế tạo, tàu tạo dáng khoẻ, cắt sóng tốt ñồng thời quay trở thuận tiện và tránh va ñập sóng, ngăn sóng trào lên mặt boong Mặt cắt ngang phía mũi tàu có dạng chữ V, càng

lên cao mặt boong càng ñược mở rộng, thuận tiện cho công tác khai thác, thực tế ñã chứng minh với ñặc ñiểm như vậy thì lực cản chống lắc khá tốt

- Đặc ñiểm hình dáng của ñuôi tàu:

Hầu hết tất cả các tàu gỗ của tỉnh Phú Yên hiện nay ñều có dạng ñuôi vuông, mặt cắt ngang phần ñuôi có hình chữ U Kết cấu vòm ñuôi tàu có ảnh hưởng rất nhiều ñến tính ổn ñịnh của tàu

Đuôi tàu nghiêng một góc nhất ñịnh về phía sau, ñộ ngập nước không quá sâu

ñể tránh sức cản tăng lên nhất là hiện tượng va ñập sóng khi tàu lùi, góp phần tăng diện tích sinh hoạt trên tàu Tuy nhiên do ñuôi tàu quá béo nên làm giảm tốc ñộ của tàu, tính quay trở của tàu kém và khi tàu lùi thì bị vỗ sóng mạnh

1.3.2.2 Đặc ñiểm kết cấu tàu

- Ky chính, ñó là một cây gỗ thẳng, dài có khối lượng tương ñối lớn Ky chính cùng với các xà dọc, xà ngang, tạo nên bộ khung xương của tàu Các tấm ván vỏ ñược ghép với khung xương bằng các bulông và ñinh thép, vỏ tàu ñược làm kín nước bằng một hợp chất kết dính ñặc biệt Khi ñóng tàu vỏ gỗ người ta phải dựng xong khung xương rồi mới tiến hành ghép các ván vỏ vào bộ khung xương, sau ñó ta chèn

xơ tre vào các khe hở rồi dùng chai phà dán lại

- Khung xương ñáy bao gồm các ñà ngang ñáy và các ñà dọc ñáy có kích thước và tiết diện phụ thuộc vào từng con tàu

- Khung xương mạn bao gồm các sườn mạn và các xà dọc mạn ñược bố trí ở hai bên mạn tàu tạo thành hình dạng mặt cắt ngang của tàu

- Phần boong tàu bao gồm các xà ngang boong và xà dọc boong, chúng ñược liên kết với khung xương ñáy và khung xương mạn tạo thành một bộ khung xương vững chắc cho tàu giúp tàu chịu ñược áp lực của nước, hàng hoá và sóng gió

- Sống mũi tàu thường là một cây gỗ lớn có chất lượng tốt do mũi tàu là nơi thường xuyên chịu va ñập của sóng biển và các vật nổi Sống mũi thường nghiêng về phía trước ñể giảm lực cản của nước và làm tăng khả năng cắt sóng của tàu

- Kết cấu vỏ tàu là những ván gỗ dài ñược uốn cong theo nhiều chiều ñược ghép lại với nhau Để gắn ñược các ván gỗ vào khung xương tàu theo ñúng tuyến hình là một công việc hết sức khó khăn, ñòi hỏi người thợ phải có nhiều kinh nghiệm Người ta phải dùng lửa và các vật giữ, ñè ñể uốn cong ñược tấm gỗ theo ý muốn

1.3.2.3 Kết cấu thượng tầng

Kết cấu thượng tầng có ảnh hưởng ñến tính ổn ñịnh của tàu Thượng tầng càng cao thì tính ổn ñịnh của tàu càng giảm Các tàu cá Phú Yên hiện nay ñều có cabin ñặt ở ñuôi tàu Cabin là nơi nghỉ ngơi của thuỷ thủ ñồng thời là buồng ñiều khiển của con

tàu

1.3.2.4 Buồng máy

Các tàu cá Phú Yên có buồng máy ñặt phía sau ñuôi tàu Việc bố trí buồng máy phía ñuôi tàu có nhiều ưu ñiểm như lợi dụng ñược diện tích phía ñuôi tàu, giảm ñược chiều dài hệ trục, giảm ñược công suất tiêu hao trên trục, việc bảo dưởng trục ñược dễ dàng hơn Buồng máy của các tàu câu cá ngừ ñại dưong Phú Yên ñược trang

bị rất ñơn giản có máy chính, các thùng chứa nhiên liệu, bình ắcqui và một bơm hút khô v.v

1.3.2.5 Các hầm chứa

Các hầm chứa ñược bố trí từ buồng máy về phía trước mũi tàu Thông thường các tàu câu cá ngừ ñại dương hiện nay có bố trí 3 ÷ 5 hầm chứa tùy theo chiều dài của tàu

1.3.2.6 Hệ thống ñiều khiển

Các tàu câu hiện nay thường sử dụng kiểu lái cơ khí Vô lăng ñiều khiển ñặt ở cabin lái, ñiều khiển trục lái thông qua hệ thống truyền ñộng kiểu cơ khí, bao gồm hệ bánh răng, puly hướng cáp, các ñĩa xích và cáp truyền ñộng Kiểu lái này tương ñối ñơn giản phù hợp với các loại tàu thuyền nghề cá hiện nay

1.3.2.7 Trang bị ñộng lực tàu

Các tàu cá Phú Yên thường ñược bố trí một hệ trục chân vịt, không có trục trung gian, máy chính thường dùng là máy của hãng YANMAR, HINO, MITSUBISHI, ISUZU v.v

Phú Yên hiện có 21 cơ sở ñóng sửa tàu thuyền, trong ñó 5 hợp tác xã kiểu mới

và 16 tổ hợp tư nhân ñã ñảm bảo ñược phần lớn yêu cầu ñóng sửa tàu thuyền của ngư dân Toàn tỉnh, hàng năm ñóng mới (200 ÷ 300) chiếc và sửa chữa khoảng (300

1.4 SỰ CẦN THIẾT PHẢI TÍNH TOÁN THIIẾT KẾ SƠ BỘ TÀU ĐÁNH CÁ

Trước yêu cầu của thực tế cuộc sống, hàng năm số lượng tàu thuyền vẫn ñược tăng lên, hầu hết các loại tàu thuyền này ñược ñóng theo kinh nghiệm dân gian không có thiết kế Việc ñóng tàu theo kinh nghiệm dân gian ñược ñúc kết từ những

ưu ñiểm thực tế qua nhiều năm, tuy vậy cũng gây ra một số vấn ñề khó khăn phức tạp trong việc tổ chức quản lý và nhất là vấn ñề an toàn trên tàu

Do yêu cầu của nghề nghiệp, tàu thuyền nghề cá phải làm việc liên tục trên biển dài ngày, trong khi ñó tàu luôn phải mang tải trọng khi rời bến, tải trọng này là lương thực, thực phẩm, nhiên liệu, dầu bôi trơn, muối, ñá v.v khi về bến thay vào lượng dự trữ nói trên là lượng cá ñánh bắt ñược

Mặt khác, ñiều kiện hoạt ñộng của tàu trên biển hết sức phức tạp, tàu luôn chịu tác dụng của các lực có phương, chiều, ñộ lớn thay ñổi Đó là các lực do sóng

và gió

-Qua thời gian ñi thực tế ở tỉnh Phú Yên tôi thấy rằng: việc thiết kế tàu chủ yếu dựa vào tàu mẫu Vì vậy hầu hết các loại tàu thuyền ñánh cá ở Phú Yên ñều ñóng theo kinh nghiệm dân gian mà không có thiết kế Trong số các tàu thuyền ñược ñóng theo kinh nghiệm dân gian ngoài những chiếc có tính năng khá tốt do ngẫu nhiên, còn lại các tàu ñều tồn tại những vấn ñề cần giải quyết Thực tế một số tàu cho thấy những chiếc ñóng ra không ñảm bảo an toàn Các con tàu như vậy thì hoạt ñộng kém hiệu quả, trong ñiều kiện làm việc phức tạp khó khăn thì rất dễ xảy

ra tai nạn, gây thiệt hại rất lớn về người và của

- Đây là một thực trạng gây ra nhiều khó khăn cho công tác ñăng kiểm cũng như công tác quản lý và khai thác các tàu này Để ñược cấp giấy phép hoạt ñộng thì chủ tàu chỉ nộp hồ sơ hoàn công cho ñăng kiểm duyệt, các hồ sơ này ñược lập khi con tàu ñóng mới ñã ñược ñóng.Việc ñóng tàu theo kinh nghiệm dân gian ở Phú Yên mặc dù có truyền thống lâu ñời, nhưng trước thực tế như vậy khó mà ñáp ứng ñầy ñủ tính an toàn cho con tàu, nhất là ñối với việc ñóng mới những con tàu tương ñối lớn

Để hạn chế tối ña các nguyên nhân dẫn ñến lật tàu nhằm ñảm bảo an toàn cho tàu, cần quan tâm ngay từ khâu thiết kế bằng cách tiến hành các tính toán một cách khoa học

- Trong thời gian nghiên cứu khoa học của mình, PGS-TS Nguyễn Quang Minh ñã công bố nhiều công trình khoa học trong ñó có công trình nghiên cứu khoa học: “Giải thuật tính toán ổn ñịnh theo phương pháp mới”, trong ñó có ñưa ra hai phương trình là phương trình ổn ñịnh và phương trình lắc, qua ñó giúp cho việc giải

bài toán thiết kế tàu dễ dàng và nhanh hơn mà vẫn ñảm bảo ñược các tính năng hàng hải và các thông số kỹ thuật của con tàu

Thiết kế tàu là một công việc rất phức tạp, nó ảnh hưởng trực tiếp ñến chất lượng con tàu

Chất lượng của con tàu thiết kế không những ñược quyết ñịnh bởi quan ñiểm thiết kế mà còn quyết ñịnh bởi phương pháp thiết kế Hiện nay, nhờ sự phát triển của khoa học kỹ thuật và sự trợ giúp của máy tính nên ngày càng có những phương pháp thiết kế tiến bộ hơn so với trước kia Có rất nhiều phương pháp thiết kế, mỗi phương pháp ñều có ưu và nhược ñiểm riêng, sau ñây là một số phương pháp thiết

kế ñược dùng phổ biến hiện nay:

-Thiết kế theo truyền thống

-Thiết kế theo tàu mẩu

-Thiết kế tối ưu

1.5.1 Phương pháp thiết kế truyền thống

Hiện nay, việc thiết kế tàu thuyền nói chung và việc thiết kế tàu cá nói riêng vẫn dùng phương pháp thiết kế truyền thống Phương pháp này ñược thực hiện theo trình tự sau:( hình 1.1)

Hình 1.1 Sơ ñồ thiết kế theo phương pháp truyền thống

Đường hình

lý thuyết

Bố trí chung

Nhiệm vụ

thiết kế

Kết cấu

Trang thiết bị Hoàn thiện thiết kế, chế tạo

Kiểm tra

ổn ñịnh Không ñạt yêu cầu

Đạt yêu cầu

* Bước 1: Xây dựng nhiệm vụ thư thiết kế

Trên cơ sở mục ñích sử dụng và các yêu cầu khác của người ñặt hàng, từ các

cơ sở khoa học, từ các kinh nghiệm người ta xây dựng ñược nhiệm vụ thiết kế và căn cứ vào nhiệm vụ này ta bắt ñầu thực hiện các bước tiếp theo

* Bước 2: Giải quyết hệ phương trình thiết kế

Khó khăn nhất trong quá trình thiết kế là việc giải hệ phương trình thiết kế Trong phương pháp này, hệ phương trình thiết kế ñược thành lập từ các phương trình sau:

Phương trình trọng lượng: Đây là phương trình ñược thiết lập từ các trọng lượng thành phần của con tàu như trọng lượng vỏ, trọng lượng máy, trọng lượng trang thiết bị, trọng lượng nhiên liệu, trọng lượng thuyền viên, trọng lượng lương thực thực phẩm v.v

R: sức cản của vỏ tàu

v : tốc ñộ của tàu

D: trọng tải tàu

Ce: hằng số hải quân

* Bước 3: Tình các yếu tố hình hoc

Là bước tính tiếp theo sau khi ñã giải các phương trình của hệ phương trình thiết kế

*Bước 4: Thiết kế ñường hình

Là bước thiết kế tiếp theo khi ta tính ñược các yếu tố hình học của tàu Khi thực hiện bước này xong ta ñược hình dáng lý thuyết của con tàu

*Bước 5: Thiết kế bố trí chung, thiết kế kết cấu, thiết kế trang thiết bị Được thực hiện sau khi thiết kế ñường hình, các bước này thường ñược thực hiện kết hợp giữa kinh nghiệm, tàu mẫu và quy phạm

*Bước 6: Kiểm tra ổn ñịnh

Đây là bước rất quan trọng, nó ñánh giá sự thành công hay thất bại của quá trình thiết kế Khi tiến hành có hai khả năng xảy ra:

Nếu ñạt yêu cầu thì thực hiện các bước tiếp theo là thiết kế kỹ thuật

và thiết kế công nghệ

Nếu không ñạt yêu cầu thì bắt buộc ta phải làm lại từ ñầu bằng cách ñiều chỉnh nhiệm vụ thiết kế

+ Thiết kế ñược những con tàu hoàn toàn mới

+ Là phương pháp thiết kế mang tính chất khoa học vì các thông số kỹ thuật của tàu có ñược dựa trên các phép tính toán học chính xác, có cơ sở phân tích lựa chọn ñược khoa học công nhận, kết quả ñưa ra có ñộ tin cậy cao

+ Có thể nghiên cứu một con tàu bằng cách nghiên cứu hồ sơ của nó

+Việc giải hệ phương trình thiết kế ñể xác ñịnh các yếu tố hình học của tàu

còn gặp nhiều khó khăn do số ẩn nhiều hơn số phương trình thiết lập ñược Cho nên việc tìm ra các nghiệm của hệ mất rất nhiều thời gian.kết quả thu ñược mang tính thụ ñộng, vì ñến bước kiểm tra ổn ñịnh ta vẫn chưa biết con tàu ñang ñược thiết kế

có ñảm bảo yêu cầu hay không Thường con tàu khi kiểm tra không ñạt yêu cầu ta phải thực hiện lại nhiều lần, ñến khi khi nó ñạt yêu cầu thì kết quả này cũng chỉ mang tính may mắn Như vậy, với phương pháp này ta không nên quá lạm dụng

+ Phương trình thiết lập hết sức phức tạp ñòi hỏi người thiết kế phải có trình ñộ chuyên môn cao

+ Giá thành của con tàu tương ñối cao do mất nhiều thời gian và công sức cho công việc thiết kế

1.5.2 Phương pháp thiết kế theo tàu mẫu

Dựa vào một hay nhiều tàu mẫu có các thông số kỹ thuật gần sát với các yêu cầu của con tàu ñược thiết kế

Theo phương pháp thiết kế này thì sau khi nhận nhiệm vụ thư thiết kế, tiến hành lựa chọn nhiều tàu mẫu có tính năng kỹ thuật và các yêu cầu kỹ thuật tượng tự với yêu cầu ñặt ra từ nhiệm vụ thư thiết kế, kết hợp phân tích ñể lựa chọn những mẫu tàu hợp lý nhất làm cơ sở cho nhiệm vụ thư thiết kế

Phương pháp thiết này là ñơn giản thuận tiện, rút ngắn ñược thời gian thiết

kế, ñảm bảo ñược tính kinh tế cho tàu ñồng thời giảm mức giá thành của tàu

• Nhược ñiểm

Phương pháp thiết kế tàu dựa vào tàu mẫu, người thiết kế thường tiếp nhận

số liệu của tàu mẫu một cách máy móc, dễ dãi, không có cơ sở lý luận chặt chẽ, thiếu phân tích ñánh giá ưu nhược ñiểm của mẫu tàu ñược chọn, hạn chế tính sáng tạo của người thiết kế Thông thường các kết luận ñưa ra thiếu tính chất thuyết phục, ñộ tin cậy của con tàu ñược thiết kế ra hoàn toàn phụ thuộc vào ñộ tin cậy của tàu mẫu

1.5.3 Phương pháp thiết kế tối ưu

Các phương pháp thiết kế chỉ cơ bản khác nhau ở bước thiết lập và giải quyết

hệ phương trình thiết kế Trong hệ phương trình thiết kế, các phưong trình bất phương trình ñược thành lập càng nhiều thì càng có cơ sở ñể lựa chọn và kết quả ñạt ñược càng sát với yêu cầu của nhiệm vụ thư, bởi vì khi ñó vùng kết quả lựa chọn sẽ ñược thu hẹp lại do ñó ta dễ dàng chọn ra ñược kết quả tối ưu Kết quả này mang tính chủ ñộng

Phương pháp thiết kế tối ưu ñược ra ñời dựa trên cơ sở của phương pháp thiết kế tàu truyền thống, bằng cách bổ sung thêm vào hệ phương trình thiết kế hai phương trình mới do PGS–TS Nguyễn Quang Minh tìm ra ñó là: phương trình ổn ñịnh và phương trình lắc, giờ ñây thay vì mất nhiều thời gian và công sức ñể giải hệ

4 phương trình phức tạp ta chỉ phải giải hệ 2 phương trình mà vẫn ñảm bảo ñược tính chính xác và khoa học trong công tác thiết kế Phương pháp tối ưu ñược ra ñời

ñã góp phần tháo gỡ những lúng túng lâu nay trong phương pháp thiết kế tàu Theo phương pháp ñể xác ñịnh các yếu tố ñường hình lý thuyết tàu ta căn cứ vào các yêu cầu ñặt ra trong nhiệm vụ thư, sau ñó dựa vào ñồ thị lựa chọn các kích thước cơ bản cho tàu tối ưu thỏa mãn ñiều kiện ổn ñịnh và ñiều kiện lắc của tàu

Để có kết quả tối ưu sau khi lựa chọn các kích thước cơ bản, tàu thiết kế thỏa mãn ñiều kiện ổn ñịnh và ñiều kiện lắc thì ta phải kiểm tra lại một số tính năng của tàu dựa vào phương trình trọng lượng, phương trình tốc ñộ v.v phương pháp thiết

kế tối ưu ñược trình bày trong luận văn tốt nghiệp không nên xem là phương pháp hoàn toàn mới, mà là bước phát triển mới, cho phép khắc phục ñược những nhược ñiểm của phương pháp thiết kế truyền thống, cho phép người thiết kế lựa chọn, phân tích một cách chủ ñộng các ưu ñiểm chính của tàu mẫu, kết quả phân tích phụ thuộc vào người thiết kế do ñó phát huy tốt tính sáng tạo trong kế thừa và phát triển

Từ các yêu cầu về tính năng kỹ thuật của con tàu ñược ñặt ra trong nhiệm vụ thư, bổ sung và hoàn thiện việc thiết lập và giải các phương trình trong hệ phương trình thiết kế, và ñi ñến lời giải hợp lý ñó là con tàu ñáp ứng tốt nhất các yêu cầu ñặt ra

• Ưu ñiểm

+ Là phương trình thiết kế mang tính khoa học sâu sắc

+ Cơ sở phân tích chọn lọc ñược khoa học công nhận, ñưa ñược các yếu tố vào ñường hình mà lâu nay chưa có

+ Kết quả ñưa ra có tính thuyết phục cao

• Nhược ñiểm

Do ñây là phương pháp mới, chưa ñược phổ biến một cách rộng rãi nên việc áp dụng trong thiết kế cũng như thi công còn hạn chế

1.5.4 Lựa chọn phương pháp thiết kế

Nghề câu cá ngừ ñại dương làm việc trong ñiều kiện sóng gió hết sức khắc nghiệt nên yêu cầu con tàu có tính ổn ñịnh cao và ñủ ñộ bền Phương trình ổn ñịnh và phương trình lắc ra ñời phù hợp với các tàu cá nước ta nói chung và của tỉnh Phú Yên nói riêng Vì vậy, ñể công tác thiết kế ñảm bảo ñược các tính năng của tàu, tàu làm việc an toàn nhất, hiệu quả kinh tế cao nhất và phù hợp với ñiều kiện tự nhiên của từng vùng thì tôi chọn phương pháp thiết kế tàu :phương pháp thiết kế tối ưu kết hợp với phương pháp thiết kế theo tàu mẫu ( nhằm kế thừ kinh nghiệm ngư dân ) ñể xác ñịnh các yếu tố ñường hình lý thuyết tàu thiết kế Bởi vì, khối lượng công việc làm thiết kế rất lớn, song thời gian thực hiện ñề tài thiết kế có giới hạn Vì vậy tôi áp dụng phương pháp thiết thiết kế tối ưu và thiết kế theo tàu mẫu, nhằm rút ngắn ñược thời gian thiết kế và ñảm bảo ñược tính năng cho tàu thiết kế

1.6 NHIỆM VỤ VÀ MỤC TIÊU CỦA ĐỒ ÁN

Nhiệm vụ của ñồ án này là thiết kế một tàu câu mực khơi tối ưu, tức là tàu thiết

kế ñảm bảo các tính năng hàng hải, tính an toàn, kinh tế, phù hợp với nghề câu cá ngừ ñại dương và ñiều kiện tự nhiên của tỉnh Phú Yên Để làm ñược ñiều ñó ñồ án này ñược xây dựng trên cơ sở lý thuyết ñược trang bị tại trường Đại học Nha Trang,

áp dụng các công thức toán học và phương pháp tính toán thiết kế tối ưu của thầy PGS-TS Nguyễn Quang Minh và kế thừa những kinh nghiệm quý báu của ngư dân

bảo ñược các tính năng kĩ thuật, tính kinh tế, yêu cầu của chủ tàu và phù hợp với kinh nghiệm ñóng tàu của từng ñịa phương

1.7 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU TRONG ĐỒ ÁN

Tuy kinh nghiệm dân gian trên thực tế là ñúng và rất hay nhưng nó còn nhược ñiểm là thiếu cơ sở khoa học Do ñó, ñể rút ra ñược những kinh nghiệm hay

và khắc phục ñược những nhược ñiểm trên, ñồng thời ñể bổ sung các kinh nghiệm quý báu của dân gian vào trong công tác nghiên cứu khoa học nên tôi ñã chọn ñề tài:

“Thiết Kế Sơ Bộ Tàu Câu Cá Ngừ Đại Dương Kế Thừa Kinh Nghiệm

Của Ngư Dân Phú Yên ”.Lĩnh vực nghiên cứu trong ñề tài này rất rộng, trong

khoảng thời gian có hạn, ñề tài này chỉ bó hẹp lại ở một số nội dung sau:

Chương 1: Đặt vấn ñề

Chương 2: Thiết kế tối ưu ñường hình tàu

Chương 3: Lựa chọn bố trí chung, tính toán thiết bị và kiểm tra tính năng của tàu Chương 4: Các ý kiến thảo luận

Chương 2 THIẾT KẾ TỐI ƯU ĐƯỜNG HÌNH VÀ TÍNH

TOÁN TĨNH THỦY LỰC

Xây dựng nhiệm vụ thư thiết kế là bước ñầu tiên trong trình tự thiết kế Nó là tài liệu gốc chủ yếu trong công tác thiết kế tàu, có tính chất quyết ñịnh ñến chất lượng của con tàu thiết kế Để lập nhiệm vụ thiết kế ta dựa chủ yếu vào các yêu cầu sau:

- Dựa trên cơ sở mục ñích công tác thiết kế

- Căn cứ vào các yêu cầu khách hàng

- Căn cứ vào ñặc ñiểm ngư trường, nguồn lợi và ñối tượng ñánh bắt

- Căn cứ vào công dụng, cỡ loại

- Căn cứ vào yêu cầu quy phạm hiện hành

Như vậy ta có thể xây dựng nội dung nhiệm vụ thư thiết kế như sau:

- Công dụng và loại hình: Tàu ñược thiết kế là loại tàu câu cá ngừ ñại dương , vỏ gỗ, hoạt ñộng xa bờ và thiết kế theo mẫu dân gian

- Vùng hoạt ñộng: Hoạt ñộng xa bờ và thuộc vùng hạn chế II, cách nơi trú ẩn không quá 150 hải lý, trong ñiều kiện sóng gió cấp 6 ÷ 7

- Sức chở: 28 tấn ( kể cả ñá và muối)

- Tốc ñộ hàng hải tự do: 9 (hải lý/giờ)

- Qui phạm: tàu thiết kế theo Quy phạm phân cấp và ñóng tàu cá biển

cỡ nhỏ (TCVN 71111:2002)

- Biên chế thuyền viên: 12 người

- Thời gian một chuyến biển: 18 ngày

- Bố trí buồng máy: Phía ñuôi tàu

- Trang thiết bị khai thác: Phù hợp với nghề câu cá ngừ ñại dương hiện nay của tỉnh Phú Yên

2.1.1 Điều tra, thống kê một số tàu mẫu câu cá ngừ ñại dương Phú yên

Tập hợp tàu mẫu:

Các tàu mẫu ñược lựa chọn trong tập hợp tàu mẫu này là các tàu ñánh bắt xa

bờ theo mẫu dân gian của ngư dân tỉnh Phú Yên Các số liệu này ñược lấy từ số liệu thống kê của Sở thủy sản tỉnh Phú Yên.(bảng 2.1)

Đặc ñiểm lựa chọn và phân tích tập hợp tàu mẫu:

Tập hợp tàu mẫu ñây là các tàu ñánh cá xa bờ, tuy nhiên nó có chiều dài không lớn, chỉ từ 15,9 ñến 18,2m có công suất tương ñối lớn so với công suất trung bình của tàu ñánh cá trong toàn tỉnh, công suất máy chính từ 165 ñến 240 mã lực

Bảng 2.1: Tập hợp một số tàu mẫu câu cá ngừ ñại dương tỉnh Phú Yên

NGHIỆM DÂN GIAN

2.2.1 Mục tiêu thiết kế theo quan ñiểm tối ưu

Tàu thuyền là một công trình nổi, nó thường xuyên phải hoạt ñộng trong những ñiều kiện sóng gió phức tạp Vì vậy mà theo quan ñiểm tối ưu thì tàu không

bị lật và tránh những nguyên nhân dẫn ñến lật tàu, tính ổn ñịnh là ñiều kiện ñầu tiên ñược ñặt ra Đối với tàu cá, tính ổn ñịnh là một vấn ñề quan trọng, tàu mất ổn ñịnh

sẽ lật bất ngờ gây thiệt hại lớn về người và của Việc lựa chọn các kích thước cơ bản của tàu ñể cho tàu có tính ổn ñịnh tốt nhất là rất cần thiết nhưng chưa ñủ vì rằng ñiều kiện làm việc, sinh hoạt trên tàu không cho phép ñiều ñó bởi vì tàu lắc quá mạnh

Mục tiêu của quan ñiểm thiết kế tàu tối ưu là dung hòa mâu thuẫn này, tàu vừa có tính ổn ñịnh hợp lý ñể ñảm bảo hoạt ñộng an toàn trên biển, lại vừa có tính lắc phù hợp ñể việc sinh hoạt, sản xuất trên tàu ñược thuận tiện nhất nhằm nâng cao hiệu quả phục vụ của con tàu

Với mục tiêu như trên, ta sẽ tiến hành tính toán lựa chọn các kích thước cơ bản cho tàu thỏa mãn ñồng thời ñiều kiện ổn ñịnh và ñiều kiện lắc Phương pháp tính toán sẽ dựa vào ñồ thị

Từ ñiều kiện ổn ñịnh của tàu ta tìm cách lập mối quan hệ giữa B/H và T

B/H ≥ Ø 1 (T)

Sau ñó biểu diễn quan hệ này lên ñồ thị (B/H,T)

Trong ñó: -Trục tung biểu thị tỷ số B/H

-Trục hoành biểu thị chiều cao mớn nước T

Từ ñiều kiện lắc của tàu ta cũng lập mối quan hệ B/H và T Sau ñó cũng biểu diễn lên trục tọa ñộ ( B/H, T), phối hợp 2 ñồ thị này ñể lựa chọn các kích thước cơ bản cho tàu thiết kế Miền lựa chọn giới hạn bằng các hàm :

Dựa vào mớn nước T của tàu được chọn trước, tỷ số B/H của tàu thiết kế được chọn thỏa mãn vùng lựa chọn nĩi trên Sau khi lựa chọn được tỷ số này thì chiều dài của tàu sẽ được xác định dựa vào phương trình nổi Con tàu cĩ kích thước được lựa chọn thỏa mãn đồng thời hai điều kiện, điều kiện ổn định và điều kiện lắc

là con tàu tối ưu cần tìm Với con tàu này ta sẽ tiến hành kiểm tra lại một số tính năng của nĩ dựa vào hệ phương trình thiết kế : phương trình trọng lượng, phương trình tốc độ, phương trình sức chứa v.v

2.2.2 Hệ phương trình thiết kế tàu theo quan điểm tối ưu

Hệ phương trình thiết kế tàu theo phương pháp truyền thống gồm 4 phương trình: phương trình trọng lượng, phương trình tốc độ, phương trình sức chứa, phương trình tính nổi Với hệ phương trình này ta tiến hành giải một cách “mị mẫm” vì số ẩn nhiều hơn số phương trình thiết lập được, thời gian thiết kế dài, khĩ thực hiện Khi thiết kế, nếu kiểm tra lại khơng đạt ổn định ta phải quay lại bước xây dựng nhiệm vụ thiết kế nên tốn rất nhiều thời gian, khơng hiệu quả Hệ phương trình thiết kế tàu theo quan điểm tối ưu được ra đời để khắc phục được những hạn chế của phương pháp thiết kế cũ Phương pháp thiết kế này bổ sung thêm vào hệ phương trình thiết kế truyền thống 2 phương trình mới: Phương trình ổn định và phương trình lắc

Phương trình trọng lượng: P=ΣPi =Pv+Pm+Pc+Pnl+Plttp+Ptt+Pbt+Pl (2.1) Trong đĩ:

- Pv: trọng lượng vỏ tàu

- Pm: trọng lượng máy chính, máy phụ, hệ trục chân vịt

- Pc: trọng lượng cá (kể cả đá và muối)

- Pnl: trọng lượng nhiên liệu

- Plttp: trọng lượng lương thực, thực phẩm (kể cả nước ngọt)

- Ptt: trọng lượng thuỷ thủ đồn

- Pbt: trọng lượng dầu bơi trơn

- Pl: trọng lượng của lưới

Tất cả các trọng lượng thành phần đều được tính bằng tấn

 Phương trình nổi: P = D = γ.V = γδLBT (2.2) Trong đĩ:

- D: trọng lượng tổng cộng của tàu (T), lực này thẳng đứng hướng từ trên xuống, đặt tại trọng tâm tàu

- V: thể tích khối nước mà tàu chiếm chỗ (m3)

- γ: trọng lượng riêng của nước biển (T/m3)

- γ.V: được gọi là lực nổi, lực này cân bằng với trọng lượng D của tàu Điểm đặt của lực này nằm tại trọng tâm của khối nước mà tàu chiếm chỗ, hướng từ dưới lên

C

V

(2.4) Trong đĩ:

- D: lượng chiếm nước (T)

- V: tốc độ tàu (hl/h)

- C0: hằng số hải quân

- EPS: cơng suất cĩ ích trên trục chân vịt (ML)

Phương trình ổn định

Ổn định là một trong những tính năng hàng hải quan trọng bậc nhất của tàu

Để đảm bảo ổn định cho tàu nhất là tàu cá, là một trong những vấn đề bức thiết nhằm đảm bảo an tồn cho tàu thuyền, an tồn cho thuỷ thủ đồn khi tàu tàu hoạt động trên biển

Muốn ñánh giá một con tàu về mặt ổn ñịnh, thông thường dựa vào các tiêu chuẩn ổn ñịnh Tiêu chuẩn ổn ñịnh là thước ño cần thiết về ổn ñịnh, mức ổn ñịnh cần thiết ñối với tàu ñang xét Có nhiều tiêu chuẩn ổn ñịnh khác nhau như: tiêu chuẩn vật lý (ñiển hình là tiêu chuẩn thời tiết của Liên Bang Nga), tiêu chuẩn thống

kê (ñiển hình là tiêu chuẩn của tổ chức quốc tế IMO-1974), tiêu chuẩn ổn ñịnh của Đăng Kiểm Việt Nam v.v tất cả các con tàu thiết kế chế tạo ñều phải tuân theo các tiêu chuẩn này Tiêu chuẩn ñược áp dụng phổ biến nhất là tiêu chuẩn của tổ chức quốc tế IMO-1974 Trên cơ sở kết quả thống kê của gần 100 tàu bị lật vào những năm 60, ñem so sánh các ñồ thị ổn ñịnh của các tàu bị lật với ñồ thị của các tàu tốt cùng loại rút ra ñược ñồ thị tối thiểu với 6 ñiều kiện:

1 Chiều cao tâm ổn ñịnh ban ñầu h00,35m

2 Cánh tay ñòn ổn ñịnh tĩnh tại 300 lθ300,2m

3 Cánh tay ñòn ổn ñịnh ñộng tại 300 lθñ300,055m

4 Cánh tay ñòn ổn ñịnh ñộng tại 400 lθñ400,09m

6 Góc ứng với tay ñòn ổn ñịnh tĩnh cực ñại θmax 250÷300

Ưu ñiểm của tiêu chuẩn IMO là phù hợp với thực tế (nếu phương pháp thống

kê chính xác), ñộ tin cậy khá cao, ñược áp dụng cho tất cả các loại tàu có boong Tuy nhiên nó chỉ là kinh nghiệm nên thường lạc hậu, bảo thủ, không phát huy tính sáng tạo, hơn nữa 6 tiêu chuẩn này lại ngang quyền nhau, xuất phát từ một công thức nên cồng kềnh, khó áp dụng, không chặt chẽ, khó phổ biến

Các tiêu chuẩn trên là các yếu tố quy ñịnh dạng ñồ thị tối thiểu hay còn gọi là

ñồ thị Read Đồ thị tối thiểu phân biệt: những con tàu ñảm bảo ổn ñịnh khi ñồ thị nằm trên ñồ thi tối thiểu, còn những con tàu có ñồ thị nằm dưới ñồ thị tối thiểu sẽ không ñảm bảo ổn ñịnh

Ngày nay, dựa vào công trình nghiên cứu của thầy PGS.TS Nguyễn Quang Minh ñã khắc phục ñược những nhược ñiểm trên

Đối với tập hợp tàu nghề cá Việt Nam, sau khi tiến hành so sánh 6 tiêu chuẩn nói trên ta nhận thấy rằng tiêu chuẩn số 2 tức: lθ300,2m là tiêu chuẩn gay gắt nhất Điều ñó có nghĩa là trên tập hợp tàu ñang xét, chỉ riêng tiêu chuẩn này là bao hàm tất cả các tiêu chuẩn còn lại Tàu nghề cá thỏa mãn tiêu chuẩn này, là thỏa mãn tất

cả các tiêu chuẩn ñịnh ra trong hệ tiêu chuẩn IMO-1974

Từ tiêu chuẩn này, qua các bước biến ñổi tính toán dẫn về tỷ lệ B/H giới hạn, thầy PGS.TS Nguyễn Quang Minh ñã rút ra ñược kết quả là:

(Tiêu chuẩn Nguyễn Quang Minh)

Như vậy, tàu thỏa mãn tiêu chuẩn này sẽ ñảm bảo ổn ñịnh tương ñương với tiêu chuẩn IMO

Phương trình lắc

- Lắc là chuyển ñộng mang tính chu kỳ của tàu, xuất hiện khi tàu chạy trên sóng hoặc trên nước tĩnh Dao ñộng lắc của tàu bao gồm: lắc ngang, lắc dọc, lắc ñứng v.v trong các loại dao ñộng lắc trên, dao ñộng lắc ngang là nguy hiểm nhất

- Các chuyển ñộng ở dạng lắc ngang, lắc dọc, lắc ñứng với biên ñộ, cường ñộ thay ñổi tạo nên cảm giác khó chịu cho người làm việc trên tàu, giảm tốc ñộ tàu,

0,2 0,1

gây nên việc phủ nước mặt boong làm ướt hàng hoá, ảnh hưởng sự làm việc của máy móc, sức bền thân tàu Yêu cầu ñặt ra cho các tàu là có tính ñi biển tốt: lắc êm, gia tốc chuyển ñộng không lớn, không bị lật khi tàu chạy trên sóng ñuổi hoặc cắt chéo hướng sóng, nước không phủ lên boong.

- Biện pháp khắc phục: Lắc là một thuộc tính của tàu nên không ñặt vấn ñề là xoá bỏ hoàn toàn Để hạn chế hậu quả của dao ñộng lắc thì chỉ có thể tìm cách dung hoà hợp lý các mâu thuẫn, bằng cách tạo ra các mômen ngược với chiều lắc như: dùng các thiết bị thụ ñộng sẵn có trên tàu (vây giảm lắc,két nước giảm lắc) Ta có thể làm cho tàu lắc êm hơn bằng cách tăng chu kỳ lắc nhưng tính ổn ñịnh của tàu không cho phép làm ñiều ñó Nhiệm vụ của người thiết kế là dung hoà hợp lý mâu thuẫn này Theo lý thuyết tàu, chu kỳ lắc của tàu ñược xác ñịnh theo công thức:

+ τθ: chu kỳ lắc ngang của tàu

+ C: hệ số quán tính

+ B: chiều rộng tàu

+ h0: ñộ cao tâm ổn ñịnh ban ñầu

2.2.3 Trình tự tính toán thiết kế tối ưu tàu ñánh cá xa bờ

Theo thực tế tìm hiểu ñội tàu nghề cá xa bờ tỉnh Phú Yên và theo số liệu của Chi Cục Bảo Vệ Nguồn Lợi Thuỷ Sản Phú Yên cung cấp thì tàu cá Phú Yên tương ñối hoàn chỉnh, phù hợp với sóng gió và luồng lạch ở Phú Yên, ít xảy ra tai nạn do tính năng kỹ thuật và ñã ñem lại hiệu quả kinh tế cao trong sử dụng Nhằm nâng cao chất lượng của con tàu ñược thiết kế và ñể tiếp nhận những ưu ñiểm của tàu mẫu dân gian hiện nay, ta tiến hành chọn một số thông số cho tàu thiết kế dựa vào tàu mẫu, một số thông số khác sẽ ñược lựa chọn dựa vào cơ sở lý luận Với cách tiến hành này tàu ñược thiết kế ra sẽ khắc phục ñược những nhược ñiểm vốn có ñồng thời phát huy ñược những ưu ñiểm của tàu mẫu

Trước hết cần lựa chọn một số thông số cơ bản của tàu, việc lựa chọn này sẽ dựa vào hệ thống tàu mẫu của tập hợp tàu nghề câu cá ngừ ñại dương Phú Yên ñồng thời kết hợp với những lý luận mang tính chất lý thuyết Sau ñây là phần trình bày

cơ sở lý thuyết ñể lựa chọn các yếu tố cơ bản cho tàu

Tỷ số H/T có ảnh hưởng ñến tính ổn ñịnh và sức cản của tàu Khi lựa chọn tỷ

số này cần chú ý ñến một số ñiểm sau:

- Bảo ñảm ñủ mạn khô thoả mãn yêu cầu qui phạm

- Đủ lực nổi dự trữ

- Đủ dung tích của tàu

- Chú ý ñến tính ổn ñịnh của tàu

* Nếu giữ nguyên mớn nước T, tăng chiều cao mạn tàu H thì:

- Tính ổn ñịnh của tàu tăng

- Giảm bớt tình trạng nước phủ boong tàu

- Chiều cao mạn khô tăng, lực cản do gió tác dụng vào tàu tăng không có lợi cho tàu về mặt tốc ñộ và ổn ñịnh

- Trọng tâm của tàu bị nâng cao, ảnh hưởng ñến tính ổn ñịnh ban ñầu của tàu

- Gây khó khăn trong thao tác khai thác

* Nếu giữ nguyên mớn nước T, giảm chiều cao mạn H:

- Trọng tâm của tàu tương ñối thấp, ổn ñịnh ban ñầu của tàu ñược tăng lên

- Lực cản do gió tác dụng vào tàu giảm

- Thuận tiện trong khai thác ñánh bắt

- Chiều cao mạn khô thấp nên nước phủ boong tàu Điều này rất nguy hiểm

vì tàu hoạt ñộng xa bờ trong ñiều kiện sóng gió hết sức phức tạp

* Nếu giữ nguyên H, giảm mớn nước T của tàu: sức cản tác dụng vào tàu giảm, tốc ñộ của tàu tăng lên Tuy nhiên tính ổn ñịnh cũng như tính lắc của tàu sẽ giảm mạnh Điều này rất nguy hiểm không thể chấp nhận ñược

* Nếu giữ nguyên H, tăng mớn nước T của tàu: sẽ có lợi về cả hai mặt ổn ñịnh và lắc Tuy nhiên mớn nước T của tàu bị khống chế bởi ñiều kiện tự nhiên nơi mà tàu hoạt ñộng

Theo số liệu thống kê một số tàu mẫu ở Phú Yên, tỷ số H/T có giá trị nằm trong khoảng 1,2≤H/T≤1,36

3.Lựa chọn hệ số thể tích nước chiếm δδδδ

Hệ số δ ñược xác ñịnh: δ =

LBT

V

(2.6) Trong ñó:

- V: thể tích chiếm nước của con tàu (m3)

- L,B,T: chiều dài, chiều rộng và chiều chìm của tàu (m)

Cũng như hệ số α, hệ số δ có ảnh hưởng lớn ñến các tính năng của tàu, ñặc biệt ñối với tàu cá cần sức chở lớn

Nếu hệ số δ lớn thì sức cản tác dụng vào tàu sẽ lớn, công suất có ích của tàu

bị giảm, nhưng bù lại sức chở của tàu sẽ tăng lên

Khi hệ số δ lớn thì bán kính ổn ñịnh ngang r0 của tàu giảm (r0=

T

B

δ

α12

2 2), ñồng

thời cũng làm giảm cao ñộ tâm nổi ban ñầu ZC0 (ZC0 = T

Ngược lại:

Khi hệ số δ bé thì tính ổn ñịnh của tàu tăng lên, sức cản của tàu giảm, tốc ñộ của tàu tăng nhưng sức chở của tàu giảm, không ñáp ứng ñược yêu cầu thực tế trong nhiệm vụ thư

Đối với tàu câu cá ngừ ñại dương, hoạt ñộng xa bờ, thời gian một chuyến biển dài, do ñó cần sức chở tương ñối lớn ñể có thể chở ñược nhiều sản phẩm ñánh bắt, chứa ñủ lương thực, thực phẩm, nhiên liệu dự trữ v.v kèm theo cho một chuyến biển Vậy hệ số δ ñược chọn tương ñối lớn Để bù lại việc tính ổn ñịnh của tàu bị giảm, ta sử dụng các biện pháp như tăng hệ số diện tích mặt ñường nước α hoặc tăng chiều rộng B của tàu

Theo số liệu thống kê một số tàu mẫu ở Phú yên, hệ số δ có giá trị nằm trong khoảng 0,59≤δ≤0,64

4.Lựa chọn hệ số diện tích mặt cắt ngang βββ

- B: chiều rộng của tàu (m)

- T: chiều chìm của tàu (m)

Hệ số β ít ảnh hưởng ñến tính ổn ñịnh cũng như tính lắc của tàu, nên ở ñây

hệ số β ñược chon dựa theo hệ thống tàu mẫu ở Phú yên Theo số liệu thống kê ở bảng 2.1 hệ số β có giá trị nằm trong khoảng 0,90≤β≤0,93 Giá trị phổ biến nhất

- L: chiều dài tàu (m)

- B: chiều rộng tàu (m)

Hệ số α có ảnh hưởng nhiều ñến một số tính năng của tàu Nếu hệ số α lớn

thì bán kính ổn ñịnh ngang ban ñầu r0 (r0=

T

B

δ

α12

2 2) sẽ lớn, lúc này tính ổn ñịnh của tàu sẽ tăng Mặt khác, khi hệ số α lớn thì diện tích S sẽ tăng lên, lúc này mặt boong ñược mở rộng thuận tiện cho thao tác ñánh bắt và ñi lại trên tàu Tuy nhiên lúc này tính ổn ñịnh hướng của tàu sẽ giảm

Ngược lại:

Nếu hệ số α quá bé sẽ ảnh hưởng ñến nhiều tính năng của tàu, ñặc biệt là tính

ổn ñịnh Lúc này tính ổn ñịnh của tàu sẽ giảm, ñiều này không thể cho phép ñối với tàu cá Khi α nhỏ diện tích mặt boong bị thu hẹp, không thuận tiện trong thao tác ñánh bắt, ñi lại trên tàu nhưng trên cơ sở vẫn ổn ñịnh cho tàu

Theo số liệu thống kê một số tàu mẫu ở Phú Yên, ta thấy hệ số α nằm trong khoảng 0,84≤ α ≤ 0,89

6 Lựa chọn các kích thước cơ bản của tàu theo ñiều kiện ổn ñịnh

Phương trình ổn ñịnh của tàu ñược viết: B/H

T T H H

B

× +

≥

⇒

) / ( 2 10

29

Ta biết rằng miền xác ñịnh của công thức (2.8) theo công trình nghiên cứu của thầy PGS.TS Nguyễn Quang Minh là 1,75≤B/H≤2,75 Do ñó miền xác ñịnh của hàm số y1 là: 1,75≤y1≤2,75

Từ biểu thức này ta có thể nhận thấy tỷ số B/H và mớn nước T tỷ lệ nghịch Nghĩa là khi tăng giá trị mớn nước T thì tỷ số B/H sẽ giảm Ta có thể biểu diễn quan

hệ này lên hệ trục (B/H;T) như hình 2.4

Hình 2.4 Với mớn nước T1 ñược chọn trước, ñể tàu thoả mãn ñiều kiện ổn ñịnh thì tỷ

số B/H ñược chọn sao cho: B/H = m ≥ ,

29

1

T T

+

7 Lựa chọn các kích thước cơ bản của tàu theo ñiều kiện lắc

Theo lý thuyết tàu, chu kỳ lắc ngang của tàu ñược xác ñịnh:

B C

H T T

B

ξδα

αδ

2 2

2 2

./

//

C T T H T

T T

H H

×

×

×

θτ

ξδα

αδ

α

12 /

2 2

2 2

⇒

2 / 1

2

2 2

212/

)/(

H

T H H

B

θτδ

αξ

= y2 (2.12)

Từ biểu thức trên ta có thể nhận thấy tỷ số B/H và T tỷ lệ thuận nhau nhưng khi T tăng ñến một giá trị tới hạn (Tth) nào ñó thì biểu thức trên vô nghiệm Trong phạm vi khảo sát những giá trị T của ñề tài này thì biểu thức trên luôn luôn có nghiệm (T<Tth), ñiều này sẽ ñược minh chứng ở phần tính toán cụ thể sau Có thể biểu diễn quan hệ này lên hệ trục toạ ñộ (B/H;T) như hình vẽ 2.5

T1

0

Hình 2.5

m 1,75

mi

N

⇒

2 / 1

1 2

2 2

212/

)/(

H

T H H

B

θτδα

δ

αα

ξ

(2.13)

8 Lựa chọn tỷ số B/H cho tàu tối ưu

Để tàu thiết kế ra ñược tối ưu, ñáp ứng ñược yêu cầu ñã ñặt ra, thì các kích thước cơ bản của tàu phải ñược lựa chọn trong vùng giới hạn của các ñường y1,y2 và B/H =1,75; B/H=2,75 Theo số liệu thống kê tàu mẫu ở Phú Yên tỷ số B/H có giá trị nằm trong khoảng: (1,79 ÷ 2,76)

9 Lựa chọn chiều dài L/B cho tàu thiết kế

Chiều dài tàu ñược chọn bị khống chế bởi ñiều kiện luồng lạch, bến bãi nơi

mà tàu hoạt ñộng Chiều dài L không nên quá dài ñể tăng tính cơ ñộng cho tàu Nhưng chiều dài tàu quá bé thì tính ổn ñịnh hướng của tàu sẽ giảm

Theo số liệu thống kê hệ thống tàu mẫu ở Phú Yên ta thấy tỷ số L/B của tàu câu có giá trị nằm trong khoảng: 3,12≤ L/B≤ 3,80

Từ phương trình nổi (2.2):

2 2 2

2

T T

H H

B B

1 )

/ (

1

T T H H

B

Trong ñó: γ = 1,025 (T/m3) là trọng lượng riêng của nước biển

Dựa vào lượng cá ñánh bắt (kể cả ñá và muối) trong nhiệm vụ thư ta sẽ xác ñịnh ñược lượng chiếm nước D và từ ñó tìm ra ñược chiều dài của tàu

10 Kiểm tra phương trình trọng lượng:

Phương trình trọng lượng ñược viết như sau:

P =ΣPi =Pv+Pm+Pc+Pnl+Plttp+Ptt+Pbt+Pl

Ta tiến hành xét từng trọng lượng thành phần:

- Tính Pv: Trọng lượng vỏ tàu Pv ñược tính theo công thức gần ñúng của Herner Verhosek:

Pv = P(LBT) (2.16) Trong ñó:

L,B,T: là các kích thước cơ bản của tàu (m)

P: là khối lượng thân tàu trên một ñơn vị thể tích thân tàu (T/m3) Giá trị này ñược tính ở phần sau

- Tính Pm: Trọng lượng máy Pm (kể cả hệ trục tàu) ñược tính theo công thức gần ñúng sau:

Pm =n.Ne (2.17) Trong ñó:

n: là khối lượng ñơn vị tính theo công suất máy (T/ml)

Ne: công suất máy chính (Ml)

Theo ñề nghị của Simpson, ñối với tàu cá thì khối lượng máy có thể lấy gần ñúng như sau:

Pm = 2MNe (2.18) Với:

MNe: là khối lượng của máy chính (T)

+ Tính Pnl: Trọng lượng nhiên liệu ñược tính theo công thức gần ñúng sau:

1000 1000

2

t N q v

l N

q

e

× (2.19) Trong ñó:

t: là thời gian ñánh bắt (h)

q: lượng tiêu hao nhiên liệu của máy chính (kg/ml.h)

l: khoảng cách giữa ngư trường và bến (hl)

V: tốc ñộ tàu (hl/h)

Ne: công suất máy chính (ml)

Ne = N t

µ (2.20)

Với:

Nt =

0

3 3 / 2

C

V D

: Là công suất trên trục chân vịt

[C0: là hằng số Hải Quân Đối với tàu cá C0 = (100÷200)

µm: là hiệu suất truyền ñộng, ñối với tàu cá truyền ñộng gián tiếp qua hộp số

i: là số thuỷ thủ

0,07: là trọng lượng bình quân của mỗi thuỷ thủ (T)

- Tính Plttp: Khối lượng lương thực, thực phẩm (kể cả nước ngọt) ñược tính dựa vào biên chế thuyền viên, thời gian ñánh bắt và ñịnh mức cho từng người

Plttp = i×t[ (2÷3)+30] (T) (2.23) Với:

t: là thời gian một chuyến biển

Định mức 1 ngày 30 lít nước và (2÷3) kg lương thực, thực phẩm cho 1 thuỷ thủ

- Tính Pl: Trọng lượng lưới phụ thuộc vào kích cỡ của tàu Ở ñây ta tính Pldựa vào hệ thống tàu mẫu

Vậy với giá trị các tải trọng thành phần ñược tính ở trên thay vào phương trình trọng lượng ñể kiểm tra, sau ñó so sánh với giá trị lượng chiếm nước D ñược tính theo lượng cá ñánh bắt Pc