Đồ án: Thiết kế sơ bộ tàu câu cá ngừ đại dương kế thừa kinh nghiệm của ngư dân Phú Yên

Chia sẻ: Phan Minh Thuat | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:112

Thêm vào BST

Báo xấu

124
lượt xem 29
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Với kết cấu nội dung gồm 4 chương, đồ án "Thiết kế sơ bộ tàu câu cá ngừ đại dương kế thừa kinh nghiệm của ngư dân Phú Yên" trình bày về cách thiết kế tối ưu đường hình tàu, lựa chọn bố trí chung, tính toán thiết bị và kiểm tra tính năng của tàu,... Với các bạn chuyên ngành Cơ khí - Chế tạo máy thì đây là tài liệu tham khảo hữu ích.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án: Thiết kế sơ bộ tàu câu cá ngừ đại dương kế thừa kinh nghiệm của ngư dân Phú Yên

1 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 đã có hàng ngàn, hàng vạn con tàu tham gia hoạt động khai thác thuỷ hải sản. Kéo theo đó là rất nhiều cơ sở, xưởng sửa chữa và đóng tàu được xây dựng trên hầu hết các tỉnh ven biển đặc biệt là các xưởng sửa chữa và đóng tàu gỗ. Nhưng hiện nay có một thực trạng đáng lo ngại là hầu hết các xưởng đóng mới hiện nay đều đóng tàu cá theo kinh nghiệm dân gian mà không có bản vẽ thiết kế. Tôi được Bộ môn Đóng tàu giao thực hiện đồ 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 PGSTS Nguyễn Quang Minh đó là: “Phương pháp thiết kế tối ưu tàu dựa trên cơ sở kinh nghiệm dân gian” Đồ án được trình bày trong 4 chương: Chương 1: Đặt vấn đề. Chương 2: Thiết kế tối ưu đường 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 đồ án này, nhờ sự giúp đỡ tận tình của Khoa Đóng Tàu, thầy giáo hướng dẫn PGSTS Nguyễn Quang Minh và các chú, các anh làm việc ở Chi Cục Bảo Vệ Nguồn Lợi Thuỷ Sản Phú Yên , đến nay tôi đã hoàn thành xong đồ án. Tôi xin chân thành cảm ơn. Do trình độ chuyên môn còn hạn chế, tài liệu còn ít và thời gian không nhiều nên thiếu sót là điều khó tránh khỏi. Rất mong quý thầy cô đánh giá, phê bình và sự đóng góp ý kiến của các bạn. Nha Trang, tháng 11 năm 2007
2 Sinh viên thưc hiện PH ẠM THANH HOÀ Chương 1 . TỔNG QUAN 1.1 .KHÁI QUÁT CHUNG VỀ NGHỀ CÂU CÁ NGỪ ĐẠI DƯƠNG Ở NƯỚC 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 để đi câu xa bờ. Từ đó qua quá trình phát triển, nghề câu có nhiều thay đổi cho phép tàu đi xa hơn. Nghề câu cá ngừ được du nhập vào Việt Nam vào những năm đầu của thế kỷ XX và hiện nay nghề này cung cấp cá xuất khẩu có giá trị và đang được phát triển mạnh ở nước ta. Trên thế giới, nghề câu cá ngừ đại dương đã có từ lâu với sản lượng lớn. Các nước có sản lựợng đánh bắt lớn là Nhật Bản, Mỹ, Tây Ban Nha, Pháp, Hàn Quốc…ở nước ta, nghề câu cá ngừ đại dương mới phát triển nên nó còn là một nghề hết sức mới mẻ và còn nhiều hạn chế làm ảnh hưởng đến sản lựợng cá ngừ đánh bắt được như: tàu thuyền có công suất thấp, không có tàu chuyên dùng, kỹ thuật đánh bắt chưa cao v.v.. tuy vậy sản lượng cá ngừ đại dương khai thác được vẫn chiếm một phần lớn trong tổng sản lựợng thủy sản đánh bắt đựơc từ nghề đánh bắt xa bờ hàng năm của nước ta. Nghề câu cá ngừ đại 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 đã hình thành đội tàu công suất lớn, chủ yếu hoạt động ở quần đảo Trường Sa với sản lượng bình quân đạt từ 3000 ÷ 5000 tấn/năm
3 Đặc điểm của nghề câu cá ngừ đại dương. Cho sản lượng đánh bắt và chất lượng cao. Phương tiện đánh bắt gọn nhẹ, phù hợp cho lắp đặt trang thiết bị hiện đại đáp ứng được 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 đối tượng khai thác nghề câu  Ngư trường nghề câu Để tiến hành khai thác cần phải có thông tin đầy đủ về ngư trường, trữ lượng về khả năng khai thác, mùa vụ, đặc tính ăn mồi của đối tượng khai thác.v.v..mới thu đựợc hiệu quả và năng suất cao đồng thời bảo vệ đựợc nguồn lợi thủy sản. Ngư trường khai thác chính của nghề câu cá ngừ đại dương nằm ở 50 đến 150 độ vĩ Bắc và 110 đến 150 độ kinh Đông. Hiện nay, ngư dân ở nước ta đang khai thác cá ngừ ở vùng biển từ Thừa Thiên Huế đổ vào trong, làn nước sâu từ 100 m trở ra. Ngư trừơng này nằm ở phía đông bắc quần đảo Trường Sa, cự ly khoảng 500 km, cách Phan Thiết 750 km về phía đông.  Mùa vụ khai thác Vụ cá nam (mùa chính) Vụ này kéo dài từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau. Trong vụ này sản lượng cá ngừ mắt to nhiều hơn cá ngừ mắt vàng chất lượng cá vụ này tốt nhất trong năm. Vụ bắc (mùa phụ ) Vụ này kéo dài từ tháng 4 đến tháng 9. Sản lượng cá ngừ vây vàng trong vụ này nhiều hơn cá ngừ mắt to, chất lượng cá vụ này kém hơn vụ trước  Các đối tượng khai thác
4 Cá ngừ đại dương thuộc họ cá thu – ngừ (Scombridac), là cá nổi và di cư tự do, chúng thường tập trung thành từng đàn lớn. Ở Việt Nam, hiện nay có khoảng hơn 10 loài cá ngừ đại dương trong đó 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 đó ngừ vây vàng và ngừ vây dài được đánh bắt nhiều nhất, hai loại này có trọng lượng lớn chất lượng thịt thơm ngon nên được thị trường thế giới ưa chuộng 1.2 .TỔNG QUAN VỀ NGÀNH TÀU THUYỀN VÀ KINH TẾ THUỶ SẢN CỦA TỈNH PHÚ YÊN 1.1. 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 độ 130o44’28”B đến vĩ độ 120o 42’36”B, từ kinh độ 108o40’40’’Đ đến kinh độ 109o27’47”Đ. Phú Yên có chiều dài bờ biển kéo dài từ Bắc (Mũi Bàn Thang) đến Nam (Chân Hòn Nưa) dài khoảng 190km, có nhiều dải núi ăn ra biển hình thành các eo vịnh, đầm phá. Cùng với các vùng bãi triều nước lợ, cửa sông nhiều dinh dưỡng đã tạo nên vùng nước lợ ven biển khoảng 21.000 ha là các bãi đẻ 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 đậu tàu thuyền đánh cá và là nơi nuôi trồng thủy sản nước lợ. Do đó, từ lâu đời đã hình thành các cụm cư dân ngư nghiệp. Từ Bắc xuống Nam có các cửa sông và vịnh là: cửa đầm 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 đậu. Hai cửa Đà Rằng và Tiên Châu có độ sâu trung bình dưới 3m phù hợp cho các loại tàu thuyền dưới 90 CV ra
5 vào và trú đậu. 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 đổ 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: độ 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 đáy chỉ thích hợp ở vùng thềm ven biển có độ sâu
6 Với vị trí địa lý thuận lợi như vậy tạo điều điện thuận lợi cho kinh tế Phú Yên phát triển, hoà nhập vào nền kinh tế của vùng và cả nước. 1.2. Tình hình chung về nghề cá và tàu cá Phú Yên Phú Yên là một trong những tỉnh có nền kinh tế phát triển, đặc biệt ngành thuỷ sản luôn đóng vai trò quan trọng đối với sự phát triển kinh tế tỉnh nhà. Biển Phú Yên có nguồn lợi thuỷ sản phong phú, gần các ngư trường trong điểm và ngư trường xa bờ. Tổng sản lượng khai thác trên 30.000 tấn/năm (tôm, cá, mực v.v..). Trong đó nguồn lợi vùng khơi chưa được khai thác nhiều, nghề khai thác của tỉnh đang 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 đánh bắt. Nghề khai thác cá của tỉnh Phú Yên đa phần là các nghề sau: lưới kéo (giã cào), lưới vây, lưới rê, câu khơi, câu tay, mành trù, pha xúc … 1.3. Đặc điểm nghề cá của Phú Yên Nghề lưới kéo: Đánh cá bằng lưới kéo là một trong những phương thức đánh bắt công nghiệp có tính chủ động cao và là một trong những nghề phổ biến. Nghề này đánh bắt theo kiểu lọc nước lấy cá, thông thường đánh bắt các loại cá ở tầng đáy và tầng giữa. Lưới kéo có kết cấu như một bao hở miệng. Năng suất đánh bắt được quyết định bởi lượng nước lọc qua lưới nhiều hay ít và mật độ cá trong nước cao hay thấp. Nghề lưới kéo ở Phú Yên được 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 đậu để tránh bão hoặc làm một số công tác đảm bảo an toàn như kiểm tra định kỳ, cạo hà và sơn sửa lại. Thường thì khoảng 67 tháng ngư dân lại đưa tàu của mình vào các cơ sở, xưởng sửa chữa tàu để làm lại các đường xơ tre, keo dán đồng thời sơn lại tàu cho mới.
7 Nghề lưới vây: Đây là hình thức đánh bắt công nghiệp cho năng suất và sản lượng cao (đã có những mẻ lưới đến 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 đánh bắt cá lưới vây là dùng hàng rào lưới bao bọc lấy đàn cá, sau đó dồn chúng lại một chỗ rồi đưa lên tàu. Lưới vây là công cụ đánh bắt ở tầng mặt nên không phụ thuộc vào địa hình đáy biển mà phụ thuộc vào độ sâu đánh bắt. Nghề lưới rê: Lưới rê là công cụ đánh bắt bằng lưới, có từ lâu đời và được 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 được liên kết lại với nhau, có chiều dài lưới từ vài chục mét đến 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 được sử dụng đánh bắt cá ở mọi vùng nước, ở các trình độ và quy mô khác nhau, khả năng kinh tế kỹ thuật cụ thể. Các tàu lưới rê được trang bị lưới có chiều dài rất lớn, tuỳ thuộc vào độ sâu. Các tàu lưới rê thường hoạt động vào ban đêm, lưới được thả vào chiều và thu lên lúc sáng. Nghề mành: Đây là nghề chủ yếu đánh bắt ven bờ, cá đánh được chủ yếu là các loại cá nhỏ, giá trị kinh tế không cao. Khi đánh bắt người ta dùng đèn để thu hút đàn cá, người ta thường dùng 4 giàn đèn, mỗi giàn 6 bóng đèn Neon để tập trung ánh sáng. Các tàu tham gia nghề này thường là các tàu nhỏ, hoạt động ở ven bờ nên công suất các tàu này tương đối thấp và thời gian hoạt động trên biển ngắn, buổi chiều đi buổi sáng về. Tuy năng suất của nghề này không cao nhưng vốn đầu 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 đánh bắt về đêm nhưng khác nghề mành ở điểm đèn được dùng có công suất cao hơn nhiều đèn Neon. Nghề pha xúc là nghề đánh cá nổi mới được phát triển trong những năm gần đây tuy nhiên sản
8 lượng đánh bắt tương đối cao, mặt khác ngư cụ đánh bắt lại khá đơn giản. Nó chỉ là một tấm lưới đưa lên hạ xuống. Khi đánh cá tấm lưới được hạ xuống nước, dùng giàn đèn công suất lớn để tập trung đàn cá vào khu vực tấm lưới và lưới được nâng lên. Giàn đèn công suất lớn được dùng thường có từ 1622 bóng. Nghề câu: Đây là nghề khai thác có tính chọn lọc và hình thức khai thác như sau: Mồi câu: mồi câu thường được dùng là: cá chuồn, mực khơi… Thả câu: thường đánh 2 mẻ trong 1 ngày đêm, mẻ thứ nhất thả vào lúc bắt đầu từ 13 hoặc 14 giờ, kết thúc thả câu khoảng lúc 16 hoặc 17 giờ. Mẻ thứ hai bắt đầu 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 đêm pin nhấp nháy). Nếu tàu trôi mạnh phải dùng neo nổi để 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 để tránh dây câu mắc vào chân vịt. Bảng 1.1.Tổng hợp nghề khai thác thuỷ sản Phú Yên tính đến 8/2007 Địa Số tàu phương Đông Phú Sông Tỷ lệ Tuy An Tuy Hoà thuyền Ngành Hòa Hoà Cầu (%) (chiếc) nghề Câu 19 19 170 575 783 21,59 Dịch vụ 10 9 14 3 36 0,99 hậu cần
9 Lặn 1 40 3 44 1,21 Lưới kéo 6 1 336 129 61 563 15,25 Lưới rê 382 274 156 76 888 24,49 Lưới vây 67 17 73 8 165 4,55 Mành 53 580 362 79 1074 29,61 Pha xúc 3 60 10 1 74 2,04 Tổng 3627 Từ bảng tổng hợp nghề khai thác trên ta thấy nghề lưới rê chiếm 24,49%, nghề câu chiếm 21,59%, lưới vây chiếm 4,55%, lưới kéo chiếm 15,25%. Theo đó ta thấy, hình thức đánh bắt bằng lưới rê và câu được ngư dân sử dụng phổ biến. Tuy vậy, cho đến nay ngư dân Phú Yên khai thác bằng thủ công là chủ yếu cho nên hiệu quả khai thác và năng suất còn thấp. 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 để phục vụ cho việc đánh bắt xa bờ. 1.4. Lực lượng tàu thuyền đánh 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 đánh bắt hải sản là 3125 chiếc với tổng công suất là 118.122 CV, trong đó công suất bình quân của mỗi tàu là 37,80 CV. Cho đến 3/2007 toàn tỉnh đã có tổng số tàu thuyền đánh bắt là 3627 chiếc với tổng công suất là 169.861 CV, bình quân công suất của mỗi tàu là 44,83 CV. Qua đó 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 đó cho thấy, số lượng tàu thuyền tăng không đáng kể nhưng công suất của mỗi tàu tăng lên để phục vụ cho việc đánh bắt xa bờ, đặc biệt là nghề câu cá ngừ đại dương.
10 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 đầu tư cơ sở hạ tầng, cầu cảng, bến cảng, dịch vụ hậu cần nghề cá v.v.. thật tốt, tăng số lượng tàu thuyền đánh bắt xa bờ, có chính sách đúng đắn cho nghề cá để tận dụng được tiềm năng kinh tế của tỉnh nhà. Những số liệu nêu trên được dẫn chứng cụ thể bảng 1.2. Bảng 1.2. Bảng thống kê tổng hợp tàu thuyền tỉnh Phú Yên tính đến 8/2007 Địa Đông Phú Sông Tuy Tuy phương Hoà Hoà Cầu An Hoà TT Phân chia
11 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 đến tháng 10. Các loại cá khai thác được 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 đến Đà Nẵng, ngư trường phía Nam từ Khánh Hoà đến vịnh Thái Lan. Nghề lưới rê được 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 đánh bắt từ vĩ độ 6 ÷ 17 oN, kinh độ 111 ÷ 115 oE. Qua thực tế điều tra và phản ánh của bà con ngư dân hoạt động nghề câu cho biết nghề câu cá ngừ đại dương khai thác từ tháng 1 đến 9 hàng năm, thời điểm khai thác đạt sản lượng cao vào các tháng 2, 3, 5, 6. Mùa vụ khai thác: có 2 mùa Vụ cá Bắc từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau. Vụ cá Nam từ tháng 4 đến tháng 9. Các loại cá khai thác được: ngừ vây vàng, ngừ mắt to, cá nhám, cá cờ bườm,cá cờ kiếm, cá nục heo v.v.. 1.3 CÁC TÀU CÂU CÁ NGỪ ĐẠI DƯƠNG CỦA TỈNH PHÚ YÊN, THỰC TRẠNG CÔNG TÁC THIẾT KẾ TÀU 1.1. Yêu cầu về kinh tế kỹ thuật đối với tàu đóng mới
12 Tàu thuyền là một công trình kiến trúc nổi trên mặt nước. Nó hoạt động trong điều kiện chịu tác dụng của ngoại lực phức tạp. Do đó, cần phải đảm bảo các yêu cầu kinh tế kỹ thuật sau: Tàu đóng mới phải đảm bảo được tính năng hàng hải như tính nổi, ổn định, lắc, chống chìm, điều khiển, tốc độ v.v.. Độ bền thân tàu và độ tin cậy làm việc của máy móc thiết bị cao. Kích thước, trọng lượng kết cấu cần cố gắng thật nhỏ gọn, nhưng v ẫn đảm bảo đủ bền. Yêu cầu về an toàn: Để tàu đóng mới đảm bảo được độ 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 đóng 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. 1.2. Đặc điểm các tàu câu cá ngừ đại dương của tỉnh Phú Yên 1.3.2.1. Đặc điểm đường hình tàu Hình dáng mũi tàu ảnh hưởng rất nhiều đến tính năng hàng hải của tàu. Các tàu câu Phú Yên hình dáng giống các tàu khác, đều có dạng thuỷ khí động học để 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 đồng thời quay trở thuận tiện và tránh va đập sóng, ngăn sóng trào lên mặt boong. Mặt cắt ngang phía mũi tàu có dạng chữ V, càng lên cao mặt boong càng được mở rộng, thuận tiện cho công tác
13 khai thác, thực tế đã chứng minh với đặc điểm như vậy thì lực cản chống lắc khá tốt. Đặc điểm hình dáng của đuôi tàu: Hầu hết tất cả các tàu gỗ của tỉnh Phú Yên hiện nay đều có dạng đuôi vuông, mặt cắt ngang phần đuôi có hình chữ U. Kết cấu vòm đuôi tàu có ảnh hưởng rất nhiều đến tính ổn định của tàu. Đuôi tàu nghiêng một góc nhất định về phía sau, độ ngập nước không quá sâu để tránh sức cản tăng lên nhất là hiện tượng va đập sóng khi tàu lùi, góp phần tăng diện tích sinh hoạt trên tàu. Tuy nhiên do đuôi tàu quá béo nên làm giảm tốc độ của tàu, tính quay trở của tàu kém và khi tàu lùi thì bị vỗ sóng mạnh. Hình dáng mặt boong: Tất cả các tàu hiện nay đều có mặt boong dạng mu rùa để tạo điều kiện cho nước thoát nhanh khi sóng trào lên mặt boong. Hình dáng phần chìm dưới nước: Phần chìm dưới nước của tàu tương đối đơn giản, nửa trước của thân tàu thuôn đều về mũi vừa đảm bảo tính cơ động , vừa có tác dụng làm giảm sức cản cho tàu. 1.3.2.2. Đặc điểm kết cấu tàu Ky chính, đó là một cây gỗ thẳng, dài có khối lượng tương đối lớn. Ky chính cùng với các xà dọc, xà ngang, tạo nên bộ khung xương của tàu. Các tấm ván vỏ được ghép với khung xương bằng các bulông và đinh thép, vỏ tàu được làm kín nước bằng một hợp chất kết dính đặc biệt. Khi đóng tàu vỏ gỗ người ta phải dựng xong khung xương rồi mới tiến hành ghép các ván vỏ vào bộ khung xương, sau đó ta chèn xơ tre vào các khe hở rồi dùng chai phà dán lại. Khung xương đáy bao gồm các đà ngang đáy và các đà dọc đáy có kích thước và tiết diện phụ thuộc vào từng con tàu.
14 Khung xương mạn bao gồm các sườn mạn và các xà dọc mạn được 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 được liên kết với khung xương đáy và khung xương mạn tạo thành một bộ khung xương vững chắc cho tàu giúp tàu chịu được 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 đập của sóng biển và các vật nổi. Sống mũi thường nghiêng về phía trước để giảm lực cản của nước và làm tăng khả năng cắt sóng của tàu. Kết cấu vỏ tàu là những ván gỗ dài được uốn cong theo nhiều chiều được ghép lại với nhau. Để gắn được các ván gỗ vào khung xương tàu theo đúng tuyến hình là một công việc hết sức khó khăn, đòi hỏi người thợ phải có nhiều kinh nghiệm. Người ta phải dùng lửa và các vật giữ, đè để uốn cong được tấm gỗ theo ý muốn. 1.3.2.3. Kết cấu thượng tầng Kết cấu thượng tầng có ảnh hưởng đến tính ổn định của tàu. Thượng tầng càng cao thì tính ổn định của tàu càng giảm. Các tàu cá Phú Yên hiện nay đều có cabin đặt ở đuôi tàu. Cabin là nơi nghỉ ngơi của thuỷ thủ đồng thời là buồng điều khiển của con tàu. 1.3.2.4. Buồng máy Các tàu cá Phú Yên có buồng máy đặt phía sau đuôi tàu. Việc bố trí buồng máy phía đuôi tàu có nhiều ưu điểm như lợi dụng được diện tích phía đuôi tàu, giảm được chiều dài hệ trục, giảm được công suất tiêu hao trên trục, việc bảo dưởng trục được dễ dàng hơn. Buồng máy của các tàu câu cá ngừ đại dưong Phú Yên được trang bị rất đơn 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
15 Các hầm chứa được bố trí từ buồng máy về phía trước mũi tàu. Thông thường các tàu câu cá ngừ đại dương hiện nay có bố trí 3 ÷ 5 hầm chứa tùy theo chiều dài của tàu. 1.3.2.6. Hệ thống điều khiển Các tàu câu hiện nay thường sử dụng kiểu lái cơ khí. Vô lăng điều khiển đặt ở cabin lái, điều khiển trục lái thông qua hệ thống truyền động kiểu cơ khí, bao gồm hệ bánh răng, puly hướng cáp, các đĩa xích và cáp truyền động. Kiểu lái này tương đối đơn giản phù hợp với các loại tàu thuyền nghề cá hiện nay. 1.3.2.7. Trang bị động lực tàu Các tàu cá Phú Yên thường được 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 đóng sửa tàu thuyền, trong đó 5 hợp tác xã kiểu mới và 16 tổ hợp tư nhân đã đảm bảo được phần lớn yêu cầu đóng sửa tàu thuyền của ngư dân. Toàn tỉnh, hàng năm đóng mới (200 ÷ 300) chiếc và sửa chữa khoảng (300 400) chiếc. Theo dự án đầu tư cơ sở hạ tầng – trung tâm dịch vụ hậu cần nghề cá Phú Yên, trong giai đoạn 2005 ÷ 2010 nhu cầu hoán cải, đóng mới và sửa chữa các tàu thuyền có công suất > 90 CV ngày càng nhiều. Tổng số tàu thuyền đóng mới bình quân (100 200) chiếc/năm, sửa chữa lớn 600 chiếc/năm. 1.3.2.8. Hệ thống khai thác Các tàu câu cá ngừ đại dương trang bị máy móc được bố trí trên tàu câu là máy thu, thả câu, ngư cụ là dàn câu cùng hệ thống ánh sáng, khoang chứa, thiết bị cấp đông v.v.. trong đó máy thu câu được dẫn động bằng cách trích công suất từ máy chính hiện nay đều dùng máy để thu câu. Trên tàu thường được trang bị hai neo, neo mũi và neo lái. Mỏ neo có trọng lượng vào khoảng 50 ÷ 200 kg tuỳ vào kích thước của tàu.
16 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 được tăng lên, hầu hết các loại tàu thuyền này được đóng theo kinh nghiệm dân gian không có thiết kế. Việc đóng tàu theo kinh nghiệm dân gian được đúc kết từ những ưu điểm thực tế qua nhiều năm, tuy vậy cũng gây ra một số vấn đề khó khăn phức tạp trong việc tổ chức quản lý và nhất là vấn đề 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 đó tàu luôn phải mang tải trọng khi rời bến, tải trọng này là lương thực, thực phẩm, nhiên liệu, dầu bôi trơn, muối, đá v.v.. khi về bến thay vào lượng dự trữ nói trên là lượng cá đánh bắt được. Mặt khác, điều kiện hoạt động của tàu trên biển hết sức phức tạp, tàu luôn chịu tác dụng của các lực có phương, chiều, độ lớn thay đổi. Đó là các lực do sóng và gió. Qua thời gian đi 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 đánh cá ở Phú Yên đều đóng theo kinh nghiệm dân gian mà không có thiết kế. Trong số các tàu thuyền được đóng theo kinh nghiệm dân gian ngoài những chiếc có tính năng khá tốt do ngẫu nhiên, còn lại các tàu đều tồn tại những vấn đề cần giải quyết. Thực tế một số tàu cho thấy những chiếc đóng ra không đảm bảo an toàn. Các con tàu như vậy thì hoạt động kém hiệu quả, trong điều 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 đăng kiểm cũng như công tác quản lý và khai thác các tàu này. Để được cấp giấy phép hoạt động thì chủ tàu chỉ nộp hồ sơ hoàn công cho đăng kiểm duyệt, các hồ sơ này được lập khi con tàu đóng mới đã được đóng.Việc đóng tàu theo kinh nghiệm dân gian ở Phú Yên mặc dù có truyền thống lâu đời, nhưng trước thực tế như vậy khó mà đáp ứng đầy đủ tính an toàn cho con tàu, nhất là đối với việc đóng mới những con
17 tàu tương đối lớn. Để hạn chế tối đa các nguyên nhân dẫn đến lật tàu nhằm đảm 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, PGSTS Nguyễn Quang Minh đã công bố nhiều công trình khoa học trong đó có công trình nghiên cứu khoa học: “Giải thuật tính toán ổn định theo phương pháp mới”, trong đó có đưa ra hai phương trình là phương trình ổn định và phương trình lắc, qua đó giúp cho việc giải bài toán thiết kế tàu dễ dàng và nhanh hơn mà vẫn đảm bảo được các tính năng hàng hải và các thông số kỹ thuật của con tàu. 1.5 .CÁC PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ TÀU Thiết kế tàu là một công việc rất phức tạp, nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng con tàu. Chất lượng của con tàu thiết kế không những được quyết định bởi quan điểm thiết kế mà còn quyết định 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 đều có ưu và nhược điểm riêng, sau đây là một số phương pháp thiết kế được 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 v ẫn dùng ph Nhiệm v ụ Pt trọng lượng ương pháp thi ết kế truy ền th Các y ếu ống. PhươĐng pháp này đ ường ượBc thực ố trí ết kế Pt nổi tố hình hình lý hithi ện theo trình tự sau:( hình 1.1) chung Pt sức chức học thuyết Pt tốc độ Kết cấu Không đạt yêu cầu Kiểm tra Trang ổn định thiết bị Hoàn thiện thiết kế, chế tạo Đạt yêu cầu
18 Hình 1.1. Sơ đồ thiết kế theo phương pháp truyền thống * Bước 1: Xây dựng nhiệm vụ thư thiết kế. Trên cơ sở mục đích sử dụng và các yêu cầu khác của người đặt hàng, từ các cơ sở khoa học, từ các kinh nghiệm người ta xây dựng được nhiệm vụ thiết kế và căn cứ vào nhiệm vụ này ta bắt đầu 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 được thành lập từ các phương trình sau: Phương trình trọng lượng: Đây là phương trình được 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.. P = Pi (1.1) Phương trình nổi: Đây là phương trình được thiết lập từ quan hệ giữa trọng lượng tàu và thể tích chiếm nước của tàu. D = γV = γδLBT = f (δ,L,B,T) (1.2) Phương trình sức chứa: Là phương trình được thiết lập từ quan hệ giữa thể tích chiếm nước toàn phần của tàu và các thể tích thành phần như thể tích các khoang, thể tích các kết cấu v.v..
19 V = Vi (1.3) Phương trình tốc độ: Được thiết lập từ quan hệ giữa công suất có ích trên trục chân vịt với các thông số tính năng của tàu. R.v D 2 / 3 .v 3 ESP = = (1.4) 75 Ce Đây là công thức kinh nghiệm, trong đó: R: sức cản của vỏ tàu. v : tốc độ 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 đã giải các phương trình của hệ phương trình thiết kế *Bước 4: Thiết kế đường hình. Là bước thiết kế tiếp theo khi ta tính được các yếu tố hình học của tàu. Khi thực hiện bước này xong ta được 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 đường hình, các bước này thường được thực hiện kết hợp giữa kinh nghiệm, tàu mẫu và quy phạm. *Bước 6: Kiểm tra ổn định. Đây là bước rất quan trọng, nó đánh giá sự thành công hay thất bại của quá trình thiết kế. Khi tiến hành có hai khả năng xảy ra: Nếu đạt yêu cầu thì thực hiện các bước tiếp theo là thiết kế kỹ thuật và thiết kế công nghệ. Nếu không đạt yêu cầu thì bắt buộc ta phải làm lại từ đầu bằng cách điều chỉnh nhiệm vụ thiết kế.
20 Ưu điểm. + Thiết kế được 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 được dựa trên các phép tính toán học chính xác, có cơ sở phân tích lựa chọn được khoa học công nhận, kết quả đưa ra có độ tin cậy cao. + Có thể nghiên cứu một con tàu bằng cách nghiên cứu hồ sơ của nó. Nhược điểm. +Việc giải hệ phương trình thiết kế để xác định các yếu tố hình học của tàu còn gặp nhiều khó khăn do số ẩn nhiều hơn số phương trình thiết lập được. Cho nên việc tìm ra các nghiệm của hệ mất rất nhiều thời gian. kết quả thu được mang tính thụ động, vì đến bước kiểm tra ổn định ta vẫn chưa biết con tàu đang được thiết kế có đảm bảo yêu cầu hay không. Thường con tàu khi kiểm tra không đạt yêu cầu ta phải thực hiện lại nhiều lần, đến khi khi nó đạt 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 đòi hỏi người thiết kế phải có trình độ chuyên môn cao + Giá thành của con tàu tương đối 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 được 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 đặt ra từ nhiệm vụ thư thiết kế, kết hợp phân tích để lựa chọn những mẫu tàu hợp lý nhất làm cơ sở cho nhiệm vụ thư thiết kế. Ưu điểm