 |
 |
 |
"Судно – средство транстпорта и инструмент познания."
Значение моря для человечества трудно переоценить. Все великие цивилизации древности возникали на морском побережье или на берегах великих рек, впадающих в море. Море обеспечивало человечество едой и позволяло решить проблему транспорта.
Не случайно Помпеем была произнесена фраза: «Navigare necesse est, vivere non est!» («Мореплаванием заниматься необходимо, жить – необязательно!»). Этот призыв к экипажам римских судов выйти в штормовое море для обеспечения Рима импортным зерном в голодный год, показывает понимание роли мореплавания уже в период античности. Много позже Фридрих Лист «отец германских железных дорог» сказал: «Кто не имеет отношения к морю, тот многого не имеет, тот всего лишь пасынок у нашего Господа Бога». И это не случайно. Известно, что большая часть грузов в международной торговли перемещается по морю.
С развитием цивилизации роль мореплавания постоянно возрастает. Новое время ставит перед моряками и судостроителями всё новые и новые задачи. Создаются дноуглубительные суда технического флота – землечерпалки, землесосы, грунтоотвозные шаланды. Строятся специальные суда- кабелеукладчики. Появляются научно-исследовательские суда, флота занятые добычей полезных ископаемых с морского дна, сначала нефти, затем газа, а также и конкреций. Существуют флота специальных судов и плавсредств занятые обслуживанием мариокультуры. Получают развитие флота для нужд рекреации: спортивные, прогулочные, круизные.
Неотъемлемым элементом морской структуры стали суда обеспечивающие экологическую безопасность: нефтемусоросборщики, плавучие очистные станции, плавучие мусоросжигающие заводы, суда для сбора загрязнённых вод и мусора с судов в портах.
Также важнейшей задачей сегодня является создание кораблей для контроля 200-мильной экономической зоны, охраны рыболовства, борьбы с пиратством, терроризмом, контрабандой, наркотрафиком и незаконной миграцией.
Наряду с этими новыми направлениями, требуют своего развития и совершенствования флота, решающие такие традиционные задачи, как транспортировка грузов и пассажиров, а также добыча рыбы и других морепродуктов, суда портофлота.
В тоже время существует ряд задач общего характера, решения которых могут стать универсальными для многих типов и классов судов. Это в первую очередь относится к проблемам экологичности, энергосбережения, эргономичности, эстетичности, экономической эффективности создаваемых судов. Можно назвать это проблемой многих «Э».;
Ряд вышеназванных проблем решается на путях:
- повышения мореходности судов в шторм;
- снижение шумности пропульсивного комплекса;
- внедрение альтернативных видов топлива;
- внедрение электродвижения;
- совершенствование парусного вооружения;
- совершенствование многокорпусных судов;
- утилизация судов выводимых из эксплуатации, в т.ч. пластиковых.
Существуют и узкоспециализированные направления, которые, однако, крайне важны как для мировой экономики, так и для каждой страны имеющей выход к морю. Это создание:
- газовозов нового поколения;
- комбинированных судов с двойным корпусом для перевозки нефти, руды и лёгких навалочных грузов (бокситов, угля, зерна и т.п.);
- принципиально новых научно-промысловых судов.
Это совершенствование:
- судов накатного типа («ро-ро»);
- скоростных пассажирских судов;
- траулеров процессоров;
- промысловых судов для прибрежного лова.
В некоторых случаях исследования по различным направлениям могут быть совмещены в одной теме, разработка которой приведёт к поистине прорывным результатам, позволяющим в перспективе решить многие проблемы не только в мореплавании, но и в мировой экономике. Так внедрение газовозов нового поколения, оборудованных собственной станцией сжижения газа, делает морскую транспортировку газа предпочтительной по сравнению с трубопроводной при расстоянии превышающей 500 миль.
Важнейшими элементами транспортной инфраструктуры сегодня стали автопассажирские паромы, скоростные пассажирские суда глиссирующего и катамаранного типа. Скорость таких судов составляет от 35 до 55 узлов. Их использование позволяет сегодня морскому транспорту успешно конкурировать на линиях малой и средней протяжённости с авиацией.
Значительная часть судов используемых в качестве чартерных в круизном судоходстве оснащается парусами в качестве основного или вспомогательного движительно - двигательного комплекса. Возрос интерес к «репликам» - копиям судов традиционных исторических типов. Причём в целом ряде случаев суда традиционных типов неплохо сопрягаются с такими технологическими новинками как подвесные моторы, электродвижение. В ряде случаев для изготовления корпусов судов «реплик» используются такие современные материалы как сталь, стеклопластик, армоцемент.
Многообещающей темой является создание судов – тримаранов и судов с корпусами аутригерами, конструкция которых позволяет достигать значительных скоростей при существенном снижении расхода топлива, за счёт большого удлинения среднего корпуса, сохраняя достаточную остойчивость.
Одной из подобных тем является создание научно- промысловых судов нового поколения. Она позволяет объединить такие направления исследований как:
- снижение шумности пропульсивного комплекса;
- внедрение электродвижения;
- внедрение альтернативных видов топлива;
- повышение эффективности парусного вооружения;
- повышение мореходности среднетоннажных и малотоннажных промысловых судов;
- создание прототипов промысловых судов для использования орудий лова с высокой степенью избирательности, минимизирующего ущерб окружающей среде.
Они же могли бы стать прототипами для перспективных кораблей охраны 200-мильной зоны. Но самое главное: уже сегодня первый опыт постройки подобных судов («Scotia», «Celtic Explorer») позволяет говорить о них как о крайне перспективных, научно-учебных площадках открывающих путь к решению целого комплекса задач, начиная от широкого спектра исследований, что достигается за счёт лабораторий модульного типа, размещаемых в стандартных контейнерах, устанавливаемых на борту судна и заканчивая учебной практикой студентов. Подобный подход уже сегодня осуществляется на т.н. университетских судах («Gunnerus»).
Также на их базе может быть разработано новое поколение т.н. яхт «экспедиционного типа», обладающих повышенной мореходностью.
Можно говорить и о военном значении данного направления: на базе подобных проектов могут быть созданы весьма эффективные корабли гидроакустического дозора.
Любопытно, что в ряде случаев новое поколение научно-исследовательских судов в целях обеспечения самоокупаемости предусматривает их использование в производственных целях для промысла рыбы («Libas», «Eros»).
Необходимость в подобных судах вызвана тем, что как показали последние исследования в области промышленного рыболовства, ранее построенные суда не способны обеспечить достаточную достоверность промысловой базы из-за повышенной шумности и малой скорости.
Это обусловлено тем, что как оказалось, рыбы основных промысловых видов обладают острой направленной чувствительностью к шуму. Они способны уловить частотный ряд примерно от 0,1 Гц до 1,2 Гц. При этом максимальная слуховая чувствительность варьируется примерно от 20 до 300 Гц. Восприимчивость к звукам может возрастать с размерами рыбы и их физиологическим состоянием.
Доказанным фактом является то, что рыбы стараются уплыть как можно дальше от судов, являющихся источником шума, который превышает их слуховой порог на 30 Дб и выше. При этом в низкочастотном диапазоне (1 Гц – 1 кГц) для большинства научных судов (со сниженным уровнем шума) реакционное расстояние варьируется от 100 до 200 м, а для промысловых судов (с несколько худшими шумовыми характеристиками) реакционное расстояние может доходить до 400 м. Также необходимо учитывать, что во время траления уровень шума, издаваемого судном, повышается на 5- 15 Дб.
Для судовых научно-промысловых и ихтиологических исследований необходимо уменьшить реакционную зону судов, вне которой не должно происходить никакого нарушения естественного распределения и поведения рыб. Учитывая, что пределы уровня шума, который позволяет предотвратить уход рыб от судна зависит от физических факторов и физиологического состояния рыб достаточной оказывается дистанция 20 м.
Причём, скорость, при которой гарантируется указанный уровень шума, должна составлять порядка 11узлов.
Все эти требования отражены в рекомендациях ИКЕС (ICES) – Международного совета по исследованию моря. Соответственно сегодня международное научное сообщество не принимает результаты исследований, полученные с применением судов, не отвечающих рекомендациям ИКЕС.
Использование судов с подобными характеристиками позволит получать более достоверные данные о промысловой базе, исключить возможность перелова, более объективно оценивать степень влияния экологических факторов на промысловые объекты. Т.е. совершить научный прорыв в знаниях о биологии моря, подобный тому, который был осуществлён при внедрении глубоководного и пелагического траления.
Хотя на сегодняшний день данное направление является весьма молодым, здесь уже наметились свои устойчивые тенденции, формируются ярко выраженные перспективные архитектурно-конструктивные типы.
Первый – близкий к архитектуре кормового траулера, или сейнеру-траулеру. Второй – подобный лонглайнеру (яруснику) или клиперу (судну для удебного лова). И, наконец, третий – моторный или моторно-парусный бот.
В любом случае корпус судна должен проектироваться с учётом минимизации гидродинамического шума (минимум выступов, сглаживания краёв), корма должна обладать максимальной жёсткостью для минимизации пропульсивной вибрации. Носовая часть не должна создавать кавитационный слой достигающий акустических антен.
Очевидно, что пропульсивный комплекс перспективных научно-исследовательских судов в основе своей будет иметь электродвижение, причём возможно, в качестве топлива для приводных двигателей генераторов будет использоваться природный или нефтяные газы. На малых судах возможно широкое использование аккумуляторов и солнечных батарей, в том числе и гибких, размещённых на тентах или парусах. Винт фиксированного шага, саблевидного типа (обычно 5 или 7 лопастей), вращаемый мотором постоянного тока. Двигатель изолируется от генератора гибкой муфтой.
Дизель-генераторы размещаются на так-называемом «плоту» - полностью амортизированной платформе, не контактирующей с конструкциями корпуса. Масса платформы вместе с амортизирующими устройствами может достигать массы собственно дизель-генераторов.
В дополнение к электродвижению могут использоваться паруса, уже сегодня широко применяемые на судах средних размерений построенных в Японии, а также на малых судах европейской постройки.
Практически все крупные суда данного класса оснащаются выдвижными килями, позволяющими вывести гидроакустические антенны за пределы области образования шумов генерируемых корпусом и винтом (винтами), что даёт возможность проводить измерения на высоких скоростях.
В перспективе подобные выдвижные кили могут использоваться для повышения бокового сопротивления при ходе под парусами, что позволит исследовательским судам:
- ходить круче к ветру;
- достигать более высоких скоростей;
- существенно экономить топливо;
- существенно снизить вероятность загрязнения моря за счёт более широкого использования парусного вооружения.
Помимо несения научно-промыслового вооружения (тралы, ловушки, ярус) суда оборудуются устройствами (с гидроприводом) для работы с необитаемыми подводными аппаратами и протяжёнными антеннами.
Однако, появление нового вышеупомянутого класса, как это часто бывает, не только решает существующие проблемы, но и порождает новые. Так, их использование для промышленного рыболовства в соответствии с существующей практикой осложняется нераспространением на них права «свободного прохода», которого лишены все исследовательские суда, приравниваемые по своему юридическому статусу к боевым кораблям.
Завершая тему, хочется отметить, что в разработках по данному направлению участвуют не только такие страны как Великобритания, США, Япония, Норвегия, Испания, но и Ирландия. Исландия, Филиппины, Иран, Тонга. Однако и наша страна не остаётся в стороне от этого процесса. Так проект научно-исследовательского судна «Solea» (ФРГ), включая рабочие чертежи был выполнен отечественной компанией ООО «Морские технологии» (Калининград).
Библиография:
1. Дворянков В.А. Рыболовство России накануне перемен. – М.: «Международные отношения», 2000. – 182 стр.
2.Зайцев В.В. Коробанов Ю.Н. Суда-газовозы. – Л.: Судостроение, 1990. – 304 с.
3.Зайчик К.С. Промысловые устройства морских рыболовных судов. Л. Судостроение. 1972. – 232 с.
4. Захаров И.Г. Концептуальный анализ в военном кораблестроении. – СПб.: «Судостроение», 2001. – 264 с.
5. Левашов Д.Е. Новое поколение судов для рыбопромысловых исслдований. М., Издательство ВНИРО., 2008, 188 с.
6. Логачев С.И., Чугунов В.В. Мировое судостроение. Современное состояние и перспективы развития. - СПб.: Судостроение, 2000. - 312 с.
7. Логачев С.И. Мировое судостроение на рубеже ХХ1 века//Морской журнал. – 2000. - № ¾. - с.18-23.
8. Логачев С.И. Проблемные вопросы развития судостроения в условиях рынка// Судостроение. – 1993. - № 5-6. - с.4-7.
9. Лушников Е.М., Рамм В.О., Шупин В.П. Основы морского дела, судовождения и промышленного рыболовства. М. ВО «Агропромиздат» 1989. 192 стр.
10. Новалиньски А., Новак Ю. Перспективы применения контейнеризации в рыболовном флоте. Сборник трудов V научно-технической конференции по развитию флота рыбной промышленности и промышленного рыболовства социалистических стран. - Л.: Судостроение, 1980. - с.347-367
11. Раков А.И., Севастьянов Н.Б. Проектирование промысловых судов. - Л.: Судостроение, 981. - 376 с.
12. Трифонов А.В. Стандартные проекты судов. М. Моркнига.2008. 112 с.
13. Труб М.С. О рациональном типе среднетоннажного траулера-сейнера с изотермическими контейнерами. Сборник трудов V научно-технической конференции по развитию флота рыбной промышленности и промышленности рыболовства социалистических стран. - Л.: Судостроение, 1980. - с.264-279.
14. Холоша В.И. Проектирование и эксплуатация сухогрузных судов. - Л.: Судостроение, 1984. - 216 с.;
15. Цудани Т. Японские промысловые суда. - Л.: Судостроение, 1982. –148 с.
16. Duron M., Rougeron R. Encyclopédie de Bateaux. Editions de la Courtille. 1978.
17.Joёl Thévenot. Carnet de voile latine. Giletta∙nice-matin. 2009.
18. Karl Löbe . Metropolen der Meere Entwicklung und Bedeutung großer Seehäfen. Econ Verlag. Düsseldorf, Wien 1979.