Суду подвійної дії і криголам з асиметричним корпусом

22



Фінляндія є однією з високорозвинених північноєвропейських країн. Її зовнішня економічна торгівля завжди завісила від морського транспорту. Проте фінські порти замерзають, і для того, щоб вони працювали цілий рік, знадобилися криголами, які могли б забезпечувати безперебійні рейси морського транспорту. І зізнатися, фінські корабели помітно досягли успіху в будівництві суден льодового плавання, та й не тільки в цьому типі судів.

У другій половині XIX століття конструкторські відділи деяких фінських верфей перетворилися на імпровізовані науково-дослідні лабораторії, в яких розроблялися нові типи криголамних суден та їх вузлів. Зрозуміло, при цьому враховувався досвід моряків і пропозиції винахідників.

Пізніше концерн «Kvaerner Masa-Yards» заснував у столиці Фінляндії Центр арктичних розробок «MARK», де інженери зайнялися формуванням нової концепції судноплавства в полярних і замерзаючих акваторіях. Для цього були вивчені особливості льодової обстановки в околицях Сахаліну, північної частини Каспійського моря та інших регіонах.

криголами подвійної дії

Дозволю собі невеликий відступ, щоб не зіпсувати хід думки. Кажуть, що все нове це добре забуте старе. Цей закон використовували фіни при впровадженні новинок на судна-криголами. Підвісні мотори, призначені для веслових човнів та спортивних скутерів, з’явилися давно і відразу придбали загальне визнання. Ще б: ці невеликі, зручні силові агрегати одночасно виконують функції гребного гвинта і керма. А пізніше на їх основі, для малотоннажних суден створили розміщуються на їх бортах і днище більш великі і потужні винто-кермові колонки, пов’язані з передачею основним двигуном або оснащені вбудованим в їх герметичний корпус електромотором. До недавнього часу пір такими рушіями обладнали, в основному, портові плавзасоби, яким необхідна хороша маневреність — катери, буксири-кантовщики, плавучі крани. Подібними пристроями скористалися і фінські конструктори, приступили до проектування нових судів льодового класу, адже їм доводиться постійно ходити між щільними льодовими полями по разводьям, скупченням торосів і ропаков вертикально стирчать крижин. Для цього застосували повноповоротний винто-керманич агрегат типу «Азипод» з електричним приводом, розміщеним в поворотної колонки. У 1990 році прототип такого рушія встановили і випробували на невеликій лоцманском судні, а через три роки вже серійний агрегат з кількох «Азиподов» загальною потужністю 11,4 МВт змонтували на фінському арктичному танкері «Уйкку», а ще через два — на однотипному «Лунни», на яких пристрою благополучно відпрацювали 100000 годин. Їх екіпажі відзначали низький рівень шумів і вібрацій, а також невеликі розміри машинного відділення, що дозволили збільшити трюми, що особливо важливо. Кращу прохідність в льодах, ніж у звичайних морських суден, призначених для плавання в умовах, подібних полярним.

Так у 1997 голу танкер «Уйкку» першим з іноземних судів пройшов Північним морським шляхом з бухти Провидіння до Мурманська, витративши на такий складний вояж всього 12 діб. У грудні 198 року цей танкер терміново доставив рідке паливо залишеним без нього підприємствам Чукотки, а потім «Уйкку» останнім покинув вже замерзлий Певек. Незвично суворою взимку 2003 року танкер пробився з нафтопродуктами крізь льоди в порти північної Фінляндії. Нині «Уйкку» і «Лунни» належать Мурманскому морському пароплавству і називаються «Варзуга» і «Индига».

Вдалий експеримент отримав природне продовження — двома «Азиподами» потужністю 4 МВт обладнали багатоцільовий криголам «Батника», побудований для Головного управління мореплавства Фінляндії і призначений для експлуатації на шельфі.

Слух про фінської новинці пройшов по всьому світу і незабаром ідея «Kvaerner Masa-Yards» отримала втілення в сторожовому кораблі «KV Svalbard», призначеному для охорони норвезького ділянки на Шпіцбергені і в криголамі з подібними рушіями від керівництва Берегової охорони США, знадобившихся їй для служби на Великих озерах.

сторожовий корабель «KV Svalbard»


Але фінські суднобудівники пішли далі і після всебічного аналізу досвіду застосування «Уйкку» і «Лунни» розробили проекти принципово нових криголамних транспортів і криголамів так званого подвійного дії. Однак, перш за все нагадаю, що криголами знадобилися морякам, щоб забезпечувати цілорічну навігацію в замерзаючих портах, проробляючи в закривають їх льодах проходи для морських судів. У XX столітті подібним чином продовжували мореплавання і в Арктиці. Але суто спеціалізованих криголамів набагато менше, ніж перевозять пасажирів і вантажі лайнерів, суховантажних суден, танкерів. Тому на початку минулого століття з’явилися їхні побратими, транспорти льодового класу, які відрізнялися від типових судів здатність самостійно долати не дуже товсті льоди, але багаторічні, та ще торосистые, вони могли проходити тільки в кільватер криголамами.

Треба зауважити, що в маневреності та швидкості на вільній від криги воді такі судна з ледокольными обводами носовій частині завжди поступалися звичайним морським транспорту. І поліпшити, скажімо, ледопроходимость — означало погіршити і без того гарні ходові якості. Однак фінським конструкторам вдалося свого роду технічний компроміс.

Суть проекту судна подвійної дії полягає в тому, що посилені обводи носової частини виконані традиційним способом, а кормовий обвід – подібний криголаму. Якщо криголами долають льодові перешкоди прямими ударами або наповзають на них і розчавлюють власною вагою, то криголами подвійної дії неквапливо наближаються до них кормою на малому або середньому ходу, щоб уникнути пошкоджень. Що знаходиться під нею винто-рульова колонка, працюючи в режимі насоса і повертаючись в сторони, розмиває лід, підтягує до нього судно, заодно безперервно омиваючи його підводну частину, а інші рушії типу «Азипод» підштовхують його вперед як звичайні гвинти. При такому комбінованому впливі на лід потрібно витрачати не більше 60 – 70 відсотків потужності енергетичної установки. На чистій же воді судно такого типу ходить, як годиться, носом вперед. П’ять років концепцію подвійного дії фіни перевіряли на Каспії, на дизель-електричних суднах-снабженцах і переконалися, що по ефективності вони на 10 -15 відсотків перевершують попередників.

криголамний танкер подвійної дії «Tempera»




Першими танкерами льодового класу і подвійної дії стали суду «Tempera» і «Mastera» місткістю по 105000 тонн, виготовлені для компанії «Neste Oil Shipping», в 2002 — 2003 роках, відзначилися у зимову навігацію у Фінській затоці. Перед цим повністю завантажений танкер «Tempera» ввели у важкі льоди, зупинили, дочекалися стиснення льодами і включили «Азиподы». Танкер без особливих праць звільнився від криги і попрямував куди слід. Після чого обидва судна зайнялися своїми прямими функціями.

криголам з асиметричним корпусом


маневр асиметричного криголама:
а) у випадках коли вантажне судно ширше криголама і не проходить у прокладеному каналі схема 1, доводиться залучати другий криголам схема 2. Два криголама можна з легкістю замінити одним асиметричним криголамом схема 3, який може експлуатуватися і в звичайному режимі схема 4
b) дії криголама з асиметричним корпусом в льодах, проламуючи лід носом, кормою або бортом (зліва направо)

Логічним продовженням ідеї судна подвійної дії став надзвичайно незвичайний проект асиметричного криголама, половина корпусу якого не дзеркально однакові, як це прийнято з появою перших суден. Ліва сторона судна плавно розширюється від форштевня майже вдвічі і заокруглюється до корми. Винто-рульові агрегати розташовуються біля форштевня, ахтерштевня і на законцовке бортового виступу.

криголам з асиметричним корпусом


Такий криголам здатний проробляти в льодах судноплавний канал, рухаючись не тільки носом, але і кормою вперед, а якщо доведеться вести за собою крупнотоннажное або дуже широке судно, то він розгортається на 30 — 45 градусів, комбінуючи спрямування потоків води, керованих «Азиподами», і атакує лід усім бортом.

Розрахунки фінських експертів «Kvaerner Masa-Yards» підтвердилися — експлуатація танкерів подвійної дії виявилося в кілька разів дешевше, використання звичайних нафтоналивних танкерів, опікуваних криголамами.

У висновку можна сказати, що фінські корабели вміють заглядати в майбутнє, принаймні, на 5 років вперед. Суднобудівники північних широт змушені займатися перспективними проектами судів, прокладаючи початок перетворенню світового морського транспорту.