Особенности сухогрузных судов смешанного плавания

 

Прежде всего, необходимо отметить, что именно грузовые суда и в большей степени сухогрузные получили развитие как тип судов, предназначенных для смешанного плавания. Причина здесь в том, что бесперевалочные перевозки грузов в рейсах река-море и море-река дают большой экономический эффект. Особенно выгодны в этих условиях перевозки высокотарифицированных генеральных и лесных грузов, имеющих, как правило, небольшую партионность. Возможность и целесообразность таких перевозок резко возросли с завершением реконструкции Мариинской системы, введением в строй Волго-Балтийского водного пути, которой было завершено создание единой глубоководной системы в европейской части страны, открывшей дорогу из портов Каспийского и Черного морей, а также из южных зарубежных морей в Белое море, на Балтику и далее – за Кильский канал.

Суда смешанного плавания (ССП) должны отвечать требованиям, предъявляемым к судам как речного, так и морского плавания. Здесь вынуждены целый ряд вопросов решать компромиссно, поэтому ССП по ряду характеристик уступает речным и морским судам аналогичного назначения и грузоподъемности. Но главное, что необходимо подчеркнуть, они в прямом своем предназначении в соответствующих условиях эксплуатации могут оказаться выгоднее тех или других экономически.

ССП различают, как отмечалось ранее, двух категорий.

К первой относятся те, которые построены на класс Морского Регистра. Они в формуле класса имеют знак ограничения района плавания II-СП либо III-СП.

Ко второй категории относятся суда, построенные на класс «М-СП» Речного Регистра. Они могут плавать только в закрытых морях (таких, например, как Балтийское, Каспийское, Черное) при волне до 5 баллов включительно. Им разрешается удаление от места убежища до 50 миль с расстоянием между убежищами до 100 миль.

О разнице в требованиях, предъявляемых к судам двух категорий, говорит, например, тот факт, что суда класса «М-СП» рассчитываются для плавания на волне высотой до 3,5 м, а класса «П-СП» – до 6 м.

Разные условия плавания, допускаемые для судов рассматриваемых категорий, существенно влияют на «географию» их линий эксплуатации, что в конечном итоге сказывается на возможности получения ими дополнительного дохода от перевозок на морских участках и в том числе в валюте.

Следует отметить, что суда класса «М-СП» Речного Регистра по требованиям, предъявляемым к прочности и мореходности, не столь значительно превосходят суда класса «М» того же Регистра. По существу суда «М-СП» представляют автономный подкласс в классе «М». иллюстрацией этого положения может служить то, что судам типа «Волго-Балт», спроектированным на класс «М» с известным запасом по основным навигационным качествам, позднее при некоторой корректировке проекта стал присваиваться класс «М-СП».

В дальнейшем это привело к тому, что ряд судов классов «М» и «О» при условии их дооборудования с учетом требований Регистра стали допускаться с определенными ограничениями к плаванию в прибрежных морских районах. В символ класса этих судов включаются буквы ПР (прибрежное): «М-ПР» и «О-ПР» и их также относят к судам смешанного плавания.

Иногда для характеристики судов смешанного плавания применяют определения: суда «море-река» и «река-море». К первым относят те, которые работают преимущественно в море и в реку заходят не так часто. подразумевается, что они построены на класс Морского Регистра. Ко вторым – суда, имеющие класс Речного Регистра. Такое определение не является официальным, оно особенно часто употреблялось в начальный период развития смешанного плавания.

Возникает вопрос, нельзя ли было бесперевалочной доставки грузов использовать небольшие морские суда, которые по габаритам (по длине и ширине) подходят для речного плавания. В некоторых случаях это бывает возможным. Но морское судно по условиям допустимой в реке осадки должно, как правило, работать со значительным недогрузом, что неизбежно сказалось бы на его экономических показателях, поскольку оно имеет относительно тяжелый корпус. Кроме того, использование судна в эксплуатации на неполную осадку привело бы к нарушению режима работы движителя и снижению пропульсивного кпд. Руль, спроектированный на морскую (большую) осадку, может оказаться в речных условиях недостаточно эффективным, а в реке, как известно, управляемость является одним из наиболее важных качеств судна.

Следует подчеркнуть, что многие положения, отмеченные выше в разделе, посвященном сухогрузным судам внутреннего плавания, в полной мере относятся и к судам смешанного плавания. Это касается грузовместимости, условий погрузки-выгрузки, особенностей уддиферентовки, оценки общей продольной и поперечной прочности и др. Но вместе с тем существует ряд особенностей, которые необходимо учитывать при проектировании ССП.

Как уже отмечалось, при создании ССП приходится принимать компромиссные решения. Прежде всего, речь идет о грузоподъемности, которая связана с показателями масс судна. Сравнительный анализ коэффициентов (измерителей) масс и стоимостных показателей позволяет сделать вывод, что при переходе от класса «М» к «М-СП» масса и стоимость судов возрастает на 9–14%. Эти показатели можно считать обобщенными. Рассмотрим изменение характеристик частного порядка.

Как известно, форма корпуса судна характеризуется соотношениями главных размерений и коэффициентами полноты. Ниже приведен краткий анализ этих величин для ССП, построенных на классы «М-СП» и «П-СП».

Соотношения L/H и В/Н, в большей степени зависящие от условий общей прочности, в каких эксплуатируются суда, у ССП, как правило, меньше, чем у судов, предназначенных для внутреннего плавания: L/H не превышает 20, а В/Н – 2,5. Уже эти показатели характеризуют утяжеление корпусов ССП по сравнению с речными судами. Более жесткие требования к общей прочности к судам класса «М-СП» четко зафиксированы в Правилах Речного Регистра, где указывается, что L/H должно быть £ 24, В/Н – 3,0. Для сравнения заметим, что для судов класса «О» соответствующие величины составляют 27 и 5.

Соотношение L/В для ССП особых отличий не имеет, поскольку характеризует условия ходкости, которые по существу одинаковы как для морских, так и для речных судов.

Соотношение Н/Т, зависящее в первую очередь от необходимой вместимости корпуса, у ССП обычно выше, чем у речных судов, предназначенных для перевозки примерно тех же грузов. Это связано со стремлением сочетать вместимость с большей высотой надводного борта, улучшающей мореходность судна. Как показал опыт эксплуатации ССП, избыточный надводный борт является с точки зрения условий эксплуатации оправданным, что положительно сказывается на экономических показателях судов.

Соотношение В/Т у ССП, как правило, меньше, чем у речных судов: обычно оно ниже 4,0. Однако необходимо стремиться к большему снижению этой величины, чтобы улучшить период поперечной качки. Об этом более подробно будет сказано ниже.

И, наконец, о коэффициенте общей полноты водоизмещения. Для ССП принимаются меньшие значения d, чем для речных судов. Причина в необходимости повысить мореходные качества.

Так, например, если для теплоходов класса «О» типа «Волго-Дон» коэффициент d принят 0,856, то у судна класса «II-СП» типа «Волга», имеющего весьма близкие к указанному теплоходу размеры, коэффициент снижен до величины 0,82. Вообще же коэффициент общей полноты водоизмещения ССП колеблется около 0,8.

Из условий всхожести судна на волну носовые обводы корпуса характеризуются прямым наклонным форштевнем, слегка подрезанным в нижней части, заостренной прямой грузовой ватерлинией с углом входа передка 25° и V-образными шпангоутами, имеющими умеренный развал.

Цилиндрическая вставка составляет до 40% длины судна. Вертикальный борт и плоское дно соединяются в цилиндрической части по радиусу 0,5 м. форма кормы крейсерская (глубокая ложка). Для снижения заливаемости и забрызгивания палубы предусматриваются бак и ют. Есть специальне требование Правил Речного Регистра в отношении осадки носом Т _н: при любых случаях загрузки судна она должна быть не менее 1,7 м во избежание ударов волн в днище судна (явления, называемого слемингом), для судов класса «М-ПР» Т _н ³ 1,4 м, а «О-ПР» Т _н ³ 0,9 м.

Естественно, что суда смешанного плавания должны обладать, по сравнению с речными, более высоким уровнем мореходных качеств. Это нашло отражение в Правилах Речного Регистра при нормировании прочности, остойчивости, непотопляемости, надводного борта.

Каждое ССП должно иметь «Информацию об остойчивости и непотопляемости. К судам, перевозящим навалочные грузы, вводится дополнительное требование, нормирующее величину расчетного ускорения при бортовой качке. Дополнительные требования к остойчивости оговариваются к судам, перевозящим зерновые грузы, в силу возможного их смещения при качке.

В соответствии с «Правилами безопасной морской перевозки не зерновых навалочных грузов» суда, перевозящие навалочные грузы, опасные «сухим» смещением, должны удовлетворять также дополнительным требованиям к остойчивости.

При расчете остойчивости у ССП могут оказаться такие амплитуды качки, при которых затруднительно получить надежные величины плеча допускаемого момента. В этих случаях приходится прибегать к скуловым килям. назначая размеры скуловых килей, следует помнить, что по длине их нецелесообразно выводить за пределы цилиндрической вставки, а высоту надо ограничивать габаритами поперечного сечения корпуса, так как установка килей вдоль оконечностей судна усложняет технологию их изготовления, и выход за пределы габаритов корпуса уменьшает надежность при эксплуатации.

Как правило, применение скуловых килей дает ожидаемые результаты в отношении амплитуды качки. Но при проектировании ССП необходимо помнить и о другой характеристике поперечной качки: периоде собственных колебаний судна t_о. По приближенной формуле для этой величины , где К – статистический коэффициент; В – ширина судна и h – начальная метацентрическая высота, видно, что для ССП период качки неизбежно мал, поскольку относительно велика метацентрическая высота, как это обычно бывает у грузовых судов, плавающих по реке. У ССП в настоящее время период качки составляет 6–7 с, что характерно для порывистой, трудно переносимой людьми качки (на морских судах период качки достигает 10–15 с). Установка скуловых килей увеличивает период, но на небольшую величину – на 5–10%. На увеличение периода поперечной качки благотворительное влияние оказывает снижение отношения В/Т, однако в условиях плавания по реке это делать затруднительно. Возникает вопрос, нельзя ли этого достигать за счет увеличения осадки именно в море, где судно может попасть в тяжелые условия качки. По существу вопрос сводится к тому, чтобы иметь величины грузоподъемности: в реке (меньшую) и в море (большую). Задача не так проста, как кажется на первый взгляд: решение ее возможно при существующем увеличении высоты борта, прочности, при определенном запасе мощности СЭУ и т.д. В настоящее время такие суда есть: например, ССП «Волга» (класс П-СП) имеет в реке грузоподъемность 4000 т при осадке 3,7 м, а в море – 5500 т при осадке 4,4 м. Конечно, речь идет не о том, что грузоподъемность в море увеличена для улучшения условий качки. Первопричиной является желание увеличить провозную способность теплохода. Но очевидно, что в данном случае одно успешно сочетается с другим.

Требования к непотопляемости сухогрузных судов должны быть выполнены при затоплении форпика, ахтерпика, а также любого междудонного и межбортового отсека. Для самоходных судов-площадок, как и для нефтеналивных судов – при затоплении одного любого отсека.

Повышенными являются требования Речного Регистра к судовым устройствам ССП, снабжению, спасательным и сигнальным средствам, навигационному оборудованию и средствам радиосвязи.

В том случае, если судно совершает международные рейсы, то при его проектировании необходимо обеспечить выполнение требований международных конвенций в области мореплавания. Основными такими конвенциями, прежде всего, являют конвенция о грузовой марке (КГМ 66/88), конвенция об охране человеческой жизни на море «СОЛАС», конвенция по предотвращению загрязнения «МАРПОЛ», Международные правила плавания, конвенция о Международной организации морской спутниковой связи, Международные правила обмера судов и др.

На выбор главных размерений ССП оказывают влияние специфические требования, часто связанные с безопасностью плавания, предъявляемые к судам в иностранных портах, а также при прохождении каналов, шлюзов и др. Так, по данным ЛИВТа, если длина судна превышает 105 м, то это приводит к тому, что по условиям плавания такое судно не сможет зайти примерно в 40 портов Западной Европы, что отрицательно отразится на возможности получения им дополнительных доходов от перевозок в эти порты. Кроме того, во избежание излишних валютных расходов, связанных с различными сборами, пошлинами, налогами, взимаемыми с судов за их обслуживание в иностранных портах, каналах и другие эксплуатационные услуги, главные размерения целесообразно ограничивать некоторыми пределами, выше которых затраты валюты возрастают в два и более раза. Так, например, для какого-то условного района плавания, характеризующегося своим уровнем сборов и пошлин, выгодно иметь судно вместимостью 499–500 брутто-регистровых тонн, длиной 199–200 м и т.д., а не 501 бр.-т и не 201 м, так как указанные вторыми вместимость и длина находятся за порогом резкого увеличения пошлинных сборов.

Регистровая вместимость является одной из количественных характеристик судна, используемых в международном судоходстве, наряду с такими величинами, как дедвейт или водоизмещение. Она вместе с главными размерениями заносится в так называемое мерительное свидетельство, являющееся как бы паспортом судна. Именно в зависимости от регистровой вместимости часто взимаются сборы за эксплуатационные услуги, налоги государству, под флагом которого плавает судно, она фигурирует в международных конвенциях, законах и правилах, в которых оговариваются те или иные требования к судам, с учетом их размеров.