НОВЫЙ ОБЛИК СУДОВ НА ПОДВОДНЫХ КРЫЛЬЯХ ДЛЯ РЕК СИБИРИ И ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА
М. Э. Францев, канд. техн. наук, e-mail: gepard629@yan-dex.ru, И. В. Чуднов, главный конструктор НОЦ «НМКН»1, e-mail» chudnovi@yandex.ru удк 629.12.001
Долгосрочные интересы Российской Федерации определяют важнейшую роль территорий Сибири и Дальнего Востока в развитии страны вследствие их географического положения и значительного ресурсного потенциала. Экономика России в целом, без использования ресурсов Сибири и Дальнего Востока, нормально функционировать не сможет, тем более, что государство уже затратило огромные средства и усилия многих поколений на освоение этого региона.
Развитие транспортного комплекса в долгосрочной перспективе во всех сценариях рассматривается как один из ключевых факторов обеспечения динамики экономического роста Сибири и Дальнего Востока. Водный транспорт и естественные водные пути — это экономически выгодный и надежный ключ к природным кладовым этого региона, запасы которых, по прогнозным оценкам, в XXI веке станут едва ли не основной сырьевой базой планеты.
Подавляющее большинство скоростных перевозок пассажиров на внутреннем водном транспорте Сибири и Дальнего Востока относятся к социально значимым перевозкам, выполняемым для удовлетворения жизненно важных потребностей населения региона. По ряду обстоятельств скоростной флот за последние десятилетия стал нерентабельным. По этой причине суда постепенно выводились из эксплуатации или продавались, а пассажирские линии закрывались. В результате на сегодняшний день эксплуатируется только 10—15% скоростных пассажирских судов, а объем пассажирских перевозок
снизился в 4—5 раз по сравнению с уровнем 1990 г. [1—3].
По-прежнему основной объем скоростных пассажирских перевозок внутренним водным транспортом во всех бассейнах рек Сибири и Дальнего Востока приходится на долю судов на подводных крыльях (СПК). По результатам анализа структуры скоростных перевозок (рис. 1) можно видеть, что основная нагрузка приходится на СПК пр. 342Э «Метеор», пр. 352 и 03521 «Восход» и пр. 17091 «Полесье». Среди судов остальных проектов часть перевозок приходится на СПК пр. 340МЕ «Ракета» и пр. 342ЭМ «Комета».
Одной из важнейших проблем существующей системы скоростных пассажирских перевозок внутренним водным транспортом в бассейнах рек Сибири и Дальнего Востока является катастрофическое старение скоростного флота и отсутствие системы его обновления. Действующие скоростные пассажирские суда построены еще в советские годы. Свыше 75% скоростных судов име-
ют срок службы более 35—40 лет при нормативном сроке службы, определенном при их постройке, 18 лет. Скоростные пассажирские суда требуют ежегодно увеличивающихся затрат на ремонт, что связано прежде всего с их большим физическим износом. Состояние скоростного пассажирского флота по своим техническим и эксплуатационным параметрам подошло к критическому уровню. В течение ближайших пяти лет действующий скоростной флот Сибири и Дальнего Востока полностью выработает свой ресурс и должен быть заменен [1—3].
При этом уже сейчас понятно, что в долгосрочной перспективе скоростной пассажирский внутренний водный транспорт останется безальтернативным видом сообщений для огромных территорий, расположенных в бассейнах всех основных сибирских рек. Он по-прежнему будет решающим фактором сохранения населенных пунктов, расположенных на внутренних водных путях, так как прекращение пассажирских перевозок ведет к нарушению культурных связей районов, приречных населенных пунктов, нарушению общения и изоляции населения, лишенного транспортных коммуникаций. Прекращение пассажирского сообщения, как правило, ведет к исходу местного населения из населенного пункта. В качестве примера можно привести поселок Нижнеянск в Республике Саха (Якутия). В нем после прекращения регулярного пассажирского сообщения численность населения уменьшилась более чем в 8 раз и сейчас составляет чуть более 300 чел. При этом капитальные вложения для организации скоростных пассажирских перевозок по внутренним водным путям имеют стоимость в разы меньшую по сравнению с железнодорожным и автомобильным транспортом
[1—3].
На фоне стремительного роста цен на энергоносители речные пассажирские перевозки практически повсеместно убыточны. Рост тарифов на пассажирские
Рис. 1. Структура скоростных перевозок (пассажиро-километры),
реализуемых судами различных проектов во всех бассейнах:
1 — глиссер А-45; 2 — АСВП «Арктика»; 3 — СПК «Восход»; 4 — глиссер «Заря»; 5 — СВК «Линда»; 6 — АСВП «Марс-2000»; 7 — СПК «Метеор»; 8 — СПК «Полесье»; 9 — остальные проекты
1 НОЦ «НМКН» — инжиниринговый научно-образовательный центр «Новые материалы, композиты и нанотехнологии» МГТУ им. Н. Э. Баумана (совместно с ФГУП ГНЦ РФ «ВИАМ»).
1
2
7
Рис. 2. Расход топлива на перевозку одного пассажира на 1 км пути для СПК и глиссера А-45-1:
1 - СПК «Ракета»; 2 - СПК «Метеор 2000»; 3 - СПК «Метеор»; 4- СПК «Комета»; 5 - СПК «Восход»; 6 - СПК «Полесье»; 7 - глиссер А-45-1
Рис. 3. Коэффициент утилизации по полезной нагрузке (пассажиры с багажом) для СПК и глиссера А-45-1:
1 - СПК «Ракета»; 2 - СПК «Метеор 2000»; 3 - СПК «Метеор»; 4 - СПК «Комета»; 5 - СПК «Восход»; 6 - СПК «Полесье»; 7 - глиссер А-45-1
перевозки сдерживается низким уровнем жизни населения. Отсутствие финансовых возможностей у судоходных компаний Сибири и Дальнего Востока не оставляет надежды на развитие и обновление скоростного пассажирского флота в ближайшей перспективе без помощи государства, так как даже крупные судоходные компании работают с рентабельностью до 10% и не могут сформировать необходимые фонды
[1-3].
В условиях рыночной экономики органам государственной власти Сибири и Дальнего Востока приходится решать проблему доставки пассажиров из числа местного населения в населенные пункты, расположенные на магистральных, малых и боковых реках, через целевые комплексные программы государственной поддержки. Это связано с тем, что, как было сказано выше, пассажирское сообщение в ряде случаев определяет саму возможность существования населенного пункта. Поэтому подавляющее большинство скоростных перевозок пассажиров внутренним водным транспортом в бассейнах рек Сибири и Дальнего Востока относятся к социально значимым перевозкам, дотируемым и субсидируемым из бюджетов различных уровней.
В ряде случаев органы государственной власти, кроме вопросов дотирования и субсидирования собственно перевозок, вынуждены принимать на себя финансовую сторону вопросов содержания и ремонта имеющегося скоростного флота, включая приобретение и замену главных двигателей, а также приоб-
ретение нового флота. При этом вопросы обоснования необходимых эксплуатационных характеристик вновь приобретаемых судов решаются не всегда на должном уровне.
В Енисейском речном бассейне государственной компанией - оператором пассажирских перевозок «ПассажирРечТранс» проводится целенаправленное свертывание эксплуатации судов на подводных крыльях. При этом декларируются имеющиеся, якобы, эксплуатационные и экономические преимущества глиссирующих судов типа А-45-1перед СПК.
Для проверки этого тезиса был выполнен сравнительный анализ интегрированных расходных характеристик СПК различных проектов и глиссирующего судна А45-1 в виде расхода топлива на перемещение одного пассажира на 1 км пути:
Р = аЫ/пу ,
пасс " ' '
где N - мощность главных двигателей, кВт; а - удельный расход топлива двигателей на номинальном режиме, кг/(кВт-ч); у - эксплуатационная скорость, км/ч; п -пассажировместимость, чел.
Для выполнения сравнительного анализа в группу судов кроме серийных СПК пр. 340МЕ, 342Э, 342ЭМ, 352 (03521), 17091 с двигателями М400, М401 завода «Звезда» были дополнительно включены два судна постройки Зеленодольского судостроительного завода последних лет. Одно из них - это СПК «Метеор-2000», которое в настоящее время на территории Сибири и Дальнего Востока не эксплу-
атируется. СПК «Метеор-2000» оснащено двумя двигателями DEUTZ TBD616V16 с редукторами ZF. Второе судно, включенное в группу СПК для выполнения сравнительного расчета, — глиссер А-45-1 c двумя двигателями MTU 16V2000M72, установленными на этом судне. Проектные характеристики судов были взяты из открытых источников. Удельные расходные характеристики всех двигателей получены от их производителей.
При оценке результатов сравнительного анализа расхода топлива на перевозку одного пассажира на 1 км пути (рис. 2) можно заметить, что наиболее совершенным судном по этому показателю является СПК «Восход». Это судно второго поколения СПК, и оно очень хорошо оптимизировано при проектировании. Глиссер А-45-1 имеет расход топлива на перевозку одного пассажира на 1 км пути на 50,8% больший. На втором месте следует СПК «Комета» и СПК «Метеор-2000» с двигателями DEUTZ TBD616V16. По сравнению с их расходами топлива глиссер А-45-1 имеет расход, больший на 47,7 и 41,8% соответственно. Следом за ними по анализируемому показателю идет СПК «Метеор» со штатными двигателями М-400, расход которого глиссер А-45-1 превышает на 27%. Он уступает даже мелкосидящему СПК «Полесье», предназначенному для эксплуатации в условиях мелководья, и СПК «Ракета», проекту которого скоро исполнится 60 лет.
Результаты сравнительного анализа объяснимы. Суда на подводных крыльях по физическому принци-
2
7
пу движения превосходят глиссирующие суда благодаря снижению сопротивления движению. С точки зрения физики они имеют более высокий КПД использования энергии на перемещение. Поэтому самые совершенные глиссеры не могут быть более совершенными, чем СПК в рассматриваемом скоростном диапазоне 60—70 км/ч. Именно этому обстоятельству
Длина базовая, м
СПК и обяза1-1Ы своим рож- Рис. 4. Изменение основных статей нагрузки масс СПК по интервалу
базовой длины:
дением, ибо к моменту их
создания глиссирующие корпуса человечество сумело усовершенствовать до предела.
С точки зрения совершенства гидродинамики, прочности и технологии изготовления корпусных конструкций СПК также вне конкуренции, о чем свидетельствует их высокий коэффициент утилизации по полезной нагрузке (с
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.