МНОГОЦЕЛЕВЫЕ СУХОГРУЗНЫЕ СУДА КЛАССА «ВОЛГО-ДОН МАКС» ДЕДВЕЙТОМ 7150 т ПРОЕКТА 1?ЗР49 ТИПА «НЕВА-ЛИДЕР»
Г. В. Егоров, докт. техн. наук, генеральный директор Морского Инженерного Бюро (МИБ), В. И. Тонюк, технический директор МИБ, главный конструктор проекта, www.meb.com.ua удк 629.553
По сообщению пресс-службы ОАО «Северо-Западное пароходство» (ОАО «СЗП»), в 2013 г. успешно работали 17 новых судов пароходства, в том числе семь судов класса «Волго-Дон макс» пр. кБ049 дедвейтом 7150 т типа «Нева-Лидер» (рис. 1, 2). В итоге экспортные перевозки компании выросли на 31% (до 3,3 млн т), импортные — на 25% (до 0,9 млн т). Рост объемов перевозок между иностранными портами составил 37% (2,2 млн т). При этом перевозки черных металлов возросли на 30,5% (до 1,4 млн т), строительных грузов— на 14,5% (до 0,4 млн т), удобрений — на 50% (до 1,1 млн т), лесных грузов — на 44% (до 0,5 млн т), зерновых грузов — на 27%
(до 1,6 млн т), строительных грузов — на 14,5% (до 0,4 млн т).
Первый сухогруз «Нева-Лидер 1» пр. RSD49 был спущен 20 мая 2012 г. в Шлиссельбурге на Невском судостроитель-но-судоремонтном заводе. Серия из десяти судов строится для одного из крупнейших пароходств России — ОАО «СЗП», которое входит в состав международной транспортной группы Universal Cargo Logistics Holding (UCL Holding) и осуществляет экспортно-импортные перевозки генеральных, насыпных, навалочных грузов, буксировку негабаритных грузов и плавсредств, а также транзитные перевозки по Волго-Балтийскому водному пути и Сайменскому каналу.
Рис. 1. Судно «Нева-Лидер 1» в Санкт-Петербурге
Рис. 2. Спуск судна «Нева-Лидер 3»
Судами компании ежегодно перевозится около 6 млн т грузов, при этом они совершают заходы в 300 речных и морских портов 30 иностранных государств. В оперативном управлении пароходства в настоящий момент находится 145 грузовых транспортных средств суммарным дедвейтом около 550 тыс. т. В это число входят 120 судов класса «река—море», 4 баржи, 12 буксиров и 8 вспомогательных судов.
Проект 1*Б049 по классификации, принятой в Морском Инженерном Бюро, относится к судам класса «Волго-Дон макс» [1]. Это один из наиболее популярных классов судов смешанного плавания (ССП). Главные размерения судов этого класса определяются габаритными размерами шлюзов Волго-Донского судоходного канала (ВДСК); суда имеют максимально возможную для характерной в реке осадки 3,6 м грузоподъемность около 5000 т. Грузоподъемность при осадке по ЛГВЛ в море судов такого класса составляет около 7000 т. Следует отметить, что удовлетворение габаритам ВДСК дает возможность судовладельцам использовать такие суда практически по всей единой глубоководной системе внутренних водных путей (ЕГСВВП) стран СНГ.
Судно пр. 1*Б049 предназначено для перевозки генеральных и навалочных грузов (в том числе зерна), пакетированных пиломатериалов, металлолома, металла в связках и рулонах, крупногабаритных, длинномерных и тяжеловесных грузов, опасных грузов классов 1.4Б, 2, 3, 4, 5, 6.1, 8, 9 в соответствии с МК МПОГ и Приложения В Кодекса ВС, а также угля. Эксплуатация предусматривается в морских районах в соответствии с классом судна, включая Балтийское и Северное моря, Черноморско-Азовский бассейн и Средиземное море, с возможностью круглогодичной эксплуатации вокруг Европы.
Проект судна разработан на класс КМ ★ 1се2 1*2 А11Т1-С Российского морского регистра судоходства (РС) и удовлетворяет всем требованиям международных конвенций, действующим на дату закладки судна.
Характеристики сухогрузных судов класса «Волго-Дон макс», спроектированных МИБ, опубликованы
в [2] (пр. 006RSD05 типа «Гейдар Алиев», на Волгоградском судостроительном заводе построено 8 судов с 2003 по 2007 г.) и в [3] (пр. RSD19 типа «Хазар», там же построено 4 судна с 2006 по 2008 г.). Суда имели районы плавания R1 и R2, т. е., по сути, относились к судам «море—река».
Кроме упомянутых пр. 006RSD05 и RSD19, в 2002—2004 гг. МИБ разработало еще несколько проектов этого класса (006RSD02, 007RSD07, 005RSD06) [4], особенностью которых был район плавания R2-RSN, что позволило в рамках того же габарита и обводов увеличить грузоподъемность при работе на ограниченных осадках в реке.
К январю 2014 г. в эксплуатации находились уже 42 новых сухогрузных судна класса «Волго-Дон макс», построенных с 2004 г. по проектам МИБ.
Основной особенностью судов пр. RSD49 стало наличие трюма с размерами люкового выреза 52х12,7м, который позволяет перевозить в прямых рейсах Европа— Каспий негабаритные грузы, что существенно влияет на совокупный финансовый результат работы. При этом число трюмов по сравнению с ранее спроектированными судами было уменьшено до трех. Другой особенностью проекта было применение складывающихся люковых закрытий типа «Folding» фирмы «Картотек».
Как известно, значительная часть судов внутреннего плавания и все ССП, построенные в советское время, а также большинство судов нового поколения пр. 006RSD02, 007RSD07, 006RSD05, RSD19, 00101, 005RST01, RST22, RST22M имели двухвальные установки. При этом практически все рейнские речные суда, европейские транспортные суда прибрежного плавания и некоторые новые ССП (RSD17, RSD20) имеют один винт. Поэтому при подготовке требований к будущему судну по указанию заказчика были проведены специальные исследования по выбору типа пропуль-сивного комплекса (ПК).
Главное преимущество ПК с одним винтом — относительно меньшая стоимость судовой энергетической установки (СЭУ), как закупочная и монтажная при строительстве, так и с точки зрения эксплуатацион-
ных расходов по обслуживанию. Двухвинтовое судно обладает требуемой для стесненных условий реки маневренностью и более надежно.
Для морских судов, когда диаметр винта не ограничен, при одинаковой мощности у одновинтовых судов, как правило, пропульсивный коэффициент выше, чем у двухваль-ных, что было показано еще в 1936 г. испытаниями, проведенными Ямагато [5].
Один или два винта «не конкурируют между собой, а рационально дополняют один другого, давая в общей совокупности решение проблемы движения ... с соблюдением всех требований эксплуатационного и экономического характера» [6]. Поэтому задача была исследована для конкретного судна в конкретных условиях. Геометрические характеристики корпуса прототипа представлены ниже (использовались обводы пр. 1*Б019, которые и были потом применены для 1*Б049).
Геометрические характеристики корпуса прототипа
Длина по ватерлинии ¡.т, м . . .137,760 Ширина по ватерлинии Вт, м .16,500
Проектная осадка Т, м ........4,600
Радиус скулы Я, м.............1,000
Абсцисса центра величины
1СВ, % ......................0,723
Площадь сечения бульба в
плоскости НП Ьв, м2 .........3,800
Возвышение центра тяжести
сечения бульба V, м.........2,200
Коэффициент общей полноты Св0,902 Коэффициент общей полноты
носовой части Свр ...........0,917
Коэффициент общей полноты
кормовой части СВА..........0,887
Коэффициент полноты площади
ватерлинии СщГ.............0,965
Коэффициент полноты площади
мидель-шпангоута См........0,994
Коэффициент продольной полноты
Ср.........................0,907
Отношение длины к ширине
^т/Вт ....................8,349
Отношение ширины к осадке Вт/Т......................3,587
При этом следует обратить внимание на отношение длины к ширине, превышающее 8,3, необходимость эксплуатации судна в широком диапазоне осадок (от 2,8 м до 4,7 м), соответственно отношение ширины к осадке меняется от 3,5 до 5,9, причем в реке расчетная осадка соответствует отношению Вт/Т= 4,5, и, наконец, коэффициент об-
ределялись расчетные мощности главного двигателя (ГД) при заданных скоростях и суточные расходы топлива (тяжелого и дизельного) на ходу в полном грузу в морских условиях. При этом расчетными скоростями по указанию заказчика были приняты 11 уз и 12 уз; нагрузка судовой электростанции на ходу — 100 кВт; основное топливо для ГД — моторное топливо вязкостью
—И
Рис. 3. ЭР-модель корпуса прототипа:
о — общий вид; б — носовая оконечность; в — кормовая оконечность
щей полноты около 0,90. При таких ограничениях и соотношениях главных размерений значительно уменьшается предельно допустимое гидравлическое сечение судовых движителей, ухудшаются условия подтекания воды к винтам, остро стоит вопрос об эксплуатационной надежности пропульсивного комплекса, поэтому классических рекомендаций [7, 8] явно недостаточно.
На рис. 3 представлены изображения 3Р-модели прототипа. Носовая оконечность — таранно-кониче-ская, кормовая оконечность — транцевая, с неглубокими полутуннелями для размещения двухвального винто-рулевого комплекса с винтами диаметром 2,6 м и подвесными ба-лансирными рулями, со скегом-ста-билизатором в ДП. Обводы спроектированы в расчете на батоксное обтекание, которое характерно для судов класса «Волго-Дон макс».
По приближенной оценке [6, табл. 17 на с. 236], при скорости
= 11 уз, относительной скорости ^ = 0,94, Ср = 0,80, скоростном факторе ф = пУ5/100 = 18 (где п — частота вращения гребного винта, об/мин) пропульсивный коэффициент для одновального судна составил 0,52, для двухвального 0,54,
'МДМ — максимальная длительная мощность.
2Ныне — ФГУП «Крыловский ГНЦ».
при скорости V =12 уз — 0,53 и 0,55 соответственно.
Для Ср > 0,80 и для ф > 18 данные в табл. 17 [6] отсутствуют, однако качественный вывод понятен — коэффициент полезного действия двухвальной установки для принятых ограничений выше одновальной.
Были рассмотрены следующие варианты ПК.
Ворионт А. Двухвальная установка, состоящая из двух среднеоборотных дизелей (СОД) и реверс-редукторов с работой на открытые винты фиксированного шага (ВФШ). Электростанция комплектуется из трех дизель-генераторов (ДГ), каждый из которых обеспечивает ходовой режим.
Ворионт Б. Двухвальная установка, аналогичная варианту А, с двумя ВФШ в направляющих насадках.
Ворионт В. Одновальная установка с открытым винтом регулируемого шага (ВРШ). Электростанция комплектуется из двух ДГ и валогене-ратора (ВГ). ВГ предусматривается только как источник электроэнергии.
Ворионт Г. Одновальная установка, аналогичная В, с ВРШ в направляющей насадке.
По р
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.