Какие эмоции у вас вызвала эта публикация?

Улыбка
0
Огорчение
0
Палец вверх
0
Палец вниз
0
Аплодирую
0
Рука лицо
0

29.08.2021 - 10:30:29

“Предложения по подводной транспортировке грузов ”


 

     Известно, что при освоении месторождений нефти и газа на континентальном шельфе, включая и Арктическую зону РФ, транспортировка добытых углеводородов осуществляется в настоящее время только морскими судами и трубопроводным транспортом.

Советские ученые в 1950−60-х годах планировали построить грузовую подводную лодку для Северного морского пути. Документы, свидетельствующие об этом, историки обнаружили в Центральном государственном архиве научно-технической документации Санкт-Петербурга (ЦГАНТД СПб). Грузовая подводная лодка (пр. 621) была предназначена для перевозки наливных и сыпучих грузов по Северному морскому пути. В архиве имеется эскиз и переписка, раскрывающие цели проекта и причины, по которым он не был реализован. Речь шла о создании совершенно нового подводного судна, которое могло бы перевозить как сухие, так и наливные грузы.

Дело в том, что подводная транспортировка грузов имеет преимущества перед надводной поскольку подводная лодка (ПЛ) имеет меньшее гидродинамическое сопротивление по сравнению с надводным кораблём того же водоизмещения т.к. не тратится энергия на образование волн. Кроме того, на ПЛ может быть установлен ледорез, разрушающий лёд снизу, а не сверху как ледокол. Ширина полыньи при этом будет минимальной.

Судно, предназначенное для перевозки грузов подо льдами должно было развивать скорость не менее 20 узлов, при этом иметь дальность хода в подледном положении не менее 3000−4000 миль.

Но грузовая подводная лодка так и не появилась в Арктике по экономическим соображениям. На совещании в "Главсевморпути" 11 августа 1960 года говорилось, что "В настоящее время перевозка грузов на судах подводно-подледного плавания менее рентабельна, чем на ледокольно-транспортных судах и экономически выгодна для перевозки наливного груза на подводных танкерах грузоподъемностью порядка 30 тыс. тонн".

В Санкт-Петербургском морском бюро машиностроения (СПбМБМ) "Малахит" велись работы над проектом подводной лодки, предназначенной для транспортировки нефтепродуктов. Нефтеналивные отсеки имели общую емкостью до 30000 т.

Подводный танкер длиной около 300 метров мог находиться в автономном плавании до 50 суток. Аналогичные разработки велись в 60-х годах прошлого века судостроительными фирмами США, Норвегии, Японии, однако они так и не были реализованы в металле. По оценкам западных специалистов, в традиционных условиях и при малых объемах перевозок их эксплуатация невыгодна. Широкое применение подводных лодок для грузовых перевозок станет целесообразным, когда сформируются постоянные трансконтинентальные грузопотоки.

Думаю, что в современных условиях  масштабного освоения и развития  Российской Арктики,  уже созданы экономические предпосылки для создания подводных танкеров, газовозов и сухогрузов.

Не случайно на V Международном арктическом  форуме "Арктика - территория диалога", проходившем в   Санкт-Петербурге 9-10 апреля 2019 года,  Президент Национального исследовательского центра (НИЦ) "Курчатовский институт" Михаил Ковальчук предложил подумать над идеей транспортировки сжиженного природного газа по Северному морскому пути с помощью атомного подводного флота.

Как пояснил М. Ковальчук, данный аппарат после заправки на подводном месторождении мог бы, не всплывая, доставлять газ до крупных хабов в режиме шатла. Он добавил, что такой вариант транспортировки может быть более безопасен, чем использование огромных танкеров на 140 тыс. куб. метров газа.

Целью данной статьи является ознакомление читателей  с некоторыми перспективными предложениями по созданию подводно-подлёдных грузовых судов.

Рассмотрим более подробно возможные конструкции подводно-подлёдных судов.

 

Подводно-подлёдный танкер ледового класса

 

На рис. 1  представлена конструкция подводно-подлёдного танкера.


 

Рис. 1. Подводно-подлёдный танкер.

Цифрами на рис. 1 обозначены: 1 – лёгкий корпус; 2 – отсек атомной энергоустановки; 3 – отсек двигателей и рулевого управления; 4 – прочный корпус; 5 – носовая дифферентная цистерна; 6 – цистерны главного балласта; 7 – отсек экипажа; 8 – грузовой отсек, разделённый вертикальными переборками на отдельные секции (танки), для предотвращения перетекания жидких грузов в нос и провала на глубину при дифференте на нос или выброса судна  на поверхность при дифференте на корму; 9 – баллоны ВВД; 10 – твёрдый балласт; 11 – вертикальный стабилизатор; 12 – ледорез; 13 – ходовая рубка; 14 – крыльевая система.

 

Из практики известно, что движение подводной лодки в приповерхностном слое воды весьма неустойчиво. Трудно удержать ПЛ на малой глубине на ходу из-за поверхностного эффекта. Для подводно-подлёдного танкера устойчивое движение на малой глубине (порядка 10 – 15 м) весьма затруднительно, особенно при повышенном волнении моря (при килевой качке). Поэтому в данной конструкции вертикальный стабилизатор 11 выполняет функции стабилизации глубины погружения танкера, как на стопе, так и на ходу. Действует он следующим образом.

На стопе танкер с помощью уравнительной цистерны вывешивается так, чтобы нижняя половина стабилизатора (до ватерлинии) была под водой, а верхняя (выше ватерлинии) над водой. При глубине погружения танкера 10 – 15 м (расстояние от поверхности до лёгкого корпуса) высота стабилизатора должна составлять 20 – 25 м.

Если танкер погрузится ниже ватерлинии, то водоизмещение стабилизатора 11 возрастёт и возникнет дополнительная подъёмная сила. Если танкер всплывёт выше ватерлинии, то водоизмещение стабилизатора уменьшится и возникнет дополнительная топящая сила.  Так автоматически осуществляется стабилизация глубины погружения танкера на стопе.

Крыльевая система 14 создаёт дополнительную подъёмную силу на ходу танкера, если он погрузился под воду выше ватерлинии. При нормальной вывеске и дифферентовке танкер будет удерживать заданную глубину за счёт стабилизатора 11 и крыльевой системы 14.

Внутри стабилизатора находится лестница (лифт) для подъёма экипажа в ходовую рубку и обратно, а также кабели и трубопроводы для  подачи воздуха дизелям.

Ходовая рубка - лёгкий стеклопластиковый поплавок 13 предохраняет танкер от провала на глубину свыше допустимой, как на ходу, так и на стопе. Для этого его водоизмещение вместе с вертикальным стабилизатором должно составлять не менее 3 - 5% от полного водоизмещения танкера.

Поплавок также выполняет функции спасательного устройства. Если танкер получил повреждения и поплавок оказался на глубине 5-10 м, то экипаж может подорвать пироболты, соединяющие поплавок с вертикальным стабилизатором. В результате поплавок оторвётся от стабилизатора и всплывёт на поверхность. Таким образом, экипаж танкера будет спасён.

В нижней части стабилизатора расположен ледорез 12, который используется при плавании в ледовых условиях. Для этого танкер подвсплывает, продув среднюю группу балластных цистерн. Положительная плавучесть в несколько тысяч тонн позволит взломать ледорезом 12 лёд толщиной 0,5 - 1 м, но скорость танкера существенно снизится. При этом канал будет достаточно узким, что ведёт к экономии мощности по сравнению с обычным ледоколом.

В порту танкер всплывает в надводное положение, продув балластные цистерны. В результате его осадка уменьшается до осадки обычного надводного судна.

Подводно-подлёдный танкер более безопасен, чем надводный, т.к. любое судно из-за меньшей осадки пройдёт над ним, не повредив корпус и цистерны для жидких грузов. 

Подводно-подлёдный танкер более быстроходен из-за малого гидродинамического сопротивления. В результате он перевезёт значительно больше грузов за год, чем надводный танкер аналогичной грузовместимости, двигающийся за ледоколом.

Вы можете возразить, что за большим атомным ледоколом могут идти несколько судов и это снизит стоимость перевозок. Всё так, но эти несколько судов нужно собрать в одном месте (а идут они обычно из разных портов). Всё это требует времени, а время –  деньги! Вот и получается, что подводно-подлёдные танкеры, газовозы и сухогрузы вполне конкурентоспособны.

 

Подводно-подлёдный сухогруз

 

На рис. 2  представлена конструкция подводно-подлёдного сухогруза.


Рис. 2. Подводно-подлёдный сухогруз.

Подводно-подлёдный сухогруз ледового класса устроен аналогично  подводно-подлёдному танкеру, только вместо танков для перевозки жидких грузов он имеет прочный грузовой отсек типа  пенала 4, в котором размещён грузовой контейнер 8. Контейнер может заводиться и выводиться из грузового отсека в надводном положении через откидную носовую оконечность, которая открывается и закрывается с помощью гидроцилиндра. Для герметичности стыка, целесообразно дополнительно уплотнять его с помощью кремальеры.

Грузовой контейнер 8 должен быть предварительно вывешен и удифферентован по ватерлинию, чтобы беспрепятственно заходить и выходить из прочного корпуса сухогруза. Для точной вывески по бокам контейнера 8 сделаны карманы 15 для твёрдого балласта.

Варианты конструктивного исполнения  грузового контейнера 8 могут быть самыми разнообразными:

- не самоходная баржа (вытаскивается из грузового отсека портовым буксиром, затаскивается в грузовой отсек  тросовой  лебёдкой сухогруза);

- самоходная баржа (выходит из грузового отсека и заходит в него самостоятельно);

- лихтеровоз (выпускает самоходные лихтеры для движения по малым рекам);

- десантовысодочная баржа (для высадки десанта с плавающей десантной техникой);

- баржа – плавучая электростанция.

Грузовой контейнер 8 в варианте самоходной или несамоходной баржи сможет перевозить сыпучие грузы, железнодорожные грузовые контейнеры, автотранспорт.

Используется подводный сухогруз следующим образом.

Подойдя бортом к пирсу (или встав на якорь или на рейдовую бочку),  он  открывает носовую оконечность. Загруженный в него контейнер 8 (баржа) цепляется буксиром, вытаскивается и буксируется на разгрузку к причалу с портовыми кранами. Самоходная баржа выходит самостоятельно.

Тем временем к сухогрузу доставляется другой такой же контейнер (баржа) с грузом. Производится его точная вывеска и дифферентовка твёрдым балластом по ватерлинию. Затем портовые буксиры подводят его к загрузочному отверстию сухогруза.

Портовый рабочий на лодке заходит в грузовой отсек 4 и подплывает к лебёдке. Другой рабочий включает лебёдку на разматывание троса. Рабочий на лодке берёт трос, подводит его к грузовому контейнеру 8 и цепляет за рым. Другой рабочий включает лебёдку на сматывание троса и затягивает контейнер 8 внутрь грузового отсека.  После этого носовая оконечность сухогруза закрывается, и подводный сухогруз  готов к плаванию.

 

Предложенные подводно-подлёдные суда, могут найти применение не только в полярных арктических районах, но и в любых морях и океанах, позволяя доставлять грузы быстрее и дешевле, чем обычные (надводные) танкеры, газовозы и сухогрузы.



 

Заключение

 

Идут года, меняются технологии и возможности промышленности. То, что невозможно или не целесообразно было вчера, сегодня становится возможным и актуальным. Поэтому все разговоры о нецелесообразности создания подводно-подлёдных судов для перевозки грузов нуждаются в обосновании и переосмыслении.

Конечно, ледоколы нужны, поскольку существуют надводные суда для перевозки грузов, и их немало, особенно иностранных. Кроме того существующие ледоколы могут преодолевать более толстый паковый лёд. Но Россия может вырваться вперёд, создавая скоростные подводно-подлёдные транспортные суда.

Считаем также целесообразным рассмотреть применение в качестве энергоустановок на подводных судах перспективные малогабаритные ЯЭУ на быстрых нейтронах. Они есть только в России.


 





Категории: