CC BY
8УДК 629.124.9.039
В.И. Любимов, д.т.н., профессор ФБОУВПО «ВГАВТ» 603950, Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5а
В.Н. Смердов, президент Транспортного Союза Республики САХА (Якутия) 677000, Республика САХА (Якутия), Якутск, пр. Ленина, 7
АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НОВЫХ ТИПОВ ПАССАЖИРСКИХ СКОРОСТНЫХ СУДОВ В ЛЕНСКОМ БАССЕЙНЕ
Рассматриваются особенности эксплуатации пассажирских скоростных судов в Ленском бассейне. Предлагается использовать на пассажирских перевозках амфибийные СВП и экранопланы. Анализируются технико-эксплуатационные характеристики новых судов.
Анализ особенностей развития транспортного комплекса Сибири и Дальнего Востока показывает на необходимость более полного использования рек и водохранилищ, являющихся естественными путями сообщения. В этом отношении Ленский бассейн представляет собой большое поле деятельности. Он имеет площадь 2,42 млн. кв. км и является крупнейшим в мире. Протяженность р. Лена составляет около 4400 км. Общая протяженность 250 обследованных рек бассейна более 56,7 тыс.км. Транспортное сообщение осуществляется на реках Яна, Индигирка и Колыма. Средняя плотность населения Республики САХА (Якутия) составляет 30 человек на 100 кв. км. Практически все населенные пункты расположены на берегах рек. Большие расстояния между населенными пунктами, ограниченные глубины рек, короткий период навигации делают целесообразным применение пассажирских скоростных судов.
Использование скоростных судов на Лене началось в 1960 году с вводом в эксплуатацию СПК «Ракета-3» (строительный номер 2), построенного на опытно-экспериментальном заводе ЦКБ по СПК. На линии Якутск - река Алдан - Олекминск судно проработало 26 навигаций. СПК типа «Ракета», «Метеор» и «Полесье», а также глиссирующие суда типа «Заря» быстро освоились на линиях р. Лена и ее притоков и стали популярными у населения. Они обеспечивали высокую конкуренцию с авиационным транспортом. Неслучайно в 1991 году, скоростной флот насчитывал уже 48 единиц.
Однако в дальнейшем из-за непродуманной тарифной политики, стагнации в развитии средств судовождения и организации скоростных перевозок эффективность работы флота стала снижаться. С высвобождением цен на энергоносители убыточность работы скоростных судов резко возросла. Попытка обеспечить рентабельность скоростного флота за счет повышения тарифов привела к сокращению спроса к нему у населения. По этим причинам в навигацию 1993 года простаивало 20 скоростных судов.
Факторами, определяющими убыточность работы судов, являются невысокая скорость движения, невозможность работы за пределами физической навигации, недостаточная дальность плавания по запасам топлива, слабая термозащита и другие. Период навигации в районах действия скоростных судов составляет 127-181 суток. Из-за мелководья, частых туманов фактическая продолжительность навигации становится еще меньше. Расстояние между крупными населенными пунктами на р. Лене 400-700 км. Например, линия Якутск-Хандыга (р. Алдан) имеет протяженность 649 км, линия Якутск-Олекминск-627 км. Пассажирских линий короче 300 км нет. Продолжительность рейсов доходит до 12 часов.
Отличительной особенностью рек Ленского бассейна является мелководность. Гарантированная глубина р. Лена выше Киренска составляет всего 1,8 м. Выше Осет-рово она условно судоходна, поскольку глубина фарватера менее одного метра. Эпизодически сохраняется судоходство на р. Алдан выше Джебарики-Хая. Уже со второй половины июля становится несудоходной р. Вилюй, а глубины на р. Витим ограничиваются 1,5-1,8 м. В межень регулярным скоростным движением охватывается лишь 4,3 тыс. км водного пути. Речное сообщение в межень прекращается на реках Амга, Вилюй, Алдан (выше Эльдикана), Мая, Олекма, Витим (выше Бодайбо). Вместе с тем именно районы, прилегающие к рекам, наиболее заселены и имеют благоприятные перспективы в дальнейшем развитии. В этих районах располагаются удобные сельскохозяйственные угодья, заброшенные золотые прииски [1]. Еще один важный факт: существующий в Ленском бассейне скоростной флот морально и физически устарел и требует замены новыми высокоэффективными скоростными судами. К таким новым транспортным средствам можно отнести амфибийные суда на воздушной подушке (АСВП) и суда на динамической воздушной подушке - экранопланы. Применение новых скоростных судов позволит решить одну из важных социальных задач, предусмотренных «Транспортной стратегией РФ до 2030 года», - увеличить подвижность населения и тем самым приблизить жителей отдаленных регионов к крупным центрам [2].
Новые скоростные суда в Республике САХА (Якутия) могут успешно конкурировать с железнодорожным, автомобильным и воздушным транспортом. В условиях Ленского бассейна это особенно важно, поскольку прямые транспортные затраты (по себестоимости перевозок) составляют 52% стоимости всего валового продукта. Заметим, что в целом по РФ транспортные расходы не превышают 4% стоимости валового продукта [2].
АСВП целесообразно и экономически оправданно использовать для перевозок пассажиров и высокотарифицированных грузов. Большой вклад в создание и внедрение в практику транспортных перевозок АСВП внесли ОАО «КБ «Нептун», судостроительные компании «Алмаз», «Аэроход», «АКС-Инвест». В настоящее время в эксплуатации находится более 1000 единиц АСВП, причем большая часть из них построена за последние 7 - 10 лет. Технико-эксплуатационные характеристики наиболее распространенных отечественных пассажирских АСВП приведены в табл. 1. В качестве определяющих преимуществ АСВП можно выделить высокую скорость (до 90 км/ч), комфорт поездки, удобство посадки и высадки пассажиров, безопасность и экономичность новых судов. Особо следует выделить амфибийность судов, которая позволяет не только обеспечить доставку пассажиров в труднодоступные районы, но и возможность обеспечения круглогодичной эксплуатации. Удельная мощность СЭУ изменяется в диапазоне от 23 до 55 кВт/т. Топливная эффективность АСВП изменяется в зависимости от пассажировместимости от 0,13 до 0,03 кг/пасс.-км.
Наибольшее распространение получили легкие АСВП водоизмещением до 2 т. К этой группе можно отнести АСВП «Гепард», «Марс-700», «Хивус» (пр. А8). Эти суда имеют один двигатель, используются для пассажирских и грузовых перевозок, и как служебно-разъездные транспортные средства. Например, АСВП «Хивус» (пр. А8) показали высокую эффективность при обслуживании круглогодичных пассажирских линий на реках Лена, Ангара, Енисей.
В последнее десятилетие наибольший интерес вызывают более крупные АСВП типа «Ирбис», «Марс-2000», «Хивус» (пр. А 48), водоизмещение которых 11-18 т. Эти суда в качестве СЭУ имеют два двигателя, используются для пассажирских перевозок. Ведется серийная постройка служебно-разъездных АСВП типа «Хивус» (пр. А32).
Накопленный опыт эксплуатации амфибийных судов показывает на необходимость проведения гибкой тарифной политики, создания системы берегового предрей-сового обслуживания и ремонта, внедрения планово-предупредительных ремонтов,
создания группового ЗИПа с учетом используемых типов АСВП, а также обеспечения соответствующей квалификации судоводителей и технического персонала.
Таблица 1
Технико-эксплуатационные характеристики отечественных пассажирских АСВП
Названия Харак- «Гепард» «Марс-700» «Хивус» (пр.А 8) «Ирбис» «Рысь» «Марс-2000» «Хивус» (пр. А 48)
теристики
Пассажировместимость, чел 4 6 9 32 17 18 48
Длина габаритная, м 6,9 7,92 7,55 17,0 14,0 12,0 19,0
Ширина габаритная, м 3,15 3,2 3,3 6,2 5,6 4,9 8,0
Водоизмещение пол- 1,90 1,95 2,25 11,0 11,0 5,90 18,0
ное, т
Мощность СЭУ, кВт 103 103 103 255 300 160 618
Скорость, км/ч 70 65 90 60 60 75 90
Полная нагрузка, т 0,37 0,7 0,8 2,4 1,7 2,0 5,0
Коэффициент утилиза-
ции по полезной на-
грузке 0,19 0,36 0,35 0,22 0,15 0,34 0,28
Удельная мощность, кВт/т 55 53 46 23 27 27,1 35
Топливная эффектив-
ность, кг/пасс. х км 0,13 0,042 0,045 0,03 0,08 0,042 0,036
Еще одним перспективным направлением повышения эффективности пассажирских перевозок в Ленском бассейне является использование экранопланов. Идея создания и внедрения в практику пассажирских перевозок экранопланов принадлежит выдающемуся отечественному конструктору скоростных судов Р.Е. Алексееву. Под его руководством в 60-е годы XX века был разработан размерный ряд новых высокоскоростных судов, обоснованы их основные технические характеристики, проведены испытания экспериментальных моделей. Однако создание пассажирских экранопланов ограничилось постройкой катера «Волга-2». На Нижегородском авиационном заводе «Сокол» было построено девять таких судов. Восьмиместные катера «Волга-2» могут развивать скорость до 140 км/ч, преодолевать неровности на воде и на суше до 0,4 м.
На основании экспериментальных данных и опыта эксплуатации новых судов в ВМФ выполнены проектные разработки морских и речных экранопланов пассажи-ровместимостью до 250 человек и скоростями хода от 120 до 200 км/ч.
По заданию Ленского объединенного речного пароходства ОАО «ЦКБ по СПК им. Р.Е. Алексеева» разработало эскизные проекты экранопланов класса «"* О» типа «Вилюй» (пассажировместимость 80 чел.), «Алдан» (50 чел.) и «Витим» (30 чел.). При этом пароходством были заданы пределы по скорости от 150 до 250 км/ч; по неровности экрана в ходовом режиме от 0,5 до 3,5 м; по дальности плавания от 1000 до 2000 км и по температуре окружающей среды от 30 до 40 С. Такие технические характеристики новых судов позволили бы увеличить протяженность линий регулярного обслуживания пассажиров в 2-3 раза, организовать их осенне-весеннюю, а при их необходимости и зимнюю эксплуатацию. Однако кризисные явления в стране в 90-е годы не позволили реализовать планы Ленского пароходства.
Для оценки целесообразности использования транспортных экранопланов воспользуемся разработками масштабного ряда новых типов высокоскоростных судов,
выполненными в проектно-конструкторском бюро судоходной компании «Элиен» [8]. За прототип проектируемых аппаратов была принята аэрогидродинамическая компоновка (АГДК), выполненная по схеме «составное крыло» с двухкилевым вертикальным и горизонтальным оперением. Выбор такой АГДК обоснован испытаниями, проведенными на экспериментальных установках ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова и его бывшего Горьковского филиала, которые показали возможность обеспечения на ее основе высоких взлетных и полетных характеристик.
Область использования экранопланов формировалась исходя из их скоростных и мореходных качеств. Рассматривались морские и речные, пассажирские, грузопассажирские и грузовые, служебно-разъездные, спасательные и другие экранопланы. Технико-эксплуатационные характеристики пассажирских экранопланов типа ПЭ приведены в табл. 2 [8].
Таблица 2
Технико-эксплуатационные характеристики пассажирских экранопланов типа ПЭ
Название Характеристики ПЭ - 8 ПЭ - 12 ПЭ - 40 ПЭ - 80
Пассажировместимость, чел 9 13 40 80
Длина габаритная, м 13,5 15,4 26,3 32,0
Ширина габаритная, м 8,8 10,0 16,0 20,2
Высота габаритная, м 3,1 3,7 5,7 8,7
Взлетная масса, т 3,25 4,8 15,25 31,5
Тип двигателя и мощность, кВт ВАЗ 426 2x191 ВК-800 1x589 ВК-2500 1x1766 ТВ7-117 2x1840
Скорость, км/ч 190 200 240 280
Мореходность, м 0,6 0,8 1,25 1,5
Высота крейсерского полета, м 0,5-2 0,5-2,5 0,5-3,5 0,5-4,5
Полезная нагрузка, т 0,81 1,20 3,60 7,20
Дальность, км 400 800 1000 1200
Экипаж, чел. 1 2 3 3
Коэффициент утилизации по полной нагрузке 0,25 0,25 0,24 0,23
Удельная мощность, кВт 58,9 128 116 117
Преимуществом новых экранопланов являются высокая крейсерская скорость, возможность осуществления малого хода при швартовных операциях и работе в портах, а также круглогодичная эксплуатация судов. При этом эксплуатация экранопла-нов требует оборудования специальных трасс движения и береговых асфальтированных площадок для их технического обслуживания и ремонта. Новые суда могут использоваться в качестве пассажирских судов на магистральных реках и прибрежных морских акваториях. В качестве СЭУ на экранопланах типа ПЭ-8 используется двигатель ВАЗ 426, а других судах - авиационные турбовентиляторные двигатели (см. табл. 2). Коэффициент утилизации по полезной нагрузке 0,23-0,25. Удельная мощность экранопланов зависит от типа используемых двигателей и изменяется в пределах от 58,9 до 128 кВт.
Для оценки эффективности работы новых судов приведем расчеты эксплуатационных показателей СПК «Восход-2», «Метеор» и экраноплана ПЭ-40 на линии протяженностью 300 км [8].
Расчеты, приведенные в табл. 3, показывают преимущества экраноплана ПЭ-40 над СПК «Восход-2» и «Метеор» по скорости, провозной способности, расходу топлива за навигацию. Обращает внимание то, что затраты топлива на один пассажиро-километр у экраноплана ПЭ-40 в полтора раза меньше, чем у СПК.
Таблица 3
Сравнительные показатели СПК «Восход-2» «Метеор» и экраноплана ПЭ-40
———^^^^ Тип судна Характеристики ———^^^^ СПК «Восход-2» СПК «Метеор» Экраноплан ПЭ-40
Пассажировместимость, чел 71 124 40
Масса полная,т 28 53 15,25
Масса порожнем, т 21 37 9,0
Тип двигателя и мощность, кВт М401А 1x883 М400 2x883 ВК-2500 1x1766
Мореходность, м 1,0 1,2 1,25
Удельный расход топлива, г/кВт-час 286 286 310
Сравнительные показатели
Протяженность линии, км 300 300 300
Скорость на линии, км/ч 60 67 227
Время в пути, час 5,0 4,5 1,3
Ходовое время за навигацию, час 2000 2000 2000
Общий пробег за навигацию, тыс. км 120 134 454
Расход топлива за навигацию, т 348 756 548
Провозная способность за год, млн. пасс.-км 8,5 16,6 18,2
Топливная эффективность, г/пасс.-км 40,9 45,5 30,1
Представляют интерес проектные проработки речных и морских ЭП типа «Орион» пассажировместимостью 12-150 чел, выполненные Ассоциацией разработчиков, производителей и портребителей экранопланов для использования на Балтике. Выполненные расчеты показывают, что использование ЭП типа «Орион-40» позволит доставлять пассажиров из Санкт-Петербурга в Хельсинки за 1,5 часа, а в Стокгольм -за 3,5 часа. ЭП типа «Орион» может обеспечить мореходность до 3-х баллов (высота волны 1,25м) и регулярность рейсов до 80% в течение года. Испытания головного ЭП типа «Орион -12» планируется провести в начале 2013 года [9].
Выше изложенное позволяет сделать вывод о том, что использование новых высокоскоростных судов в Ленском бассейне перспективно, требует всестороннего анализа условий их работы на линиях, обеспечения требований безопасности эксплуатации и технического обслуживания.
Список литературы:
[1] Смердов В.Н., Любимов В.И. Технический прогресс на службу населения Крайнего Севера // Речной транспорт. 1994. № 3. С. 26-28.
[2] ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова и ЦНИИМФ «Результаты исследований перспектив применения высокоскоростного флота в России» // СПб. 2010.
[3] www.almaz.spb.ru, ОАО «Судостроительная фирма «Алмаз».
[4] www.aerohod.ru, Судостроительная компания «Аэроход».
[5] www.aks-nn.ru, «АКС-Инвест» Инвестиционная Акционерная Компания Судостроителей.
[6] Андреев Г.Е., Кудрявцев А.С., Проценко ВВ., Рубинов А.В. По воде и по суше (очерк о разработке и применении судов-амфибий) - М.: ИНИЦ Роспатента, 2002.
[7] Любимов В.И., Васильев Э.В. Транспортные экранопланы внутреннего плавания и особенности их технического обслуживания // Сб. науч. тр. «Проектирование транспортных судов внутреннего плавания». - Вып. 300. Н.Новгород: ВГАВТ. 2001. С. 47-61
[8] Любимов В.И., Гаккель А.А., Барышев В.И. Методологические основы комплексного обоснования характеристик пассажирских экранопланов // Вестник ВГАВТ. Вып. 22. Н.Новгород: Изд-во ФГОУ ВПО ВГАВТ. 2007. С. 51-54.
[9] Любимов В.И., Варакосов Ю.Г., Барышев В.И. Современные концепции и перспективные сферы использования транспортных экранопланов // Вестник ВГАВТ. Вып. 31. Н. Новгород: Изд-во ФБОУ ВПО «ВГАВТ». 2012. - С. 64-67.
TOPICAL QUESTIONS OF EMPLOYING NEW TYPES OF PASSENGER SPEED VESSELS IN THE LENA RIVER BASIN
V.I. Lubimov, V.N. Smerdov
The features of using passenger speed vessels in the Lena River Basin are discussed in the paper. Amphibians hover craft and airfoil boats are suggested for employment in passenger transportation. Technical and operational characteristics of new ship are analyzed.
УДК 627.335(204.2):629.5.028.712
К.Н. Пряничников, к.т.н., доцент, ФБОУ ВПО ««ВГАВТ» М.И. Шаронова, аспирант-стажер, ФБОУ ВПО «ВГАВТ» 603950, г. Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5а.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ЗАЯКОРЕНИЯ ПЛАВУЧЕГО ПРИЧАЛА ДЛЯ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ НА ШЕЛЬФЕ ЧЕРНОГО МОРЯ
Рассмотрена проблема стоянки и обслуживания пассажирских судов вследствие малых плановых размеров акваторий. Предложено решение этого вопроса с помощью использования плавучих причалов, установленных по типу пирсов. Приведена последовательность статического расчета системы заякорения причала для условий эксплуатации на шельфе Черного моря (порт Сочи), а также сравнение вариантов заякорения на длинных и коротких цепях.
В настоящее время интенсивно развиваются туристические круизные линии и появляется большое количество яхт-клубов. В связи с этим возникает проблема стоянки и обслуживания пассажирских судов.
Многие из современных портов не могут принимать такое большое количество судов вследствие малых плановых размеров акваторий, а расширение портовых акваторий вдоль береговых линий далеко не всегда возможно (порт Сочи). Развитие портов за счет выдвижений их акваторий в море требует строительства дорогостоящих глубоководных морских гидротехнических сооружений. Строительство стационарных портовых гидросооружений по экономическим и по техническим причинам целесообразно только до определенных глубин. Более экономичны при больших глубинах плавучие сооружения с якорными системами удержания.
Получили распространение различные причальные сооружения в виде плавучих
