40Э. М. ШАЦБЕРГЕР
Безопасность плавания по Северному морскому пути в условиях современного судоходства
В статье Владимира Белова, посвященной походам атомных ледоколов на Северный полюс, был опубликован постулат, который, по мнению автора этой статьи, очень точно указывает, каким путём нужно двигаться, чтобы решать вопросы дальнейшего развития Северного морского пути: «Арктика становится доступной, если происходит научно-технический прорыв, качественно меняющий стратегию и тактику ледового плавания».
Обратимся к стратегии. Государство определило в качестве важнейшего стратегического направления транспортной доктрины Российской Федерации скорейшее развитие Северного морского пути для транспортного обеспечения освоения береговых и шельфовых месторождений углеводородного сырья, а также развитие экспортных, транзитных и каботажных перевозок.
До 2010 г. большинство мировых авторитетных институтов высказывали мнение о невозможности в ближней перспективе организовать регулярное сквозное плавание по трассам СМП. 2010 год был ознаменован проводкой по СМП крупнотоннажного танкера «СКФ Балтика» с грузом 70 000 т нефтепродуктов. Всего в том году было проведено четыре судна и перевезено 110 000 т различных грузов. В следующем, 2011 г., было проведено по трассам СМП в транзитном плавании 34 судна и перевезено порядка 830 000 т грузов. В навигацию 2012 г. в сквозном плавании зафиксировано 46 судопроходов и перевезено более 1,2 млн. т грузов. Данный абзац относится к транзитному виду плавания как путь в Арктике, соединяющий Атлантический океан с Тихим океаном. Кроме этого вида перевозок на СМП имеют место каботажные, снабженческие и экспортно-импортные перевозки.
В 2013 г. администрация Северного морского пути выдала более 600 разрешений на плавание в акватории СМП для осуществления различных видов перевозок. Вышеуказанные цифры указывают на то, что за последние четыре года в Арктике на трассах СМП наблюдается резкое увеличение активности морских перевозок. Согласно последним прогностическим оценкам, к 2020 г. объём транзитных перевозок в Арктике может достичь 15 млн т, однако основное направление
развития СМП связано не с транзитом, а с освоением ресурсного потенциала шельфа и побережья арктических морей.
Реализация ресурсного потенциала происходит и будет происходить в минерально-сырьевых центрах, опирающихся главным образом на Севморпуть, которые обеспечивают поставку оборудования и материалов для обустройства месторождений и процесса добычи, а также вывоз готовой продукции. В количественном отношении объём вывозимой продукции преобладает. Создание новых транспортных схем по вывозу добываемой в регионе продукции нефтегазового и горнорудного комплекса на новые рынки северной части Азиатско-Тихоокеанского региона способствует формированию действенной инфраструктуры Северного морского пути, делая его более привлекательным для транзитных перевозок иных грузов. Модернизация снижает риски мореплавания и уменьшает тем самым страховые издержки, что также благоприятно сказывается на развитии судоходства.
Все арктические проекты имеют межрегиональный характер. С учётом развития обеспечивающих и сопутствующих производств на территории федеральных округов происходит естественное формирование «Арктического кластера» (рис. 1).
На рисунке 1 видно, что продукция Ю. Тамбейского месторождения (СПГ), а также ЦМ и ГК из п. Дудинка и НП п. Витино тяготеют к рынкам Азиатско-Тихоокеанского региона, а объёмы перевозок зависят от доступной возможности использования СМП. В данном случае доступность определяется ледовым режимом трасс СМП, ледокольным и научно-оперативным обеспечением ледового плавания, а также ледопроходимостью транспортных судов. Следует обратить внимание на то, что п. Витино находится вне арктической зоны, а в непосредственной близости от не покрытых льдом путей, ведущих к рынкам Европы и восточному побережью Северной Америки. Порты Дудинка и Сабетта (Ю. Тамбейское месторождение) находятся в арктической зоне и напрямую зависят от арктического ледового режима. На примере выполнения Распоряжения Правительства РФ от 11.10.2010 № 1713-р «Комплексный план по развитию производства сжиженного природного газа на п-ове Ямал» более детально рассмотрим элементы проблемы, от которой зависит уровень доступности использования СМП для реализации данного проекта.
Проектная мощность порта Сабетта (вывоз продукции):
СПГ: 2016 г. - 5,5 млн. т; 2017 г. - 11,0 млн. т; 2018 г. - 16,5 млн. т;
ГК: 2016 г. - 450 тыс. т; 2017 г. - 950 тыс. т; 2018 г. - 1350 тыс. т.
Транспортные схемы
Рынки АТР
смп
I i
8 CL
>S Z а a
SF
Баренц
регион
■
•ЧГ ■Щ' v V V О
¡действующие |_планируемые
Дудинский ЦМ
Дудинский Конденсат
Ю.Тамбейский спг
Устье Оби Нефть
Приразломный Нефть
Варандейский Нефть
Штокмановский спг
Кумжинский спг Архангельск
Витино
Рис. 1. Схема вывоза добываемой в Северо-Западном регионе продукции нефтегазового и горнорудного комплекса
Таблица 1. Планируемая ледопроходимость транспортных судов. Характеристики транспортного флота проекта
Основные показатели (ед. изм.) Транспортные суда
Для перевозки ГК Для перевозки СПГ
Танкер H О-20 проект 20070 (типа МАГАС) Танкер НО-ЮО Газовоз НГМ-180
Длина наибольшая (м) 155,6 270 300
Длина между перпендикулярами (м) 147,2 268
Ширина (м) 24,5 50 48
Высота борта (м) 13,4 22 26
Осадка в грузу (м) 9,8 12 12
Осадка в балласте (м) 10 10
Дедвейт (т) 19 900 100 000 79 400
Водоизмещение 140 000
Тип пропульсивной установки ВРШ ВРК «Азипод» 3 ВРК «Азипод» по 15 МВт
Ледопроходимость на переднем ходу (м) 0,5 1,5 1,8
Ледопроходимость на заднем ходу (м) 1,9 2,4
Скорость на чистой воде (эксплуатац.) (узл.) 19,5
Ледовый класс Агс-7 Агс-7
Итого к 2020 г. объём перевозок по СМП только из порта Сабет-та и транзитных грузов может составить порядка 32 млн. т, поэтому прогнозные итоговые цифры всех видов перевозок в 50-60 млн. т выглядят реальными. Для сравнения, объём перевозок на пике развития СМП в 1987 г. составил порядка 8 млн. т.
В таблице 1 следует обратить внимание на строчку ледопроходи-мости газовоза на заднем ходу, она составляет 2,4 м. Паспортная ледо-проходимость а/л «Арктика» 2,3 м, т. е. паспортная ледопроходимость транспортного судна больше, чем у атомного ледокола. Форсируя перемычки кормой тремя «азиподами», размывая сморози, судно не подвергается заклиниванию во льдах. Значит, характер движения газовоза даже в торошенных льдах можно считать устойчивым.
Из диаграммы № 1 можно сделать вывод, что процессы интенсивного развития СМП будут происходить на фоне массового списания имеющихся в наличии атомных ледоколов. Мелкосидящие ледоколы с паспортной ледопроходимостью 1,9 м недостаточно эффективны для проводки крупнотоннажных судов во льдах в зимнее время. Ввод в строй универсального атомного ледокола 71К-60Я планируется в 2018 г. Это говорит о том, что к 2016 г. Россия будет испытывать острый дефицит в ледокольном обеспечении плавания судов на трассах СМП. Следует также обратить внимание на то, что ширина газовозов будет как минимум на 18 м больше ширины ледоколов, значит, для ледокольной проводки такого судна необходимо будет прокладывать канал двумя ледоколами. Из практики ледового плавания мы знаем о том, что такая работа в арктических льдах малоэффективна. На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что для вывоза продукции из Сабетты полного ледокольного обеспечения не будет.
Ледовый режим трасс СМП
На основе ледовых карт (Романов И. П. Атлас. Морфометриче-ские характеристики льда и снега в Арктическом бассейне. СПб., 1993) и базы ледовых данных АА11С (Акер Арктик Рисёч Сентр) была разработана методика моделирования, так называемые «профили льда», позволяющие рассчитать скорости судна на трассах СМП в изменяющихся ледовых условиях в зависимости от времени года. Результирующие ледовые профили состоят из ровного льда и ледяных гряд. Толщины ровного льда соответствуют измеренному распределению в естественных ледяных полях. Высоты ледяных гряд имитируют распределение полей с ледяными торосами в естественных условиях.
Прогнозная оценка сроков эксплуатации атомных ледоколов на среднесрочную перспективу (при ресурсе АППУ 150-175 тыс. часов)
| - Период эксгглуата^и действующих линейных ледоколов | - Период эксплуатации «лелкосидящих ледоколов I - Период эксплуатации новых универсальных ледоколов
Диаграмма 1. Ледокольное обеспечение
- при условии продления ресурса АППУ до 175 ты с.часов. J - при условии продления ресурса АППУ до 175 тыс.ч
1
Таблица 2. Скорости, рассчитанные по профилям льда, для ледоколь-но-транспортных судов (из сборника «Nothern sea route and icebreaking technology», 1994 r.)
Участок СМП (запад-восток) Дистанция (мили) Месяцы
Янв. Февр. Март Апр. Май Июнь Июль Авг. Сент. Окт. Н-брь Д-брь
Суда типа «Норильск» пр. СА-15
о. Колгуев -п. Диксон 580 8,6 8,3 8,0 7,8 7,5 7,8 11,0 13,8 14,0 12,8 9,2 8,9
о. Диксон -м. Челюскин 440 4,9 4,8 4,6 4,4 4,3 4,5 6,0 6,7 7,0 7,3 5,3 5,1
м. Челюскин -п. Тикси 540 3,9 3,8 3,7 3,5 3,4 3,6 5,0 7,0 9,0 9,0 4,2 4,1
п. Тикси - бухта Провидения 1640,0 7,4 7.1 6,9 6,6 6,4 6,7 14,0 14,5 15,0 14,5 7,9 7,6
Среднее значение 6,7 6,5 6,2 6,0 5,8 6,1 10,8 12,0 12,6 12,5 7,2 6,6
Атомный лихтеровоз «Севморпуть»
Среднее значение 3200 7,6 9,0 9,0 8,3 7,9 8,3 12,8 14,1 15.4 15,7 10,2 9,8
Скорости судов указаны в узлах
Таблица 3. Скорости, рассчитанные по той же методике, для судов с ледопроходимостью порядка 1,1-1,2 м (из работы «Arctic shuttle container link from Alaska US to Europe» AARC)
Месяцы 1 II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Арктич. моря Средняя скорость
Карское 10,1 8,9 7,7 7,8 8,0 9,4 16,2 19,0 19,0 19,0 16,6 13,8
Лаптевых 13.5 11,6 9,9 7,6 7,8 9,2 14,0 17,2 19,0 19,0 15,0 11,3
В.-Сибирское 7,3 4,1 3,4 3,0 2,9 3,1 9,6 15,0 19,0 19,0 15,3 11,8
Чукотское 9,7 7,3 3,2 3,4 3,5 3,8 16,4 19,0 19,0 19,0 15,9 12,9
Скорости судов указаны в узлах
Анализируя данные таблиц 2 и 3, можно увидеть, что средние значения скоростей для судов одинаковой ледопроходимости почти совпадают. Модель АА11С построена без учёта тактического метода плавания по разрывам в ледяном покрове (НСЛ). Уточним данные, полученные по модельным расчётам результатами практической работы т/х «Норильский Никель» на линии Мурманск-Дудинка во льдах Карского моря в феврале месяце.
По профилю льда в феврале средняя толщина льда в Карском море составляет порядка 1,1 м. Ледопроходимость т/х «Норильский Никель» принимаем 1,3 м. Используем формулу, предлагаемую ЦНИИМФ, для определения промежуточных скоростей судов во льдах определённой ледопроходимости.
- максимальная скорость на чистой воде Утш - минимальная устойчивая скорость во льдах Ь - толщина льда Ьл - ледопроходимость V = 17 - (17 - 1,5) 1,1/1,3 = 4 узла
На практике «Норильский Никель» в феврале из Енисея на м. Желания расстояние в 280 м. м. проходит за 36 ч, т. е. с У= 7,8 узла. Таким образом, можно определить, что при плавании по НСЛ в диапазоне скоростей до 9 узлов скорость судна может быть в два раза выше.
Определим по формуле (1) скорость плавания во льдах толщиной 1,1 м для судна с ледопроходимостью 2,3 м (а/л «Арктика»). V = 11 узлов. В таблце 3 судно с ледопроходимостью 2 м может идти со средней скоростью 8,9 узла, значит, используя НСЛ, скорость ледокола должна быть более 12 узлов, однако на этой скорости судно будет испытывать
значительную вибрацию корпуса, поэтому на практике в этих случаях снижают скорость до 10 узлов.
Рассмотрим более подробно тактический способ плавания по нарушениям сплошности ледяного покрова (НСЛ). Нарушения сплошности (разрывы, трещины, каналы) являются характерной особенностью ледяного покрова в зимний период. Они способствуют улучшению условий плавания. Формирование НСЛ начинается осенью, когда сморози льда становятся достаточно устойчивыми, а толщина льдов достигает 40-50 см. Наибольшее развитие и упорядоченность НСЛ получают в апреле-мае. С началом таяния ледяного покрова происходит распад сморозей, и системы НСЛ нарушаются. Зимой плавание в западном районе Арктики подтверждает эффективность использования НСЛ при выборе оптимального варианта движения судов во льдах. Нарушения сплошности являются элементами пространственного строения ледяного покрова.
Представление о возможности использования этих нарушений сплошности для целей мореплавания даёт работа «Разрывы в ледяном покрове арктического бассейна по спутниковым данным», выполненная сотрудниками ААНИИ С. М. Лосевым, Ю. А. Горбуновым, Л. Н. Дыментом и опубликованная в сборнике «Проблемы Арктики и Антарктики» № 73 в 2002 г. В этой работе предпринят анализ преобладающей ориентации разрывов, их плотности и протяжённости при обобщении данных за ряд лет по месячным периодам с октября по июнь.
Согласно сделанному анализу (рис. 2, 3), наибольшая плотность разрывов, стабильность и направленность модальной ориентации отмечается в Арктическом бассейне в апреле-мае, когда толщина льда максимальна, и они более благоприятны для транзитного плавания, чем в приполюсном районе и в Карском море.
В настоящий момент мы имеем более чем пятилетний опыт круглогодичного плавания без помощи ледоколов судами ОАО «Норильский Никель» в Карском море. Практическая ледопроходимость этих судов 1,3-1,4 м. Согласно профилю, Карское море покрыто льдом ср. толщины 1,3-1,4 м и торосами ср. высоты 5-10 м. Море Лаптевых имеет такую же толщину льда и торосов. Восточно-Сибирское море имеет толщину льда 2,2 м, а Чукотское море - 1,8 м. Используя эту методику, мы можем сделать вывод, что в принципе, по аналогии с судами ОАО «Норильский Никель», судам двойного действия с ледопроходимостью 2,4 м доступно сквозное плавание круглогодично по всем трассам СМП без помощи ледоколов.
Такой вид плавания возможен только при условии качественного определения судоводителями проходимых во льдах участков ледяного
покрова для выбора оптимального пути следования. Информацию об общем состоянии ледяного покрова, его сплошности и рекомендации следования в генеральном направлении дают дистанционно береговые центры обработки гидрометеоинформации. Точность полученной от ИСЗ информации в макромасштабе очень зависит от верификации её в мезомасштабе, т. е. с мостика судна. Для этих целей необходимо сконструировать специально ледовый радар, способный достоверно определять множество деталей, составляющих мозаику ледяного покрова в ближней зоне.
Научно-оперативное обеспечение ледового плавания
Отличительной особенностью ледового плавания является избирательный характер движения судна во льдах, который заключается в максимальном использовании участков с более лёгкими условиями плавания - с меньшей сплоченностью, пониженным фоном толщины льда, меньшей торосистостью, используя разрывы, трещины и каналы в ледяном покрове и т. д., поэтому данный вид плавания, в отличие от плавания по чистой воде, не может осуществляться без специального научного обеспечения.
В 2005-2006 гг. в рамках Федеральной целевой научно-технической программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники на 2002-2006 гг.» в ААНИИ приступили к реализации проекта по разработке прототипа адаптируемого комплекса мониторинга и прогнозирования состояния атмосферы и гидросферы для обеспечения морской деятельности в арктических и замерзающих морях России (АКМОН). В настоящий момент программа успешно работает. Гидрометеорологическая и ледовая информация со спутников и полярных станций обрабатывается на местах и в информационных центрах.
ААНИИ и компанией «Моринтех» была разработана судовая система с оперативным обновлением информации о ледовой и гидрометеорологической обстановке - геоинформационная система (ГИС) dKart Ice Navigator. Установленный на судне ГИС-терминал dKart Ice Navigator предоставляет капитану подробную информацию о состоянии ледяного покрова на пути следования и даёт возможность выбирать оптимальные маршруты движения.
Уже более пяти лет д/э «Норильский Никель», используя систему ГМО ААНИИ, успешно осуществляет линейное плавание по трассе Мурманск-Дудинка без помощи ледоколов. Характерной особенностью исполнения этих рейсов является то, что на судне нет ни гидрологов, ни научно-оперативной группы, эти функции на борту
Рис. 3. Удельная длина разрывов в Арктическом бассейне
выполняются капитаном и его помощниками с использованием информации и рекомендаций, получаемых из центра ААНИИ через судовой терминал. Точность и эффективность работы подсистемы ГМО напрямую зависит от верификации наблюдаемой ледовой обстановки, этим техническим средством может быть ледовый радар с высокой разрешающей способностью.
Ледовый радар
Согласно положениям резолюций ИМО все суда должны быть оборудованы как минимум двумя независимыми радарными системами. РМРС допускает использование на судах, включая ледоколы и ледо-кольно-транспортные суда, радиолокационных станций 3- и 10-сантиметрового диапазона. Полярный кодекс в ст. 12.5.1 рекомендует на судах ледового класса иметь РЛС 10-сантиметрового диапазона, однако этот диапазон из-за недостаточной разрешающей способности не может быть использован при плавании во льдах, т. к. изображение на экране РЛС получается размытым и расплывчатым. В результате РЛС 3-сантиметрового диапазона, помимо традиционного навигационного использования, дополнительно служит целям ледового плавания.
Во время плавания атомного ледокола «Россия» в осенне-зимний период в Карском море были проведены исследования на предмет использования радара для решения задач в ледовом плавании. Было установлено, что при толщине льда более 120 см возникает своеобразный «дефицит времени» работы судовой РЛС для решения других судоводительских задач.
Существование дефицита времени использования судовой РЛС является подтверждением необходимости к оснащению ледоколов специальной РЛС, предназначенной для решения задач выбора оптимального пути в ближней зоне, а требования по качеству отображения ледовой обстановки на экране РЛС для решения тактических задач в ледовом плавании предполагают наличие специальных технических решений.
Уже отмечалось, что 10-сантиметровый диапазон не может быть применимым из-за недостаточной разрешающей способности для отображения рисунка ледяного покрова. В процессе работы над созданием ледового радара в феврале 2010 г. провели испытания 8-мил-лиметровой РЛС «Нева-ЛП» по программе, утверждённой ГМА имени адмирала С. О. Макарова и согласованной с ФГУП «Атомфлот». Испытания проходили в ледовых условиях на а/л «Вайгач» в рейсе на Варандей, а затем на Дудинку проводкой танкера д/э «Варзуга» через мыс Желания.
Помимо технических испытаний конструктивной надёжности РЛС и её технических характеристик по точности, разрешающей способности и дальности обнаружения льдов программа предусматривала проведение тактических изысканий с целью определения пригодности этой РЛС в качестве ледового радара в процессе сравнительного анализа РЛС диапазона миллиметровых (ММВ) и сантиметровых (СМВ) волн.
Для равнозначной оценки результатов сравнения видеосигналы обеих РЛС подвергались преобразованию в цифровой вид посредством 8-битных радарпроцессоров, применяемых в штатной комплектации РЛС «Нева-ЛП» с одинаковыми регулировками по усилению и ВАРУ Трёхбитный радарпроцессор из базовой комплектации РЛС СМВ «Беквшаг», используемый на ледоколе для выбора пути во льдах, обеспечивает формирование изображения на индикаторе данной РЛС со значительно худшим разрешением.
На швартовных испытаниях в п. Мурманск РЛС «Нева-ЛП» обнаружила на поверхности воды залива полосы нефтепродуктов, которые с трудом можно было определить невооружённым глазом только вблизи судна. На РЛС «Беквшаг» при всех вариантах настроек выявить эти пятна не удалось.
На подходе к Варандею наблюдали лёд сплочённостью 9-10 баллов, тонкий 3, серо-белый 5, нилас 1-2, поля сморози, обломки полей, на стыках сжатие 1/2, торосы 3. Поля сморози состояли из блинчатого и дроблёного льда толщиной до серо-белого. Этот лёд не колется, а при ударе разрушается, как торос, на ледовые блины и куски ледовых кубиков. При мощности энергетической установки до 80 % у ледокола имели место случаи застревания в районе поджатых стыков полей (рис. 4,5,6).
В практике дешифровки льда РЛ изображений сантиметрового диапазона существует правило, что тёмные участки РЛ картинки не обязательно отображают чистую воду, а скорее всего это могут быть ровные поля льда. На миллиметровом радаре (МР) кромки полей вырисовываются более чётко. Оказалось, что правильный выбор цвета очень важен для процесса дешифровки. В серо-голубом цвете вставки с более тонким льдом и чистой водой в дистанции 1,5-2,0 мили начинают темнеть. Зимой на чистой воде появляется рябь, или отображение начальных стадий ледообразований. Нилас также легко определяется по рисункам клавишных наслоений. Свечение более толстого льда интенсивнее и имеет рисунок, отличающийся от трещин, кромок, стыков и торосистых гряд. Торосы от дроблёного льда также отличаются более интенсивным свечением. Также было замечено, что
у МР на шкалах до 9 миль отсутствует искажение на периферии экрана, что имеет место у сантиметровых радаров (СР). Рисунок на периферии экрана в виде извилистых линий в процессе движения к центру не меняет формы основных линий, а только наполняет картинку новыми более мелкими линиями, и к 1,5-мильной зоне заканчивается формирование ансамбля линий, яркости, цвета и полутонов.
При подходе к кромке припая Енисейского залива (рис. 7, 8) вход в канал был обнаружен практически одновременно радарами «Беквшаг» и «Нева-ЛП» на дистанции 7 миль. Однако на МР в этот момент обнаружились два параллельных канала с засветкой на экране ещё на 2 мили. Причем измеренная ширина между внешними кромками каналов была порядка 150 м.
По качеству отображения льда без искажений РЛС «Нева-ЛП» значительно превосходит лучшие радиолокационные станции мира, предлагаемые как ледовые радары. На рисунке 9 видно, что на периферии экранов наблюдается искажение изображения. Сигналы сливаются, точность отображения объектов на периферии хуже, чем в центре, значит, неточность определения ширины разрывов приведёт к ошибке вычисления индекса разрывов и в конечном итоге к ошибочному выбору пути.
Ещё одно положительное достоинство МР состоит в том, что на малых шкалах мы можем определить ракурс отображаемого судна. Важно знать положение судна при заходе на околку в условиях ограниченной видимости. Видеть, под каким ракурсом ледокол входит в лёд из полыньи, также полезно и проводимому судну при плавании в тумане. Если используется трассировка и хорошо просматривается вход в канал, то отпадает необходимость в значительном уменьшении установленной скорости хода.
Испытания миллиметровой станции «Нева-ЛП» в качестве ледового радара показали, что при имеющихся параметрах и настройках она уже в состоянии определить некоторые важные характеристики ледовой обстановки в ближней зоне. В основном это те характеристики, которые выражаются в баллах. Если можно определить зоны чистой воды и начальных ледяных образований, значит можно установить общую сплочённость. Выделяя на картинке торосы, мы легко определим их процентное отношение ко всему наблюдаемому ледяному покрову. Радар легко определяет зоны дроблёных льдов, которые во многих случаях являются основными дорогами в ледовом плавании. Как уже отмечалось выше, ниласовые льды чётко выявляются на экране по линиям наслоений. Сжатия определяются по торосообразованию и разрывам
поперёк линии сжатия. Силу сжатия можно определить по времени складывания канала. Радар позволяет измерять ширину канала с достаточной точностью, а это и есть верификация определения разрыва в ледяном покрове в качестве ледового пути. В настоящее время основную информацию о ледовой обстановке мы получаем с экрана РЛС.
Тактическая задача выбора оптимального пути в сплошных льдах с помощью ледового радара будет представлять собой плавание по вставкам проходимого льда с форсированием перемычек между ними. На периферии экрана радара, настроенного на максимальное обнаружение льда, сначала появляются отдельные линии, которые по мере приближения к центру изображения формируют картину ледяного покрова в ближней зоне. На материале испытаний «Невы-ЛП» на а/л «Вайгач» был создан схематический профиль ледовой обстановки на 9-мильной шкале (рис. 10).
На пределе дальности поле сморози с грядой торосов может быть отображено двумя или несколькими линиями, затем мы наблюдаем предполагаемый разрыв, т. к. на этой дистанции мы не можем определить волнение или начальные формы льда. На шести милях более чётко проступают очертания полыней, а значит можно определить перемычки между ними. С трёх миль идёт очень подробная детализация льда, можно сказать, излишне подробная, видны небольшие неровности льда, заструги (сугробы), которые не представляют собой тактическую полезность, а только слепят оператора, но зато в разрывах очень хорошо проявляются картины ниласовых наслоений. На этой дистанции лёд хорошо наблюдается визуально.
Были сформулированы предложения, направленные на поиск инженерных решений:
1. попытаться убрать теневые зоны, т. к. они искажают общую картину сплочённости льда, а на дальних дистанциях, где тень имеет наибольшую длину, её можно принять за разрыв;
2. увеличить интенсивность отображения льда на дистанции 6-7 миль за счёт трёхмильной зоны;
3. найти решение определения возвышения кромки разрыва или гряды торосов;
4. выделить проходимые участки ледяного покрова цветом;
5. совместить отображаемую ледовую обстановку с ледовой картой и рекомендациями, получаемыми из центра научно-опера-тивного обеспечения (рис. 11).
Необходимость создания ледового радара рассмотрим с позиции организации вахтенной службы на капитанском мостике для решения
Рис. 9. Отображение льда РЛ комплексом «Sigma S6» с РЛС «Furuno» (CP)
задачи обеспечения безопасности плавания во льдах путём дополнительной технической вооружённости судоводителей. На начальных этапах развития ледокольного плавания на ледоколе при капитане была организована научно-оперативная группа, которая вырабатывала рекомендации по выбору оптимального пути во льдах. Для сбора информации о состоянии ледяного покрова использовали полярную авиацию. Затем эти группы укрупнили и на их основе создали на берегу штабы морских операций, а в штате судна оставили гидролога и вертолётчика. На линейных ледоколах в штатном расписании появилась должность дублёра капитана.
В заключение, по мнению автора статьи, необходимо срочно найти средства для завершения работ по созданию ледового радара и провести его испытания на судах судовладельцев, участвующих в программах развития СМП. На наработанном тактическом материале создать программы тренажёрного обучения судоводителей ледоколов и ледо-кольно-транспортных судов методам учёта РЛ информации для выбора оптимального пути.
Также будет необходимо разработать рекомендации и подготовить обоснования пересмотра требований РС по отображению ледовой обстановки в ближней зоне на индикаторах РЛС для обеспечения безопасности плавания ледоколов и ледокольно-транспортных судов в арктических и замерзающих морях РФ.
ЛИТЕРАТУРА:
Дмитриев В. И., Шацбергер Э. М. К вопросу об обеспечении эффективности и безопасности плавания транспортных судов в Арктике // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. 2008. Вып. 31. С. 31-41. Ничипоренко Н. Т., Шацбергер Э. М., Сиваченко Б. Н., Яковлев В. Г. Краткий анализ радиолокационного обеспечения ледокольного флота и его влияние на эффективность и безопасность ледового плавания // Там же. 2009. Вып. 32. Стр. 255-262. Ничипоренко Н. Т., Шацбергер Э. М., Сиваченко Б. Н., Яковлев В. Г. Результаты испытаний РЛС «Нева-ЛП» на атомном ледоколе «Вайгач» // Там же. 2010. Вып. 33. С. 262-273.
Шацбергер Э. М. О тактике плавания во льдах Арктики // Эксплуатация морского транспорта № 3. СПб., 2007. С. 26-38.
Шацбергер Э. М. Тактика плавания во льдах. Ледовые пути Арктики. СПб., 2009. Niini М., Arpiainen М., Kiili R.. Arctic shuttle container link from Alaska US to Europe // AARC K-63. 2006.
СХЕМАТИЧЕСКИЙ РАЗРЕЗ ОТОБРАЖЕНИЯ ЛЕДОВОЙ ОБСТАНОВКИ НА ЭКРАНЕ РАС "НЕВА-ЛП"
Молодые льды в разрыве.
Ближняя сморозь между разрывами, очень яркая засветка, видны трещины, промоины, заструги и небольшие торосы. Появляется возможность определения высоты надводной части сморози. 3 мили.
Рис. 10. Схема РЛ отображение профиля льда на экране ледового радара
Перемычка между разрывами отбивается широкой линией, либо небольшим полем сморози. 6 миль.
Линии на периферии экрана
Сморозь на периферии экрана. 9 миль.
Рис. 11. Отображения ледовой обстановки на экране РЯС после совмещения с ледовой картой и рекомендациями из центра научно-оперативного обеспечения
