CC BY
101/Cl/ͻnwf\ X/i
ЗИ-1ве
НЯ-
:ых гри гся
замело
м // вдз,
эов, 2 с.
ред.
Pa-
íc.
М.:
М.:
эбъ-жой
)П с чно-
>F
УДК 629.12.001.2
В. Л. Этин, д. т. н., профессор.
Е. А. Лукина, к. т. н., доцент.
Д. А. Битков, студент, ВГАВТ.
603950, Нижний Новгород ул. Нестерова, 5а.
ОЦЕНКА ПРИГОДНОСТИ ЭКСПЛУАТИРУЮЩИХСЯ В ВОЛЖСКО-КАМСКОМ БАССЕЙНЕ СУДОВ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ПАРОМНО-ТРАНСПОРТНЫХ ПЕРЕВОЗОК
Рассмотрена возможность использования существующих судов внутреннего плавания на паромно-транспортных линиях Волжско-Камского бассейна. Для этого был проведён анализ соответствия основных характеристик паромных судов и грузовых теплоходов-площадок с учётом результатов их переоборудования под перевозку автопоездов эксплуатационно-экономическим требованиям.
В настоящее время рассматривается вопрос повышения эффективности транспортного использования водных путей Волжско-Камского бассейна за счёт развития мультимодальных перевозок, в частности перевозок автопоездов в обход перегруженных участков автодорог [1], [2]. Для этого может быть использован флот, отвечающий определённым требованиям.
Прежде всего, это должны быть суда с горизонтальной грузообработкой (СГГ) или, как их ещё называют, накатные суда. Требования к накатным судам, исходя из эксплуатационно-экономических соображений, были определены ранее [1] и приведены в таблице 1.
Таблица 1
Требования к характеристикам накатного судна для транспортного комплекса паромных перевозок
Характеристики Требования
Главные размерения Максимально возможные по габаритам ВВП и Правилам РРР
Грузоподъёмность (грузовместимость) 38 автопоездов грузоподъёмностью по 20 тонн каждый
Скорость > 29 км/ч
Строительная стоимость < 8 436 ООО 5
Численность экипажа 15 чел
Автономность плавания по топливу, запасам, сточным водам и др. не менее 5 суток
Мощность СЭУ <3080 кВт
Расход топлива < 193 г/кВт-час
С целью оценки возможности использования существующих судов внутреннего плавания на паромно-транспортных линиях Волжско-Камского бассейна был проведён анализ основных характеристик существующих паромов и грузовых теплоходов-площадок после их дооборудования под перевозки автопоездов на соответствие требованиям таблицы 1. Одновременно анализировалось соответствие главных размере-ний этих судов габаритам судового хода на линиях эксплуатации паромов.
Лимитирующими габаритами на внутренних водных путях являются размеры шлюзовых камер и габариты судоходных пролётов мостов. Минимальные размеры судового хода, соответствующие паромно-транспортным линиям, рассматриваемым в проекте, приведены в таблице 2.
Таблица 2
Минимальные габариты судового хода на маршрутах парома
№ п/п Маршрут парома Минимальная ширина судового хода, м (Лимитирующий объект) Минимальная глубина судового хода, м (Лимитирующий объект)
1 Н. Новгород - Казань 30 (Новочебоксарский шлюз) 4,0 (фарватер, Новочебоксарский шлюз)
2 Н. Новгород - Пермь 28,9 (Чайковский шлюз) 3,3 (фарватер)
3 Пермь - Казань 28,9 (Чайковский шлюз) 3,3 (фарватер)
4 Н.Новгород - Наб.Челны (Елабуга) 30 (Новочебокс. шлюз, Нижнекамский шлюз) 4,0 (Нижнекамский шлюз)
5 Наб. Челны (Елабуга) -Казань 30 (Нижнекамский игл.) 4,0 (Нижнекамский шл.)
6 Н. Новгород - Чебоксары 100 (фарватер) 4,0 (фарватер)
7 Н. Новгород - Волгоград 30 (Новочебоксарский шлюз, Самарский шлюз) 4,0 (фарватер, Новочебоксарский шлюз)
8 Саратов - Н. Новгород 30 (Новочебоксарский шлюз, Самарский шлюз) 4,0 (фарватер, Новочебоксарский шлюз)
9 Н. Новгород - Тольятти 30 (Новочебоксарский шлюз) 4,0 (фарватер. Новочебоксарский шлюз)
10 Казань - Тольятти 400 (фарватер) 8,0 (фарватер)
11 Тольятти - Чебоксары 30 (Новочебоксарский шлюз) 4,0 (фарватер, Новочебоксарский шлюз)
12 Н. Новгород - Ульяновск 30 (Новочебоксарский шлюз) 4,0 (фарватер, Новочебоксарский шлюз)
13 Волгоград - Саратов 30 (Волгоградский гидроузел) 4,0 (Волгоградский гидроузел)
14 Н. Новгород - Ярославль 30 (Городецкий шлюз) 2,3 - 4,0 (Городецкий шлюз) \
Из таблицы 2 можно видеть, что минимальная ширина судового хода на волжских линиях составляет 30 метров, а на камских линиях - 28,9 м. Приведённые размеры являются габаритной шириной камер шлюзов. При ограничении ширины проектируемого суднанеобходимо учитывать полезную ширину камеры шлюза, которая на 2 м меньше габаритной.
Минимальная глубина судового хода ограничена Городецким шлюзом только на одной линии Н.Новгород - Ярославль. Остальные волжские линии имеют минимальную глубину судового хода равную 4,0 м, а камские линии - 3,3 м.
Минимальный радиус закругления судового хода на рассматриваемых линиях составляет 900 м, что практически не накладывает ограничений на длину судна. Однако, она ограничивается требованиями Правил Российского Речного Регистра (РРР) [3], которые распространяются на суда классов «М», «О», «Р», «Л» длиной до 140 м.
На основании требований, изложенных в таблице 1, а также данных, приведённых в таблице 2, были определены максимально возможные главные размерения судов, которые могут быть использованы для паромно-транспортных перевозок в Волжско-Камском бассейне:
- Длина судна - не более 140 м, при соблюдении отношений 17Н <35 для одно-корпусных и 17Н <25 для двухкорпусных судов;
Таблица
Главные размерения и основные характеристики паромов и грузовых теплоходов-площадок внутреннего плавания
№ п/н Тин судна Грузоподъемность, т Главные размерения Площадь грузовой палубы, м2 (кол-во автопоездов) Скорость V, км/ч N х п, кВт-ед. Показтель F^/Рф, м2/т Автономность плавания, сут.
L.M В,м Т,м Н,м
Ue,M Внб.М
1 Паром дизель-эл/х класса «О» пр. 73 6А/736 185 57,2 10,8 1,94 3,6 380 (7) 19 665 х 1 2,05 10
59,4 13,8
2 Паром т/х класса О пр. 314 600 60,3 12 1,5 2,6 450 (6) 12,5 110x2 0,75 3
64,8 12,42
3 Паром т/х класса О пр. 1781 380 62 9,2 1,5 2,8 400 (10) 16,3 110x2 1,05 5
65,7 13,2
4 Сухогр. т/х- площадка класса «О» пр. Р97Т 1918 90 15 2,25 2,8 730 (13) 16,5 300x2 0,38 10
93,3 15,3
5 Сухогр. т/х- площадка класса «Р» пр. 81 НО 1200 78 15 1,6 2 597,6 (Ю) 14 220x2 0,5 8
80,9 15,25
6 Паром класса «Р» пр. СП-1000 1000 67,4 14 1,1 2 675 (Ю) 19,5 302x2 0,675 5
72,25 20
7 Паром класса «Р» пр. СП-414 600 63,14 10 1,5 2 530 (10) 18,5 166x2 0,883 9
65,2 14
S Сухогр. двухкорп. т/х пр. Р19 кл. «О» 1000 93 6,02 2,9 4,4 910 (20) 27,5 665x2 0,91 10
96,9 15,8
9 Сухогр. двухкорп. т/х-площ. кл. «О» пр. 829 600 71,8 5,76 1,85 3 570 (?) 24,5 400x2 0,95 5
76,2 15,45
- Ширина судна - не более 26,9 м, при соблюдении отношений В/Н < 6 для од-нокорпусных и Ь/В = 4-^6 для двухкорпусных судов;
- Осадка судна - не более 3,3 м (для линии Н. Новгород - Ярославль при благоприятной гидрологической обстановке на Городецком шлюзе)
Характеристики паромов и грузовых теплоходов-площадок внутреннего плавания, выбранных для анализа, представлены в таблице 3.
Из таблицы 3 видно, что главные размерения выбранных существующих судов удовлетворяют ограничениям по длине, ширине и осадке. Однако их размерения не являются максимально возможными по габаритам ВВП и Правилам РРР
Требуемая грузоподъёмность судна была определена исходя из возможности размещения 38 автопоездоз. Для расчётов было принято, что масса одного автопоезда составляет 44,5 тонны. В этом случае грузоподъёмность судна должна быть не менее 1691 тонны. Грузоподъёмность (по массе груза) практически всех рассмотренных судов меньше этого значения, потому что количество перевозимых автопоездов значительно ниже 38 штук.
На судах внутреннего плавания рассматриваемых проектов высота борта не превышает 4,5 м, поэтому на них не представляется возможным поместить дополнительную грузовую платформу внутри корпуса. В связи с этим для сравнения таких судов между собой целесообразно пользоваться показателем площади грузовой палубы на тонну грузоподъёмности Рф/Р^, измеряемым в м2/т. Значения этого показателя для рассмотренных судов приведены в табл. 3. Наиболее высоким он оказался у грузовых катамаранов и парома-дизельэлектрохода проекта 736А/736.
При перевозке автомобилей на палубе, может быть рассмотрена возможность переоборудования внутреннего пространства корпуса под жилой блок для размещения экипажей автопоездов на время рейса.
В соответствие с табл.1 речные СГТ должны иметь скорость не менее 29 км/ч. Скорость всех рассмотренных проектов судов меньше необходимой. Поэтому была оценена возможность их оснащения двигателями большей мощности.
Для рассматриваемых судов было рассчитано сопротивление судна при скорости движения 29 км/ч. Сопротивление рассчитывалось с учётом влияния мелководья. Рассчитанные значения сопротивления воды (Я*) при скорости 29 км/ч приведены в табл. 4.
Таблица 4
Сопротивление и расчетные характеристики двигателей при скороспш 29 км/ч
№ n/n Тип судна R*, кН при V=29 км/ч N*, кВт л, о€/мин
1 Паром дизель-электроход класса «О» пр. 736А/736 120 2522 1000
2 Паром теплоход класса О пр. 314 514 2x6821 1942
3 Паром теплоход класса О пр. 1781 276 2x3542 1400
4 Сухогрузный теплоход площадка класса «О» пр. Р9ТТ 513 2x5654 1353
5 Сухогрузный теплоход площадка класса «Р» пр. 81110 1024 2x17154 1940
6 Паром класса «Р» пр. СП-1000 877 2x18734 1840
7 Паром класса «Р» пр. СП-414 467 2x8413 1644
8 Сухогрузный двухкорпусный теплоход пр. Р19 класса «О» 146 2x942 398
9 Сухогрузный двухкорпусный т/х-площадка класс «О» пр. 829 116 2x723 462
Затем был ной скорости, соответствии с Из таблиц очень больши: для них далее лученного зна которых преде
* 1 О Марка двигателя
1 8L26
2 16V32
3 8L32
4 18V26
5 Не подоб
6 Не подоб
7 Не подоб
8 6L20
9 5L20
Таким обр! суда не отвеча] из эксплуатапв ние и построй«
Список литерат
[1] Ефремов Н А веке - новые те*
С. 56-62. - СамГ
[2] Ефремов Н.А логий на внутра дународный ком ладов Междунар
[3] Правила Росс
ESTIMAT
The possibdiT} sidered For I and cargo su transportant
162
Вестник ш ABl
Затем были рассчитаны значения мощности, необходимой для достижения заданной скорости, без изменения характеристик движителей, установленных на судах в соответствии с проектом.
Из таблицы 4 можно видеть, что суда пр.81110, СП-1000 и СП-414 потребуют очень больших мощностей двигателей для достижения скорости 29 км/ч, и поэтому для них далее не производился подбор двигателей. К остальным судам исходя из полученного значения мощности были подобраны двигатели, марки и характеристики которых представлены в табл. 5.
Таблица 5
Характеристики подобранных двигателей фирмы «Wartsila»
«I о Марка двигателя Мощность, кВт Частота вращения, об/мин Часовой расход топлива, л/ч Длина, м Ширина, м Высота, м Сухая масса, т
1 8L26 2600 1000 508 8,56 2,5 3,23 44
2 16V32 7360 750 1615 11,239 3,3 4,34 114
3 8L32 3680 750 822 9,75 2,418 3,74 78
4 18V26 5850 1000 1190 . 10 2,9 3,66 74
5 He подобран
6 He подобран
7 He подобран
8 6L20 1080 1000 253 5,4 1,85 2,375 19
9 5L20 825 1000 184 5,12 1,8 2,42 15
Таким образом, результаты анализа показали, что рассмотренные существующие суда не отвечают большинству сформулированных требований, определенных исходя из эксплуатационно-экономических соображений. Поэтому необходимо проектирование и постройка нового специализированного судна.
Список литературы
[1] Ефремов H.A., Костров A.A., Этин B.J1., Митрошин С.Г. Развитие речного транспорта в XXI веке - новые технологии // Вестник транспорта Поволжья. - № 4(16), октябрь-декабрь, 2008. -С. 56-62. - СамГУПС, 2008.
[2] Ефремов H.A., Костров В Н., ГЗтин B.J1., Митрошин С.Г. Развитие мультимодальных технологий на внутреннем водном транспорче на основе использования новых типов судов // Международный конгресс "Великие реки", 22-23 мая 2008. Печ. Генеральные доклады, тезисы докладов Международного конгресса "Великие реки", 22-23 мая 2008 г.
[3] Правила Российского Речного Регистра, т. 2, ч. l.-M: 2008.-С. 11-13, 108-109.
ESTIMATION OF SUITABILITY OF THE VESSELS OPERATED IN VOLGA-KAMA RESERVOIR FOR FERRY TRANSPORTATIONS
V. L. Etin, E. A. Lukina, D. A. Bitkov
The possibility of the use of existing inland vessels on ferry lines of Volga-Kama reservoir is considered For this purpose the analysis of conformity of the basic characteristics of ferry vessels and cargo steam-ships-platforms with the account of the results of their re-equipment under the transportation of lorry convoys to operation-economic requirements has been carried out.
