РАЗВИТИЕ СУДОВОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ В 21 ВЕКЕ Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

DOI: 10.24937/2542-2324-2021-1-S-I-310-313 УДК 629.5.06:621

П.М. Лысенков1, С.Г. Чулкин2

1 Санкт-Петербург

2 СПбГМТУ, ФГБУН ИПМАШ РАН, Санкт-Петербург

РАЗВИТИЕ СУДОВОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ В 21 ВЕКЕ

Рассматриваются приоритетные направления развития судового машиностроения в 21 веке. Предлагается создание парогенераторов на базе миниатюрных атомных реакторов, обладающих более высокими техническими и экологическими характеристиками. Приведено обоснование плавного прекращения производства проверенных образцов продукции, с учетом запросов судовладельцев, после полного освоения образцов новой техники.

Ключевые слова: судовое машиностроение, приоритетное направление, энергетическое устройство, двигатель, палубное оборудование.

Авторы заявляют об отсутствии возможных конфликтов интересов.

DOI: 10.24937/2542-2324-2020-1-S-I-310-313 UDC 629.5.06:621

P.M. Lysenkov1, S.G. Chulkin2

1 St. Petersburg

2 St. Petersburg State Marine Technical University, St. Petersburg

DEVELOPMENT OF MARINE ENGINEERING IN THE 21ST CENTURY

The priority directions of the development of ship machine building are wnsidered in 21 ages. Creation парогенераторов is оffered on the base tiny atomic reactor, possessing more high technical and ecological feature. The broughted motivation of the fluent cessation production checked sample to product, with provision for request shipowner, after full mastering sample new technology.

Key words: ship machine building, priority direction, energy device, engine, deck equipment. Authors declare lack of the possible conflicts of interests.

1. Приоритетные направления

Отечественное судостроение для достижения поставленных целей нуждается не в поступательном, а в интенсивном, скачкообразном развитии [1-2]. Добиться этого одновременно по всем позициям невозможно. Поэтому предлагается разделить задачу на две части. Первая задача - срочная организация производства приоритетных видов оборудования. Вторая задача - перевод производства оборудования за пределами перечня приоритетных видов оборудования на инновационные принципы [3-5].

Необходимо выделить приоритетные виды продукции, производство которых в России позволит одновременно решить две проблемы: обес-

печить конкурентоспособность судов российской постройки и ликвидировать зависимость от мирового рынка. К приоритетным видам продукции следует отнести:

1. Миниатюрные атомные паропроизводящие установки судового назначения, обладающие повышенной безопасностью и эффективностью, условное наименование проекта «Муравей».

2. Судовые энергетические установки нового поколения, работающие на водяном паре от генераторов «Муравей».

3. Судовые энергетические установки нового поколения, работающие на дизельном топливе, обеспечивающие экономию топлива, сокраще-

Для цитирования: Лысенков П.М., Чулкин С.Г. Развитие судового машиностроения в 21 веке. Труды Крыловского государственного научного центра. 2021; Специальный выпуск 1: 310-313.

For citations: Lysenkov P.M., Chulkin S.G. Development of marine engineering in the 21st century. Transactions of the Krylov State Research Centre. 2021; Special Edition 1: 310-313 (in Russian).

P.M. Lysenkov, S.G. Chulkin Development of marine engineering in the 2^ century

ние вредных выбросов в атмосферу и в воду, повышенную маневренность судов и безопасность мореплавания. Условное название проекта «СЭУ-супер».

4. Криогенная техника судового назначения для хранения и транспортировки сжиженного природного газа. Условное наименование проекта «Холодный газ».

5. Криогенная техника судового назначения для хранения и транспортировки природного газа в гранулах. Условное наименование проекта «Газовая дробь».

6. Набор технологических процессов переработки рыбы и морепродуктов для получения деликатесных консервов и пресервов, на рыбопромысловом судне из рыб разных пород и морепродуктов. Условное наименование проекта «Деликатес».

7. Судовое оборудование для изготовления деликатесов на судне. Условное наименование проекта «Балык».

8. Судовое оборудование для защиты от морских пиратов. Условное наименование «Крепость».

9. Оборудование для глубоководных аппаратов нового поколения. Условное наименование проекта «Ныряльщик».

10. Оборудование нового поколения для соединения труб судовых трубопроводов различного назначения. Условное наименование проекта «Шарнир».

Производство продукции, не включенной в перечень приоритетов, должно развиваться на базе имеющихся производств, с учетом возможностей кооперации и поставок по импорту.

Производство оборудования, названного в перечне, может быть создано только на базе инновационных проектов, при моральной поддержке руководства страны, при достаточном и регулярном финансировании, без администрирования, в режиме наибольшего благоприятствования.

Использование перечисленного оборудования на судах отечественной постройки позволит российским судостроительным компаниям занять лидирующие позиции на рынке танкеров, судов по транспортировке охлажденного газа, ледоколов, буксиров, рыбопромысловых и иных судов.

2. Судовые генерирующие энергетические устройства

Все суда оборудуются устройствами, генерирующими «рабочее тело», приводящее в действие исполнительные механизмы. Обычно это водяной

пар или продукты сгорания углеводородного топлива. В качестве генераторов водяного пара выступают судовые котлы, работающие на различном углеводородном топливе, или специальные парогенераторы, использующие энергию деления атомов урана.

Генераторы водяного пара в обозримом будущем сохранят свою актуальность в силу своей эффективности. Однако существующие конструкции этих устройств морально устарели. Требуется создание новых типов генераторов пара для судов различного назначения. В качестве стратегического направления предлагается создание парогенераторов на базе миниатюрных атомных реакторов, обладающих более высокими техническими и экологическими характеристиками (проект «Муравей»). Научные идеи в этой области уже имеются.

Генерация продуктов сгорания углеводородного топлива осуществляется в двигателях внутреннего сгорания (ДВС). Существующие конструкции ДВС не в полной мере удовлетворяют требованиям судовладельцев по экономичности, экологичности, надежности, по габаритам, массе и общей стоимости.

Многообразие новых технических решений свидетельствует о неудовлетворенности мирового рынка качеством этого вида продукции. Поэтому перед российским судовым машиностроением ставится задача высшей категории сложности - создать принципиально новый ДВС, работающий на иных физических принципах, нежели традиционные ДВС. Идея такого двигателя сформулирована, предварительные теоретические исследования подтвердили осуществимость идеи.

3. Судовые исполнительные устройства первого ряда

Судовыми исполнительными устройствами первого ряда принято считать двигатели, преобразующие энергию «рабочего тела» в крутящий момент своего вала. Если не принимать во внимание экзотические и устаревшие, то можно утверждать, что на флоте используется только два типа двигателей - паровые турбины и двигатели внутреннего сгорания.

Несмотря на постоянные работы многочисленных зарубежных компаний по совершенствованию паровых турбин и ДВС, авторы считают, что эти типы двигателей исчерпали все свои возможности, и дальнейшее их совершенствование не имеет ни научного, ни технического, ни коммерческого смысла.

Перспективы дальнейшего использования паровых турбин и ДВС ограничиваются периодом освое-

ФГУП «Крыловский государственный научный центр»

311

ния принципиально новых технических решений типа «СЭУ-супер». Поэтому на некий ограниченный период необходимо сохранить существующие мощности по производству этих типов двигателей.

Финансирование модернизации и совершенствования традиционных двигателей, тем более за счет государственного бюджета, представляется нецелесообразным. Однако прекращение производства проверенных образцов продукции должно проходить плавно, с учетом запросов судовладельцев, после полного освоения образцов новой техники. Рыночные механизмы сами выполнят свою функцию. Количество заказов на подобные двигатели постепенно сократится до нуля.

При необходимости, дефицит обычных двигателей и запасных частей на российском рынке от российских производителей может быть компенсирован возможностями мирового рынка.

4. Судовое механическое оборудование второго ряда

К судовому механическому оборудованию второго ряда условно относятся пропульсивные (движитель-ные) комплексы, рулевые устройства и рулевые машины. Всё это оборудование считается уникальным. Подобных образцов продукции нет в смежных отраслях промышленности. Для производства подобных изделий высшего качества требуется специальная подготовка рабочих и инженеров, которые должны быть знакомы не только с общим набором знаний, но и обладать знаниями в области специальных технологий категории «ноу-хау». Стоимость такого оборудования традиционно поддерживается на высоком уровне. По некоторым данным, она достигает половины стоимости судна.

Традиционные пропульсивные комплексы, производство которых имеется и в России и за рубежом, предполагают наличие гребного винта, ва-лопровода, дейдвудного устройства, дейдвудных уплотнений, механизмов изменения шага, систем смазки и охлаждения подшипников валопровода.

Новое поколение пропульсивных комплексов представляет собой исполнительные устройства, размещаемые с внешней стороны корпуса судна, с механическим, гидравлическим или электрическим приводом. Российский морской регистр судоходства называет эти устройства системами активного управления судами (САУС). Производство таких устройств осуществляется исключительно зарубежными предприятиями.

По причине высокой стоимости продукции, на мировом рынке наблюдается исключительно высо-

кая активность. К сожалению, российские компании присутствуют чисто номинально.

Дальнейшее развитие пропульсивных комплексов традиционного исполнения практически невозможно, т.к. они практически исчерпали свои технические возможности, а резервов для снижения их стоимости практически нет. В качестве ближайшего конкурента этих устройств следует рассматривать перспективные судовые энергетические установки «СЭУ-супер», обладающие предположительно следующими преимуществами. В них не будет использован традиционный движитель в виде гребного винта. Соответственно в них не будет вало-провода, дейдвудного устройства и дейдвудных уплотнений, опорных и упорных подшипников ва-лопровода.

Создание установок «СЭУ-супер» исключает целесообразность дальнейшего научного и технического развития САУС типа «Аквамастер» и «Азипод».

Таким образом, если удастся создать инновационную энергоустановку «СЭУ-супер» с заявленными характеристиками, то само существование производственных мощностей по изготовлению пропульсивных комплексов в России будет иметь смысл только для нужд судоремонта. Что касается производства самой энергоустановки «СЭУсупер», то оно будет сосредоточено на отдельном специализированном машиностроительном предприятии, ориентированном на удовлетворение потребностей российского судостроения, на модернизацию действующих судов и для удовлетворения потребностей мирового рынка.

Производство рулевых устройств в России традиционно представлено на судостроительных предприятиях, ориентировано на удовлетворение собственных потребностей и для поставок внутри отраслевой кооперации. Производство рулевых машин сосредоточено на специализированных машиностроительных предприятиях. Качество, как рулевых устройств, так и рулевых машин в России обычно устраивает судовладельцев. Поэтому заметной активности по созданию новых образцов этой техники ни в России, ни за рубежом не наблюдается. Более того, в обозримом будущем не предполагается ни развитие, ни модернизация этих производств.

В случае создания и постановки на производство судовых энергоустановок «СЭУ-супер» изготовление традиционных рулевых устройств и рулевых машин будет нерентабельным. Смысл существования существующих производственных мощностей будет связан с удовлетворением крайне

P.M. Lysenkov, S.G. Chulkin Development of marine engineering in the 21st century

ограниченных потребностей судоремонта на краткосрочную перспективу.

5. Палубное оборудование

Палубное оборудование, в отличие от энергетического оборудования, не является стратегически важным, приоритетным для отечественного судостроения и судоремонта. Поэтому пути развития машиностроения применительно к этим изделиям традиционны. Они должны строиться на рыночных механизмах без участия государства.

6. Специфическое оборудование

Существует специфическое судовое оборудование, которое автор отнесли к приоритетным видам продукции. Это оборудование для транспортировки охлажденного (жидкого или гранулированного) природного газа, для переработки рыбы и морепродуктов, для обеспечения безопасности мореплавания. Эти виды судового оборудования не производятся в России, их нужно создавать и ставить на производство в приоритетном порядке. Для решения этой задачи требуются новые технологические разработки. В частности, все рыбные консервы и пресервы, а также деликатесы из морепродуктов производятся по устаревшим технологиям, разработанным в СССР. Продукция не соответствует возросшим требованиям массового потребителя в России, в то время как сырьё (рыба и морепродукты), добываемое в морях и реках России соответствует самым высоким критериям качества. Поэтому для создания оборудования для рыбопромысловых судов нового поколения потребуется разработка новых технологий, позволяющих перерабатывать всю рыбу и морепродукты в деликатесные изделия.

Разработка и постановка на производство приоритетных видов судового специфического оборудования и технологий должна осуществляться в рамках венчурных инновационных проектов.

7. Прочее оборудование

Номенклатура судового механического оборудования, не включенного в перечень приоритетных образцов, насчитывает десятки позиций. Среди них можно назвать люковые закрытия сухогрузов, средства крепления контейнеров, устройства для соеди-

нения труб в трубопроводах различного назначения. Значительная часть этой продукции производится непосредственно на судостроительных заводах. Вся номенклатура судового механического оборудования представлена на мировом рынке.

Продукция зарубежных изготовителей хорошо известна. Условно она «лежит на полке склада». Её можно заказать и получить в кратчайшие сроки. Она не зависит от планов строительства конкретных судов, а представлена на рынке в режиме «до востребования»

Поддержка отечественных производителей должна состоять в создании государством информационной системы о потребностях российского рынка, в проведении открытых конкурсов, в финансировании НИОКР, целью которых является постановка на производство наукоемкой машиностроительной продукции судового назначения и пригодной на экспорт.

Список использованной литературы

1. Чулкин С.Г. Управление экономическими и экологическими процессами при изготовлении, эксплуатации и ремонте техники // Развитие социокультурной и экономической деятельности в России: региональный аспект: материалы 3-й Всероссийской научно-практической конференции. 24-25 апреля 2015, Санкт-Петербург / Науч. ред. Л.В. Пушкарева. СПб.: ГПА, 2015. С. 226-233.

2. Чулкин С.Г. Экономика и экология машин и оборудования // Развитие социокультурной и экономической деятельности в России: региональный аспект: материалы 3-й Всероссийской научно-практической конференции. 24-25 апреля 2015, Санкт-Петербург / Науч. ред. Л.В. Пушкарева. СПб.: ГПА, 2015. С. 233-240.

3. Чулкин С.Г., Лысенков П.М. Эффективность инвестиций в инновации на водном транспорте // Вестник Государственного университета морского и речного флота им. адмирала С.О. Макарова. 2013. Вып. 1(20). С. 123-127.

4. Абачараев И.М., Чулкин С.Г., АбачараевМ.М., Лысенков П.М., Черненко В.И. Оптимальные технологии повышения эксплуатационных качеств судов. СПб.: Политехнический университет, 2012. 198 с.

Поступила / Received: 15.11.21 Принята в печать / Accepted: 08.12.21 © Лысенков П.М., Чулкин С.Г., 2021

ФГУП «Крыловский государственный научный центр»

313