Фото: Танкер пр. AST69K ледового класса Arc6 «Валентин Пикуль» (без носовой оконечности) у достроечной набережной ССК «Звезда»/ДЦСС

В соответствии с программой экспорта добываемой на Севере нефти НК «Роснефть» планирует круглогодичный вывоз морским путем с п-ва Таймыр из порта Бухта Север вблизи о. Диксон сырой нефти в количестве 30 млн т в год с непрерывной равномерной отгрузкой по 2,5 млн т в месяц.

Лолий Цой, инженер-кораблестроитель, д.т.н., профессор

Очевидно, наиболее коротким, простым и выгодным по ледовым условиям на Севморпути является вывоз нефти из Карского моря в западном направлении. Вместе с тем, учитывая отказ Европы от российской нефти и потребность в ней стран Азиатско-Тихоокеанского региона (АТР) и Индии, представляется важным оценить возможность и эффективность транспортировки нефти ледокольными челночными танкерами по Северному морскому пути в восточном направлении.

Исходя из этих предпосылок, в настоящей статье предпринята попытка оценить условия круглогодичного плавания в акватории Севморпути и сформулировать предложение по созданию оптимального варианта отечественного челночного танкера, его грузовместимости и ледовым качествам, включая ледовый класс и ледопроходимость, обеспечивающие возможность круглогодичного плавания без ледокольной поддержки при любых ледовых условиях в западном направлении и при «легком» и «среднем» типах ледовых условий в восточном направлении от о. Диксон.

Это допустить нельзя

Насколько известно, ССК «Звезда» заказала ЦКБ «Лазурит» разработку проекта челночного танкера дедвейтом около 120 тыс. т ледового класса Arc7 для круглогодичного вывоза нефти по Севморпути из порта Бухта Север. ЦКБ, приступив к проектированию арктического челнока, воспользовалось в качестве прототипа предложенным ранее проектом, разработанным финской фирмой Aker Arctic совместно с корейской Samsung. Принципиальной новинкой в этом проекте были обводы корпуса с круглой (ложкообразной) носовой оконечностью. Вместе с тем уже имеющийся опыт применения таких обводов показал их полную непригодность для ледокольно-транспортных судов.

Поэтому в порядке предупреждения отечественным проектантам и будущим судовладельцам необходимо напомнить о проблемах с эксплуатацией круглоносых экспериментального ледокола «Капитан Николаев» и голландского модулевоза «Аудакс».

Итак, финская фирма «Вяртсиля», специализировавшаяся на строительстве ледоколов, в 1984 году разработала «цилиндрические» обводы носовой оконечности ледокола, позволяющие снизить ледовое сопротивление при его движении в ровных сплошных льдах. Предложенная форма носа характеризуется существенно малым наклоном форштевня, скругленными конструктивной ватерлинией и нулевым шпангоутом и значительным развалом остальных носовых шпангоутов, что приводит к относительному сокращению длины носового заострения и, соответственно, увеличению протяженности цилиндрической вставки в paйoнe ватерлинии. Существо концепции финских специалистов заключалось в том, что применение «круглой» носовой оконечности по сравнению с обычной острой (клинообразной) позволяет исключить дополнительное сопротивление, связанное с прорезанием и смятием льда форштевнем, удельный вес которого в общем сопротивлении считается значительным. Таким образом, круглая форма носовой оконечности в сочетании с плоским форштевнем обеспечивает энергетически выгодный способ разрушения льда изгибом. Учитывая, что, помимо эффективной работы в сплошных ровных льдах, ледокол должен обладать хорошей маневренностью, проходимостью в битых льдах и торосах, высвобождаемостью из заклиниваний, а также приемлемой мореходностью, фирма «Вяртсиля Морская техника» на основании дальнейших экспериментов разработала так называемые «конические» обводы носовой оконечности ледокола, представляющие собой компромиссное решение между традиционными и цилиндрическими обводами. Эта форма корпуса обеспечивает повышение ледопроходимости примерно на 25%. Для натурной проверки своих разработок фирма оборудовала носовой цилиндрической наделкой ледокольный буксир «Протектор» и провела испытания в Финском заливе зимой 1985 года. Сообщалось, что испытания прошли успешно.

В 1990 году А/О «Маса-Ярдс» (КМЯ) переоборудовало для Мурманского морского пароходства ледокол «Капитан Николаев», традиционная носовая оконечность которого была заменена на коническую.

Измененная носовая оконечность ледокола «Капитан Николаев» в результате переоборудования показана на рисунке 1.

Рис. 1. Форма обводов корпуса ледокола «Капитан Николаев» с конической носовой оконечностью и ледоразводящими реями на днище

Особой его достопримечательностью стала новая обшивка из плакированной стали с наружным нержавеющим слоем на замененной носовой части, позволившая также снизить ледовое сопротивление.

Натурные испытания ледокола «Капитан Николаев» с коническим носом весной 1990 года подтвердили гарантии фирмы по повышению его ледопроходимости в ровных припайных льдах, которая составила около 1,85 м по сравнению с 1,4 м ледокола с прежним традиционным носом. Вместе с тем в условиях волнения переоборудованный ледокол испытывал сильный слеминг, существенно ухудшивший его мореходные качества.

Достаточно упомянуть о морском переходе ледокола из Мурманска в Санкт-Петербург в декабре 1992 года для обеспечения зимних проводок судов во льдах Финского залива. Во время перехода л/к «Капитан Николаев» попал в Норвежском море в сильный шторм. Высота волн достигала 7-8 м при скорости ветра 20-30 м/c. Ледокол вынужден был штормовать со снижением скорости хода до минимальных значений, позволяющих удерживаться на встречных курсовых углах к волнению. Несмотря на все действия по маневрированию, ледокол испытывал сильные удары в носовую оконечность (слеминг), вибрацию корпуса и надстроек, заливание баковой палубы, стремительную смешанную качку с углами крена до 40°, что в итоге привело к большим повреждениям корпусных конструкций, судового оборудования и убранства кают. В связи с получением серьезных повреждений после 49 часов штормования в целях безопасности ледокол вынужден был укрыться в норвежских шхерах, где на необходимые ремонтные работы было затрачено около 3,5 суток. В результате общее время перехода ледокола в Санкт-Петербург составило почти 13 суток, против обычно планируемой на такой переход для этих ледоколов с традиционной формой обводов корпуса одной недели.

О полученных штормовых повреждениях ледокола свидетельствуют протокольные данные.

Корпусные конструкции:

– сквозные трещины в кормовых углах правого и левого борта жилой надстройки в местах крепления к баковой палубе;

– трещины по сварным швам в носовых углах крепления вентиляционной надстройки к баковой палубе;

– трещины в кормовых углах крепления вентиляционной надстройки к вертолетной палубе;

– в помещении азотной станции деформирована и оторвана от главной палубы продольная переборка по сварному шву;

– деформированы и оторваны в кормовой части по левому борту леерное ограждение и ватервейс на протяжении нескольких метров;

– горизонтальная трещина в продольной переборке в ДП котельного отделения, разрывы вертикального ребра жесткости и тавровых балок на уровнях главной и баковой палуб;

– оторваны от несущих конструкций переходные трапы правого и левого борта между третьей и четвертой мостиковыми палубами.

Механическая часть:

– повреждение крепежа верхней части вспомогательных котлов № 1 и 2;

– разрушение штатного крепления пожарной мотопомпы;

– засоление забортной водой ГЭД 1, поступавшей через трещину вентиляционной шахты;

– многочисленные обрывы элементов крепления кабельных трасс в МКО.

Жилые помещения:

– в 34 каютах сорваны со штатного крепления и повреждены шкафы, диваны, столы, полки и подволоки;

– в некоторых каютах повреждены и деформированы двери, сорваны со штатного крепления и разбились проигрыватели и телевизоры.

Аналогичные разрушения и повреждения в служебных помещениях. В кормовой части разрушен штатный стеллаж, ослаблено крепление запасных лопастей.

После обнаружения трещины в главной палубе в районе 75 шп., разрыва несущих балок переборок котельного отделения и ослабления крепления верхней части вспомогательных котлов на третьи сутки штормования было принято решение в сложившихся форс-мажорных обстоятельствах следовать в укрытие в пролив Фрухавет.

Комиссия, изучавшая причины повреждения л/к «Капитан Николаев», пришла к заключению, что после переоборудования этот ледокол не в состоянии выполнять безопасные переходы вокруг Скандинавии в осенне-зимний период, и сочла необходимым установить ограничения по району его плавания.

Вторым наглядным примером неприемлемости для морских ледокольно-транспортных судов применения круглых (ложкообразных) носовых оконечностей является реализация этого «ноу-хау» на двух голландских модулевозах, дизель-электроходах «Пугнакс» и «Аудакс», построенных в Китае в 2015 и 2016 годах для доставки из Японии в Обскую губу модулей завода для сжижения природного газа.

Заслуживает особого внимания транзитная проводка по Севморпути с востока на запад в январе-феврале 2022 года модулевоза «Аудакс». Проект судна разработан финской фирмой Aker Arctic на полярный класс МАКО PC 3, что означает круглогодичную эксплуатацию судна в условиях двухлетнего льда с включением старого льда. Применительно к ледовой классификации Российского регистра это соответствует классу Arc8. Корпус модулевоза «Аудакс» с большим отношением ширины к осадке имеет понтонообразную форму с тупым заострением ватерлиний в носу (рисунок 2). Опыт применения подобных обводов на экспериментальных ледоколах показал возможность увеличения их ледопроходимости в ровном сплошном льду и одновременно ухудшение ходкости в торосистых, заснеженных, мелкобитых сплоченных и тертых льдах, которые тупой нос, сгребая, толкает, и в итоге судно увязает и останавливается. На открытой воде в условиях встречного волнения судно с таким плоским носом подвержено сильному слемингу.

Рис. 2. Общее расположение д/э «Аудакс»

Основные характеристики модулевоза «Аудакс»:

Ледовый класс – PС 3
Длина по КВЛ – 193,8 м
Ширина по КВЛ – 43,0 м
Высота борта – 13,5 м
Осадка арктическая – 8,0 м
Дедвейт – 24 500 т
Мощность на валах – 2х12 МВт
Скорость эксплуатационная – 13 уз.
Ледопроходимость – 1,5 м

5 января 2022 года начался переход судна от п. Корсаков в заливе Анива по СМП в Мурманск. Ниже приводятся выдержки из отчета ледового лоцмана Анисимова А.Н. о результатах выполненного рейса модулевоза «Аудакс»:

С 5 по 8 января плавание проходило в Охотском море со скоростью около 12,5 уз. При встречном волнении проявляется слеминг.

С 9 по 13 января до траверза м. Наварин плавание осуществлялось галсами по отношению к ветрам и зыби северных и северо-восточных направлений.

С 13 января в районе м. Наварин встретилось гигантское поле серо-белого льда до 30–40 см торосистостью 1 балл. Мощность СЭУ подняли до 98% (в работе все четыре ДГ), скорость составила 10,2 уз. Получены уточненные координаты газовоза «Владимир Визе» класса Ямалмакс¹, тоже направляющегося в Берингов пролив.

14 января в координатах 61°50,4N и 176°42,7W около 00:00 судового времени вошли в лед, серо-белый торосистый смерзшийся 8 баллов, 2 балла нилас. Ветер С-CВ – 12 м/с, скорость – 10,2 уз. С дальнейшим продвижением на север д/э «Аудакс» сдрейфовал к берегу в территориальные воды РФ, где сплоченность и физико-морфологические характеристики льда более значимые. С трудом отошли от берега по трещинам и каналам дрейфующего на юг торошенного льда, остановились в 2-часовом ожидании подхода газовоза «Владимир Визе». После соединения начали совместное движение, проходящее с постоянным застреванием и остановками модулевоза в канале за газовозом вследствие падения его скорости в мелкобитом тертом льду и толканием впереди себя сгребаемого льда по всей ширине канала. Причина этого явления связана с неудачно выбранной формой обводов корпуса судна, как у «шаланды», с отсутствием должных бортовых подзоров в корме и носу и тупым носовым заострением. В итоге битый лед толкается и вытесняется прямоугольной коробкой корпуса к краям канала, создавая значительное сопротивление по бортам коробки длиной около 200 м.

В конце суток 15 января оставили попытки совместного движения газовоза «Владимир Визе» и д/э «Аудакс» из-за отсутствия результатов. Пройденное судами вместе расстояние на север в итоге скомпенсировалось их дрейфом на юг со скоростью около 2 уз. при остановках и форсировании льда. Судно дрейфовало в направлении Берингова пролива. Газовоз «Владимир Визе» также дрейфовал на расстоянии 3,5 мили.

20 января в 20:00 начали движение к Берингову проливу, «Владимир Визе» впереди, канал часто складывается, «Аудакс» идет по целине и застревает. В битом тертом льду канала за газовозом «Аудакс» также вязнет. Тем временем подошел а/л «Арктика», но и попытки двигаться за ним не увенчались успехом, в ледовой каше модулевоз не идет.

21 января в 17:30 были прекращены попытки вести д/э «Аудакс». Ветер северный – северо-восточный – до 20 м/с, метель, видимость – 1-2 кбт, температура –15°С, легли в дрейф. Ледокол «Арктика» и газовоз «Владимир Визе» караваном пошли к Берингову проливу.

23 января в 00:00 судового времени начали самостоятельное движение к мысу Дежнева, ветер ЮВ – ЮЗ – 7-10 м/с, температура воздуха –7°С.

24 января в 19:30 судового времени встретились с а/л «Ямал» в 65°03,9N и 170°31,9W, начали движение в караване.

25 января в 16:45 вошли в акваторию СМП. Все те же проблемы с проводкой – застревание. Из уже полученного опыта плавания установлены наиболее эффективные способы движения за ледоколом. Так, следуя за ледоколом в канале половиной корпуса (вторая половина идет по целине), судно меньше застревает, но удержать его в таком положении тяжелее, торосистость целины сбрасывает в канал, из которого выйти тяжело, судно клинится и теряет скорость, начинает грести битый лед и останавливается. Другой прием – это движение параллельно каналу, когда он закрывается во время сжатий.

28 января перевели пропульсивный комплекс на работу в режиме постоянства мощности. Однако это приводит к задержкам с выходом на задаваемые режимы и потере инерции судна, необходимой для форсирования торосов.

30 января в 02:00 судового времени сформирован караван: а/л «Арктика», а/л «Ямал», д/э «Аудакс», а/лв «Сeвморпуть», л/к «Капитан Драницын». Плавание модулевоза за ледоколом в поле между двумя каналами оказалось наиболее легким. С 14:00 до 19:00 была предпринята попытка буксировки д/э «Аудакс» ледоколом «Ямал». Однако от этого пришлось отказаться, поскольку в сцепке с более тяжелым судном на буксире состав становится неуправляемым.

31 января л/к «Капитан Драницын» вышел из каравана.

2 февраля а/лв «Севморпуть» вышел из каравана.

3 февраля вахты с 21:00 02.02 по 09:00 03.02 первый раз прошли без застревания.

4 февраля а/л «Арктика» вышел из каравана, последовал в Певек.

7 февраля в 06:30 вошли в пролив Вилькицкого с дальнейшим продвижением в проливе Матисена по каналу от газовоза «Владимир Визе». На выходе из пролива вошли в область торошенного смерзшегося льда, постоянное застревание и околка.

9 февраля в караван вошел а/л «Вайгач», движение в направлении о. Диксон.

12 февраля в 16:20 мск а/л «Ямал» вышел из каравана, движение под проводкой а/л «Вайгач», ледовая значительно легче, серо-белый молодой лед, нилас.

13 февраля в 12:45 мск а/л «Вайгач» окончил ледокольную проводку д/э «Аудакс» в координатах 77°01,0N и 70°18,8E. В 13:05 мск в 77°13,6N и 68°35,6E модулевоз «Аудакс» вышел из акватории Северного морского пути.

14-15 февраля штормование, ветер южных направлений до 30–35 м/с в порывах, брызговое обледенение, слеминг.

16 февраля в 22:35 мск вышли из полярных вод.

17 февраля в 09:30 мск вошли в Кольский залив, рейс модулевоза «Аудакс» завершен.

Таким образом, транзитный переход д/э «Аудакс» из п. Корсаков в Охотском море по СМП под проводкой ледоколов в п. Мурманск продолжался 43 суток. Этого времени вполне достаточно для самостоятельного перехода судна южным путем через Суэцкий канал, включая потери времени на штормование. Кроме того, на переходе северным путем потребовались большие финансовые расходы на длительное ледокольное сопровождение судна, даже при его высоком полярном классе PC 3, но с безобразными обводами корпуса.

Дело в том, что ни в Унифицированных требованиях МАКО, разработавшей единую ледовую классификацию судов полярного плавания, ни в международном Полярном кодексе ИМО не предусмотрено нормирование характеристик ледовой ходкости, регламентируется только ледовая прочность, что свидетельствует о явной недоработке этих учреждений в части охвата всех необходимых требований к проектированию и строительству судов полярного плавания, обеспечивающих их надежную, безопасную эксплуатацию в соответствующих их классу ледовых условиях. Следует также отметить, что и Российским регистром не предусмотрено нормирование минимально допустимого уровня ледопроходимости судов ледового плавания в зависимости от их ледового класса.

Вместе с тем следует заметить, что в отличие от Российского регистра, регламентирующего требование к конструкции корпуса ледокольных судов только с традиционной носовой оконечностью клиновидной формы, унифицированные требования МАКО допускают также применение носовой оконечности ложкообразной формы. Очевидно, это следует признать опрометчивым решением, не подкрепленным необходимым положительным опытом постройки и эксплуатации судов с круглой носовой оконечностью ложкообразной формы, что достаточно убедительно продемонстрировано вышеизложенными примерами. Говоря же о перспективном челночном танкере для Российской Арктики, нет никакой необходимости его проектировать на международный полярный класс, поскольку он предназначен для эксплуатации только в национальных российских водах.

Потребная ледопроходимость

Ледовые классы Российского морского регистра судоходства лимитируют ледовую прочность судов в зависимости от толщины и возраста льда в районе эксплуатации. Соответственно, для условий круглогодичного плавания судна в Карском море с предельным однолетним толстым льдом это судно согласно правилам Регистра должно иметь ледовый класс не ниже Arc7. А для условий круглогодичного плавания на всем протяжении Севморпути, где определяющим является Восточно-Сибирское море с преобладанием двухлетних льдов, ледовый класс судна должен быть не ниже Arc8.

Вместе с тем Регистром не регламентируются требования к ледопроходимости судов, несмотря на то что от этого критерия зависит не только успешная эксплуатация судна во льдах, но и его безопасность. Требования Регистра к мощности судов ледового плавания вовсе не учитывают влияние параметров формы носовой оконечности на ледовую ходкость судна.

Для оценки эффективности перспективного челночного танкера дедвейтом около 120 тыс. т, в частности возможности его самостоятельного круглогодичного плавания в Карском море при любом типе ледовых условий, выполнено математическое моделирование рейсооборота челнока на линии от Диксона до рейдового перегрузочного комплекса (РПК) в Кольском заливе вблизи Мурманска. Расчеты выполнялись с варьированием численного значения ледопроходимости танкера. На рисунке 3 представлена результирующая зависимость рейсооборота челнока от его ледопроходимости. При этом рассматривалось самостоятельное безледокольное плавание челночного танкера в зимне-весенний период при «тяжелом» типе ледовых условий на линии Диксон – Мурманск.

Рис. 3. Зависимость рейсооборота челнока от его ледопроходимости при «тяжелом» типе ледовых условий в Карском море в мае

Из представленного на рисунке 3 графика следует, что при ледопроходимости челночного танкера 2,4 м и работе ЭУ на полную мощность в течение всего рейса для выполнения нормативного условия по ежемесячному вывозу 2,5 млн т нефти при планируемой к постройке серии из 10 судов грузовместимость танкера должна составлять около 103 тыс. т. Пропульсивная мощность такого челнока принята равной 45 МВт. Предусматривается трехвальная гребная установка с равным распределением мощности по винтам 3х15 МВт. Подразумевается электродвижение.

Челночные арктические суда работают на относительно коротком участке открытого моря, поэтому их носовые обводы должны быть в первую очередь приспособлены для эффективной работы во льдах. Этим судам достаточно иметь мореходные качества, необходимые для безопасности плавания в условиях возможного (относительно ограниченного) волнения на линии эксплуатации. В случае вынужденного штормования, имея запас мощности, они в состоянии компенсировать на тихой воде потери скорости в штормовых условиях и тем самым выдерживать заданный график движения в круговом рейсе.

Выполненная прорисовка обводов носовой оконечности рассматриваемого челночного танкера с одновременными расчетами ожидаемой при этом ледопроходимости позволила установить оптимальные параметры формы носа танкера, обеспечивающие достижение требуемой для самостоятельного плавания в Карском море ледопроходимости, равной 2,4 м. Рекомендуемые в качестве оптимальных для арктического челнока параметры его носовой оконечности:

угол наклона форштевня               φ = 20°
угол заострения КВЛ = 45°
угол развала борта на нулевом шпангоуте = 65°
угол развала на втором теоретическом шпангоуте = 50°
угол развала на мидель-шпангоуте = 0°

На рисунке 4 приведен разработанный эскиз теоретического чертежа предлагаемого варианта носовой оконечности челночного танкера дедвейтом около 120 тыс. т.

Рис. 4. Эскиз носовой оконечности арктического танкера

Результаты расчета ледопроходимости и достижимой скорости хода на открытой воде при заданной мощности на валах рассматриваемого челночного танкера представлены в таблице 1 вместе с его основными элементами.

Таблица 1. Основные характеристики оптимального варианта арктического челночного танкера дедвейтом около 120 тыс. т

Оценка рейсооборота челночного танкера дедвейтом 120 тыс. т на линии Диксон – Мурманск в зависимости от времени года и ледовых условий на трассе

В таблице 2 представлены результаты выполненных с помощью математического моделирования движения судов во льдах расчетов средних скоростей и помесячного рейсооборота обсуждаемого челнока при самостоятельном вывозе нефти из порта Бухта Север на запад до РПК в районе Мурманска при различных типах ледовых условий в Карском и Печорском морях.

Таблица 2. Помесячный рейсооборот оптимального варианта танкера-челнока дедвейтом 120 тыс. т на линии Диксон – Мурманск при самостоятельном плавании в условиях «легкого», «среднего» и «тяжелого» ледовых типов на трассе Севморпути

Использованная в расчетах база статистических данных по ледовым условиям основана на данных по реализованным многочисленным рейсам судов в Арктике в прошлом веке. Согласно принятой методике ледовые условия оцениваются как условия «легкого», «среднего» и «тяжелого» типов.

В расчеты кругового рейса включено время на погрузку и разгрузку танкера, равное 70 часам в зимне-весенний период навигации, и 60 часам в летне-осенний период, а также дополнительные затраты времени на маневрирование в тяжелых льдах и ледовых сжатиях в соответствии со статистикой по Карскому морю.

На рисунках 5, 6 и 7 приведены полученные зависимости чистой технической скорости (без учета потерь на маневрирование в тяжелых льдах) челнока от времени года при «легком», «среднем» и «тяжелом» типах ледовых условий на линии эксплуатации. Рассмотрены достижимые скорости при максимальной мощности ЭУ танкера(а), а также скорости при их ограничении на чистой воде и в молодых льдах (до 30 см) величиной 18 узлов (б). Последние указаны в таблице 2.

Рис. 5. Распределение скоростей движения челнока дедвейтом 120 тыс. т на линии Диксон – Мурманск по месяцам при «легком» типе ледовых условий

Рис. 6. Распределение скоростей движения челнока дедвейтом 120 тыс. т на линии Диксон – Мурманск по месяцам при «среднем» типе ледовых условий

Рис. 7. Распределение скоростей движения челнока дедвейтом 120 тыс. т на линии Диксон – Мурманск по месяцам при «тяжелом» типе ледовых условий

Изучение результатов моделирования перевозки нефти с Таймыра на запад позволяет сделать вывод о том, что при создании предлагаемого варианта челночного танкера дедвейтом около 120 тыс. т может быть обеспечен вывоз заявленного Роснефтью объема нефти 30 млн т в год при равномерных ежемесячных поставках 2,5 млн т десятью такими челноками в ледовых условиях «тяжелого» типа без привлечения ледокольных проводок. При «среднем» типе ледовых условий для перевозки заданного ежемесячного объема нефти достаточно будет вместо десяти задействовать девять танкеров, а при «легком» типе их понадобится уже восемь. Кроме того, в летне-осенний период, как можно видеть из представленных результатов расчетов, будут дополнительно высвобождаться соответственно три, два и один танкер, которые могут быть использованы для транспортировки нефти по Севморпути в восточном направлении.

Оценка рейсооборота предлагаемого челнока дедвейтом 120 тыс. т на линии Диксон – Берингов пролив в зависимости от времени года и ледовых условий на СМП

Учитывая потребность стран АТР в импортных поставках нефти, представляет интерес оценка ожидаемого рейсооборота челночного танкера по предлагаемому варианту при транспортировке нефти по СМП в восточном направлении до нефтяного хаба в Беринговом море, расположение которого должно быть не выше 60-й параллели из условия (согласно Полярному кодексу) возможности дальнейшей доставки нефти в юго-восточные порты на обычных танкерах без ледовых классов.

Согласно Правилам плавания в акватории СМП суда для самостоятельного круглогодичного плавания на всем протяжении Севморпути при «легком» и «среднем» типах ледовых условий должны иметь ледовый класс не ниже Arc7. При плавании в Восточном районе СМП при тяжелых ледовых условиях в зимне-весенний период обязательна проводка ледоколом даже при ледовом классе судна Arc8. С учетом требования Регистра судоходства суда, эксплуатирующиеся в двухлетних льдах на востоке Севморпути, должны иметь ледовый класс Arc8. С учетом изложенного, челночный танкер, работающий круглогодично на всем протяжении СМП, должен строиться на ледовый класс Arc8.

Результаты выполненных расчетов рейсооборота предлагаемого челночного танкера в восточном направлении на линии Диксон – хаб в Беринговом море у Камчатки при всех возможных типах ледовых условий на СМП представлены в таблицах 3 и 4. На рисунке 8 показана средняя техническая скорость движения челнока при самостоятельном плавании и под проводкой ледокола в зависимости от времени года и ледовых условий.

Таблица 3. Помесячный рейсооборот оптимального варианта танкера-челнока дедвейтом 120 тыс. т на линии Диксон – хаб в Беринговом море при самостоятельном плавании в условиях «легкого» и «среднего» ледовых типов на трассе Севморпути

Таблица 4. Помесячный рейсооборот оптимального варианта танкера-челнока дедвейтом 120 тыс. т на линии Диксон – хаб в Беринговом море при «тяжелом» типе ледовых условий на трассе Севморпути

Рис. 8. Скорости движения челночного танкера дедвейтом 120 тыс. т на линии Диксон – хаб в Беринговом море в зависимости от времени года и ледовых условий на СМП: 1 – «легкий» тип ледовых условий; 2 – «средний» тип ледовых условий; 3 – «тяжелый» тип ледовых условий; 3' – при «тяжелом» типе под проводкой ледокола

В отличие от самостоятельного движения во льдах, когда скорость судна зависит от его индивидуальных характеристик ледовой ходкости, при следовании в караване за ледоколом на скорость судна значительное влияние оказывает ширина канала, прокладываемого ледоколом. Автором на основании специально выполненных натурных и модельных испытаний разработана практическая методика для определения скоростей движения судов в ледовых каналах.

В расчетах рейсооборота танкера учтены дополнительные потери времени на маневрирование и околку ледоколом при застревании в тяжелых льдах, а также вероятные простои при ледовых сжатиях и отсутствии видимости путем снижения чистых технических скоростей движения судна в акватории СМП согласно статистике.

Обсуждая результаты выполнения расчетов круговых рейсов танкера, следует заметить, что они выполнены применительно к состоянию судна в полном грузу. Вместе с тем при балластном переходе ледопроходимость челнока несколько снизится за счет его меньшей массы, а скорость на чистой воде и в молодых льдах несколько увеличится. С учетом этого представленные в данном приближении расчеты кругового рейсооборота челнока можно считать достаточно корректными.

Оценка эффективности нефтеперевозок в Китай и Индию в восточном направлении через СМП по сравнению с западным направлением через Суэцкий канал

Выполненное сопоставление западного и восточного направлений вывоза нефти с Таймыра морским путем предусматривает на первом этапе вывоз нефти на арктических челночных танкерах до РПК в районе Мурманска по одному варианту и до нефтяного хаба в районе Камчатки по другому варианту с последующей на втором этапе перевалкой нефти на обычные танкеры без ледовых классов и ее доставку в южные и восточные порты назначения. Средняя скорость танкеров без ледовых классов в открытом море принята равной 19 уз. Соответственно, в таблицах 5 и 6 представлены результаты такого сопоставления по продолжительности рейсов в Китай, а в таблицах 7 и 8 – по продолжительности рейсов в Индию. Оценка выполнена применительно к «легким», «средним» и «тяжелым» типам ледовых условий на трассах Севморпути и в зависимости от времени года, то есть помесячно.

Таблица 5. Продолжительность рейса в Китай через Северный морской путь, сут.

Таблица 6. Продолжительность рейса в Китай через Суэцкий канал, сут.

Таблица 7. Продолжительность рейса в Индию через Северный морской путь, сут

Таблица 8. Продолжительность рейса в Индию через Суэцкий канал, сут.

На рисунках 9 и 10 графически представлены результаты сопоставительных расчетов продолжительности рейсов танкеров в рассматриваемых направлениях при различных ледовых условиях. Как можно видеть из приведенных графиков, СМП является предпочтительным для транспортировки нефти в Китай при «легком» типе ледовых условий круглогодично, а при «среднем» и «тяжелом» типах – в летне-осенний период и в первые два-три зимних месяца. В остальное время зимне-весеннего периода выгоднее перевозки в Китай через Суэцкий канал. Также маршрут через Суэцкий канал является в любое время года более предпочтительным для доставки нефти в Индию. Очевидно, эти выводы сделаны при условии использования на незамерзающих морских линиях российских танкеров не ледовых классов.

Рис. 9. Продолжительность рейса в Китай от о. Диксон до п. Гонконг через СМП в сравнении с рейсом через Суэцкий канал в зависимости от типа ледовых условий на трассе:Т – «тяжелый» тип ледовых условий;
С – «средний» тип ледовых условий;
Л – «легкий» тип ледовых условий.
•―• – на запад через Суэцкий канал;
•– – –• – на восток через СМП

Рис. 10. Продолжительность рейса в Индию от о. Диксон до п. Ченнай (Мадрас) через Суэцкий канал в сравнении с рейсом через СМП в зависимости от типа ледовых условий на трассе:
Т – «тяжелый» тип ледовых условий;
С – «средний» тип ледовых условий;
Л – «легкий» тип ледовых условий.
•―• – на запад через Суэцкий канал;
•– – –• – на восток через СМП

Сколько нефти можно поставить в Китай через Северный морской путь

Учитывая перспективы развития поставок сырой нефти в страны Азиатско-Тихоокеанского региона и, прежде всего, в Китай, выполнена оценка возможных объемов перевозки таймырской нефти в восточном направлении через СМП при наличии флота челночных танкеров дедвейтом 120 тыс. т из десяти судов. При этом подразумевается выполнение условия Роснефти по соблюдению нормы вывоза нефти из порта Бухта Север в одинаковом ежемесячном объеме, равном 2,5 млн тонн. Очевидно, при почти в три раза большей продолжительности рейса на восток по сравнению с «западным вариантом» десять танкеров не в состоянии обеспечить требуемый норматив. Понадобилось определить необходимое соотношение одновременных перевозок нефти от Диксона на запад и восток с помощью только десяти рассмотренных выше оптимальных челноков дедвейтом 120 тыс. т.

Выполненные расчеты рейсооборота челнока в вариантах вывоза нефти на запад и восток, результаты которых представлены на рисунке 11, позволили установить рациональное соотношение между числом танкеров, направляющихся на запад и восток, обеспечивающее суммарный вывоз нефти в ежемесячном объеме 2,5 млн т.

Рис. 11. Рейсооборот челнока при различных типах ледовых условий в западном и восточном направлениях от Диксона на трассах СМП при самостоятельном плавании и под проводкой ледокола:
1 – «легкий» тип ледовых условий;
2 – «средний» тип ледовых условий;
3 – «тяжелый» тип ледовых условий;
3' – под проводкой ледокола.
•―• – на запад через Суэцкий канал;
•– – –• – на восток через СМП

Как показала выполненная оценка, при использовании пяти танкеров для вывоза нефти в восточном направлении в Китай может быть поставлено при «легком» типе ледовых условий на Севморпути около 5,8 млн т (в течение шести месяцев с июля по декабрь), при «среднем» типе – около 4,8 млн т (в течение семи месяцев с июля по январь) и при «тяжелом» типе – около 2,7 млн т (в течение трех месяцев с августа по октябрь). При этом будет сохранена ежемесячная норма вывоза нефти из порта Бухта Север, равная 2,5 млн т.

Изложенное выше дает представление о возможностях предлагаемого варианта челночного танкера, способного осуществлять круглогодичный вывоз нефти с Таймыра на запад без помощи ледокольных проводок даже при «тяжелом» типе ледовых условий на трассе.

Касательно перевозок таймырской нефти на восток, как можно видеть из графика на рисунке 9, рейс в Китай через СМП по продолжительности выгоднее рейса через Суэцкий канал в течение круглого года только при «легком» типе ледовых условий в Арктике. Однако, учитывая значительно бУльшую продолжительность рейса по ледовой трассе по сравнению с западным направлением перевозок, для вывоза всего планируемого объема добычи нефти в 30 млн т в год по Севморпути на восток потребуется дополнительное строительство челночных танкеров сверх предусмотренной серии из десяти судов. Ускорение движения челноков во льдах может также обеспечить проводка ледоколами.

Для установления целесообразности увеличения объема вывоза нефти в восточном направлении через СМП необходимо выполнить сравнительную оценку экономической эффективности иных вариантов по направлению и объемам вывоза таймырской нефти с учетом того, что ожидаемая стоимость челночного танкера будет не менее, чем в два раза, больше стоимости обычного танкера без ледового класса, а дополнительное строительство каждого ледокола под этот проект обойдется в два-три раза дороже челнока. Необходимые эксплуатационные исходные данные для расчета экономики изложены в настоящей статье.

1. Согласно проектным данным газовоз с клинообразным носом имеет такую же ледопроходимость, как и модулевоз, равную 1,5 м.

Морской флот №5 (2023)