Многофункциональный малогабаритный паром - Морские вести России

Многофункциональный малогабаритный паром

22.12.2023

Судостроение

Многофункциональный малогабаритный паром

Рис. Мультипаром/технический дизайнер Тютюнников О.В. (ИЦС)

В настоящее время наблюдается острая необходимость в судах, предназначенных для перевозок пассажиров и грузов на внутренних водных путях страны, в том числе в отдаленных территориях, а также прибрежных морских районах.

Сергей Величко, председатель совета директоров, АО «Инженерный центр судостроения»;

Игорь Плакущий, капитан дальнего плавания, зам. гендиректора;

Геннадий Евдокимов, ведущий инженер, к.т.н.

В этой связи АО «Инженерный центр судостроения» (ИЦС) разработало проект многофункционального малогабаритного парома (мультипарома) морского прибрежного и внутреннего водного плавания, предназначенного для перевозки пассажиров и грузов широкой номенклатуры на палубе, прежде всего автомобилей и колесной техники, контейнеров.

При разработке парома в ИЦС было выполнено исследование направлений перевозок пассажиров и грузов на ВВП и в прибрежных морских акваториях, используемых в этих целях типов судов, отечественного и зарубежного опыта их строительства и эксплуатации. Большое внимание было уделено обводам корпуса судна.

Проект является пассажирским накатным судном (ро-ро). Предназначен для перевозки пассажиров (до 200 человек) и автотехники (до 15 легковых автомобилей, или до 7 грузовых «Газель», или до 4 большегрузных, пожарных, тракторов на колесном ходу, экскаваторов и т.д.), до 4 40-футовых контейнеров на местных линиях.

В изготовлении корпуса возможно применение на выбор заказчика стали, алюминия и/или инновационных композитных материалов.

Основные характеристики базового варианта мультипарома:

Длина габаритная – 28,0 м
Длина по КВЛ – 27,0 м
Ширина габаритная – 12,5 м
Ширина по КВЛ – 12,0 м
Высота борта – 3,5 м
Осадка по КВЛ – 2,5 м
Экипаж – 2/3 чел.
Пассажировместимость – до 110 чел.

Рис. 1. Внешний вид различных вариантов мультипарома

Модульная конструкция корпуса

Паром будет иметь модульную конструкцию корпуса и при небольших габаритных размерах может строиться практически на любой судостроительной верфи или судоремонтном заводе. Это позволит судну обладать возможностью счаливания с аналогичными паромами и создания таким образом парома еще больших размеров любого назначения.

В конструкции заложена высокая маневренность с применением винторулевых колонок, а также возможность собирать судно в транспортные конструкции любых конфигураций, как двух паромов последовательно, счаленных для транспортировки длинномерных изделий, так и четырех для перевозки особо тяжелых изделий или дорожного транспорта. Устройство на днище парома четырех скегов, располагающихся вдоль корпуса и имеющих специальные вырезы, которые создают потоки от ВРК на электродвижении (ДГ или АБ), позволяет обеспечить скоростные характеристики и повышенную маневренность как единичного парома, так и собранных конфигураций, что немаловажно на мелководных акваториях.

В качестве пропульсивных установок могут применяться как классические гребные винты фиксированного шага с приводом через редукторы от главных двигателей (среднеоборотных дизелей), работающих на дизельном топливе или СПГ, и два носовых подруливающих устройства, так и ВРК мощностью до 1250 кВт каждая, которые при экипаже численностью 2-3 человека обеспечат экономичность эксплуатации парома.

Рис. 2. Схема общего расположения варианта мультипарома с главными двигателями, использующими в качестве топлива СПГ

Устройство парома предусматривает применение такого инновационного управления, как магнитная швартовка к причалу для кратковременной стоянки (при этом дополнительный экипаж не требуется – модификация с использованием магнитного швартовного устройства) и дистанционное управление судном вплоть до беспилотного в заданной акватории.

Параметры скегов на днище рассчитываются индивидуально под каждый проект в зависимости от заданных заказчиком режимов движения. В общем случае скеги будут иметь высоту, равную Ѕ диаметра гребного винта ВРК, и выполнять функции (в нашем случае при диаметре винта в насадке 1500 мм скег будет иметь высоту 750 мм):

– защиты ВРК по осадке;

– создания направленных потоков от ВРК, что существенно влияет на скоростные характеристики по аналогии с насадками:

– скеги продольно расположены по всей длине корпуса.

Скеги будут иметь разрывы, которые составят от ј до двух третей диаметра гребных винтов, рассчитываются в каждом случае отдельно для конкретных размеров судна (в нашем случае 500–750 мм). Такие разрывы скегов предусматривают проход направленных потоков воды, что значительно увеличивает маневренные характеристики судна, а также его движение лагом и разворот на месте. Кроме того, разрывы скегов располагаются таким образом, чтобы максимально использовать исходящие потоки воды, особенно при работе всех ВРК одновременно.

Особенности мультипаромов

– благодаря специальной конструкции корпуса и его подводной части скорость движения лагом может достигать 6 узлов (при 4 ВРК);
– паромы с небольшой надстройкой можно комплектовать по 2 или по 4 и в результате получать судно с большей полезной площадью и пассажировместимостью;
– могут применяться для перевозки длинномерных, крупногабаритных и негабаритных грузов, таких как фермы мостов;
– возможно применение магнитной швартовки для кратковременной стоянки у причалов, при этом дополнительный экипаж не требуется;
– экипаж – 2-3 человека;
– возможно дистанционное и/или ручное управление;
– возможно оборудование для подъема небольших затопленных объектов;
– хранение и ремонт на берегу в зимнее время (обеспечивает небольшой вес судна);
– возможна установка ВРК различной мощности с изменением размеров скега для защиты гребных винтов.

Строительство серии судов по проекту разработанного Инженерным центром судостроения многофункционального парома будет способствовать повышению конкурентоспособности внутреннего водного транспорта при перевозках грузов и пассажиров.

Корпус парома является платформой, на базе которой разработаны и разрабатываются суда и другого назначения. В частности, разработаны суда технического и вспомогательного флота для:

• технического обслуживания судов и водных путей;
• портового хозяйства;
• обслуживания судоходной обстановки;
• экологического контроля и исследования параметров водной среды, донного грунта и атмосферного воздуха;
• обеспечения работы земснарядов, землесосов, дноочистительных и русловыправительных судов.

Суда имеют соответствующую необходимую комплектацию и могут быть использованы также:

• в качестве буксиров, в том числе буксиров-толкачей;
• выполнения водолазных работ;
• медицинского обеспечения, в том числе на удаленных территориях (с установкой медицинских надувных шатров и организацией медицинских пунктов, например на реках Волга, Дон, Днепр и иных, как в европейской части России, так и на реках Сибири и Дальнего Востока);
• перевозки тяжелой техники и выгрузки на необорудованный берег;
• тушения пожаров в случае установки пожарных насосов и мониторов – как опция;
• сбора нефтепродуктов и мусора как с поверхности воды, так и с судов (как опция – при установке специального оборудования).

Основные характеристики нефтесборщика:

Длина габаритная – 28,0 м
Длина по КВЛ – 27,0 м
Ширина габаритная – 12,5 м
Ширина по КВЛ – 12,0 м
Высота борта – 3,0 м
Осадка по КВЛ – 2,0 м
Экипаж – 8 чел.

Рис. 3. Различные варианты загрузки мультипарома.

Технический дизайнер Тютюнников О.В. (ИЦС)

Российские эксплуатируемые аналоги

Отечественная судостроительная промышленность подобные суда ранее не строила. Ближайшими, но в то же время отдаленными аналогами отечественной постройки, прежде всего для судов технического и вспомогательного флота, могут быть баржи, понтоны и, наконец, небольшие суда-снабженцы известных типов «Вавчуга» еще советской постройки и «Сосновка» уже современной постройки.

Российские компании подобные мультипаромам суда, разработанные Инженерным центром судостроения, в том числе по архитектурно-конструктивному типу, строили на зарубежных верфях или приобретали на вторичном рынке у иностранцев. Так, Астраханский филиал ФГУП «Росморпорт» оперирует судном обеспечения «Агат» проекта Damen Multi Cat 1908, а АО «Туапсинский морской торговый порт» – нефтесборщиком «Вега» пр. Damen Multi Cat 1506.

Рассматриваемые суда в ряде случаев можно отнести к буксирам и судам специального назначения. Если на судне устроен грузовой кран и оно предназначено для выполнения грузоподъемных и технологических (монтажных, подводных, гидротехнических, аварийно-спасательных, трубоукладочных и т.п.) операций, может использоваться также для транспортировки грузов на палубе и/или в трюме, то оно может быть отнесено к плавучим кранам (плавкранам). Если же на судне более 12 пассажиров, оно рассматривается как пассажирское. По способу погрузки и выгрузки судно может быть отнесено и к пассажирскому накатному судну (пассажирскому судну ро-ро) или парому.

Зарубежные аналоги

В зарубежной практике суда, аналогичные или наиболее близкие мультипарому (особенно по архитектуре и конструкции корпуса – прямоугольному в плане, что является необычным для отечественного судостроения), относятся к рабочим судам или катерам (work boat), к многофункциональным вспомогательным судам или буксирам, способным выполнять заводку якорей, буксирные, крановые, снабжения и обеспечения, транспортные, водолазные работы, мониторинг окружающей среды и контроль загрязнения, общие строительные работы, обслуживание акваторий портов, рыбопромысловых ферм, плавучих буев, земснарядов, шланговочные операции, сюрвейерские работы и другие. При этом такие суда с горизонтальной погрузкой и выгрузкой не выявлены.

Наибольшее количество рабочих судов строится и продается голландской группой Damen. Суда этого типа в Damen назвали Multi Cat (мультикэты). За 25 лет проданы более 300 мультикэтов (данные на январь 2017 года). За время эксплуатации суда завоевали репутацию многоцелевой рабочей платформы и рабочей лошадки.

Строит рабочие суда и другая голландская верфь Neptune, их название – EuroCarriers (европеревозчики).

Характеристики, фотографии и схемы общего расположения судов-аналогов, близких по размерениям разработанному Инженерным центром судостроения мультипарому, приведены в таблице. Краткий анализ характеристик этих судов показывает:

– суда имеют неограниченный район плавания;

– профиль судов в плане имеет прямоугольную со скругленными углами форму, продольный профиль также прямоугольный с носовым и кормовым подрезами для улучшения обтекаемости. Носовые и кормовые обводы тоже выполнены максимально возможно обтекаемыми;

– в качестве главных двигателей устанавливаются 2…3 среднеобортных дизеля фирмы Caterpillar суммарной мощностью 1800-2300 кВт, через редукторы работающие на гребные винты фиксированного шага в насадках;

– скорость судов лежит в диапазоне 8,5-12 уз.;

– в качестве источников электроэнергии используются 2-3 генератора суммарной мощностью 172…685 кВт. Суда верфи Neptune имеют значительно большую мощность генераторов, которым и соответствует верхний предел мощности;

– на судах предусмотрено размещение 7…16-19 чел. Судам верфи Neptune соответствует большее число человеко-мест;

– нагрузка на палубу для размещения груза составляет 8,5…10-12 т/м2. Большая нагрузка соответствует судам группы Damen;

– упор при работе на швартовах составляет от 34-38 т;

– устанавливаются два палубных грузовых крана. Грузоподъемность кранов судов верфи Neptune выше.

В целях настоящей статьи интерес представляет также построенный в 2023 году на верфи Bayou La Batre в США многоцелевой автомобильный паром Fire Island Maid. Он был спроектирован Проектной группой Elliott Bay. Длина – 21,34 м, ширина – 7,01 м, имеет стальной корпус и алюминиевую надстройку, носовую рампу с гидроприводом для погрузки и выгрузки, два двигателя Cummins QSL9 Tier 3 и генератор Cummins. Водоизмещение парома в балласте – 72,6 т.

Рис.4. Паром Fire Island Maid.

Источник: Проектная группа Elliott Bay, США.

Таблица. Основные характеристики судов типа Multi Cat и EuroCarrier

Название

Coastal Aurora

Nero

Jif Marlin

Roxane Z

Проектант

Damen

Neptune

№ проекта

Multi Cat 2712

Multi Cat 3013

EuroCarrier 2712

EuroCarrier 3413

Номер IMO

9698082

9641481

9830422

9751456

Год постройки

2014

2013

2017

2015

Район плавания

неограничен

неограничен

неограничен

неограничен

Скорость, уз.

10

10

9

9,5

Экипаж (человеко-мест)

7

7

16

19

Длина наибольшая, м

27,27

30,15

27,00

34,00

Ширина теоретическая, м

11,50

12,50

12,60

13,00

Высота борта, м

3,90

3,80

3,90

4,40

Осадка, м

2,85…3,06

2,6

2,78

3,00

Палуба: площадь, м2

150

190

138

236

Палуба: нагрузка, т/м2

max 10

12

8,5

8,5

Навигация и связь

ГМССБ А1, А2, А3

РЛС, GPS, AIS, VHF, Inmarsat-C, Navtex и др.

ГМССБ А2, РЛС, GPS, AIS, VHF

РЛС, GPS, AIS, VHF

Главный двигатель: мощность, кВт

Caterpillar 2 х 895

Caterpillar 3 х 708,3

Caterpillar 2 х 970

Caterpillar 2 х 1140

Движители

2 х ВФШ в насадках

3 х ВФШ в насадках

2 х ВФШ в насадках

2 х ВФШ в насадках

Система динамического позиционирования

-

-

DP1

DP2

Генераторы, кВт

2 х 85,6

2 х 85,6

3 х 200 1 х 85

2 х 280 1 х 120

НПУ: мощность, кВт

184

294

300

2 х 330

КПУ: мощность, кВт



250


Упор при работе на швартовах, т

34

35

37

38,8

Лебедка для заводки якорей: буксировочное усилие, т

50

150

100

125

Буксирная лебедка: усилие, т

12

12

20 + 50

2 х 15 + 50

Кран: грузоподъемность, т

2 х 9,8

2 х 12,3

5 + 26

32,8 + 24,4

Топливные цистерны: вместимость, м3

109,5

208,5

95

210

Выводы

По результатам выполненных АО «Инженерный центр судостроения» работ можно сделать следующие основные выводы:

1. Разработанный многофункциональный малогабаритный паром морского прибрежного и внутреннего водного плавания, предназначенный для перевозки пассажиров и грузов широкой номенклатуры на палубе, в том числе легковых автомобилей и другой колесной техники, контейнеров, не имеет аналогов как на российском, так и на зарубежном флоте.

2. При разработке парома были выполнены многовариантные проектные проработки судна. Большое внимание было уделено тщательной отработке обводов корпуса и движительно-рулевого комплекса.

3. В пропульсивных установках парома могут применяться как классические ВФШ с приводом через редукторы от среднеоборотных дизелей, работающих на дизельном или газомоторном топливе, и два НПУ, так и ВРК на электродвижении (ДГ или АБ), которые при экипаже численностью 2–3 человека обеспечат экономичность эксплуатации.

4. По желанию заказчика предусматривается применение магнитной швартовки к причалу для кратковременной стоянки и дистанционное управление судном вплоть до беспилотного в заданной акватории.

5. Корпус парома является платформой, на базе которой разработаны и разрабатываются суда и другого назначения, в частности, технического и вспомогательного флота.

Суда могут быть использованы также в качестве буксиров, в том числе буксиров-толкачей, для выполнения водолазных работ, для медицинского обеспечения, в том числе на удаленных территориях, для перевозки тяжелой техники и выгрузки на необорудованный берег, для тушения пожаров в случае установки пожарных насосов и мониторов, для сбора нефтепродуктов и мусора при установке специального оборудования.

6. Выполнен анализ судов российского и мирового флота, опыт проектирования, строительства и эксплуатации которых был использован в Инженерном центре судостроения при разработке собственного многофункционального мультипарома. Были рассмотрены варианты электродвижения разработанного парома.

Морской флот №4 (2023)

ПАО СКФ
IV ежегодная конференция ежегодная конференция: «SMART PORT: ЭФФЕКТИВНОСТЬ, БЕЗОПАСНОСТЬ, ЭКОЛОГИЧНОСТЬ»
Восточный Порт 50 лет
НПО Аконит
Подписка 2024
Вакансии в издательстве
Журнал Транспортное дело России
Морвести в ТГ