статья из журнала "Судостроение"
Проектирование судов
НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ФИДЕРНЫХ ЛИХТЕРОВОЗОВ
("Борис Полевой" и "Анатолий Железняков")
Б. Н. Захаров
Для расширения эксплуатационных возможностей международной
системы "Интерлихтер" в Финляндии фирмой
"Валмет" и в Италии на верфи "Бреда" для нашей страны
ведется строительство серий фидерных лихтеровозов. Головные
суда строятся соответственно на классы КМ*Л3IА2 и
КМ*Л4А2 и называются "Борис Полевой" и "Анатолий Железняков".
Оба судна - двухвинтовые теплоходы докового
типа со смещенным в корму машинным отделением и носовой
надстройкой, для прохода в машинное отделение из
жилых помещений предусмотрен коридор на уровне второй
палубы.
Основные элементы и характеристики:
| |
"Борис Полевой" |
"Анатолии Железняков" |
| Длина, м |
|
|
| наибольшая |
158,9 |
154,0 |
| между перпендикулярами |
141,2 |
140,0 |
| Ширина, м |
|
|
| габаритная |
31,0 |
29,0 |
| на миделе |
29,5 |
29,0 |
| Высота борта, м |
5,3 |
5,3 |
| Осадка, м |
|
|
| по грузовую марку |
4,3 |
4,3 |
| при приеме груза |
9,3 |
9,3 |
| Дедвейт, т |
8770 |
8420 |
| Валовая вместимость, peг.т |
19000 |
17400 |
| Мощность ЭУ, кВт |
5000 |
4120 |
| Скорость, уз |
13,4 |
12,5 |
| Количество жилых мест |
42 |
42 |
Лихтеровоз "Борис Полевой" предназначен для транспортировки
6 лихтеров типа "Дунай-море" (ДМ) размерами
38,25х11,0х3,3 м и массой по 1300 т или 12 лихтеров типа
ЛЭШ, а также пакетированных лесоматериалов, колесной
техники с топливом в баках, накатных грузов, генеральных
и других грузов, не подверженных порче от атмосферных
осадков. При этом погрузка может осуществляться методом
докования, вертикальным и горизонтальным (через аппарель)
способами.
Лихтеровоз "Анатолий Железняков" является узкоспециализированным
судном, способным перевозить 6 лихтеров типа
ДМ или 12 типа ЛЭШ. Наличие на грузовой палубе четырех
рядов несъемных кильблоков осложняет прием генеральных
и других грузов вертикальным способом, поскольку для этого
требуются большие подготовительные работы по выравниванию
грузовой площади трюма па уровне верхних кромок кильблоков.
Основной особенностью рассматриваемых судов является
ведение грузовых операций методом докования и отсутствие
люковых закрытий грузового трюма, что обусловило особый
подход к выбору характеристик и конструированию элементов
балластно-осушительных систем.
Расчеты показали, что для изменения осадки лпхтеровоза
при грузообработке должна быть предусмотрена балластная
система с подачей насосов не менее 3000 м3/ч. Дальнейшее
увеличение подачи привело бы к повышенному расходу
электроэнергии и нерациональной комплектации судовой
электростанции. Поэтому в машинном отделении "Бориса Полевого"
установлены два вертикальных центробежных насоса по
1500 м3/ч, оборудованных устройством самовсасывания.
Фланцы насоса со стороны всасывания и нагнетания соединены
с магистральным трубопроводом диаметром 900 мм,
от которого в каждый балластный танк (Wбал = 18500 м3)
отходит ответвление, снабженное клапаном дистанционного
управления. Для повышения ремонтопригодности клапаны
расположены в сухих помещениях или в отсеках, смежных с
танками, которые обслуживаются данной ветвью. Со стороны
всасывания насос соединен с кингстонным колодцем, а со
стороны нагнетания - с клапаном бортового отливного отверстия.
Пуск насосов и управление клапанами производятся
с постов управления в ЦПУ или в помещении управления
грузовыми операциями, расположенном на ходовом мостике,
где также имеются приборы для контроля осадки, крена и
дифферента. Балластная система обеспечивает погружение
судна по осадку 9,3 м не более чем за 4 ч, а всплытие -
не более чем за 3 ч при волнении 1 м.
Двухпроводная балластная система лихтеровоза
"Анатолий Железняков" включает в себя два основных насоса
подачей по 2000 м3/ч, один зачистной насос (165 м3/ч),
трубопроводы диаметром 700 мм (зачистной трубопровод -
200 мм) и дистанционно управляемую арматуру.
При всплытии теплохода "Борис Полевой" вода из грузового
трюма вытекает через сливные трубы диаметром
600 мм (по три с каждого борта). Размеры и количество труб
выбраны с учетом равенства их суммарного сечения площади
штормовых портиков в фальшборте. Трубы оборудованы
невозвратными клапанами, которые в притопленном состоянии
судна могут быть открыты в обе стороны. Предусмотрено
также осушение грузового трюма балластными насосами через
носовые, средние и кормовые колодцы по каждому борту.
Расположение и емкость колодцев определены с учетом
количества воды, поступающей в грузовой трюм в штормовых
условиях, а также во время ливневых дождей. Для этого были
проведены испытания самоходной модели при различных
направлениях волнения с волновым спектром Северной Атлантики
при h3%=12,l м. Удаление воды из лихтеров осуществляется
эжектором в средние и кормовые колодцы грузового
трюма, а из них осушительным насосом в цистерну льяльных
вод емкостью 50 м3.
На лихтеровозе "Анатолий Железняков" осушение
грузового трюма происходит через носовые и кормовые
осушительные колодцы, расположенные побортно с помощью двух
насосов подачей по 200 м3/ч, размещенных в машинном отделении.
Кроме того, в грузовом трюме предусмотрены бортовые
спускные трубы с запорными клапанами, управляемыми вручную.
Устройство для предотвращения попадания в трюм мусора
и битого льда рассматривалось как желательное и полезное.
Однако расчеты показали, что такое устройство (по
одному насосу пропеллерного типа подачей 4000 м3/ч с каждого
борта) требует для своей работы 500-600 кВт и существенным
образом сказывается на комплектации судовой
электростанции. Учитывая возможность создания полыньи в
битом льду или отгона мусора за счет "подработки" гребными
винтами, приняли решение об устройстве в кормовой части
трюма специальных сопел, обслуживаемых водопожарной системой.
Тщательно рассматривалась целесообразность установки в
двойных бортах труб с клинкетами для заполнения водой
трюма в процессе грузовых операций. Высказывались опасения,
что в зимних условиях эти трубы вместе с клинкетами
будут замерзать, а оборудование их обогревателями сложно
с конструктивной точки зрения. Финские инженеры на основании
результатов испытаний в опытовом бассейне сочли
целесообразным установить такие трубы, полагая, что трюм
будет заполняться водой более равномерно и плавно, а эти
отразится на времени ведения грузовых операций. На лихтеровозе
итальянской постройки подобных труб нет, поскольку
авторы проекта убеждены, что поступление воды в трюм
можно регулировать степенью открытия кормовой двери и
что прочность конструкции лихтеров и лихтеровозов допускает
никоторую неравномерность заполнения трюма водой.
Способ заводки лихтеров в трюм для обоих лихтеровозов
одинаков и осуществляется в следующей последовательности.
Оператор с пульта управления, расположенного в кормовой
части верхней палубы лихтеровоза, перемещает буксировочные
тележки в предельное кормовое положение. В этот
момент лихтер буксиром-толкачом вводится в проем грузового
трюма и прижимается к трюмному бортовому кранцу.
Когда носовая часть лихтера окажется у носовой буксировочной
тележки, швартовщик, находящийся на борту лихтера,
набрасывает кольцо швартовно-буксирного троса на кнехт
буксировочной тележки. Свободный конец этого троса закрепляют
на лихтере, и за счет перемещения буксировочной
тележки вперед он натягивается - носовая часть лихтера
пришвартована. После этого с помощью буксира-толкача лихтер
передвигается (перемещается и носовая тележка) до такого
положения, чтобы кормовая часть его совпала с кормовой
буксировочной тележкой. Тем же способом закрепляется
кормовая часть лихтера, и буксир-толкач ошвартовывается.
При такой схеме буксир не подходит ближе 15 м к кромке
грузовой палубы.
Дальнейшее перемещение лихтера вдоль трюма и установка
его в требуемую позицию обеспечиваются буксировочными
тележками, лебедками перемещения которых управляет
оператор со стационарного или переносного пульта. При этом
одна тележка работает как тягач, а другая как тормоз, что
обеспечивает надежное движение лихтера вдоль трюма. После
того как лихтер установлен в требуемой позиции по длине
трюма, на него подаются свободные концы тросов с барабанов
двух лебедок позиционирования и закрепляются в
корме и в носу лихтера, а швартовно-буксирные тросы
буксировочных тележек освобождаются. Тросы позиционирования
натягиваются, прижимая лихтер к трюмному кранцу.
Для предохранения кормовой части грузового трюма от
ударов лихтерами в момент погрузки-выгрузки на обоих
судах установлены резиновые кранцы. Пазы уплотнения рампы
(на "Анатолии Железнякове" двери) защищены отбойными
листами, поворот которых производится с помощью
гидроцилиндров с ручным насосом. При всплытии лихтеровоза
"Борис Полевой" лебедки позиционирования прижимают лихтеры
к трюмным кранцам за счет автоматического поддержания
постоянного натяжения тросов, чем обеспечивается посадка
выступов на днищах лихтеров в пазы грузовой палубы лихтеровозов.
На судне итальянской постройки удержание и позиционирование
лихтеров обеспечивается полипропиленовыми тросами
фиксированной длины. После заводки лихтера буксировочными
тележками он удерживается в точке тросом, один
конец которого набрасывается на кнехт лихтера, а другой
крепится на стенке трюма между верхней палубой и трюмным
кранцем, причем лихтер может и не прижиматься к кранцу.
По мере всплытия лихтеровоза слабина тросов позиционирования
выбирается, и они натягиваются, обеспечивая прижатие
лихтера к кранцу и посадку на кильблоки. Трос остается
натянутым в течение всего времени транспортировки. Лихтеры
типа ДМ зародятся на суда, как правило, по одному, однако
предусмотрена возможность одновременного приема двух
(побортно) лихтеров. Время заводки всех 6 лихтеров, считая
от момента их присоединения к тяговому устройству, составляет 2 ч.
На "Борисе Полевом" каждая тележка транспортера обслуживается
двумя тяговыми лебедками с синхронным сматыванием-наматыванием
канатов на барабаны. Тяговое усилие лебедок регулируется в
пределах 5-80 кН (большее значение соответствует скорости
перемещения около 10 м/мин). Тяговые усилия лебедок
позиционирования составляют 20 кН для лихтеров типа ЛЭШ
и 40 кН для лихтеров типа ДМ. На судне "Анатолий Железняков"
тяговые УСИЛИЯ транспортных тележек постоянны (50 кН),
а лебедки позиционирования отсутствуют. Следует
отметить, что вопрос позиционирования лихтеров в различных
погодных условиях практически не изучен и при любом
предварительном техническом решении несет в себе элемент риска.
Прием и выгрузка лихтеров производятся через кормовой
лацпорт, имеющий такую же ширину, как и трюм. Проведенные
испытания в бассейне и практика эксплуатации показали,
что в условиях волнения чрезвычайно важно обеспечить
достаточные зазоры между грузовой палубой и днищем. При
волнении моря до 4 баллов зазор должен быть не менее 1 м,
разница в осадках носом и кормой лихтера типа ДМ не
должна превышать 0,4 м, а крен - 1,8°.
Судовладельцы считают, что наличие на борту фидерных
лихтеровозов буксира-толкача (плавучего трактора) значительно
повышает эксплуатационно-экономические показатели
этих судов за счет снижения расходов на аренду портовых
буксиров, особенно вследствие экономии времени на ожидание
начала грузовых операций. Такой толкач предусмотрен на
борту лихтеровоза "Борис Полевой".
Для утапливания днищевых килей-упоров лихтеров типа
ДМ в грузовой палубе лихтеровоза "Борис Полевой"
предусмотрены четыре продольных желоба, которые при
перевозке других грузов закрываются заподлицо с палубой
деревянными брусками. Для установки и фиксирования лихтеров
типа ЛЭШ вварены специальные гнезда и предусмотрены
необходимые крепления. Фиксация лихтеров типа ДМ
обеспечивается 28 оттяжками со специальными приспособлениями
на каждом конце; для этого в настил грузовой палубы вварены
фитинги. Съемные детали хранятся в невысоких проницаемых
ящиках, установленных на грузовой палубе напротив каждого лихтера.
На "Анатолии Железнякове" лихтеры устанавливаются
на прерывистые кильблоки из твердых пород дерева высотой
200 и шириной 600 мм. Это позволило отказаться от лебедок
позиционирования и заменить их тросами постоянной длины.
Опыт эксплуатации обоих лихтеровозов должен подтвердить
эффективность принятых конструктивных решений по
позиционированию лихтеров.
На настиле грузовых трюмов лихтеровозов наплавкой валика
и краской обозначены контуры топливных танков и машинного
отделения, т.е. тех отсеков, в районе которых не
допускается (или допускается с определенными мерами
предосторожности) приварка деталей крепления при перевозке
крупногабаритных и тяжеловесных изделий. Разместить все
топливные танки вне пределов грузового трюма не
представилось возможным. Оборудование коффердамов под грузовой
палубой привело бы к потере вместимости под судовые запасы
и балласт, повышению металлоемкости, увеличению строительной
стоимости и эксплуатационных расходов.
Сход в грузовой трюм и выход из него обеспечиваются
системой трапов, бОльшая часть которых расположена в
шахтах междубортного пространства. На судах обоих типов
в носовой части грузового трюма на уровне верхней палубы
возможен переход с борта на борт. Кроме того, на "Борисе
Полевом" имеется переходный мостик, входящий в конструкцию
кормовой Л-образной сигнальной мачты. В случае перевозки
крупногабаритных и тяжеловесных грузов мачта может
быть снята, для чего существуют кабельные разъемы. На
"Анатолии Железнякове" демонтаж кормовой мачты не
предусмотрен, а переход с борта на борт в кормовой части
возможен только при закрытой двери грузового трюма по ее
верхнему торцу.
На лихтеровозе "Борис Полевой" установлена комбинированная,
непроницаемая до верхней палубы, аппарель шириной 24,5
и длиной 10,5 м, служащая закрытием кормового
проема и имеющая проезжую часть шириной 15 м. Подъем
и опускание ее производится с помощью двух лебедок с
гидроприводом. При заводке лихтеров тросы не позволяют
аппарели опускаться ниже основной линии судна. Задраивание и
стопорение аппарели механизировано, время подъема не
превышает 20 мин. Предусмотрены необходимые конечные
выключатели и средства блокировки, возможность опускания
аппарели при ее обледенении. Непроницаемость лацпорта
обеспечивается уплотнительным резиновым шнуром.
Работоспособность аппарели обеспечена при крене судна
±2° и при углах наклона рампы ±8°. Насосный агрегат
гидравлики привода лебедок с рабочим давлением 20 МПа
установлен в кормовой части второй палубы. Запуск
электродвигателей насосов (основного и резервного) производится с
поста управления лебедками и из насосного отделения. С поста
управления осуществляется наблюдение за процессом укладки рампы на причал.
Прочность конструкций кормового проема соответствует
таковой для обшивки кормовой оконечности, а аппарель рассчитана
на те же нагрузки, что и палуба грузового трюма,
а также на проезд по ее средней части вилочного автопогрузчика
с нагрузкой на ось 600 кН пли тележек с грузом
350 т. Нагрузка опорной секции на причал не превышает
2 т/м2 , за исключением нагрузки от тележек MAFI с грузом.
Лихтеровоз "Анатолий Железняков" оборудован Г-образной
водонепроницаемой дверью на всю ширину трюма, которая
в открытом состоянии поднимается с помощью гидроцилиндров
на высоту около 12 м, этого достаточно для заводки
лихтеров с контейнерами в один ярус на люковых крышках.
Корпуса лихтеровозов набраны по смешанной системе: по
продольной - днищевая и бортовая обшивки, настилы верхней,
второй и третьей палуб, а также продольные переборки
под главной палубой в районе грузового трюма, в остальных
районах корпуса применена поперечная система, в том числе
для главной палубы. Ширина и длина ледового пояса определены
без учета осадки докования. Принимая во внимание
особенности судна, при расчетах прочности конструкций и
набора (по согласованию с Регистром СССР) учитывали требования
Правил не только для сухогрузных судов, но и для
плавучих доков. Специальные подкрепления наружных бортов
на случай швартовки судов в условиях волнения в открытом
море не предусмотрены. Для этого имеются резиновые кранцы
диаметром 1 и длиной 3 м (по 8 на каждое судно).
Выбор главных размерений, их соотношений, а также
коэффициентов формы корпуса для судов рассматриваемого
типа оказался сложным и противоречивым процессом. При
заданных размерах лихтеров эти соотношения были
предопределены и выбрать их другими практически было невозможно.
Выполненный эксплуатационно-экономический анализ показал,
что создание лихтеровозов для перевозки 2 или 3 лихтеров
типа ДМ, расположенных в одну линию, или 4 лихтеров,
размешенных попарно вдоль судна, нецелесообразно и что наиболее
оправданным будет лихтеровоз, перевозящий 6 лихтеров
типа ДМ. Полученное отношение В/Т в пределах 6,73-6,86,
а также распределение массы судна и груза по высоте
обусловили большие значения начальной метацентрической
высоты (12,5-16,0 м), что значительно превышает обычные
значения для транспортных судов морского флота. В связи
с этим качка ожидается весьма "жесткой". По данным расчетов
и модельных испытаний, она характеризуется следующими
параметрами: период бортовой качки 6,1-6,8 с,
вертикальной - 6,8-7,0 с, килевой - 7,0-7,4 с. Значения
амплитуд бортовой качки и вертикальных ускорений показаны в табл. 1.
Таблица 1
Волнение
(расчетное) |
Амплитуда бортовой
качки, град. |
Вертикальные ускорения от бортовой
и вертикальной качки, м/с2 |
Интенсивность,
баллы |
Высота волны,
м |
максимальная |
средняя |
максимальные |
средние |
| 6 |
6 |
8,8 |
4,2 |
0,39 |
0,19 |
| 9 |
15 |
19,4 |
9,2 |
0,51 |
0,24 |
Условия плавания на предполагаемых линиях эксплуатации
лихтеровоза, по справочнику "Ветер и волны в океанах
и морях" Регистра СССР, выглядят следующим образом (табл. 2).
Видно, что собственный период всех видов качки судна
близок к периоду волнения, поэтому следует ожидать
возникновения резонансной качки с наибольшей амплитудой и,
соответственно, действия больших вертикальных ускорений.
Можно сказать, что расчетные значения вертикальных ускорений
при качке значительно превышают допустимые с точки
зрения нормального восприятия членами экипажа.
Предельное значение вертикальных ускорений исходя из
более или менее приемлемых условий обитаемости составляет
0,3g (обычно принятая норма - 0,1g). На фидерных
лихтеровозах такие условия обеспечиваются при плавании на
волнении высотой до 5 м. В предполагаемых районах эксплуатации
волны высотой более 5 м встречаются сравнительно
редко даже в зимний период, поэтому серьезных ограничений,
приводящих к значительным потерям эксплуатационного времени,
быть не должно.
Таблица 2
| Район плавания |
Сезон |
Вероятность появления волн,
больших h3%, % |
Период волнения |
| h3%= 5-6 м |
h3%= 6-7 м |
| Средиземное море |
Зима |
4-6 |
2-3 |
80% времени
менее 7 с |
| Весна-осень |
0,5-1,0 |
0,2-0,5 |
| Лето |
0,3-0,4 |
0,1 |
| Черное море |
Зима |
0,7-1,3 |
0,3-0,7 |
Менее 9 с |
| Весна-осень |
0,5-0,7 |
0,1-0,3 |
| Лето |
01-0,3 |
0,03-0,2 |
| Красное море |
Зима |
1-2 |
0,2-0,4 |
80% времени
менее 7 с |
| Весна-осень |
0,5-1,3 |
0,2 |
| Лето |
0,3-1,3 |
0,2 |
На начальных стадиях подготовки технической документации
производилась расчетная проверка целесообразности
применения различных успокоителей качки. Успокоители
качки плавникового типа неэффективны при столь малых
скоростях (12-13 уз). Для устройства активных цистерн
потребуется выделение значительных объемов за счет снижения
грузоподъемности. Кроме того, при ширине судна около 30 м
перекачать около 1000 т воды с борта на борт за 6-8 с
практически нереально. Поэтому с указанной особенностью этих
судов следует считаться как с неизбежным фактом.
Выполненные расчеты дают, безусловно, только ориентировочную
оценку мореходных качеств лихтеровозов. Для
выработки конкретных рекомендаций целесообразно провести
всесторонние натурные испытания с инструментальными замерами
параметров качки и проанализировать эксплуатационные
параметры судна. С этой же целью необходимо на первые
полтора-два года эксплуатации разработать такую схему,
которая обеспечивала бы возможности захода в порты-убежища
с учетом прогнозов погоды.
В условиях ограничения осадки по грузовую марку, обеспечения
наибольшего значения коэффициента общей полноты
(0,815 у "Бориса Полевого" и 0,853 у "Анатолия Железнякова")
и стремления уменьшить ширину судна до возможных
по условиям компоновки пределов требуемое водоизмещение
было получено за счет длины судна, значение которой у обоих
лихтеровозов практически одинаково. Однако на лихтеровозе
"Борис Полевой" грузовой трюм на 7 м длиннее, что
позволяет увеличить грузовместимость на 1030 м3 или
обеспечить размещение в кормовой части трюма буксира-толкача
для обслуживания лихтеров при грузовых операциях.
Специалисты верфи "Бреда" предпочла оставшуюся после
компоновки грузового трюма длину судна включить в носовое
заострение, что позволило при мощности на гребных
валах 4120 кВт и осадке 4,3 м получить на испытаниях скорость
12,5 уз; при тех же условиях "Борис Полевой" развивает
эту скорость при 4715 кВт.
Лихтеровозы "Борис Полевой" и "Анатолий Железняков"
удовлетворяют требованиям Регистра СССР, предъявляемым
к остойчивости судов неограниченного района плавания
как в ходовом режиме, так и при проведении грузовых
операций. В ходовом режиме затопление машинного отделения
и ближайшего бортового танка или двух других
смежных танков не приводит к потере остойчивости судна.
Соотношения главных размерений и принятый
архитектурно-конструктивный тип судна, отличающегося повышенной
парусностью, обусловили тщательное изучение вопросов,
связанных с обеспечением безопасности мореплавания и выбором
мощности главных двигателей. Поскольку в штормовую погоду
при поддержании постоянной мощности двигателей и
встречном ветре ожидается значительная потеря скорости, то
с учетом возможного интенсивного слеминга и большого значения
коэффициента парусности (Hвп/T =3,6) было принято
решение назначить лихтеровозу "Борис Полевой" ограниченный
район плавания, несмотря на то, что требования Регистра
СССР по остойчивости и непотопляемости, предъявляемые к
судам неограниченного района плавания, выполняются полностью.
При решении вопросов ходкости лихтеровоза "Борис Полевой"
изучалось предложение о применении полутуннельных
обводов для размещения гребных винтов большего по сравнению
с принятым (2,84 м) диаметра с целью повышения их
КПД. На основании проведенных исследований был сделан
вывод, что для данного судна их применение нецелесообразно,
поскольку на компенсацию сопротивления за счет увеличения
смоченной поверхности и поперечного потока, а также
"тупой" кормовой части тратится около 60% увеличения упора.
К тому же возникают значительные трудности с удифферентовкой
из-за уменьшения водоизмещающих объемов в корме,
с обеспечением прочности кормовой части судна и размещением
рулевой машины. Полутуннели, по мнению некоторых
специалистов, представляют также опасность в отношении
повреждения винтов при попадании льдин между лопастью
винта и кромкой полутуннеля. Возникает необходимость в
увеличении толщины концов лопастей примерно на 50%, что
ведет к снижению КПД винта на 4-5%. Рост импульсов
давлений от гребных винтов сделает неизбежным значительное
подкрепление кормовых конструкций судна.
Однако, по мнению специалистов ЛЦПКБ, при перекомпоновке
кормовой части судна, обеспечении необходимого зазора
между гребным винтом и корпусом и при усилении
обшивки по аналогии с внутренней обшивкой насадок за
счет увеличения диаметра можно увеличить упор винтов на
6-8%, а скорость судна на 0,2 уз. Скорость судна можно
было бы увеличить также за счет установки бульба таранного
(пластинчатого) типа, рассекающего подпорную волну. Верхняя
точка такого бульба, как правило, находится на уровне
гребня подпорной волны. Это предложение объясняется тем,
что при скоростях 12,5-13,5 уз и принятых значениях
коэффициентов общей полноты обычно возникает значительная
подпорная волна, разрушение которой, как известно, связано
с ростом сопротивления. Применение носового таранного бульба
и гребных винтов в полутуннелях позволило бы увеличить
скорость судна на 0,6-0,7 уз.
Выбранная форма корпуса, величина осадки и площадь
парусности обусловили необходимость проведения в большом
объеме бассейновых испытаний по проверке управляемости и,
особенно, по устойчивости судов на курсе. В результате этих
испытаний были определены характеристики рулевого устройства:
на обоих судах установлено по две рулевых машины и
по два руля. Исследования, проведенные на построенных судах,
помогли выявить характерную особенность, присущую,
видимо, всем фидерным лихтеровозам из-за формы их корпуса
и принятых соотношений главных размерений. С одной
стороны, наличие двух ВРШ и носового ПУ позволяет судам
разворачиваться практически на месте, с другой - определенные
по традиционным зависимостям значения крутящих
моментов на баллерах оказались недостаточными, и требование
о перекладке рулей с 30° одного борта на 35° другого
за 28 с не выполнялось; при этом время перекладки рулей
на разные борта отличалось на 50%. Для выполнения этого
требования крутящий момент рулевых машин был увеличен
на "Борисе Полевом" на 50%, а на "Анатолии Железнякове" - на 20%.
Возникшая проблема требует тщательного изучения и разработки
рекомендаций применительно к судам подобного типа.
Следует также отметить, что отсутствие на кронштейнах пятки,
выступающей за пределы гребных винтов, вызывает
серьезные опасения за сохранность последних в условиях
частых плаваний на мелководье и при доковании. Однако
авторы проектов в этом не усмотрели каких-либо сложностей
и для получения наибольшего набегающего потока
отказались от кронштейнов развитой формы.
Сложным был вопрос обеспечения требуемой высоты грузового
трюма, поскольку по бокам трюм может быть ограничен
или только двойными бортами, или двойными бортами
с высокими комингсами. Второе решение, казалось бы, имеет
определенные преимущества за счет снижения металлоемкости
и регистровой вместимости при тех же эксплуатационных
качествах. Вопрос изучался применительно к лихтеровозу
"Борис Полевой", у которого высота двойного борта была
"уменьшена" на 1,55-1,60 м и вместо него "установлен"
комингс такой же высоты; балластные танки при этом
доводились до верхней палубы. Выполненные расчеты и их
анализ показали следующее.
Увеличение массы стальных конструкций, связанное только
с обеспечением продольной прочности, составляет в средней
части судна примерно одну тонну на погонный метр. Доведение
балластных танков до верхней палубы (для возможности
приема необходимого количества балласта) увеличивает
значение напора, принимаемого в расчетах конструкции
цистерн. В Международной конвенции по обмеру судов 1969 г.
имеется спорная редакция, согласно которой открытое
пространство (в данном случае грузовой трюм) следует считать
закрытым помещением, если там находятся "стеллажи или
другие средства для крепления груза или запасов". Поэтому
валовая и чистая регистровые вместимости были определены
соответственно для обоих случаев (табл. 3).
Таблица 3
| Метод определения регистровой вместимости |
Валовая вместимость, рег. т |
Чистая вместимость, рег. т |
| без комигса |
с высоким комингсом |
без комигса |
с высоким комингсом |
| Трюмное пространство входит в число закрытых помещений |
19041 |
18637 |
8956 |
8956 |
| Трюмное пространство не входит в число закрытых помещений |
9709 |
9302 |
2913 |
2791 |
Поскольку высоту борта судна в носовой части нельзя
уменьшить по соображениям мореходности, при оборудовании
комингса в носовой части верхние палубы приходится делать
с уступом, что усложняет конструкцию судна. Эти факторы
и целый ряд других послужили основанием для отказа от
уменьшения высоты двойных бортов и устройства высоких
комингсов.
Большие значения валовой и чистой регистровой вместимости,
присущие судам подобного типа, оказывают значительное
влияние на их эксплуатационно-экономические показатели
за счет высоких портовых сборов и платы за проходы
каналами, особенно Суэцким. Конструктивные особенности
этих судов не учитывались при разработке требований
Конвенции по обмеру судов, и появление их, возможно,
потребует постановки вопроса в ИМО о внесении необходимых
уточнений.
Большое внимание при разработке технической документации
обоих проектов было уделено вопросам освещения
верхней палубы, грузового пространства трюма, забортного
пространства в районе приема лихтеров. С этой целью под
привальными брусами и в комингсах трюма предусмотрено
необходимое количество светильников, обеспечивающих
среднюю освещенность грузового пространства не менее 50 лк. В
районе кормового лацпорта установлены натриевые светильники
высокого давления.
Главная энергетическая установка лихтеровоза "Борис
Полевой" состоит из двух дизелей "Вяртсиля Васа" 9R32
длительной эксплуатационной мощностью по 2500 кВт при
750 об/мин, которые через одноступенчатые редукторы с
передаточным отношением 3,4:1 приводят во вращение два
четырехлопастных ВРШ диаметром 2,84 м. Между главными
двигателями и редукторами так же, как и между главными
двигателями и валогенераторами, предусмотрены эластичные
разобщающие муфты. В состав электростанции входят два
валогенератора мощностью по 840 кВт при 750 об/мин, два
дизель-генератора мощностью по 400 кВт и один аварийный
дизель-генератор мощностью 100 кВт, расположенный вне
машинного отделения. Для обеспечения бытовых и технических
нужд установлены два утилизационных котла производительностью
по 1500 кг/ч при работе главных двигателей на
полную мощность и один горизонтальный вспомогательный
котел производительностью 3000 кг/ч, работающий на том же
топливе, что и главные двигатели. Утилизационные котлы
полностью обеспечивают потребности в паре в ходовом режиме
без обогрева балласта в балластном переходе.
На "Анатолии Железнякове" энергетическая установка
укомплектована двумя дизелями типа GMT BL230.12P по
1235 кВт и двумя дизелями типа GMT BL230.8P по 825 кВт
при 750 об/мин. Эта мощность передается на два
четырехлопастных ВРШ диаметром 3 м через обобщающий
понижающий редуктор с передаточным числом 3,4:1 и разобщительную
муфту. Электростанция на этом судне состоит из двух
валогенераторов мощностью по 680 кВт, одного дизель-генератора
мощностью 380 кВт и одного аварийного дизель-генератора
мощностью 96 кВт. Паропроизводящая установка
включает в себя один вспомогательный котел (1000 кг/ч) и
один утилизационный котел (450 кг/ч).
Состав электростанции лихтеровоза "Борис Полевой" выбран
из расчета обеспечения каждым валогенератором или
одним дизель-генератором ходового режима при работе системы
кондиционирования воздуха в летнем режиме, потребности
в электроэнергии при ведении грузовых операций двумя
дизель-генераторами или валогенераторами, работы
подруливающего устройства (упор 78,5 кН) одним валогенератором
(в этом случае все остальные потребители получают
питание от другого валогенератора пли дизель-генератора).
Принятый па "Анатолии Железнякове" состав электростанции
представляется более правильным. При наличии двух дизелей
разной мощности, работающих на один гребной вал, возможно
во время грузовых операций загрузить меньший дизель
с высоким КПД. Такая установка позволила сократить
общее количество установленных единиц электрических машин.
Использование двигателями тяжелого топлива положительно
скажется на общей его экономии, поскольку для выработки
электроэнергии при грузовых операциях будет использоваться
то же топливо, что и в ходовом режиме.
Из приведенного сопоставления двух фидерных лихтеровозов,
построенных в разных странах, видно, что по отдельным
решениям они существенно отличаются друг от друга.
Представляется, что опытная эксплуатация этих судов
окажется полезной при проектировании других фидерных лихтеровозов.
|
