Суда арктического класса и ледоколы

Особую группу судов составляют ледоколы и суда высокого арктического ледового класса, которые имеют ряд известных и существенных проблем мореходности.

Эта группа судов важна вдвойне, поскольку как известно сегодня значительные усилия в развитии отечественной морской техники сосредоточены в области разработки новых арктических технологий и развитии Северного морского пути.

Очевидно, что современная морская транспортная система, предназначенная для работы в ледовых условиях, может достичь экономической эффективности при использовании в своем составе крупнотоннажных судов. Поэтому в ближайшем будущем в Арктике неизбежно будут эксплуатироваться крупнотоннажные суда и для обеспечения их проводки во льдах и строятся новые ледоколы.

По естественным причинам обводы корпусов ледоколов и транспортных судов арктических классов оптимизированы для обеспечения ледопроходимости, как в сплошном льду так и для плавания в торосистом крупнобитом льду.

В то же время очевидно, что эти суда должны обеспечивать хорошие мореходные качества на «чистой» воде, поскольку анализ маршрутов движения транспортных судов по Северному морскому пути показал, что большую часть пути суда идут именно по «чистой воде».

Высокая энерговооруженность и соответственно высокая скорость судов этого типа на тихой воде сталкиваются с проблемой ходкости в условиях развитого волнения из-за бортового слеминга в силу развитых носовых подзоров и значительных углов развала борта либо прямостенных участков в районе надводной части форштевня.

Рис. Иллюстрация значительного развала борта (зеленый цвет) и вертикальной поверхности носовой оконечности (желтый цвет) СПГ-танкера арктического класса.

Суда с подобными обводами не могут реализовать свои значительные мощности при движении на чистой воде в условиях волнения. Развитый бортовой слеминг приводит к вынужденному снижению скорости, значительным потерям с этим связанных и большему расходу топлива из-за роста дополнительного волнового сопротивления, что неминуемо отрицательно сказывается на экономической эффективности эксплуатации этого типа судов.

Поэтому похороны судов двухстороннего движения отменяются. Для транспортных судов арктического класса предлагается иная концепция, обеспечивающая оптимальную ходкость как на чистой воде, так и в ледовых условиях - Судно Арктическое Двухстороннего Движения (САДД). Отличие от DAS принципиально: DAS в сегодняшнем виде предполагает неоптимальные характеристики движение передним ходом на чистой воде, САДД предполагает обеспечение оптимального движения передним ходом как на чистой воде (как на тихой, так и в условиях волнения), так и во льдах, а задним ходом в наиболее тяжелых льдах. Консервативная оценка разности в эффективности (EBITDA) – до 25%. Более подробно см. Предложения по существенному росту экономической эффективности эксплуатации транспортных судов высоких ледовых категорий

Рис. Судно типа САДД с ледовым классом Arc9 повышенной ходкости, эффективности и экологичности с носовой оконечностью DolphinBow®

Для судов с ледокольной формой в подводной части и ледоколов возможно использование решения с инверсным форштевнем Нос Касатка® (OrcaBow®). Оно позволяют обеспечить в условиях развитого волнения на 18-25% большую скорость движения, реализовав повышенный энергетический потенциал силовой энергетической установки судов, оптимизированной для движения во льдах, обеспечив при этом отсутствие ударов в развал борта и заливаемости палубы, уменьшение аэродинамического сопротивления, то есть в целом улучшенную ходкость на волнении и экономию топлива.

Рис. Иллюстрация технического решение Нос Касатка® (OrcaBow® (нижний вид) применительно к традиционной форме корпуса танкера-газовоза.

Указанное касается и ледоколов (см. рис. ниже). Неоптимизированные для движения в условиях волнения формы корпуса выше ватерлинии обеспечивают значительные удары встречных волн и связанные с этим существенные проблемы мореходности.

Рис. Иллюстрация многометровых практически вертикальных поверхностей носовой оконечности ледокола «50-лет Победы», которые при движении на чистой воде в условиях волнения являются причиной слеминга.

Рис. Результат взаимодействия носовой оконечности ледокола с волной на развитом волнении: отражение волны против ее движения, торможение судна, потеря скорости, высокие ускорения продольной качки, невозможность использования мощности силовой установки из-за ударов волн, вибрации корпуса, заливаемости палубы и многие десятки тонн дополнительного сопротивления в условиях волнения.

К недостаткам ледоколов относится и существенное аэродинамическое сопротивление, поскольку развитая, прямоугольная надстройка (см. фото ниже) обеспечивает многие десятки тонн ветрового давления, что особенно актуально при движении на чистой воде.

Рис. Иллюстрация развитых прямоугольных надстроек ледоколов на примере ледокола «Арктика».

Рис. Иллюстрация предлагаемого решения Нос Касатка® (OrcaBow®) (нижний вид) применительно к традиционной форме корпуса ледокола типа «50 лет Победы» (сверху).

Как не трудно видеть на рис. выше использование решения Нос Касатка® позволяет либо увеличить размеры надстройки для размещения экипажа и дополнительного персонала, либо сместить ее в нос с целью увеличения вертолетной палубы.

Оставьте заявку