Транспортные средства морского флота

Суда представляют собой крупные, дорогостоящие транспортные средства, намного меньше приспособленные к стандартизации, чем на железных и автомобильных дорогах. Их предпочитают строить по индивидуальным проектам, и хотя при постройке серии однотипных судов может быть достигнута экономия, очень мало фирм в состоянии одновременно заказать достаточно большую серию, а продажа однотипных судов разным судовладельцам потребует их модификации в большей или меньшей степени для удовлетворения нужд каждого покупателя. Даже явно однородные суда одной и той же компании имеют различия в частностях.

Океанские суда, как это следует из их наименования, обслуживают основные океанские линии. Они перевозят разнообразные грузы на большие расстояния. Короткие линии, наоборот, связаны с межевропейскими перевозками в Северном море, через пролив Ла-Манш, Ирландское море, между Северной Африкой и Ближним Востоком — по Средиземному морю. Многие из транспортных средств, используемых на этих коротких морских линиях, представляют собой суда с горизонтальным способом погрузки-выгрузки (суда-ролкеры), хотя в настоящее время доказана экономичность использования судов такого типа и на трансатлантических линиях.

Каждое судно, как и другие транспортные средства, представляет собой ответ судостроительных компаний на потребность мировой торговли. Последняя четверть века представляет собой очень благоприятный период, с огромным разнообразием решений отдельных проблем, приведшим к появлению очень большого числа типов судов. Сюда входят разнообразные суда с корпусами обычного типа, на подводных крыльях и на воздушной подушке. Некоторые из них рассматриваются в ряде мест этой книги, а здесь обсуждаются кратко в самом общем виде. В рассматриваемый перечень входят: а) суда для перевозки генеральных грузов; б) ячеистые контейнеровозы; в) ролкеры; г) лихтеровозы; д) очень большие танкеры (VLCC); е) танкеры для перевозки сжиженного газа (L/VG-суда); ж) танкеры для перевозки сжиженного метанола (LPG-суда); з) суда на подводных крыльях; и) суда на воздушной подушке.

Суда для перевозки генеральных грузов
Суда для перевозки генеральных грузов все еще являются главным типом судов для перевозки грузов между небольшими портами во всем мире, но в эту группу вклиниваются контейнеровозы и лихтеровозы. Компания «Остин и Пикерсгил» недавно построила судно для перевозки генеральных грузов типа SD-14 на линии Р and О. Это в значительной степени судно для массового производства. Первоначально оно было задумано взамен судов типа Либерти постройки периода второй мировой войны. В настоящее время оно стало типовым. Для удовлетворения растущих потребностей клиентуры разрабатываются более мощные модели.

Пять просторных трюмов имеют флюоресцентное освещение и вентиляционные трюмные люки типа Мак Грегор для обеспечения обработки грузов в портах. Все трюмы оборудованы дымоуловителями и противопожарной системой на основе CCV.

Среди других современных технических особенностей этих судов можно отметить высокоточный радиолокатор типа Маркони, эхолоты Сичарт С и соответствующее оптическое оборудование Сискейп для определения глубины в метрах. В радиолокационной системе наряду с обычными элементами повсеместно использованы большие интегральные схемы (БИС) и усовершенствованные электрические цепи, обеспечивая все обычные для моряков возможности радарного обслуживания с представлением изображений на телеэкранах. Команда судна из 32 человек обеспечена одноместными каютами с кондиционерами.

Ячеистые контейнеровозы
На основных грузовых линиях мира обычные грузовые суда в значительной степени заменяются специализированными контейнеровозами. Самые последние суда такого типа имеют трюмы, допускающие перевозку стандартных контейнеров ИСО 3 м, 6, 9 и 12 м, которые также могут размещаться на палубе. Стандартное судно, грузоподъемностью 60 000 т перевозит 2000 шестиметровых контейнеров, из которых 300 устанавливают на грузовой палубе. Около 250 контейнеров могут транспортироваться в режиме рефрижераторов. Если суда предполагается использовать на линиях с портами без тяжелого грузоподъемного оборудования, их снабжают портальными кранами. Скорость таких судов 25—28 узлов. Они находятся в портах только четверть своего времени, тогда как обычные суда — половину. Из-за высокой грузоподъемности, скороходности и короткого времени оборота каждое судно такого типа ежегодно может перевозить в 7 раз больше грузов, чем судно обычного типа.

В условиях постоянного снижения числа пассажиров, пользующихся морским транспортом, применение специализированных судов наиболее экономично. Но и частота обслуживания жизненно важна, вследствие чего владельцы крупных контейнеровозов, объединяясь в многонациональные консорциумы судовладельцев, могут предложить клиентуре регулярное скоростное обслуживание судами, отправляющимися ежедневно или через день в основные торговые порты мира.

Ролкеры
Суда этого типа позволяют автомобилям въезжать непосредственно на палубы. Загрузка производится через нос или корму судна. Недостатком ролкеров является неэкономичное использование площади между автомобилями. Но этот недостаток компенсируется многими достоинствами ролкеров. Во многих отношениях ролкеры представляют собой явную форму взаимодействия различных видов транспорта, при которой автомобили не разгружаются и перевалка фактически отсутствует. Они очень универсальны в отношении перевозимых грузов. Ча ролкеры можно грузить все типы автомобилей. Владельцам ролкеров не нужно закупать большое число контейнеров (которые не всегда есть там, где они нужны). Его оборотные фонды невелики, а поскольку контейнеры он может перевозить на верхней палубе, достаточно воспользоваться более дешевым и менее интенсивно используемым береговым подъемно-транспортным оборудованием (портальными кранами и деррик-кранами).

Грузы перевозятся в безопасных условиях, при минимальном воздействии погодных условий. Самым большим достоинством является высокая скорость доставки грузов и быстрый оборот судов. Это очень ценно на коротких линиях, например на линии между Кале и Дувром через пролив Ла-Манш. После начала эксплуатации ролкеров в 1953 г. порт Дувр стал самым интенсивно работающим портом в мире, пропустив в 1982 г. 14 млн. пассажиров.

Грузовые перевозки, которые, в отличие от пассажирских, менее подвержены сезонным колебаниям, за год растут на 50%, что представляется очень интенсивным. Эксплуатация крупных контейнеровозов, которые доставляют грузы только в крупные порты, способствовала росту перевозок на коротких линиях, особенно из Великобритании в страны Северного и Балтийского морей. В этих условиях ролкеры стали наиболее приемлемым типом судов этого перегруженного региона.

Универсальность ролкеров может быть повышена за счет погрузки пакетированной древесины и других аналогичных грузов, обрабатываемых стеллажными погрузчиками, принадлежащими судну. Это повышает производительность на дальних линиях за счет использования площадей между загруженными транспортными единицами. Одна группа четырехпалубных судов, перевозящих легковые автомобили в Канаду, имеет понижающиеся к носовой части палубы. Эти суда представляют собой быстроходные плавучие гаражи на 2000 автомобилей, а после выгрузки их палубы вновь поднимают и с помощью судового погрузчика загружают лесоматериалами, бумагой и целлюлозой для перевозки в обратном направлении, из Канады в Европу.

Лихтеровозы
В то время как некоторые судовладельцы делают упор на контейнеризацию, а другие связывают успех с массовыми перевозками, третья группа разрабатывает еще одно направление решения проблемы поддержания эффективности морского транспорта. Это решение предусматривает создание системы, включающей большое судно-плавбазу, перевозящее несколько малых судов, которые могут входить в устья рек. Взяв на борт такие суда-баржи, плавбаза может следовать по своему маршруту. Предложены две в основном аналогичные системы: LASH («легкие суда на борту»), начало эксплуатации которой положено норвежской фирмой Т. Mosvold из Кристиансанда, и Seabee («морские баржи»), эксплуатируемая на Lykes Lines. Материал данной главы излагается на основе сведений, предоставленных этой фирмой.

Системы LASH и Seabee ориентированы на трансокеанские перевозки. Третий вариант предусматривает перевозку баржи на барже (ВОВ) и реализован в системе Baco-linez, которая описывается далее в этой главе.

Зачем использовать лихтеровозы?
Лихтеровозы сочетают преимущества всех прошлых разработок в области доставки грузов. При разработке системы Lykes Lines учитывались следующие принципы.

Обслуживание системы портов. Система Lykes Lines традиционно ориентирована на порты Мексиканского залива. Они протянулись от Флориды до Техаса и включают 19 портов, где основными грузами являются сельскохозяйственные продукты и промышленные товары. После проникновения промышленного производства в этот регион все южные штаты получили быстрое развитие. Более половины предприятий имеют подходы к водным путям, а большинство остальных находятся в зоне действия морских портов. В то время как контейнеровозы наилучшим образом приспособлены для обслуживания единичных портов, где они разгружаются и загружаются вновь, и прилегающих районов, они менее удобны в зоне действия нескольких портов. В районе Мексиканского залива суда традиционно обслуживали восемь портов погрузки и несколько портов выгрузки для перевозки смешанных грузов.

Неэкономичность крупных судов. При дальних перевозках между крупными портовыми районами, такими, как Мексиканский залив и Европа, крупные суда дают экономию. Поэтому в идеальном случае здесь суда должны быть максимально крупными, но до определенных пределов. К сожалению, суда для перевозки генеральных грузов не могут превосходить определенных размеров. Чем больше длина судна, тем дольше оно будет загружаться традиционными методами. Поэтому крупные суда с генеральными грузами вынуждены дольше оставаться в портах. Необходимость заходить в несколько портов для сбора грузов и дольше находиться в каждом из них под погрузочно-разгрузочными работами означает, что для традиционных перевозок генеральных грузов суда неэкономичны.

Характер грузов, подлежащих перевозке. Не все грузы пригодны для контейнеризации. Это может быть связано с небольшими масштабами производства грузов отдельной фирмой, не позволяющими сразу полностью загрузить контейнер. В таких случаях приходится группировать грузы в местах отправления и назначения. Перевозка многих сельскохозяйственных грузов в контейнерах неэкономична. Но при перевозке обычными способами очень длительна. Трудности возникают при загрузке этих грузов в крупные суда традиционными методами, на что уходит много времени. Если эта проблема решена, доставка грузов обходится не очень дорого, и они конкурентоспособны на рынке транспортных услуг.

Необходимость в гибкости. Контейнеровозы, обеспечивающие крупномасштабную экономию средств, сокращение времени доставки и оборота судов, обеспечивают это потерей гибкости. Они заходят в ограниченное число портов, оставляя обслуживание многопортовых районов судам каботажного плавания. Эти порты часто больше, с береговыми погрузочно-выгрузочными устройствами и большими площадками для установки контейнеров на очень короткое время. Таким образом, суда и порты высокоспециализированы, в то время как грузы мало пригодны для контейнерных перевозок. Задача состояла в том, чтобы создать судно, достаточно большое для обеспечения экономичности крупномасштабных перевозок, но без длительных простоев в портах, которое можно загружать традиционными методами, когда это дешевле и удобнее, но и одновременно перевозить контейнеры с мелкими отправками, если это целесообразно по соображениям защиты грузов от хищений.

Плавбаза
Плавбаза обладает всеми преимуществами контейнеровоза, ролкера, контейнеровоза с вертикальной погрузкой-выгрузкой, сугухогруза и малого танкера. Её можно применять для перевозки любых грузов. Это скорее транспортная «система», чем судно. Система Lykes Lines имеет плавбазы — комплексы баржевозов системы Seabee. Каждая плавбаза имеет длину 266 м и ширину 32 м, систему успокоения качки, которая создает на торговом судне комфортные условия пассажирского судна, устойчивость и скорость. Она оборудована 2000-тонным гидроподъемником, позволяющим поднимать или опускать две полногрузные баржи Seabee с палубы до уровня воды. На трех палубах можно разместить 38 барж Seabee (всего таких барж 246), располагаемых по всей длине судна. Их принимают на борт со скоростью, эквивалентной погрузке 2500 т/ч. Каждая баржа несет 832 т груза.

Плавбаза никогда не входит в порт и не причаливает к пирсу. Прием барж и их спуск на воду происходят вне портовых сооружений. Именно баржи входят в порт или в эстуарии, где они являются как бы продолжением плавбазы. Они имеют мелкую осадку и. могут входить в доки и подходить к причалам, недоступным для обычных судов с генеральными грузами, исключая контейнеровозы. Таким образом, система Seabee возрождает сеть внутренних водных путей, открывая доступ в районы, недоступные десятилетиями, а иногда — и веками. Баржи
Баржа представляет собой мелкосидящее грузовое судно двух корпусной конструкции, с водонепроницаемыми отсеками и водонепроницаемыми крышками люков, которые после удаления раскрывают все грузовые отсеки. В результате грузы могут быть уложены непосредственно на свои места сверху. Загрузка барж осуществляется у обычных причалов вдали от плавбазы, которая обходит порты, оставляя, а на обратном пути принимая другие баржи. Баржи могут принимать поддоны, контейнеры и «промежуточные палубы» с предварительно закрепленными грузами. Размещение полностью входит в обязанности грузоотправителя, который зафрахтовал баржу. Работы иногда проводят под крышей. Наконец, контейнеры могут перевозиться на специальных опорных балках, уложенных поверх закрытых люков. Трудно представить себе более универсальную, гибкую и экономичную систему.

Лихтеровоз-контейнеровоз
Другим типом контейнеровозов является система Васо. Эта система создана специально для портов Западной Африки, но может быть использована для обслуживания любых портов в эстуариях рек, на которых развиты внутренние водные перевозки. Перевозки по системе Васо не зависят от заполненности порта судами и не предусматривают времени ожидания для непрерывной организации работ этой уникальной транспортной системы. К каждому судну приписаны три группы барж: одна находится в порту погрузки, другая — на борту, третья — в порту выгрузки. Каждая баржа длиной 24 м, шириной 9,5 м и дедвейтом 800 т — примерно вдвое больше дедвейта описанных барж. Вверх по реке они передвигаются с помощью местных буксиров. Когда баржи заканчивают последний рейс своего маршрута, Васо уже начинает новый рейс.

Баржи пригодны для плавания по внутренним водным путям и эстуариям рек. Погрузка и выгрузка барж с судна занимаю: несколько часов. Кроме того, другие плавучие средства аналогичного размера могут быть размещены внутри судна. Каждое судно имеет длину 144 м, ширину 9,5 м и высоту 9,5 м. Дополнительно 652 контейнера (TEUs) размещены на палубе в 4 яруса.

Система контроля гарантирует тщательное и непрерывное наблюдение за 78 рефрижераторными контейнерами. Бортовая ЭВМ «Load master» обеспечивает надлежащее размещение контейнеров, которые могут быть погружены, выгружены или переставлены с помощью судового 40-тонного козлового крана.

Использование барж Васо и контейнеров приводит к снижению проблем перевозки и упаковки и минимизирует опасность повреждения и хищения грузов. Суда непрерывно эксплуатируются на линиях между Европой и Западной Африкой.
Лайнеры Васо представляют собой независимую и экономичную систему судов, продемонстрировавшую свою работоспособность в эксплуатационных условиях. Фирма BACO-LINER GmbH расположена в Эмдене, а ее агентом в Великобритании является посредническая фирма Westgate Shipping в Лондоне.

Крупнотоннажные танкеры для перевозки сырой нефти
Эти суда упоминались многократно, но здесь стоит рассмотреть одну-две интересных детали конкретных типов. Осадка судна может достигать 24 м, что вызывает трудности навигации в относительно мелководных водах Северной Европы.

Многие североевропейские порты в настоящее время не в состоянии принимать крупнотоннажные танкеры для перевозки сырой нефти, а доступны лишь для менее крупных судов, и то с большими трудностями. По мере появления все более крупных судов обстановка становится все более критической, за исключением нескольких портов, характеризуемых большими глубинами у побережья и глубоководными подходами. В настоящее время для преодоления этих естественных трудностей, вызванных недостаточными глубинами, применяют различные средства.

Очевидным решением является дноуглубление. Если недалеко от порта есть относительно большие глубины, подходы и места стоянки судов можно постоянно углублять, чтобы обеспечивать проход судов с непрерывно возрастающей осадкой. Однако с течением времени осадки судов растут и появляется необходимость все дальше продлевать глубоководные каналы в сторону моря, пока дноуглубление перестанет быть экономичным, а порту приходится отказаться от доходов и престижа, связанных с обработкой крупнейших судов.

Вариантом является использование весенних высоких вод, когда глубины наибольшие, чтобы принять суда у причала. Особенностью супертанкеров является быстрое уменьшение осадки по мере уменьшения загрузки. Поскольку скорость разгрузки большинства супертанкеров составляет около 13 тыс. т/ч, за время высокой воды в период прилива может быть выгружено достаточно груза, чтобы судно держалось на плаву в период отлива.

Еще одной возможностью является разработка углубления дна у причала, чтобы судно, во время прилива подошедшее к нему, могло оставаться на плаву и во время отлива, даже без разгрузки. Это, конечна, намного дешевле, чем углубление дна на всем протяжении канала до нужных величин.

В реальных условиях применяют сочетание всех трех методов: углубляют каналы и дно v причалов, пока это экономично, осуществляют быструю разгрузку для облегчения судна и используют высокую воду во время прилива для пропуска судна к причалу.

Четвертым вариантом является отказ от использования существующих портов для обработки крупнотоннажных танкеров и концентрация устройств для их разгрузки в местах с глубоководными естественными подходами, доставляя груз в главные порты другими средствами.

Суда для перевозки сжиженных газов
Первое такое судно называлось Methane Pioner и начало экспериментальные рейсы по доставке сжиженных природных газов из месторождений в Алжире в Канви Айлеид в графстве Эссекс в начале 1960-х годов. К 1974 г. в эксплуатации находилось семь главных линий по перевозке сжиженных газов: из Алжира в Великобританию, из Гавра в Фос во Франции, из Ливии в Италию и Испанию, с Аляски в Японию и из Брунея в Японию. В настоящее время эксплуатируется почти 100 судов по перевозке сжиженного газа. Ряд из них имеет регистровую вместимость более 80 ООО т. Крупнейшее судно такого рода (1982 г.) — Hoegh Gaudria, регистровой вместимостью 95 863 т, было построено в 1977 г. Известны предложения по использованию трубопроводов, например из Алжира в Европу, для сокращения флота для перевозки газа на ближайшие годы.

Опыт прошедших лет показал, что лучшим способом перевозки природного газа, который сжиживают замораживанием или повышением давления, является снижение температуры до —165 °С. В условиях чрезвычайно низких температур особо важной является изоляция между резервуаром и корпусом судна. Изоляцию устраивают из полистирола. Резервуары изготавливают шарообразной формы, из стали с 9-процентиой добавкой никеля или алюминия. Резервуары могут быть двустенными: тогда внутренняя стенка гибкая гофрированная из нержавеющей стали. Третий тип (многорезервуарное судно) состоит из большого числа малых вертикальных цилиндров. Это безопаснее для судна (только поврежденный цилиндр вытечет) и упрощает проблемы изоляции. На каждом судне размещают от четырех до восьми резервуаров. Если это возможно, резервуары делают прямоугольными, чтобы упростить калибровку содержимого, но форму резервуаров в продольном направлении принимают соответственно форме судна. Трудности возникают при перекачке сжиженного газа с берега на судно в начале рейса и с судна на берег в конце его. Простая перекачка насосами вызывает тепловую утечку и последующее испарение. В результате уменьшается объем доставленного газа, который, к тому же, вновь необходимо сжижать, или даже может произойти возгорание.

Суда для перевозки продуктов переработки нефти и сжиженных нефтяных газов
В отличие от сырой нефти продукты переработки нефти обычно перевозят при нормальной температуре, а сжижение достигается повышенным давлением, если они газообразные при нормальной температуре. Их обычно перевозят не в таких огромных количествах, как сжиженные природные газы, а суда для перевозки этих грузов могут быть небольшими по размерам. Они могут перевозить несколько разных продуктов для различных потребителей.

Рассматриваемые суда используют для перевозки сжиженных нефтяных газов, обычно пропана и бутана. Метанол, или метиловый спирт, получаемый из природного газа и допускающий перевозку при нормальных температурах, доставляют в таких судах, а не в газовозах. Суда для перевозки продуктов переработки нефти грузоподъемностью редко больше 26 тыс. т. Большинство их относится к классу 1000—5000 т, но в эксплуатации есть суда грузоподъемностью 60 тыс. т и более.

Суда на подводных крыльях
Такие суда снабжены подводными крыльями, которые действуют подобно крыльям самолетов, т. е. подъемная сила создается за счет избыточного давления снизу. (Крылья на гоночных автомобилях действуют наоборот. Их форма создает давление, направленное вниз, так что к автомобилю приложена сила, непрерывно прижимающая его к поверхности дороги.) Наверное, наилучшей иллюстрацией этого эффекта могут быть водные лыжи. Они начинают свое движение в погруженном состоянии. По мере роста скорости движения буксира лыжи занимают наклонное положение и создаваемое стремительно движущейся водой давление выталкивает их из воды, поддерживая лыжника. Когда судно на подводных крыльях неподвижно или движется с небольшой скоростью, оно, находится на плаву, подобно обычным судам. По мере роста скорости давление под наклонными к горизонту крыльями выталкивает их на поверхность, полностью поднимая корпус судна из воды. Это снижает сопротивление и позволяет повысить скорость движения. Волна от судна на подводных крыльях намного меньше, чем от обычных судов. Это полезно на реках и других ограниченных водоемах, где под угрозой волн, вызванных движением быстроходных судов, находятся берега и различные сооружения.

Суда на воздушной подушке
Принцип судна на воздушной подушке выдвинул Кристофер Кокерель в 1954 г. Этот принцип может быть продемонстрирован с помощью двух жестяных банок из-под кофе, расположенных не вплотную. Через зазор между ними с помощью обычного промышленного пылесоса продувается воздух. В результате создается подъемная сила. После 1954 г. в результате многочисленных экспериментов и с большой помощью Национальной корпорации исследований и развития был разработан ряд типов судов на воздушной подушке и проработаны способы их использования, особенно для доставки грузов.

В то время как обычное судно на воздушной подушке покорило мир, преодолев весь африканский континент от океана до океана и южно-американские джунгли с их могучими реками, наиболее трудные испытания на долю этих судов несомненно выпали в процессе эксплуатации на линии между Великобританией и Францией через пролив Ла-Манш, Суда обслуживают линию 364 дня в году при любых погодных условиях, в том числе самых жестоких.

Судно на воздушной подушке использует воздух, нагнетаемый мощным двигателем в пространство внутри оболочки. Например, каждая газовая турбина Proteus имеет мощность 4250 л. с. при частоте вращения электродвигателя 12 000 об/мин. Таким образом, судно представляет собой воздушное, а не морское судно, поскольку его конструкция основана на подъемной силе плота, и, если оболочка опадает, оно будет двигаться со скоростью около 6 узлов. В случае парения на воздушной подушке скорость судна составляет около 70 узлов независимо от того, над водной или над земной поверхностью оно движется. При необходимости судно может преодолевать короткие участки болот и песчаных дюн. Вариант судна на воздушной подушке типа SRN4, эксплуатируемый в районе Дувра, может преодолевать волны до 4 м высотой и имеет вместимость 424 пассажира и 55 автомобилей. Одна американская фирма разработала 2000-тонное судно "Surface Effects Ship", оболочка которого изготовлена компанией British Hovercraft. Оно в 10 раз больше паромов, эксплуатируемых в районе Дувра.