Корабль двойного действия - Double acting ship

MT Темпера, первый танкер двустороннего действия, ломающий лед за кормой

Корабль двойного действия это тип ледокольный корабль спроектирован так, чтобы двигаться вперед по открытой воде и тонкому льду, но разворачиваться и двигаться кормой (назад) в тяжелых ледовых условиях. Таким образом, судно может работать самостоятельно в суровых ледовых условиях без помощи ледокола, но сохраняет лучшие характеристики на открытой воде, чем традиционные ледокольные суда.[1]

Суда двойного действия, перевозящие жидкие грузы, обычно называются двойное действие танкеры. В начале 1990-х Арктический технологический центр Kværner Masa-Yards (MARC) разработала концепцию транспортировки нефти между российской Арктикой и Европой и первый танкер двойного действия, Финский танкер сырой нефти Темпера, был доставлен в 2002 году.[1][2]

История

В начале 1990-х годов исследования, проведенные Kvaerner Masa-Yards, показали, что эффективность судна на открытой воде является таким же важным фактором, как и его способность работать в сложных ледовых условиях при транспортировке нефти из России. Арктический в Европу. Это было связано с тем, что на прямом маршруте 90% времени будет проводиться на открытой воде. Прямая самостоятельная транспортировка на судне, способном плавать как во льдах, так и в открытой воде, также оказалась более экономичной альтернативой по сравнению с перевалка, т. е. использование разных судов для разных участков пути или обычных судов, пользующихся ледокольной помощью.[1]

Хотя ледокольные грузовые суда строились в прошлом, их формы корпуса всегда были компромиссом между характеристиками на открытой воде и ледокольной способностью. Хороший ледокольный нос, предназначенный для разрушения льда за счет его изгиба под тяжестью судна, имеет очень плохие характеристики открытой воды и подвергается воздействию хлопанье в ненастную погоду. Однако гидродинамически эффективная луковичная носовая часть значительно увеличивает ледовое сопротивление, что делает его непригодным для ледоколов.[3][4] В результате общая эффективность ледокольных судов на 20–40% меньше, чем у хороших судов открытого плавания аналогичных размеров, в основном из-за формы носа.[1]

В конце 1800-х годов капитаны, управляющие судами в скованных льдом водах, обнаружили, что иногда легче пробить лед, спустив свои суда на корму.[3] Хотя в то время это не было известно, это было связано с тем, что обращенные вперед гребные винты создавали поток смазывающей воды, который снижал сопротивление льда за счет уменьшения трения между корпусом корабля и льдом.[5] Однако, поскольку управляемость корабля значительно снижается при движении за кормой, это нельзя рассматривать как основной режим работы. Эти результаты привели к применению носовых гребных винтов на старых ледоколах, работающих в Великие озера и Балтийское море, но в более суровых ледовых условиях Арктики их нельзя было использовать, потому что риск повреждения носовых винтов многолетними льдинами был слишком велик. Кроме того, обращенные вперед гребные винты имеют очень низкий КПД и значительно увеличивают сопротивление открытой воде судна, что делает их непригодными для торговых судов.[1][3]

Развитие

Из-за ограничений традиционных силовых установок, концепция корабля двойного действия серьезно не рассматривалась до тех пор, пока не были разработаны электрические гондольные двигательные установки, сочетающие в себе преимущества двигателя. дизель-электрический силовой агрегат, уже широко применяемые на ледоколах, с отличной маневренностью азимутальные двигатели.[1] Первоначально разработан в результате сотрудничества международной корпорации по производству электрического оборудования. ABB Group и финский судостроитель Маса-Ярдс в конце 1980-х годов новый двигательный агрегат стал известен как Азипод (а чемодан «азимутального подруливающего устройства» и «двигательной установки с гондолой»), который сегодня является товарным знаком ABB Group.[6]

Превосходство электрической гондольной двигательной установки на ледокольных судах, особенно при движении за кормой, было доказано, когда первая силовая установка была установлена ​​на судне технического обслуживания фарватера. Сейли, принадлежащий Финская морская администрация, в 1990 году. До переоборудования судно вообще не могло ломать лед за кормой, но после замены гребного винта и руля направления на установку Azipod мощностью 1,5 МВт он мог двигаться за кормой по ровному льду толщиной 0,6 метра (2 фута). Судно также легко управлялось при движении кормой по льду. Когда танкеры-продуктовозы Уикку и Лунни были переоборудованы в двигательную установку Azipod в 1993 и 1994 годах, соответственно, результатом стало аналогичное повышение маневренности и ледокольной способности. Несмотря на то, что изначально корабли проектировались с учетом ледокольных возможностей, после переоборудования ледовое сопротивление в ровном льду при движении за кормой составляло 40% от сопротивления при ломке льда впереди, несмотря на то, что суда были оснащены ледокольной носовой частью и не были предназначены для разрушения льда за кормой.[1][3]

Модельные испытания, проведенные MARC в 1994 году, показали, что корабль двойного действия, оснащенный Азипод пропульсивная установка могла прорваться ледяные гряды в непрерывном движении, а не в таране, как у обычных ледоколов. Он также требовал меньшей мощности для работы в ровном льду, чем традиционные конструкции, что приводило к снижению сопротивления обледенения на 40–50% из-за смазывающего эффекта потока воды, создаваемого гребным винтом, более открытой конструкции кормы и возможности гребных винтов измельчать (раздавливать) лед. лед.[3] Ледокольная способность ледокола, оборудованного Azipod, работающего на корме в ровном льду, также оказалась лучше традиционных ледоколов независимо от конструкции силовой установки.[1]

Суда двойного действия

Ледоколы и другие специальные суда

Первое ледокольное судно двойного действия, речной ледокол с оборудованием Azipod. Рётельштейн, было сдано в 1995 году. Судно предназначалось для разрушения ледяных гряд глубже, чем у судна. проект при движении кормой.[1] Затем последовал ледокольный суда снабжения платформ Арктикаборг и Антарктикаборг, поставленные в 1998 году, это были первые суда, которые полностью использовали концепцию корабля двойного действия, имея носовую часть, предназначенную для работы на открытой воде и в условиях слабого льда. Суда были спроектированы таким образом, чтобы при движении кормой они могли ломать ровный лед толщиной до одного метра и с помощью двух установок Azipod преодолевать ледяные гряды, находящиеся в Каспийское море иногда доходят до морское дно.[5]

В Норвежская береговая охрана эксплуатирует патрульное судно двойного действия КВ Свальбард, построенный в 2002 году и оснащенный двумя силовыми установками Azipod мощностью 5 МВт. 9 июля 2007 г. Канадская радиовещательная корпорация сообщили, что Канадский премьер-министр Стивен Харпер объявил, что Канада будет строить от шести до восьми патрульных судов на основе Свальбард. Однако с момента анонса конструкция перешла от корабля двойного действия, оснащенного Azipod, к более традиционной версии с приводом от вала.[7][8]

Ледокольное судно снабжения и дежурства СКФ Сахалин, поставлена ​​в 2005 году как ДВМП Сахалин, был первым крупномасштабным ледоколом двойного действия. Судно длиной 99 метров (325 футов) с двумя приводами по 6.5 Силовые установки Azipod MW предназначены для разрушения ровного льда толщиной до 1,5 метров (5 футов) и 20-метровых (66 футов) ледяных гряд с 4-метровым (13 футов) сплошным слоем.[9] С тех пор за ней последовали шесть судов с одинаковой формой корпуса, построенных на той же верфи для морских операций на море. Охотское море: суда снабжения платформ Витус Беринг в 2012, Алексей Чириков в 2013 году и Геннадий Невельской в 2017 г., а резервные суда Степан Макаров, Федор Ушаков, и Михаил Лазарев в 2017 году. Владелец этих судов, Совкомфлот, также эксплуатирует три ледокольных судна снабжения платформ, несколько отличающихся по конструкции, способных ломать лед в кормовом направлении. Корабли 2006 года постройки, СКФ Индевор, СКФ Предприятие и СКФ выносливость, приводятся в движение двумя 7 МВт Z-привод подруливающие устройства и способные ломать однолетний лед толщиной до 1,5 метров (5 футов), а также многолетние гряды толщиной 4 метра (13 футов).[10]

3500-тонный Береговая охрана США многоцелевой ледокол и буй-тендер USCGC Mackinaw, поставленный в 2005 году, также включает в себя некоторые особенности, типичные для ледоколов двойного действия, такие как гондольные двигательные установки и возможность ледокольного движения на корме.[11]

25 Линейный дизель-электрический ледокол МВт по заказу Росморпорт от Балтийский завод под названием проекта ЛК-25, Виктор Черномырдин, будет способен непрерывно двигаться как впереди, так и за кормой в компактном ледяном поле толщиной до 2 метров (6,6 футов) со снежным покровом 20 см (7,9 дюйма) со скоростью 2 узла (3,7 км / ч; 2,3 мили в час). Гибридная силовая установка нового ледокола является дальнейшим развитием традиционной концепции двойного действия и будет состоять из двух 7,5 MW ABB Azipod и стационарный 10 Вал средней линии MW. Строительство нового полярного ледокола началось в 2013 году, и ожидается, что он будет введен в эксплуатацию на Северном морском пути в 2018 году.[12][13][14]

Газпром нефть заказал два 22 Ледоколы МВт, Александр Санников и Андрей Вилькицкий, от Выборгский ССЗ. Строящиеся суда, которые должны быть сданы в 2017 году, представляют собой дальнейшее развитие финского ледокола. Полярная звезда с возможностью ломать лед длиной 2 метра (7 футов) как впереди, так и сзади.[15]

Новый китайский полярный исследовательское судно, строящийся в настоящее время, будет использовать концепцию двойного действия. В Полярный класс 3 Судно, оснащенное двумя азимутальными подруливающими устройствами, сможет ломать ровный лед толщиной 1,5 метра (5 футов) и снежный покров 20 сантиметров (8 дюймов).[16][17]

Грузовые суда

Танкеры

Мастера, один из первых танкеров двустороннего действия.

В 2001 Fortum заказал два 106,000DWT двойное действие Афрамакс танкеры из Sumitomo Heavy Industries ООО, Япония, чтобы заменить старые танкеры компании, которые из-за их более низкой ледовый класс, имели ограничения движения в худшую часть зимы и не могли доставить свой груз на нефтеперерабатывающие заводы в Порвоо и Наантали потому что им не была оказана ледокольная проводка. Когда это произошло, нефть пришлось транспортировать на более мелкие суда более высокого ледового класса на краю льда - практика, которая была неэкономичной и опасной. Новые суда оснащены одним тяговым блоком Azipod мощностью 16 МВт и имеют наивысшую Финско-шведский ледовый класс, 1А Супер. Они предназначены для самостоятельного плавания и ледокольного плавания в Балтийский ледовые условия с возможностью работы также в Печорское море. Корабли работают по принципу двойного действия с выпуклой носовой частью для работы на открытой воде и кормой, разработанной с учетом ледокольных характеристик.[1] Первый танкер двойного действия, Темпера, был доставлен в 2002 году, и его родственный корабль, Мастера, в 2003 году.[2] Ледокольные возможности судов оказались выше, чем у других судов - в челночных перевозках между Приморск, Россия На финских НПЗ танкеры не нуждались в ледокольной проводке и даже выполняли роль ледоколов для других торговых судов.[18] Суда могут ломать ровный лед толщиной до 1 метра (3,3 фута) на скорости 3 узла (5,6 км / ч; 3,5 мили в час) при движении за кормой.[19]

В Шведский транспортная компания Донсётанк управляет четырьмя небольшими танкерами-продуктовозами, которые компания называет судами двойного действия. Просперо и Братан Синсеро 18 119DWT танкеры-продуктовозы постройки 2000 и 2002 гг., соответственно, оборудованные одним Сименс Шоттель азимутальное подруливающее устройство каждый. Evinco и Excello немного больше - 19 999DWT. Evinco, построенный в 2005 году, оборудован одним агрегатом Schottel и 2008 года постройки. Excello с двумя меньшими блоками Azipod.[20]

В 2007 году Российская государственная судоходная компания Совкомфлот заказал три 70,000DWT Арктические танкеры-челноки двойного действия от Samsung Heavy Industries, Южная Корея, для транспортировки нефти из Варандей нефтяной терминал и два корабля аналогичного размера, немного отличающиеся по конструкции от Адмиралтейская верфь в Санкт-Петербург, Россия, для Приразломное месторождение. Первый корабль, Василий Диньков, был доставлен в 2007 году, и два его родственных корабля, Капитан Гоцкий и Тимофей Гуженко в 2008 и 2009 годах соответственно.[21] Кирилл Лавров первый танкер двустороннего действия, построенный на российской верфи, сдан в 2009 году и последний из серии, Михаил Ульянов, в 2010.[22][23] Танкеры, оснащенные двумя установками Azipod, способны производить носовую погрузку и автономную работу в ровном льду толщиной до 1,2 метра.[22]

В марте 2010 г. Норильский никель разместила заказ на нефтеналивной танкер ледового класса Arc7, созданный на базе своих арктических грузовых судов двойного действия на Nordic Yards в Висмар. 18 500DWT Судно, получившее название «Nordic AT 19», имеет такие же основные размеры, характеристики и возможности, что и пять ледокольных контейнеровозов компании. Танкер, названный Енисей, доставлен в конце сентября 2011 года.[24][25]

Концепция корабля двойного действия была выбрана в качестве основной транспортной концепции для Ямал СПГ проект.[26] В июле 2013 г. Daewoo Судостроение и морское машиностроение (DSME) выиграла тендер на строительство шестнадцати ледовых классов Arc7. Танкеры СПГ и контракт на первое судно стоимостью 339,3 млрд долларов. выиграл (316,4 миллиона долларов), был подписан в марте 2014 года.[27] Арктические танкеры-газовозы, оснащенные тремя 15 Двигательные установки MW ABB Azipod - крупнейшие ледокольные суда в мире с возможностью самостоятельного ледового плавания в ровном льду толщиной до 2,1 метра (6,9 футов).[28] Первое судно, Кристоф де Маржери, был запущен в январе 2016 года.[29]

В июле 2014 года Samsung Heavy Industries получила заказ на 440 миллионов долларов на три танкера-челнока ледового класса Arc7 для российской судоходной компании «Совкомфлот». В октябре 2014 года был объявлен последующий заказ на строительство еще трех танкеров аналогичной конструкции неназванной европейской судоходной компании по той же цене. Танкеры дедвейтом 42 000 тонн, способные ломать лед толщиной 1,4 метра (4,6 фута). на скорости 3,5 узла (6,5 км / ч; 4,0 мили в час), будет использоваться для транспортировки сырой нефти с Новый Порт нефтяные месторождения в Обская губа в незамерзающий порт Мурманск.[30][31] Первое судно серии, Штурман Альбанов, был запущен в начале 2016 года.[32]

Грузовые

Следующее поколение судов двойного действия появилось, когда российская горнодобывающая компания Норильский никель заказал опытный образец из серии 14500DWT арктические генеральные грузы / контейнеровозы, предназначенные для замены стареющего флота Грузовые суда класса СА-15 которые были построены в Финляндии в 1980-х годах. В отличие от танкеров, судно ледового класса Arc7 было спроектировано так, чтобы иметь отличную ледокольную способность, 2 узла в ровном льду толщиной 1,5 метра как впереди, так и сзади. Корабль, Норильский Никель, был доставлен из Верфь Хиеталахти в 2006 году и превзошли все ожидания во время ледовых испытаний в Енисейский залив.[18] Четыре дополнительных корабля, с возможностью установки пятого, были заказаны в 2007 году на верфях Aker Yards в Германии с поставками во второй половине 2008 года (Мончегорск, Заполярный и Талнах ) и в начале 2009 г. (Надежда ).[33][34] Позднее компания Nordic Yards построила нефтеналивной танкер такой же конструкции.[25]

22 марта 2011 г. Гайамаре, дочерняя компания Meriaura, заказала 115-метровое (377 футов) многоцелевое грузовое судно двойного действия, разработанное специально для сложных проектов, таких как транспортировка Ветряные турбины на морские установки. Новое судно, Мери, был построен STX Финляндия Верфь Турку и доставлен в июне 2012 года. Экологически чистый корабль, предназначенный для работы на биотопливо, также может быть использован при ликвидации разливов нефти - судно может быть оборудовано скиммерами и имеет длину 2700 м.3 резервуаров для восстановленной нефти. Дизель-электрическая силовая установка с двумя Siemens Schottel Z-привод подруливающие устройства и два носовых подруливающих устройства позволяют судну маневрировать и даже вбок на малых скоростях, значительно увеличивая коэффициент извлечения нефти.[35][36]

Смотрите также

  • Косой ледокол - Ледокол, способный ломать лед под углом, чтобы открыть широкий канал

использованная литература

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j Юурмаа, К. и др .: Разработка новых судов двойного действия для ледовых операций. Kvaerner Masa-Yards Arctic Technology, 2001 В архиве 3 марта 2012 г. Wayback Machine и 2002 В архиве 4 сентября 2012 г. Wayback Machine.
  2. ^ а б Мастера / Темпера В архиве 29 сентября 2011 г. Wayback Machine, Neste Oil. Проверено 7 июня 2010 г..
  3. ^ а б c d е Юурмаа, К. и др .: Новая концепция ледокольного танкера для арктики (DAT) В архиве 3 марта 2012 г. Wayback Machine. Kvaerner Masa-Yards Arctic Technology, 1995.
  4. ^ Куяла, П. и Риска, К.: Талвимеренкулку (TKK-AM-13). Кафедра прикладной механики Хельсинкского технологического университета, 2010 г.
  5. ^ а б Aker Arctic Technology Inc.: Ледокольные суда снабжения Arcticaborg и Antarcticaborg В архиве 2011-07-18 на Wayback Machine. Проверено 8 февраля 2010 г..
  6. ^ Хепо-оджа, Ансси; Мяки-Куутти, Виктор (2012). Mekaanisen ja sähköisen propulsiojärjestelmän esittely (PDF). Университет прикладных наук Сатакунта.
  7. ^ «Оттава покупает до 8 арктических патрульных кораблей». CBC. 9 июля 2007 г.. Получено 2007-07-10.
  8. ^ «Арктические патрульные суда одобрены комитетом». CBC. 13 мая 2007 г.. Получено 2007-07-10.
  9. ^ ДВМП Сахалин - Ледокольное судно снабжения и дежурства В архиве 2011-10-09 на Wayback Machine. Акер Финнярдс. Проверено 19 мая 2011 г..
  10. ^ Суда ледокольного снабжения (IBSV) класса E. В архиве 29 июня 2011 г. Wayback Machine Swire Group. Проверено 29 июля 2011 г..
  11. ^ Вилкман, Г. Новые конструкции судов в стадии разработки на верфи Aker[постоянная мертвая ссылка ]. Презентация PowerPoint. Акер Арктика, 2006. Слайд 26.
  12. ^ ABB выиграла заказ на строительство ледокола в российской Арктике на сумму 35 миллионов долларов. 4-traders, 1 октября 2012 г. Проверено 1 октября 2012 г..
  13. ^ ABB поставит двигательные установки для российского ледокола нового поколения. World Maritime News, 1 октября 2012 г. Проверено 1 октября 2012 г..
  14. ^ Новые возможности на шельфе Арктики благодаря новым технологиям. Микко Ниини, Aker Arctic, 4 февраля 2010 г. Проверено 1 октября 2012 г..
  15. ^ Россия инвестирует в арктические ледоколы. IHS Fairplay, 3 февраля 2017 г. Проверено 17 июня 2017 г..
  16. ^ Лаукия, К. и Вейджиа, К. Китайское полярное исследовательское судно В архиве 19 октября 2014 г. Wayback Machine. Семинар Arctic Passion, 2013. Проверено 31 марта 2013 г..
  17. ^ Акер Арктик спроектирует китайский полярный исследовательский ледокол. World Maritime News, 31 июля 2012 г. Проверено 21 сентября 2012 г..
  18. ^ а б Анатолий Горшковский и Йоран Вилькман: «Норильский никель» - прорыв в рентабельном арктическом транспорте В архиве 2007-10-10 на Wayback Machine. Aker Arctic Technology Inc, 2007 г. Проверено 7 июня 2010 г..
  19. ^ Танкеры двойного действия Fortum. ABB. Проверено 3 апреля 2014 г..
  20. ^ Флот В архиве 28 марта 2012 г. Wayback Machine. Rederi AB Donsötank. Проверено 29 июля 2011 г..
  21. ^ Setcorp.ru: Первый в России арктический танкер-челнок "Василий Диньков", 2007-12-19. Проверено 7 июня 2010 г..
  22. ^ а б Setcorp.ru: Кирилл Лавров - новый арктический танкер-челнок спущен на воду в Санкт-Петербурге, 2009-12-27. Проверено 7 июня 2010 г..
  23. ^ Михаил Ульянов В архиве 16 июля 2011 г. Wayback Machine, Совкомфлот флот. Проверено 7 июня 2010 г..
  24. ^ Торговые места. Морской архитектор, январь 2011 г. Проверено 17 октября 2011 г..
  25. ^ а б Танкер Nordic AT 19 покидает Висмар в тестовый рейс В архиве 25 апреля 2012 г. Wayback Machine. Nordic Yards. Проверено 17 октября 2011 г..
  26. ^ В центре внимания - рост - презентация ко Дню корпоративной стратегии. Новатэк, 9 декабря 2011 г. Проверено 1 октября 2012 г..
  27. ^ DSME получила первый заказ на Ямал СПГ В архиве 23 марта 2014 г. Wayback Machine. IHS Maritime 360, 17 марта 2014 г. Проверено 23 марта 2014 г..
  28. ^ СПГ-танкеры DSME для Ямал СПГ. Теплоход, 9 июля 2013 года. Проверено 23 марта 2014 г..
  29. ^ DSME: Запущен СКФ Ямал. LNG World News, 18 января 2016 г. Проверено 4 марта 2016 г..
  30. ^ Подтверждена тройка танкеров-челноков SHI и Совкомфлота В архиве 2014-10-29 на Wayback Machine. IHS Maritime 360, 22 июля 2014 г. Дата обращения 29 октября 2014.
  31. ^ SHI получила заказ на строительство трех арктических танкеров-челноков стоимостью 440 миллионов долларов США. Samsung Heavy Industries, 7 октября 2014 г. Дата обращения 29 октября 2014.
  32. ^ Первый танкер класса Arc7 для круглогодичного вывоза нефти с Нового порта спущен на воду (фото). ПортНьюс, 4 марта 2016 г. Проверено 4 марта 2016 г..
  33. ^ Норильский никель: Публикации В архиве 20 июля 2011 г. Wayback Machine, 2006-07-17. Проверено 7 июня 2010 г..
  34. ^ Норильский никель: Норильский никель завершил создание собственного арктического флота, 2009-02-26. Проверено 7 июня 2010 г..
  35. ^ STX Финляндия Turun telakalle erikoisalustilaus. Meriteollisuus, 2011-03-23. Проверено 2 июля 2011 г..
  36. ^ м / с "Aura II" NB1379 В СТРОИТЕЛЬСТВЕ В архиве 26 февраля 2012 г. Wayback Machine. Мериаура. Проверено 22 марта 2012 г..