Cуда река-море плавания на онлайн конференции «Философия проектирования судов»

Философия создания судов река-море плавания в выступлениях Геннадия Егорова, Юрия Исупова, Дениса Самсикова, Андрея Батина, Игоря Ганина, Алексея Таразанова, Сергея Прусикова, Софьи Каткововой, Александра Судеревского, Игоря Ивашина и Сергея Преснова на он-лайн конференции, организованной ИАА "ПортНьюс" и Морским Инженерным Бюро, посвященная научным и практическим проблемам проектирования, строительства, модернизации и эксплуатации судов, подготовки технических кадров отрасли под названием «Философия проектирования судов».

В работе третьего дня конференции приняли участие 134 специалиста и студента, в том числе представители шести отраслевых вузов: Санкт-Петербургского государственного морского технического университета («Корабелка», Санкт-Петербург), ГУМРФ им. адмирала С.О. Макарова (Санкт-Петербург), МГУ имени адмирала Г.И. Невельского (Владивосток), Российского университета транспорта - РУТ (МИИТ), Москва, Волжского государственного университета водного транспорта (Нижний Новгород), Сибирского государственного университета водного транспорта (Новосибирск).

Спикеры по теме «Философия проектирования судов река-море плавания»:

• Егоров Геннадий Вячеславович, генеральный директор Морского Инженерного Бюро, д.т.н., профессор.
• Исупов Юрий Иванович, эксперт, экс вице-президент крупной судоходной компании.
• Самсиков Денис Евгеньевич, директор по работе с судостроительными и судоремонтными предприятиями АО «Волжское пароходство».
• Батин Андрей Викторович, генеральный директор судоходной компании Shipmar.
•  Ганин Игорь Александров, генеральный директор судоходной компании «Прайм Шиппинг»
• Таразанов Алексей Петрович, глава судоходной компании Marlin Shipmanagement.
• Прусиков Сергей Викторович, генеральный директор судоходной компании Метшип.
• Каткова Софья Викторовна, руководитель проектов проектной компания «Морстройтехнология».
• Судеревский Александр Федорович, заместитель генерального директора по проектированию АО «ЦНИИМФ».
• Ивашин Игорь Вениаминович, заместитель директора департамента по работе с клиентами ПАО «Государственная транспортная лизинговая компания».
• Преснов Сергей Вячеславович, эксперт, кандидат технических наук.

Из выступления профессора Геннадия Егорова, генерального директора Морского Инженерного Бюро:

О река – море плавания и речных судах. В действительности есть очень простой признак: если судно зимой становится на отстой - это речное судно, если судно не становится на отстой, то это судно смешанного река-море плавания или морское судно.

О коастерах. Сейчас в мире под этим классом понимают суда относительно небольшого дедвейта в масштабе морского флота, а именно 10 000 тонн и меньше. Грузовых судов, которые нас интересуют, дедвейтом 5000 тонн и меньше сейчас около 22 000 единиц. Судов дедвейтом от 5 000 до 10 000 тонн около 6000 единиц. Понятно, что вы скажете, что это же не река-море … ничего подобного: RSD59 - 8000 тонн и RST27 - 8000 тонн дедвейта. Соответственно, они уже идут в этом диапазоне дедвейтов.

Итак, вот сегодня есть новое поколение судов, которые мы называем смешанного река-море плавания, хотя это не так, как правило, у них второй морской ограниченный район плавания. Картина вот такая - RST27 пришли на смену Волгонефтей, RSD59 и RSD49 должны менять Волго-Доны. Нефтерудовозы меняются комбинированными RST54. Как видите, везде есть общий признак у этих судов. Это то, что они обладают достаточно странными для классики сверхполными обводами.

Современный этап развития судов смешанного река-море плавания начался в девяностые годы и начался он с того, что массово суда, которые относились по неформальной классификации к  речным, пошли зимой в море. Для того, чтобы обеспечить соответствующие решения - конвенционные, прочностные, по остойчивости, по надводному борту и так далее, была проведена масса работ по выводу этих судов в морскую эксплуатацию. Это как раз и был тот толчок, который в итоге привел к появлению сегодняшних новых судов смешанного река-море плавания.

Наши судовладельцы любят суда типа «Волго-Дон макс» и типа «Омские». Это не случайно. Определяется чисто экономическими причинами («максы» могут брать с реки максимальное количество груза, а «Омские» 3000 тонн при осадке 3,2 м, что позволяет работать даже тогда, когда наблюдается маловодье).

Основной метод обеспечения прочности в то время был за счет применения накладных полос (практически на всю длину грузовой зоны), которые увеличивали стандарт прочности и позволяли работать этим судам в море. Этот способ был самым простым, который тогда широко использовался.

Однако нам стало понятно, что наиболее эффективным способом решения проблемы общей прочности/грузоподъемности является увеличение высоты поперечного сечения. Вот пример доведения судна типа «Волжский» по требованиям для работы в море: третий, который тогда запустило Морское Инженерное Бюро - поднятие продольного комингса. Такое решение требует меньше металлоемкости, то есть увеличение высоты сечения приводит к более эффективному решению с точки зрения повышения стандарта прочности по сравнению с полосами. И это идея - увеличения высоты сечения и легла в основу всего нового флота судов река-море плавания.

Это, по сути, элементарно, но с учетом других решений дало грандиозный эффект.

Конечно бесконечно «сидеть» на старых судах невозможно. Пример наших исследований, которые показывают ресурс классического судна советского типа река-море плавания типа «Волгонефть» в море… ресурс снижается до 10 лет. Это и происходит и происходило явным образом, и все наши судовладельцы хорошо знают, что суда старого типа достаточно быстро изнашиваются в море. Это не значит, что они все сразу будут списаны, нет, альтернатива списанию - массовые ремонты.

Поэтому и запустился процесс нового судостроения.

У нас есть традиционные вопросы клиентов - можно ли построить с флагом России, но с другими классами. Построить можно, но, как правило, это приводит к утяжелению корпуса. Именно поэтому подавляющее большинство судов смешанного река-море плавание для отечественных заказчиков строится с классами РС или РРР.

Определяющими параметрами для судов ограниченного морского и смешанного река-море плавания являются путевые ограничения. Плюс конечно коммерция, потому что у каждого клиента свои представления о грузовой базе и свои представления о партионности грузов.

В первом десятилетии XXI века заказчики выбирали разные размеры судов, я возвращаюсь к нашей классификации - Азов Максы, Волго-Дон Максы, Азовские пятитысячники, Азовские трехтысячники, суда взамен Волго-Балтов и Сормовских, такое разнообразие было возможно только на хорошем рынке. А когда был хороший рынок, тогда каждому классу грузовых судов находилась своя ниша и своя тема и в тот момент «расцвели все цветы», заметьте, практически все эти типы (судов) строились. Сейчас ситуация кардинально изменилась. Рынок стал очень тяжёлым и начал играть фактор масштаба, то есть суда большей грузоподъемности стали лучше зарабатывать, чем суда меньшей грузоподъемности и это вполне объяснимо (на таком «низком» рынке).

Об удлинениях судов. Поэтому эти самые, в принципе, очень хорошие суда, а именно «Каспиан экспрессы» проекта 003RSD04 и «Карелии» проекта 005RSD03 наши заказчики начали удлинять. Обратите внимание –  по нашему проекту для 003RSD04 было добавлено 24 м длины, что обеспечило увеличение дедвейта на 1200 тонн на максимальной осадке, а в реке плюс 1000 тонн. Я думаю, что это очень красивое решение, с учетом того, что скорость в принципе почти не поменялось. Судно перевозит больше груза, судно большего размера (по длине, конечно), но при этом тратит топлива, примерно столько же, сколько и раньше. Это вполне ясный ответ на то, как влияет размер судна на экономику.

Потому что есть общие принципы, а есть решения другого уровня, которые влияют на отдельные моменты. Опять же, когда говорят, что мы с Юрием Исуповым совершили страшный грех и «подсадили» отечественное судостроение на полноповоротные винто-рулевые колонки. Так вот, Северо-Западное пароходство на RSD49 вполне обошлось обычной пропульсией. Так что в действительности все это - решение клиента – «на вкус и цвет товарищей нет».

Я сталкиваюсь с публикациями под названием оптимизация металлоемкости судов смешанного река-море плавания. А при этом в действительности, если правильно считать конструкцию корпуса судна, то оптимизации нет, а есть выполнение требований правил и рациональный алгоритм получения толщин и размеров балок. То есть, если вы правильно проектируете, вы получаете одно-единственное решение, всё остальное будет неправильным.

Когда мы работали в конце 90-х с существующим флотом, мы сталкивались с самыми разнообразными проявлениями воздействий окружающего пространства, то есть деформациями, трещинами, истираниями, посадками на мель. Соответственно, что такое воздействие грунта, грейфера, шлюза на судно мы достаточно ясно и четко представляли и это позволило сформировать наши представления о том, какие должны быть безопасные толщины. Последствия всего, что вы сейчас видите - есть последствия применения принципа «9 мм». В итоге все наши расчеты показали, что нам нужно иметь построечную толщину наружного контура и большинства судовых конструкций из стали толщиной 9 мм.

Рациональный алгоритм проектирования корпуса судна смешанного плавания. Высота сечения в целом должна быть такой, при которой все связи должны иметь минимальные толщины, а та часть связей, которая в итоге является определяющей с точки зрения общей прочности, например, это, как правило, верхний связь – это тронк, это комингс, они должны иметь такую площадь, которая бы позволила обеспечить общую продольную прочность. Поэтому ещё раз говорю, это не оптимизация, это рационализация конструкции, которая дает минимальную металлоемкость.

Когда начинается обсуждение новых проектов, наши коллеги практически всегда начинают с поиска оптимальных обводов: а вдруг где-то, что-то есть такое, что до них никто не заметил? В действительности такие исследования были проведены, причем по всем аспектам.

Применение CFD моделирования вполне разумно и экономит средства и, главное, время по сравнению с испытаниями модели в бассейне.

Для «Волго-Дон макса» наиболее рациональным оказался (как, собственно говоря, это и можно было предположить) вариант с двумя винтами фиксированного шага в насадках. Два винта фиксированного шага без насадок давали по сравнению с первым вариантом увеличение затрат на топливо на 6%. Винт регулируемого шага без насадки давал плюсом почти 9%. Винт регулируемого шага в насадке давал плюсом 5%. Я понимаю, что коллеги, те, которые сталкиваются с морскими судами, удивятся, а как это может быть один винт регулируемого шага хуже, чем два винта. Ведь известно, что у него будет лучше взаимодействие с корпусом. Да действительно будет, но при наличии одной «детальки», о который «классики» забывают – при наличии достаточной осадки.

Какие делать носовые обводы. Если вы обратите внимание на Армадовские обводы, на «Армадах» был небольшой бульб, потом на наших промежуточных (по времени) проектах 007RSD07 и RSD12 использовались цилиндрические носовые обводы, на RST25 был применена «ложкообразная» носовая оконечность (как на «Волгонефтях») с наклонным форштевенем, а вот на RST27-х бульб снова появился и, соответственно, была длительная дискуссия о том, как делать обводы носовой оконечности.

Исследования, которые были проведены 12 лет назад. Варианта, как всегда, было 3. Первый. Классический наклонный форштевень, например, как на старых советских судах, а у нас всё ещё очень любят поговорить о классике, о том, как это красиво. Второй. Это, конечно, бульб. Третий. Цилиндр ближе к обводам а-ля морские супертанкера. Результат - нужно либо делать бульб, либо делать цилиндр.

Далее, мы попытались спроектировать обводы, имеющие коэффициент общей полноты больше, чем на «Армадах», то есть больше, чем 0,90. Александр Егоров определил оптимальный коэффициент общей полноты судна с позиций экономики, исследуя вполне конкретные модели эксплуатации судов (причем, как самоходных, так и составов) и задавая стоимость топлива. Это были суда с коэффициентом полноты 0,93. Конечно, все эти исследования были для Волго-Дон Максов, для 140-метровых судов с соответствующим соотношением длины к ширине. Сегодня мы четко видим, что эти обводы себя полностью оправдали, мы проводили натурные мореходные испытания и испытания в ледовых условиях.

Одним из выигрышных моментов «Каспиан Экспрессов» проекта 003RSD04 был длинный 60 метровый трюм, который позволял грузить самые различные проектные грузы. Это было очень важный фактор, который категорически влиял на реальные доходы, получаемые судовладельцем.

Это «сподвигло» наших коллег к дальнейшему движению вперед, а именно чтобы соединить две возможности - Волго-Дон Макса, именно, как Макса, у которых максимально возможные габариты с возможностью перевозки негабаритных грузов в длинном трюме. Результат - появился RSD49-й проект типа «Нева-Лидер» с 52 метровым трюмом. Это был первый шаг в этом движении. Следующий шаг был более простой – соединить новые «сверхполные» обводы тоже с длинным трюмом - так появился RSD59-й типа «Пола», у которого трюм стал уже почти 80 метров.

Вот, в результате всего этого 20 апреля 2018 года был спущен первый «сверхполный» сухогруз проекта RSD59 река-море плавания типа «Пола Макария». Опять же, условно говоря, я называю его река-море плавания, хотя это судно морского ограниченного второго района. Я на это обращаю внимание - это было очень недавно. Сравним, например, RSD59-й и 006RSD05 типа «Гейдар Алиев», а именно с 006RSD05 начинались сухогрузные Волго-Дон Максы нового поколения. На максимальной осадке у RSD59 плюс 1211 тонн, при осадке 4,20 м (такая характеристическая осадка под азовские порты) плюс 900 тонн, при осадке 3,80 м в реке в Ростове плюс 820 тонн, при осадке 3,6 м в реке плюс 784 тонн.

Какие дальнейшие возможности развития? По поводу рационализации конструкции корпуса «выжато» всё. Поэтому пути развития простые - это добавочные возможности.

Вот одна из добавочных возможностей - подъемные рубки с ними, как я вам уже говорил - можно увеличивать палубный груз и контейнерную вместимость.

Вторая тема - это добавление барж приставок. Ничего нового в этом вообще нет. Вот пример такого составного судна на Рейне - сухогруз, который толкает баржу, такие же решения по Днепру, когда сухогруз толкает баржу и такие же решения на Лене. Наша идея достаточно понятна, когда вот RSD59 толкает соответствующую баржу, то в реки это будет уже не 5000 тонн грузоподъемности, а 10000 тонн. Соответственно требуется новая логистическая схема, при которой по Волге такой состав идёт вместе, по ВДСК идёт раздельно и соответственно необходимо будет иметь толкач на входе в ВДСК. В порту Азов сухогруз снова принимает эту баржу и на перевалку идёт вместе.

Третья тема - это варьирование трюмов и люковых закрытий.

Наконец четвертая, самая главная тема -  это смена материалов. В массе порожнем сухогрузного судна заметную роль играют люковые закрытия. Если попытаться сделать их из композитного материала или из алюминиевого сплава, то можно добиться снижения массы судна примерно на 100 тонн. Соответственно увеличить дедвейт на те же 100 тонн.

Существует два типа судов, которые мало списываются - это Волго-Дон Максы советского типа – Волго-Доны, Волжские и Волгонефти и суда типа Омские.

С чем это связано? Сколько можно делать суда одного размера, мы всё время сидит в одном сегменте бизнеса. Получается мы всех как бы, загоняем в «одно стойло». Беда то в том, что есть же еще более свободный рынок, есть не только массовые перевозки, есть ещё «трёшки» (так называемая 3000 тонная партия) и вот тут как раз и возникла та мысль, которая мучила меня уже не первый год. Ещё раз говорю востребованные Максы, то есть Волго-Дон Максы и востребованы «трёшки», но «трёшки» при малой осадке. Не Волго-Балты и Сормовские с Амурами, которые берут «трёшку» при 3,6 м, соответственно, как только глубина падает они уже трёшку, не берут.

Необходимы параметры нового типа и вот эти вот параметры были реализованы в проекте RSD34.

А что это за параметры другого типа? Это суда типа взамен Омских, которые позволяют перевозить грузы на осадках от 3,2 м до 4,10 м и при этом они как «омские» при 3,2 м гарантированно брать на борт 3000 тонн груза.

Комментарий Юрия Исупова. Конечно, стереотип нашего мышления он остается - чтобы «взять побольше и перевести подальше», чтобы заработать, наверное, побольше денег и здесь я думаю эту составляющую никак не убрать. Но всё-таки то, что мы много рассуждали на эту тему, что есть партии груза трехтысячные и в этом тоже есть смысл и востребованность таких судов, я думаю, что она будет довольна высока, и в ближайшее время, судя по рынку такие суда будут востребованы.

Комментарий Андрея Батина

Моё мнение такое - учитывая перспективы выбытия стареющего флота я предвижу, что конечно, старые суда, трехтысячники будут выбывать быстрее, чем старые пятитысячники. При этом спрос на партии 3000 тонн, которые будут перевозиться из речных портов Российской Федерации бассейна реки Волги, Дона, Камы всё равно будет.

Судно проекта RSD34 интересно тем, что в реке оно обеспечивает экономические характеристики в плане эксплуатационных расходов соответствующие старым судам, которые мы сейчас эксплуатируем, проекты Омский, Волго-Балт, Сормовский.
Да, это достойная замена.

А в межнавигационный период, зимой, за счет того, что судно может работать с грузоподъемностью 5000 тонн, оно также будет давать неплохие экономические результаты в результате свой эксплуатации.

Что касается главных двигателей - мощность тоже выбрана и достаточно оптимальна, и я полагаю, что у такого судна расход топлива должен быть порядка 3 тонн в сутки, не более.

Конечно, можно бесконечно строить суда Волго-Дон Максы и грузы для них будут, но всё равно заказчики, которым требуется суда грузоподъемностью 3000 тонн они все равно останутся и никуда не денутся. Не каждая партия товара может быть продана, не каждый покупатель может купить партию товара в 5000, 6000 тонн.

Соответственно, разнообразие судов разной грузоподъемности и вместимости должно сохраняться.

Я начинал работать в начале двухтысячных. Тогда объемы перевозок из речных портов на Волге были колоссальными, мы практически летом никогда не грузились ни в Ростове не в Азове.

Грузов было много. Сейчас, к сожалению, в настоящее время мы подошли к тому, что отгрузки экспортных грузов из речных портов сократились только из-за того, что нет предложения тоннажа.

Некоторые грузовладельцы отказываются от этого, потому что сталкиваются с такой проблемой, что они могут продать товар, а потом в итоге может оказаться, что они не найдут тоннаж для вывоза.

Я думаю, если у нас появится такой новый тоннаж на рынке, то и спрос на перевозки летом из речных портов значительно возрастет, потому что это на самом деле это дешевле и проще - груз в пути меньше испытывает стресс, связанный с перегрузкой с перевалкой, с промежуточным хранением и так далее.

Комментарии Алексея Таразанова. Андрей совершенно верно подметил, что возможности трейдеров они сильно ограничены. Далеко не каждый может осилить большую судовую партию в 6000 тонн. И действительно, если будет возможность тоннажа вывозить вот такие трехтысячные партии из речных портов - это сможет хорошо простимулировать работу трейдеров, рынок и внутренние перевозки.

Геннадий Егоров, заключение:

Итак, вот зачем мы сделали RSD34. Обратите внимание, мы сделали сухогрузное судно, которое имеет:

а) гарантированную грузоподъемность 3000 тонн при любых вариантах развития ситуации на реке, то есть это «новый Омский»;
б) при 4,10 м берёт 5000 тонн
в) при этом весит он в два раза меньше RSD59, а мощность у него 2 х 600 кВт, то есть в сумме 1200 кВт (в два раза меньше, чем на RSD59).

В принципе, у него совокупная мощность главных двигателей в два раза меньше чем у Волго-Дон Максов. В два раза легче, в два раза меньше при этом он пятёрка / трёшка.

Мы, собственно говоря, подгоняли под новую классику, то есть мы действительно хотели создать некий аналог именно новый Омский - это не случайное название использовано такое.

Видимо, в этом и есть «фишка». Помните мою фразу на китайском вебинаре - «пусть расцветают все цветы». Да, понятно, что они должны быть в рамках некой экономики, но как бы с точки зрения самого рынка требуется разные суда.

RSD34  - это ещё одна опора на рынке сухогрузных судов смешанного плавания в дополнении к RSD59, это раз и второе - это «трёшка», и третье - это судно, которое подходит для менее крупных компаний с точки зрения строительной стоимости.

Вы не забывайте у нас это большая беда с тем, что «расцветать все цветы» могут, но не у всех цветов корни достаточные для того чтобы расцвести.

Понимаете, кому-то всё-таки нужны суда поменьше, которые они смогут потянуть по финансам, может они подрастут и до Максов, но им нужно суда, которые более дешевые, не то, что они хуже, нет, они просто меньшего размера с меньшей металлоемкостью, меньшей мощностью.

Идея в том, чтобы сделать судно более доступным и дешевым. Да, он должен вписываться в рыночную нишу, но он должен быть дешевле и вот это жизненно важно для средних и малых частных судоходных компаний.