Деятельность НТО судостроителей о. Сахалин
и его задачи на следующий период


Василий Николаевич Храмушин,
Сахалинское отделение Российского Научно-технического общества
судостроителей имени Алексея Николаевича Крылова
693008, Южно-Сахалинск, ул. Ленина, 290
Khram(э)mail.ru

Дальний Восток России нуждается в обновлении океанского флота, способного к всепогодной работе на морских коммуникациях и в акваториях освоения морских ресурсов в сложных, штормовых и ледовых условиях. В работе приводится обобщение многолетних поисковых исследований в области непротиворечивого целевого проектирования кораблей, в строгом соответствии с предназначением и условиями эксплуатации судна без потери эффективности в сложных, штормовых и ледовых условиях плавания.
Ключевые слова:
проектирование судов, комплексная оптимизация, мореходные качества, штормовое мореходство.
Scientific-engineering society of shipbuilders on Sakhalin isl. activities, and objectives for future.
Vasily Khramushin, Subdivision of the Krylov’s Shipbuilders Society for studying of ship seakeeping on a heave sea. Russian Far East in need of renewal oceanic fleet, capable of all-weather work on the sea routes and in water areas the development of marine resources in the difficult, storm and ice conditions. This report presents a synthesis of long-term exploratory research in a consistent target design of ships and vessels, at the same engineering solutions in strict accordance with the purpose of future vessel.
Keywords
: ship design, optimization, seaworthiness, storm sailing, wave forces and reactions

Введение

Сахалин и Курильские острова являются наиболее комфортными для России регионами, с богатейшими морскими и природными ресурсами, расположенными в средоточии научно-технических достижений стран Азиатско-Тихоокеанского бассейна. Морские коммуникации Сахалинской области, в совокупности с развитием морской инженерной инфраструктуры, корабельного и морского дела, представляются фундаментом для интеграции Российского Дальнего Востока в активную среду социально-экономических процессов Тихоокеанского региона. Эффективность мореходства достигается с опытом хорошей морской практики авторитетных мореплавателей, знающих навигационные условия и способных создавать специализированный флот параллельно с подготовкой высококлассных морских специалистов всех уровней.

1. Целевое проектирование судов для достижения наивысшей эффективности в штормовых и ледовых условиях дальневосточных морей России

Современные кораблестроительные технологии предопределяют возможности целевого проектирования морских судов, изначально адаптированных к условиям всепогодного мореплавания с наивысшей эффективностью на конкретных каботажных коммуникациях или рыбных промыслах. В проектировании и освоении нового флота востребуется творческое взаимодействие корабелов и мореплавателей, определяющее взаимопроникновение морской практики и корабельных наук на новом уровне математизации морской деятельности.

В международной морской практике такие процессы называются революционными, что верно в плане повсеместного внедрения информационных технологий, прямых вычислительных экспериментов, систем автоматического проектирования и виртуальных тренажеров для отработки навыков маневрирования в сложных, штормовых и ледовых условиях мореплавания. Одновременно становятся востребованными встречные корабельные изыскания, выражающиеся в детальной целевой проработке новых перспективных проектов судов для конкретных географических и навигационных условий. Это означает возможность устранения логических барьеров и разделения знаний между корабельными и морскими науками (Рис. 1, объективно возникшими в начале XX века), что возвращает ответственность мореплавателей за эффективность всего комплекса морских работ, в том числе за оптимальное использование морской техники в течение всего жизненного цикла ее эксплуатации.


Рис.  1.. Проект боевого корабля Германии (слева) и образцы рыболовных судов Норвегии (справа) уже не следуют опасным веяниям технической эстетики, опираясь на исторические достижения корабелов и морских ин6женеров из XIX века, не допускавших в архитектуре красивого корабля ничего лишнего, оставляя задачей целевого проектирования лишь высокую эффективность корабля
 

В морской и корабельной практике целевое проектирование судов может выполняться без изначального соблюдения сертификационных требований, и связывается двумя полярно противоположными принципами в судостроении:

1 – судно с предельно низкой стоимостью строительства, адаптированного для прибытия в один конкретный морской порт по заведомо хорошей погоде, при гарантированном прогнозе отсутствия штормов и других опасных морских явлений на момент перехода;

2 – всепогодное судно, предназначенное для выполнения морских работ с наивысшей эффективностью в любых, в том числе в предельно сложных, штормовых и ледовых условиях эксплуатации.

Во всех кораблестроительных недоработках, так же как и в показанных выше противоположностях, морской конструктивизм сводятся к необходимости успешного решения чисто судоводительских, или боцманских – эксплуатационных задач. В первом варианте это ожидание у моря хорошей погоды для редкого выхода в каботажное плавание и в районы проведения морских работ, а во втором – к самой тщательной и глубокой научной проработке всего комплекса новых сертификационных требований, и – созданию сопутствующих наставлений мореплавателям, гарантирующим успешную эксплуатацию новой морской техники в любых, и в особо тяжелых навигационных условиях в заданном географическом регионе, где имеются должным образом подготовленные для эффективной работы судовые экипажи.

Исследования мореходных и эксплуатационных качеств для действующего флота не менее актуальны и востребованы в обеспечении эффективности морских работ и каботажных коммуникаций, так же как и в планировании технического совершенствования нового флота и морской инфраструктуры в целом. «Морская практика без теории – пагубна; научные лозунги, оторванные от морской практики – бессмысленны». Для мореплавателей целевое проектирование флота означает взаимную увязку навигационных наставлений по эффективному судовождению, учитывающим как новые кораблестроительные решения, так и отвечающих диалогу согласия проектных особенностей судна с естественной динамикой штормового моря, проявляющегося в штормовой устойчивости при непротивлении внешним силовым воздействиям со стороны штормовых волн и ураганного ветра.

О воссоздании эффективного флота России для Тихого океана

В отличие от среднеширотной навигации теплых морей, Дальнему Востоку России требуются узкоспециализированные суда для особых штормовых и ледовых условий плавания, эффективность эксплуатации которых определяется снижением потерь ходового времени на активное штормование или ожидание у моря хорошей погоды. Фактическое отсутствие портов-убежищ определяет главное требование ко всем дальневосточным кораблям и судам: это возможность непрерывного и всепогодного ведения промысловых, спасательных или поисковых операций в открытом море, так как все сахалино-курильские портопункты и рыбацкие порты-ковши дают разрешения на подходы к причалам только в тихую погоду и при отсутствии штормовых предупреждений.

Повышенные требования относятся к образовательному и плавательному цензу экипажей судов, к их опыту морской практики, на который должны опираться ключевые проектные решения для всех классов дальневосточных судов. Всепогодное мореходство означает способность ведения морских работ под ветрами более 30 м/с; с крупными прогрессивными волнами высотой более 10 м и крутизной фронта до 30°, с периодом 6–8 с в Охотском и Японском морях, и до 15 с – в Тихом океане; а также регулярным проявлением стоячих девятых валов с крутизной гребня более 45°.


Рис. 2. Относительно малое океанское судно не нуждается в искусственном уменьшении осадки. Укрытие в надстройках всех промысловых палуб, рыбцехов и даже якорно-швартовных и грузовых устройств для рыбопромысловых судов является важнейшим требованием обеспечения всепогодной работы в открытом море, где леденящие ветра реально угрожаю здоровью экипажа, и, как следствие, могут лишить судно возможности успешного рыболовства в районах Северной Пацифики
 

В основе обсуждаемых в работе проектно-технических решений использован судоводительский опыт активного штормового маневрирования, согласованный со знанием хорошей морской практики палубных работ в сложных, штормовых и ледовых условиях, с поверкой разработок в жестких ограничениях концепции непротиворечивого проектирования всепогодного океанского судна. Патенты и видеоматериалы испытаний опубликованы на корабельном портале: Shipdesign.ru.

2. О Сахалинском экспериментальном полигоне для отработки наставлений мореплавателям и проектных испытаний морских инженерных сооружений в открытом море

Современный уровень вычислительный техники, компактность измерительных средств, доступность и быстрота телеобработки разнородной информации о состоянии и динамике корабля, атмосферы и океана, позволяют вернуться в морском деле к исторически выверенным началам единения теории и практики, возвращая авторитетным мореплавателям возможность непосредственного участия в целевом проектировании флота, и помогая корабельным инженерам оценивать маневренные и эксплуатационные качества перспективных судов в сложных и штормовых условиях «океанского» и прибрежного плавания с использованием опытовых моделей действующих и перспективных проектов судов.

Географические условия южной части о-ва Сахалин, наличие крупных озер и множества морских причалов, ежедневные ветра и волнение в любые сезоны года, определяют наилучшие в России условия для проведения мореходных испытаний телеуправляемых моделей перспективных и действующих кораблей и судов. Сахалинский морской корабельный полигон должен вести экспериментальные исследования в области проектирования перспективного флота повышенной мореходности, включающих отработку эффективных и безопасных методов штормового судовождения для флота действующего. В частности:

– Холмский филиал Морского государственного университета им. Г. И. Невельского – должен вести научно-методическое обеспечение испытаний в соответствии с российскими правилами штурманской службы, одновременно включившись в совершенствование наставлений по штормовому мореходству, апробируя их в академическом курсе подготовки судоводителей к управлению судном в сложных, ледовых и штормовых условиях плавания;

– Сахалинский государственный университет – сможет проводить фундаментальные исследования и поверку технических решений для новых проектов кораблей и судов на основе прямых вычислительных экспериментов в области гидроаэромеханики взаимодействия корабля со штормовым морем, сверяемом с замерами на телеуправляемых моделях в открытом море на морском полигоне.

Рыбопромысловые акватории часто характеризуются малыми глубинами морских банок и шельфовых мелководий, где штормовые опасности усугубляются длинноволновыми колебаниями уровня моря – волнами-убийцами и экстремальными течениями – возникающими в результате трансформации штормовых волн и волн зыби при их активной интерференции, дисперсионным ростом периодов и стратификацией плотности воды вблизи устьев рек и в зонах подъема донных вод с больших глубин. Столь неблагоприятные гидродинамические процессы наблюдаются также в узкостях, в местах якорных стоянок, на рейдах и на подходах к воротам морских портов, где опасности не исключается даже при умеренных ветрах или в случае длинноволновых откликов прибрежья на далекие шторма.

Чрезвычайно опасно мореплавание в штормовых условиях мелководья. Это означает, что каждый проект существующих или перспективных судов должен пройти комплекс мореходных испытаний с телеуправляемыми опытовыми моделями в прибойной зоне на мелководье, с последующим представлением результатов в наставлениях мореплавателям и в алгоритмах авторулевых для ускоренного и безопасного вывода судна на глубокую воду.

Для аварийных режимов плавания, при потере хода или управляемости, на морском полигоне возможно опробование исторического опыта мореплавателей, дающего большой выбор поверенных в морской практике методов пассивного штормования с использованием бизани с гафелем, плавучих якорей, кормовых весел и других штормовых приспособлений.

Эксперименты на Сахалинском морском полигоне должны предотвращать многие опусы современных наставников – судоводителей, реально не бывавших в штормовом море, и потому рекомендующих штормовые маневры, реально угрожающие нежданными проявлениями опаснейшего брочинга (на курсе по волне), или смещением грузов в чрезвычайно резкой качке (при большой начальной остойчивости).

3. Сахалинский морской научно-технический комитет в свете разрешения актуальных проблем единения морских инженерных наук и корабельной практики

Современная хорошая морская практика и постановка морского дела, проектирование судов и кораблестроение, эффективность мореходства и широкий спектр морских работ возможны только в условиях глубокого постижения всех географических факторов и при полной ответственности региональных научно-инженерных школ за оптимальную постановку и эффективную организацию морской деятельности в островном регионе. В целом, это требует наличия современной научной базы и творческого потенциала для развития морской промышленности, основанной на строжайшем контроле уровня морских знаний и наличия опыта хорошей морской практики у всех, без исключения, участников морских работ.

Очень важно отметить, что организация морских работ и техническое оснащение морской инфраструктуры Сахалина и Курильских островов должны строго соответствовать обновляемым положениям прецедентного Международного морского права и требованиям Международной морской организации, в полной мере ратифицированных и принятых к осуществлению в морских портах, территориальных водах, внутреннем море и экономической зоне России.

К сожалению, от предприятий военно-промышленного комплекса России в настоящее время предлагаются никем не признаваемые, и потому ненужные отечественные охранные комплексы, вместо стандартных океанографических приборов (неосвоенных российским приборостроением). Рыболовные суда с иностранными флагами подвергаются неправомерным досмотрам и требованиям портовых властей, отчего прецедентное Международное морское право исключает возможность посещения иностранными судами морских портов на Сахалине и Курильских островах. Попытки иностранных нефтяных филантропов по оснащению ключевых портов Сахалина океанографическим оборудованием для контроля безопасности мореплавания на рейдах и во внутренних гаванях морских портов, – также не находят взаимопонимания у федеральных чиновников при решении столь важных инженерных проблем.

Явная деградация морской грамотности повсеместно подтверждает значимость высказывание адмирала Ивана Алексеевича Шестакова о «недопустимости пустого изобретательства в морском деле», в какие бы наукообразные формы оно не рядилось.

В решениях Второго регионального форума «Мореходство и морские науки – 2009» утверждено создание Сахалинского морского научно-технического комитета на базе Сахалинского государственного университета и Сахалинских отделений Русского географического общества и Российского НТО судостроителей им. А.Н. Крылова, способного к возложению на себя профессиональной ответственности за становление морского дела на Сахалине и Курильских островах. Одной из первых забот Морского научно-технического комитета на Сахалине стало обоснование необходимости морской библиотеки с подпиской на все международные рассылки, необходимые для безусловного осуществления Международного морского права и технических требований Международной морской организации в акваториях открытого моря и в морских портах Сахалина и Курильских островов.

Научный руководитель Морского научно-технического комитета обязан готовить ежегодные научно-технические отчеты для представления в Центральное правление РосНТО судостроителей им. А. Н. Крылова и в Морскую коллегию России, с последующей публикацией наиболее важных материалов в Интернет (Shipdesign.ru) для ориентации морской инженерной и научной общественности на реализацию перспективных морских исследований по всем приоритетным направлениям морской деятельности в Сахалинской области.

Эффективное использование морского потенциала возможно лишь при освоении передовых морских технологий, в том числе основанных на достижениях сахалинской морской научной школы, учитывающей реальный опыт мореплавания и результаты морских научных изысканий в акваториях открытого моря и на побережье Сахалина и Курильских островов.

4. Предложения об активизации морской деятельности на Дальнем Востоке России: по материалам морских форумов «Мореходство и морские науки – 2008, 2009, 2011 и 2012»

Эффективность морских работ и надежность дальних коммуникаций требуют постоянной активности в работах по целевому непротиворечивому проектированию перспективного флота; в работах по обновлению и модернизации сахалино-курильской морской инфраструктуры, что возможно только условиях существования авторитетной региональной морской научной школы, вовлеченной в научные разработки по ключевым направлениям морских научных исследований и инженерных изысканий:

1. Активная деятельность региональной морской научной школы, несущей ответственность за оптимальное обустройство морских акваторий и за поддержание эффективного мореходства и морских работ в особых условиях Сахалина и Курильских островов;

2. Инженерное обустройство морских акваторий и совершенствование морских служб в соответствии с предписаниями авторитетных мореплавателей и капитанов-наставников, владеющих общемировыми достижениями в области хорошей морской практики.

3. Непрерывная профессиональная подготовка молодежи и повышение квалификации морских инженеров с учетом условий работы на Сахалине и Курильских островах, контроль профпригодности и непрерывное обучение ведущих морских специалистов.

… (всего 12 пунктов)

В дискуссиях на IV форуме «Мореходство и морские науки – 2012» (готовится к изданию новый выпуск избранных докладов, ISSN 2227-4375), среди результатов научно-технических дискуссий стало обоснование следующих предложений:

… 2. Создание современного учебно-методического комплекса по краеведению (учебников, атласов, методической литературы), отвечающих особенностям и потребностям островных регионов в квалифицированных специалистах, способных к решению актуальных задач развития Сахалина и Курильских островов …;

… 3. Активизация практической и повседневной работы Сахалинского морского научно-технического комитета, действующего на базе Сахалинского государственного университета. Необходимо начать работы по восстановлению морской научно-технической и юридической библиотеки для флотских Служб мореплавания и Механико-судовых служб, работающих с циркулярами по Международному морскому праву и с техническими рассылками Международной морской организации;

… 6. Правительству Сахалинской области необходимо взять на себя полную и нераздельную ответственность за соблюдение норм Международного морского права в морских портах, территориальных водах и экономической зоне Сахалина и Курильских островов, что требуется для возрождения международного мореходства и прямых экономических связей со странами Азиатско-Тихоокеанского бассейна; промышленного рыболовства, освоения морских ресурсов и всех видов морской промышленности в островной Сахалинской области.

Заключение

Любые работы на море, как строительство флота, так и обустройство прибрежной инфраструктуры, требуют огромных капитальных вложений. Именно поэтому комплексное изучение мореходства во взаимосвязи кораблестроительных и навигационных наук, поиск путей сквозной непротиворечивой оптимизации всех процессов, связанных с проектированием нового флота и его практической эксплуатацией, с обязательным учетом штормовых условий северных морей, представляется актуальной научной задачей экономического развития Дальнего Востока России.

При эффективной работе систем мониторинга морских акваторий и бортовых экспертно-управляющих комплексов судовождения может стать допустимой эксплуатация небольших маломореходных судов в штормовом море, или, по крайней мере, это придаст морякам большей уверенности в том, что штормовая непогода и аварийные неурядицы на море не обратятся морскими катастрофами.

Предложения к включению в Решения Съезда

1. Признать необходимым воссоздание Сахалинской морской научной школы, ответственной за активное инновационное развитие морской деятельности на Сахалине и Курильских островах, всепогодное жизнеобеспечение, эффективность морских коммуникаций и освоения морских ресурсов в сложных, штормовых и ледовых условиях дальневосточных морей России.

2. Поддержать инициативу о создании Сахалинского Морского научно-технического комитета, объединяющего научный и инженерный потенциал Сахалина и Курильских островов, с возложением на него ответственности за научно-обоснованное, эффективное и экономически оптимальное развитие морской инфраструктуры, целевое проектирование нового флота и всепогодную эксплуатацию всех видов морской техники и морских инженерных сооружений.