Экономическое и социальное развитие арктических районов нашей страны в ближайшие годы потребует значительного увеличения объема грузоперевозок. Это ставит задачу разработки новых высокопроизводительных и эффективных транспортных систем, предусматривающих работу судов в оборудованных и необорудованных портах, в условиях открытого рейда или сложной ледовой обстановки. Одним из вариантов такой системы представляется создание многоцелевого атомного подводного транспортного судна-снабженца, технические предложения по проекту которого разработаны в Санкт-Петербургском морском бюро машиностроения «Малахит».
Судно предназначено для круглогодичной эксплуатации на трассах Северного морского пути и Дальневосточного бассейна, без ледокольного обеспечения с возможностью перевозки грузов самой широкой номенклатуры и транспортного вида в любые оборудованные и необорудованные порты и портопункты арктического побережья.
Судно будет иметь собственное бортовое грузообрабатывающее средство в виде пяти-шести амфибийных транспортеров-погрузчиков, прямую носовую аппарель и способно самостоятельно производить погрузку или разгрузку независимо от берегового перегрузочного оборудования портов захода, а также на необорудованный берег.
Район плавания судна, благодаря атомной энергетической установке, неограниченный. В арктическом бассейне судно будет плавать как подо льдами в подводном положении, так и в надводном положении в битых и сплошных льдах толщиной до 2 м самостоятельно без сопровождения ледокола. Эксплуатационная глубина погружения 100 м, автономность 60 сут (по запасам провизии и пресной воды), экипаж 35 чел.
Основные проектные решения — архитектурный тип, форма обводов, главные размерения — определились исходя из основной задачи судна-снабженца — обеспечение режимов длительного плавания во льдах в подводном и надводном положениях и высокой маневренности, возможности перевозить разнообразные по номенклатуре и типу грузы, обеспечение грузообработки собственными средствами, обеспечение сохранности грузов, а также с учетом опыта, накопленного при проектировании, строительстве и эксплуатации надводных судов, предназначенных для Арктики — сухогрузного судна типа СА-15 (головной «Норильск») и судна снабжения типа «Витус Беринг».
Анализ имеющихся данных позволяет заключить, что осадка арктического судна-снабженца не должна превышать 9 м (для обеспечения возможности подхода к большинству портов и портопунктов арктического побережья), ширина ок. 25 м (по условиям следования по каналу за ледоколом в случае необходимости), высота корпуса 20 м (исходя из условии движения в низких коридорах между льдом и дном на мелководных участках акватории), длина 180 м из условий надежного маневрирования в портах.
По архитектурному типу — в соответствии с терминологией подводного судостроения — судно однокорпусное. Корпус по всей длине выполнен в виде прочной водонепроницаемой оболочки, состоящей из цилиндрической части с клиновидным поперечным сечением и двух конических концевых участков.
Форма корпуса в поперечном сечении принята в виде тупого клина вершиной вверх. Такая форма, несмотря на проигрыш по весовым характеристикам по сравнению с круговыми сечениями, обеспечивает:
- возможность разрушения ледяного покрова приложением давления снизу вверх путем сосредоточения силы положительной плавучести корпуса на меньшей площади соприкосновения со льдом;
- снижение величины силы давления льда на борта судна при всплытии путем изменения угла соприкосновения корпуса с ледяным покровом, а также уменьшение массы льда, поднимаемой корпусом за счет обеспечения сваливания льдин с корпуса;
- формирование в сплошных льдах канала меньшей ширины с целью сокращения затрат энергии при движении судна в таких условиях;
- достижение требуемой осадки судна в надводном положении при минимизации количества принимаемого водяного балласта и соответствующих затрат на его продувание.
Форма носовой и кормовой оконечностей также выбрана исходя из вышеприведенных задач.
Краткая характеристика компоновки судна состоит в следующем. Судно может быть разделено на три основные части:
- носовую, в которой размещены посты управления, средства навигации и связи, жилые и служебные помещения;
- среднюю, отведенную целиком для размещения груза и грузообрабатывающих средств;
- кормовую, в которой размещена главная энергетическая установка, а также вспомогательное оборудование для обслуживания грузовых, бытовых и служебных помещений.
Носовая часть сформирована из двух разделенных по горизонтали секций: нижней, жестко скрепленной с торцом цилиндрической части корпуса, и верхней, выполненной в виде автономного блока, установленного на нижней секции при помощи шарнирного и разъемного соединений с возможностью подъема его над нижней секцией или полного отделения от нее. В этом автономном блоке размещены посты управления, а в случае аварии он может быть использован как спасательное средство для всего экипажа судна.
На верхней части нижней секции носовой оконечности образована грузовая площадка, которая в походном положении закрывается автономным блоком. При проведении грузовых операций — проезда транспортных средств в грузовые помещения через грузовую площадку — автономный блок при помощи гидропривода поднимается вверх.
В нижней секции носовой части, выполненной в виде прочной водонепроницаемой оболочки, размещены жилые и бытовые помещения, аппаратура гидроакустики, навигации и связи, балластные и дифферентные цистерны.
Средняя цилиндрическая часть судна используется как грузовое пространство и разделена главной палубой на два грузовых помещения: верхнее и нижнее. Верхнее помещение не имеет поперечных переборок и служит для осуществления грузовых операций и размещения бортовых средств погрузки-разгрузки судна — амфибийных бортовых погрузчиков-транспортировщиков. При различных случаях эксплуатации судна, а также в аварийной обстановке бортовые амфибийные погрузчики могут служить спасательными плавсредствами.
Нижнее грузовое помещение предназначено непосредственно для размещения груза: оно разделено поперечными переборками на четыре трюма прямоугольной формы. По высоте каждый трюм разделен подвижными платформами на три подпалубных пространства — твиндека. Твиндеки дают возможность принимать на судно разнохарактерный груз — колесную технику, груз в неунифицированной таре, контейнеры, груз в мягкой упаковке, а также обеспечивают удобство ведения грузовых операций. Все люки закрываются заподлицо крышками понтонного типа, прочность которых рассчитана на прием на них грузов всех видов.
В надводным положении обеспечивается возможность нахождения аварийного судна на плаву при затоплении одного любого отсека с допустимыми углами крена и дифферента, кроме случая затопления верхней палубы грузового отсека, которая не имеет поперечных переборок.
В кормовой части судна размещены атомная паропроизводящая установка, турбогенераторы, дизель-генераторы, аккумуляторная установка, вспомогательные механизмы и оборудование, системы вентиляции и кондиционирования.
Движительный комплекс судна состоит из восьми полно-поворотных винторулевых колонок с мощностью электропривода 3700 кВт и гребным винтом диаметром ок. 3 м, размещенных по четыре с каждого борта по длине судна. Этот комплекс обеспечивает достаточно высокую скорость полного подводного хода — ок. 19 уз, а также высокие маневренные качества при управлении в вертикальной и в горизонтальной плоскостях, что особенно важно при движении в узком коридоре между дном и льдом на мелководье.
На судне предполагается комбинированный метод грузообработки: горизонтальный — при приеме груза в верхнее помещение и вертикально-горизонтальный — при подаче и распределении груза в грузовых трюмах. Погрузка и разгрузка осуществляются специальными, принадлежащими судну, бортовыми амфибийными погрузчиками-транспортировщиками, въезжающими’ по носовой аппарели на грузовую площадку судна, а затем через ворота в носовой торцевой переборке прочного корпуса — в верхнее грузовое помещение.
Выдвижная прямая носовая аппарель длиной 24 и шириной 6 м состоит из трех секций, скрепленных шарнирными соединениями и снабженных гидроприводом. При помощи гидропривода аппарель может компенсировать изменения осадки судна и уровня воды при приливах и отливах, различие высот причальных стенок портов захода и порога въезда на судно, обеспечивать сход транспортировщика-погрузчика с судна на лед и воду.
В положении по-походному аппарель укладывается горизонтально на грузовую площадку в носовой оконечности судна. В подводном положении аппарель омывается забортной водой. Перед грузообработкой аппарель выдвигается с помощью гидропривода. Гидроцилиндры разворота секций аппарели придают ей конфигурацию, обеспечивающую установку на причал, на лед или опускание на воду. Установка аппарели в рабочее положение занимает 2—5 мин.
Груз в трюме размещается на подвижных грузовых платформах, которые по своей конструкции, несущей способности и системе приводных механизмов аналогичны откатываемым закрытиям грузовых люков, эксплуатирующимся на надводных судах. Кроме того, в трюмах и твиндеках располагаются грузовые устройства, обеспечивающие перемещение груза с грузовых платформ на амфибийные транспортеры-погрузчики. Указанный метод грузообработки обеспечивает:
- независимость от портового оборудования;
- высокую скорость грузообработки;
- сокращение времени стоянки в порту в ожидании швартовки;
- ведение грузовых операций при рейдовой разгрузке на судне в помещении, полностью защищенном от воздействия неблагоприятных погодных условий;
- доставку груза непосредственно к складу получателя, что особенно важно при снабжении необорудованного побережья.
Предусмотренные на судне общесудовые системы, устройства, механизмы и радиоэлектронное оборудование — гидроакустика, навигация, радиолокация и связь — обеспечивают повседневную эксплуатацию судна и безопасное плавание в высоких широтах в подводном и надводном положениях.
Экипаж будет размещен в одноместных комфортабельных каютах; предусмотрены кают-компания, столовая-салон, зона отдыха с помещениями для спортивных занятий и водных процедур, библиотека, медицинские помещения и др.
Для спасения экипажей в случае аварии предусмотрена возможность аварийного всплытия, в том числе с проламыванием льда, а также самоходный подводный аппарат.
Эффективность использования подводных судов снабжения в Арктике обеспечивается:
- их независимостью от ледовой обстановки, что позволяет организовывать круглогодичные регулярные перевозки грузов в Арктике без ледокольного обеспечения по любым маршрутам;
- высокой надежностью доставки грузов, что должно исключить необходимость создания в портах и портопунктах избыточных запасов грузов и сопутствующие финансовые и материальные потери из-за «омертвления средств» и порчи грузов при хранении;
- снижение продолжительности и объема ремонтных работ, связанных с повреждаемостью корпусов судов, работающих в Арктике, льдами из-за уменьшения длительности механического воздействия.
Предварительная оценка экономических показателей подводных транспортных судов и сравнение их с аналогичными показателями надводных судов, эксплуатирующихся в Арктике, показали их конкурентоспособность. Поэтому при создании перспективных транспортных систем для Арктики нельзя исключать и такие транспортные средства, как подводные транспортные суда.
