ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВОЗМОЖНОСТИ ПРОВОДКИ ЛЕДОКОЛОМ КРУПНОТОННАЖНЫХ СУДОВ ПРИ БУКСИРОВКЕ ВПЛОТНУЮ

В статье описаны экспериментальные исследования, выполненные в ледовом бассейне Крыловского научного центра, направленные на изучение возможности осуществления буксировки ледоколом вплотную крупнотоннажных судов, водоизмещение которых в несколько раз превышает водоизмещение ледокола. Ввиду того, что количество грузов, перевозимых по трассе Северного морского пути, с каждыми годом растет, а также появляются новые терминалы, предназначенные для вывоза добываемого в Арктике сырья, в выполненной работе показано, что для эффективной работы терминалов важно проектировать и осуществлять строительство новых транспортных судов, основной тенденцией которых является рост их гру зовместимости. Приведены доказательства того, что организация самостоятельной круглогодичной эксплуатации таких судов в Арктическом регионе крайне затруднительна, поэтому в рамках данного исследования показано, насколько важно еще на стадии их проектирования рассматривать возможность проводки существующими ледоколами. В частности, изучен вопрос о выполнимости операции буксировки вплотную при проводке в арктических водах крупнотоннажных судов с низким классом ледовых усилений корпуса. В качестве объекта исследований в работе были использованы модели современного атомного ледокола и некоторого условного балкера. Исследование особенностей движения сцепки «ледокол - судно» в сплошном ровном льду проводилось при прямолинейном движении и на циркуляции, а также в случае экстренной остановки ледокола. В ходе экспериментов помимо ледовых сил, действующих на корпус модели, дополнительно измерялись усилия в кранцевом устройстве ледокола, а также натяжения в буксирном тросе. Сравнение величины измеренных усилий в тросе с его разрывным усилием было принято в качестве критерия, позволяющего оценить возможность выполнения операции буксировки вплотную. Полученные результаты служат основанием для выбора концепции корпуса проектируемого крупнотоннажного судна, его ледового класса и главных размерений, а также могут применяться при стратегическом планировании работы Арктической морской транспортной системы.

ледокол, крупнотоннажное судно, буксировка вплотную, ледовый бассейн, модель

1. Kondratenko A. A. A Holistic Multi-Objective Design Optimization Approach for Arctic Offshore Supply Vessels / A. A. Kondratenko, M. Bergström, A. Reutskii, P. Kujala // Sustainability. - 2021. - Vol. 13. - Is. 10. - Pp. 5550. DOI: 10.3390/su13105550.

2. Topaj A. G. Optimal ice routing of a ship with icebreaker assistance / A. G. Topaj, O. V. Tarovik, A. A. Bakharev, A. A. Kondratenko // Applied Ocean Research. - 2019. - Vol. 86. - Pp. 177-187. DOI: 10.1016/j.apor.2019.02.021.

3. Куликов Н. В. Буксировка судов во льдах / Н. В. Куликов, К. Е. Сазонов. - СПб.: ЦНИИ им. акад. А. Н. Крылова, 2003. - 158 с.

4. Кулеш В. А. Эксплуатация судов в полярных водах: Учебное пособие / В. А. Кулеш, А. А. Лентарёв, Г. Н. Шарлай, В. Н. Мотрич, С. Ю. Монинец; под ред. А. А. Лентарёва. - СПб.: Моркнига, 2018. - 277 с.

5. Myland D. Investigation on semi-empirical coefficients and exponents of a resistance prediction method for ships sailing ahead in level ice / D. Myland, S. Ehlers // Ships and Offshore Structures. -2019. - Vol. 14. - Is. sup1. - Pp. 161-170. DOI: 10.1080/17445302.2018.1564535.

6. Myland D. Model scale investigation of aspects influencing the ice resistance of ships sailing ahead in level ice / D. Myland, S. Ehlers // Ship Technology Research. - 2020. - Vol. 67. - Is. 1. - Pp. 26-36. DOI: 10.1080/09377255.2019.1576390.

7. Luo W. Numerical simulation of an ice-strengthened bulk carrier in brash ice channel / W. Luo, D. Jiang, T. Wu, C. Guo, C. Wang, R. Deng, S. Dai // Ocean Engineering. - 2020. - Vol. 196. - Pp. 106830. DOI: 10.1016/j.oceaneng.2019.106830.

8. Close-coupled towing in model scale // Arctic Passion News. - Aker Arctic Technology Inc’s customer magazine, 2022. - Vol. 1. - Is. 23. - 20 p.

9. Безопасность плавания во льдах / под редакцией А. П. Смирнова. - М.: Транспорт, 1993. - 325 с.

10. Казарезов А. Я. Кранцевая защита / А. Я. Казарезов, В. Э. Магула. - Л.: Судостроение, 1992. - 160 с.

11. ITTC Quality System Manual. Recommended Procedures and Guidelines. Resistance tests in ice. - ITTC 2017. - 8 p.

12. Сазонов К. Е. Ледовая ходкость крупнотоннажных судов / К. Е. Сазонов, А. А. Добродеев. - СПб.: ФГУП «Крыловский государственный научный центр», 2017. - 122 с.

13. Li F. Ship performance in ice channels narrower than ship beam: Model test and numerical investigation / F. Li, M. Suominen, P. Kujala // Ocean Engineering. - 2021. - Vol. 240. - Pp. 109922. DOI: 10.1016/j.ocean-eng.2021.109922.

14. Dobrodeev A. A. Large ship motion mechanics in “narrow” ice channel / A. A. Dobrodeev, N. Y. Klementyeva, K. E. Sazonov // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - IOP Publishing, 2018. - Vol. 193. - Is. 1. - Pp. 012017. DOI: 10.1088/1755-1315/193/1/012017.