Электронная почта: mail@sudno1.ru
Основы судовождения
I. Навигация
II. Мореходные приборы и инструменты
III. Морские навигационные карты
IV. Морская лоция
V. Мореходная астрономия
VI. Электронавигационные и радиотехнические средства судовождения
VII. Метеорология
VIII. Океанография
Судостроения XXI века
Статьи

Куда идет судостроение?

...Человек все больше и больше обращается мыслью к морям и океанам, надеясь найти там новые источники питания, топлива и полезных ископаемых и даже расширить полезную площадь.
(К. Вальдхайм (генеральный секретарь ООН в 1972-1981 годах))

В прошлом наблюдался неуклонный рост объемов продукции судостроения, что было вызвано постоянно возрастающей потребностью в судах различных типов и назначений для нужд транспорта, рыболовства, промышленной деятельности в морях и океанах и т. п. Наибольший выпуск судов - около 35 млн per. т -был достигнут в 1975 году, после чего в мировом судостроении произошел спад активности, и в 80-х годах объем производства стабилизировался на уровне 14-17 млн per. т. Не исключено, что этот спад носит временный характер, тем более, что подобные явления в судостроительном производстве уже имели место в прошлом. Но, может быть, причины его более глубоки? Может быть, потребности в продукции судостроения уже удовлетворены, и в будущем следует ожидать сохранения, а возможно, и уменьшения объемов судостроительного производства?

Высказанное предположение нельзя отвергнуть априорно. Действительно, у судна, сегодня есть немало конкурентов. Самолет надежно связывает страны и континенты, преодолевая расстояния с околозвуковой и даже сверхзвуковой скоростью. Энтузиасты не перестают отстаивать "право на жизнь" дирижабля. В стадии опытных разработок находится экраноплан - летящий над водной поверхностью самолет, который за счет использования динамической воздушной подушки имеет по сравнению с обычным самолетом большую подъемную силу, а значит, и большую грузоподъемность. Не проявили еще себя как транспортное средство межконтинентальные ракеты. Наряду со строительством плавучих средств для поиска и добычи океанских ресурсов уже сейчас создаются колоссальные стационарные морские сооружения, менее зависимые от воздействия водной стихии. Появляются неплавающие подводные средства, передвигающиеся по морскому дну.

Может ли будущее развитие всех этих средств и сооружений привести к вытеснению судов из различных сфер их использования, а значит, к уменьшению объемов судостроения? А может быть в будущем исчезнут некоторые сферы использования судов, кажущиеся сегодня незыблемыми? Попытаемся разобраться во всех этих вопросах.

Безусловно, наиболее проблематично сохранение в будущем военного кораблестроения. Развитие цивилизации должно привести человечество к выводу о невозможности использования

Прогнозируемый  рост  грузоперевозок  морским  транспортом.   Диапазон   прогноза определяется неопределенностью конъюнктуры промышленного развития и  перспективности  конкурирующих  видов  транспорта:   воздушного,  трубопроводного и др.

Рис 1. Прогнозируемый рост грузоперевозок морским транспортом. Диапазон прогноза определяется неопределенностью конъюнктуры промышленного развития и перспективности конкурирующих видов транспорта: воздушного, трубопроводного и др.

войн в качестве инструмента для достижения политических целей. Очень хотелось бы, чтобы наряду с другими средствами уничтожения ушли в прошлое неуловимые подводные лодки, могучие авианосцы, грозные крейсеры, стремительные эсминцы. Ушли, оставив в памяти будущих поколений судостроителей воспоминания о инженерном совершенстве и красоте их конструкций. Однако капитализм и его военно-промышленный комплекс делают сегодня все возможное, чтобы отдалить эту мечту прогрессивного человечества. Поэтому, вероятно, и в XXI веке судостроителям придется расходовать часть своих сил на постройку боевых кораблей и вспомогательных судов ВМФ.

Что касается других сфер использования судов, то здесь их положение в будущем весьма устойчивое. Мировой океан является "общей просторной дорогой всех наций". На долю морского транспорта в начале 80-х годов приходилось свыше 70 % мирового грузооборота. Объем перевозок составлял при этом около 3,5 млрд т в год, а средняя дальность перевозок достигала 8-9 тыс. км (среднее расстояние перевозок грузов по железной дороге не превышает в мире 650 км, а в нашей стране - 900 км). Морем перевозились прежде всего наливные грузы - нефть, нефтепродукты, сжиженный газ (50 %), штучные или генеральные грузы (20 %) и насыпные или навалочные грузы - железная руда, уголь, зерно (16 %).

Как видно из приведенного рисунка, рост морских грузоперевозок в нашем столетии носил экспоненциальный характер. Только за последние 30 лет их объем возрос в 6 раз (в 1950 году - 550 млн. т). Дальнейшее увеличение объемов промышленного производства и углубление международной и региональной его специализации обусловят и дальнейший рост грузоперевозок через моря и океаны. Выполненные в 70-е годы в разных странах прогнозы оценивали суммарный объем мировых морских перевозок грузов в 2000 году в 9-12,6 млрд т3, однако последовавший затем кризис мирового судоходства заставляет пересмотреть эти прогнозы в сторону уменьшения.

За пределами XX века будет наблюдаться, вероятно, замедление темпов роста промышленного производства и грузоперевозок, но то, что объем перевозок не уменьшится, можно утверждать однозначно, поскольку антитеза соответствует сокращению объемов производства.

На чем же, кроме судов, можно будет перевозить такую массу грузов? Производительность транспортного средства, как известно, определяется его "транспортной мощностью", т. е. произведением грузоподъемности на скорость перемещения (в работе С. И. Логачева со ссылкой на зарубежные источники этот показатель назван "транспортным моментом", однако по его размерности - т o км/ч - ему больше подходит название "мощность"). А по этому показателю суда пока что не имеют конкурентов и вряд ли будут иметь их в будущем. Если сопоставить, "транспортную мощность" современного танкера (грузоподъемность 250 тыс. т, скорость 15 уз или около 27 км/ч) и гипотетического транспортного самолета (грузоподъемность 500 т, скорость 3 тыс. км/ч), то последний проиграет судну почти в 5 раз. Еще более разительным будет проигрыш самолета при сопоставлении их эффективности (т. е. при сопоставлении затрат на единицу транспортной работы). А ведь спрогнозировать появление такого гипотетического самолета в начале XXI века вряд ли возмется специалист-авиаконструктор.

Из-за значительно более низких скоростей по сравнению с самолетом (несмотря на возможность достижения большей грузоподъемности) проиграют судну и другие гипотетические транспортные средства будущего (экранопланы, дирижабли). Из всех видов транспорта конкуренцию судну, вероятно, сможет составить лишь морской трубопроводный транспорт. Основную труд-

Транспортные суда в XXI веке по-прежнему будут составлять основу морского флота. Их развитие должно пойти главным образом по пути дальнейшего совершенствования операций грузообработки.

Рис 2. Транспортные суда в XXI веке по-прежнему будут составлять основу морского флота. Их развитие должно пойти главным образом по пути дальнейшего совершенствования операций грузообработки.

ность в создании протяженных подводных трубопроводов - размещение на морском дне перекачивающих станций, расположенных на сравнительно небольшом удалении друг от друга,- наши потомки, надо думать, сумеют преодолеть.

Таким образом, подводный трубопроводный транспорт сможет взять на себя в XXI веке часть потоков жидких (а они, как отмечалось выше, составляют лишь 50 % всех грузопотоков) и даже массовых грузов, однако на долю судов останется все же достаточно большой объем транспортной работы, превышающий достигнутый сегодня не менее чем в 1,5-2 раза.

Более сложны перспективы сохранения в будущем потребности в промысловых судах. С одной стороны, этим судам нет конкуренции со стороны других средств (никто не предлагает ловить рыбу с самолета или дирижабля), однако, с другой - вряд ли само рыболовство сохранится как основной метод использования биологических ресурсов Мирового океана.

При кажущейся безграничности этих ресурсов они очень уязвимы в процессе их постоянного воспроизводства. Не случайно, мировые уловы рыбы, возросшие с 2 млн т в 1850 году до 60-65 млн т в начале 70-х годов нашего века, после этого практически не увеличиваются, несмотря на все возрастающие усилия рыбаков и судостроителей по совершенствованию средств и методов поиска и добычи рыбы. Причина тому - "подрыв" вследствие чрезмерного лова и под воздействием антропогенных факторов популяций многих промысловых рыб (атлантической трески и сельди, морского окуня, камбалы и др.). По этой причине в будущем должно сохраниться ограниченное морское рыболовство (специалисты прогнозируют максимальный годовой улов в 75-90 млн т) на основе научных рекомендаций и с использованием в широких масштабах промышленного рыбоводства. Наряду с рыбоводством и рыболовством в XXI веке значительное развитие получит разведение и добыча других видов биологических ресурсов: водорослей и различных беспозвоночных. Объемы их добычи прогнозируются минимум в 70 млн т. Дело идет, таким образом, к созданию своеобразных морских хозяйств с полным циклом воспроизводства продукции. И суда различных типов (добывающие, обрабатывающие "угодья", транспортирующие) станут для этих хозяйств тем же, чем стали тракторы и комбайны для земледелия.

Мировой океан не только просторная дорога и житница человечества, но и его золотая кладовая. По оценкам геологов, в недрах океанского дна находится до 550 млрд т нефти и 260 трлн м3 газа. Перспективная на нефть и газ площадь дна морей и океанов составляет 60-80 млн км2, в том числе 13 млн км2 на глубинах до 200 м (все оценки без районов территориальных вод социалистических стран). Прогнозные геологические запасы углеводородов в осадочной толще океанских вод достигают 60-70 % от общемировых их запасов3.

Еще более впечатляющи запасы минеральных ресурсов Мирового океана. На океанском дне находится 3 o 10 т фосфоритных конкреций, 1,66 o 1012 т железомарганцевых конкреций, огромные россыпи ильменита, рутила, цирконита и других ценных минералов, а в морской воде -50 o 1015 т химических элементов и их соединений, включая соединения натрия, калия, магния, кальция, алюминия, меди, серебра, урана, золота и т. п.4. Цифры поистине астрономические, а в составе морской воды содержатся практически все элементы таблицы Менделеева.

К числу крупнейших геологических открытий нашего времени относится доказательство советскими учеными существования рудного пояса, обрамляющего Тихий океан и содержащего огромные запасы железа, титана, свинца, цинка, олова, меди и золотоносных руд, а также открытие западно-германскими геологами крупнейшего в мире месторождения урановых руд в Черном море на глубине 1000-2000 м вблизи турецкого побережья'.

Добыча полезных ископаемых в морях и океанах началась давно, однако только в последние 15-20 лет ее масштабы стали ощутимы на фоне мирового уровня добычи. Так, если в 1960 году объем добычи морских нефтепромыслов составлял 8 % об-

айоны залегания железомарганцевых конкреций в Мировом океане.

Рис 3. Районы залегания железомарганцевых конкреций в Мировом океане.

щемирового объема, то в начале 80-х годов он возрос до 30 %2. Вследствие неизбежного оскудения месторождений нефти и газа на суше значение морской добычи будет, безусловно, возрастать и в будущем.

Поисково-разведочное бурение при освоении морских месторождений осуществляется в настоящее время с плавучих буровых установок (полупогружного и самоподъемного типа) и буровых судов, а бурение эксплуатационных скважин - со стационарных платформ. Последние, независимо от их конструкции, являются объектами строительства, а не продукцией судостроения, хотя многие из них сегодня изготовляются частями или полностью на судостроительные заводах (которые за рубежом в конце 70-х - начале 80-х годов были готовы выполнять любую работу из-за хронической недогрузки вследствие падения спроса на крупнотоннажные танкеры), транспортируются вплавь или на специальных баржах и затем монтируются в местах постоянной установки.

Стационарные сооружения Для морской добычи нефти и газа монтируются сейчас в районах с глубинами до 300 м. Крупнейшее такое сооружение - американская ферменная платформа, установленная в Мексиканском заливе в 1978 году. Ее полная высота равна 385 м, а масса - 46 тыс. т. Грандиозны также желе-

Морское гидротехническое строительство в будущем получит дальнейшее развитие. Для производства строительных работ на океанском шельфе должны быть  созданы  разнообразные  строительнотажные   и   транспортно-вспомогательные суда.

Рис 4. Морское гидротехническое строительство в будущем получит дальнейшее развитие. Для производства строительных работ на океанском шельфе должны быть созданы разнообразные строительнотажные и транспортно-вспомогательные суда.

зобетонные стационарные платформы, на изготовление которых уходят сотни тысяч кубометров бетона.

В отдаленном будущем гидротехническое строительство, конечно, достигнет новых успехов, и морские стационарные сооружения смогут применяться на больших глубинах. Однако с некоторых глубин (вероятно, 500-600 м) они будут всегда существенно проигрывать плавучим сооружениям по материалоемкости и трудоемкости изготовления. Поэтому, несмотря на определенные преимущества стационарных сооружений (меньшая зависимость от гидрометеорологических условий, неподвижность при бурении с них скважин), плавучие средства для добычи полезных ископаемых не только не утратят своего значения, но их роль с течением времени должна возрастать. Ведь морские нефтепромыслы будут уходить на все большие глубины, а добыча минералов и руд, которая сегодня ведется практически только в пределах прибрежных россыпей, охватит в будущем просторы океанов.

Наиболее перспективный объект разработок минеральных ресурсов Мирового океана - железомарганцевые конкреции- находятся на глубинах более 3 тыс. м. Самые богатые залежи конкреций сосредоточены в средней части Тихого океана. Железомарганцевые конкреции - это, по существу, полиметаллические руды, содержащие до 30 различных элементов. Об их перспективности говорит следующий расчет: если с 60 % показанной на карте площади (около 6 млн км2) поднять на поверхность 40 % находящихся на ней конкреций, то в результате переработки можно получить 65 млн т меди, 85 млн т никеля, 250 млн т алюминия, 1000 млн т железа, 1700 млн т марганца, а также миллионы тонн свинца, кобальта и некоторых других металлов.

А для добычи конкреций нужны специальные плавучие заводы различного назначения: добывающие конкреции на огромных глубинах, подымающие их на поверхность и обогащающие руду. Первые такие суда уже вступают в строй. Одно из них было построено в 70-х годах по заказу небезызвестного американского миллиардера Говарда Хьюза. Это судно водоизмещением более 36 тыс. т снабжено системой захвата и подъема на поверхность с глубин до 5 тыс. м различных подводных объектов. Предполагалось взаимодействие этого судна со специальным самоходным подводным устройством для сбора конкреций, которое должно было передавать свою продукцию на борт судна. Испытываются и другие суда, имеющие добывающие устройства в виде глубоководных драг, эрлифтов (всасывающих вертикальных трубопроводов) и т. п. Очевидно, что в XXI веке методы и техника добычи океанских руд могут претерпеть существенные изменения и будущий плавучий "горнодобывающий" завод будет отличаться от сегодняшних судов также, как каравелла Христофора Колумба отличается от современного супертанкера. Но совершенно очевидно, что такие заводы будут строиться, причем во все возрастающем количестве.

Более того, развитие горнодобывающей промышленности на морских и океанских просторах обусловит необходимость создания для нее соответствующей инфраструктуры. Появятся специализированные снабженческие, обслуживающие, ремонтные, транспортные суда, т. е. все то, что применительно к военному флоту сегодня называется плавучим подвижным тылом.

Хозяйственное освоение океанского шельфа пойдет, вероятно, по пути развития морского гидротехнического строительства. Области его поистине безграничны. Кроме уже упоминавшихся стационарных сооружений для морских нефтепромыслов из-за прогрессирующей нехватки поверхности суши будут строиться вынесенные далеко в море гавани и порты, предприятия по опреснению морской воды и извлечению из нее ценных веществ, различные химические производства, приливные и волновые, гидроэлектростанции, металлургические комбинаты для переработки конкреций, транспортные сооружения (ракетодромы, например), жилые поселки, морские хозяйства и т. д. Получит развитие, как отмечалось, и морской трубопроводный транспорт. Объемы гидротехнического строительства при этом существенно возрастут. А для выполнения работ опять-таки понадобятся специальные суда: краново-монтажные, дноуглубительные, транспортные, трубоукладочные и другие, хотя часть монтажных работ могут на себя взять воздушные аппараты (дирижабли, вертолеты).

Наконец, человек никогда не откажется от удовольствия дальних морских путешествий. Уже сегодня морской туризм развивается высокими темпами (число туристов увеличивается ежегодно на 2-8 %), а в будущем, по мере неизбежного хозяйственного освоения суши, моря и океаны могут оказаться единственными "оазисами" нетронутой человеком природы. Лучшим же средством для морских путешествий является, безусловно, судно. И такие круизные суда - надводные и подводные - будут строиться в будущем. Кроме них в удаленных, наиболее "тихих" уголках Мирового океана с благоприятными климатическими условиями появятся плавучие сооружения - острова для отдыха людей "вдали от цивилизации".

Таким образом, суда всегда будут играть определенную (и весьма важную) роль в хозяйственной деятельности и жизни человека. Их необходимое количество в будущем вероятно увеличится, во всяком случае, не сократится, несмотря на возможный "уход со сцены" военных кораблей. А раз будут нужны суда, значит, сохранится и производящая их отрасль промышленности - судостроение. Правда, при этом существенно изменится структура будущих судостроительных программ, ведущее положение в которых займет постройка судов технического флота и плавучих сооружений для освоения топливно-энергетических и минеральных ресурсов Мирового океана. Это положение могут изменить будущие успехи в области увеличения ресурса судового оборудования и срока службы судов. Если бы эти успехи были существенными, и удалось создать суда со сроком службы в 2-3 раза больше достигнутого сегодня, потребность в пополнении флота резко сократилась бы, что, в свою очередь, привело бы в "свертыванию" судостроения. Подобная перспектива, однако, маловероятна по ряду причин.

Во-первых, условия эксплуатации судов в океанской стихии слишком тяжелы, чтобы можно было представить себе материалы и оборудование, способные работать в таких условиях длительное время (существенно превышающее достигнутое). Во-вторых, несмотря на достигнутые уже сегодня успехи в деле повышения ресурса, многих материалов и оборудования, срок службы судов в целом практически не увеличивается, поскольку он определяется всегда по "слабому звену". А такое звено неизбежно найдется и на будущем судне. "Все что может испортиться - портится"- гласит, как известно, шутливый, но очень мудрый закон Чисхолма1.

Наконец, в-третьих, срок службы судов сегодня, а тем более в будущем, определяется не столько физическим, сколько моральным старением судов. Именно моральное старение обусловило наблюдаемое сокращение срока службы судов почти всех типов в последние десятилетия. Несмотря на борьбу судостроителей с этой тенденцией (речь об этом пойдет в главе "Суда из кубиков?"), ощутить результаты этой борьбы пока не удается. Срок службы судов и сегодня достаточно велик, а человеческая жизнь слишком коротка. Но ведь каждому поколению хочется видеть результаты своих трудов.

Таким образом, увеличение срока службы судов в будущем не будет, вероятно, существенным, и ожидать по этой причине резкого уменьшения объемов судостроения также нет оснований. А значит, возрастающие потребности в продукции судостроения по-прежнему будут обусловливать рост объемов производства судостроительной продукции.

И теперь возникает второй вопрос: какими будут суда через 100 лет?



Рис 5.
Все права защищены © 2007
sudno1.ru