- Transport on Line -

В.Веревкин

В 1996 г. исполняется 300 лет российскому флоту. Начинался он с парусного
ботика Петра, а ныне построенные на российских верфях атомные ледоколы,
оборудованные гребными электрическими установками (ГЭУ), достигают Северного
полюса.

Россия в свое время стала родиной первого в мире аккумуляторного электрохода,
первого в мире дизельэлектрохода и теплохода и в настоящее время имеет
один из крупнейших электроходный флот.

В настоящей статье приводятся краткие сведения по истории и современному
состоянию электродвижения судов отечественного флота, которые позволят
заинтересованным специалистам еще раз оценить достоинства электродвижения
судов.

Электроход - это судно, на котором привод судовых движителей осуществляется
посредством электроэнергии. Этот вид привода получил определенное распространение
на судах торгового, промыслового, технического, вспомогательного морского
и речного флота благодаря ряду достоинств, к основным из которых можно
отнести:

отсутствие жесткой связи между первичным двигателем и гребным валом,
что устраняет передачу ударов и вибрации от движителей на первичные двигатели,
а также позволяет рационально разместить элементы ГЭУ на судне, выбрать
оптимальное значение частоты вращения первичных двигателей и движителей:

возможность применения легких быстроходных нереверсивных первичных двигателей;

возможность широкой стандартизации и унификации элементов ГЭУ, что позволяет
облегчить текущий ремонт на судне и применить агрегатный метод при заводском
ремонте:

повышенная надежность и живучесть энергоустановки, связанные с дроблением
ее на отдельные составляющие агрегаты;

относительная экономичность ГЭУ в долевых (частичных) режимах работы;

возможность отбора мощности от ГЭУ для питания общесудовых потребителей
электроэнергии и возможность создания единых электро- энергетических систем
на судне;

возможность полной автоматизации, простота дистанционного управления,
хорошая приспособляемость к условиям плавания, что все вместе обеспечивает
судну высокие маневренные свойства и отличные тяговые качества.

Наряду с этими очевидными достоинствами ГЭУ имеют ряд недостатков, главными
из которых являются меньшая (по сравнению с прямой передачей энергии от
первичных двигателей к движителям) экономичность на полном ходу и высокая
первоначальная стоимость энергоустановки. Эти недостатки ограничивают возможность
широкого применения электродвижения.

В настоящее время электродвижение применяется на судах, от которых требуются
высокая маневренность, хорошие тяговые качества, необходимость создания
единой электроэнергетической установки. Поэтому ГЭУ применяются на ледоколах,
транспортных судах активного ледового плавания, паромах, буксирах, рыбопромысловых
судах, буровых судах, а также на различных судах технического, вспомогательного
и исследовательского флота.

В соответствии с родом тока и типом первичных двигателей можно выделить
на современных судах-электроходах шесть основных типов ГЭУ.

Дизель-электрические гребные установки постоянного тока (ДЭГУ). Это
наиболее распространенный тип ГЭУ, отличающийся высокой маневренностью
и отличными тяговыми качествами. Такие ГЭУ применяются на ледоколах, ледокольно-транспортных
судах, паромах и буксирах. Наиболее мощным электроходом этого типа является
ледокол "Ермак" с трехвальной ДЭГУ мощностью 26 500 кВт.

Турбоэлектрические гребные установки переменного тока (ТЭГУ). Суда с
такими ГЭУ сравнительно редко строятся в настоящее время, но ранее такие
ГЭУ широко применялись в пассажирском, танкерном и военно- морском флоте.
Турбоэлектроходы занимали в мире первое место среди электроходов по мощности
и тоннажу. В отечественном флоте до недавнего времени эксплуатировались
турбоэлектроходы "Абхазия" (5900 кВт) и "Балтика" (8700
кВт).

В настоящее время у нас имеются два ледокола с ТЭГУ нового типа (переменно-переменного
тока) - атомоходы "Таймыр" и "Вайгач" с трехвальными
ГЭУ мощностью 32 500 кВт.

Дизель-электрические гребные установки переменного тока. Это широко
распространенный тип ГЭУ на новых судах. Такие ГЭУ отличаются высокой экономичностью,
но недостаточной маневренностью (исключая электроходы с ВРШ), они применяются
на промысловых и буровых судах, на паромах и судах технического флота.

В нашей стране ранее длительное время эксплуатировался пассажирский
дизель- электроход "Россия" (11200 кВт).

Сейчас наиболее мощные ДЭГУ переменного тока установлены на буровых
судах типа "Валентин Шашин" (5520 кВт).

Турбоэлектрические гребные установки постоянного тока. Это наиболее
редко встречающийся тип ГЭУ, так как является "вынужденным" вариантом.
В отечественном флоте эксплуатировался только один турбоэлектроход такого
типа - атомный ледокол "Ленин" (32 400 кВт).

Дизель-электрические гребные установки переменно-постоянного тока. Такие
ГЭУ получают распространение на современных ледоколах, судах активного
ледового плавания, научно-исследовательских судах.

Применение ДЭГУ переменно-постоянного тока позволяет получить достоинства
как ГЭУ переменного, так и постоянного тока при снижении влияния их отрицательных
свойств. Наиболее мощными дизель-электроходами с ГЭУ такого типа в отечественном
флоте являются ледоколы типа "Капитан Сорокин" (16 200 кВт).

Турбоэлектрические гребные установки переменно-постоянного тока. Они
применяются в основном на ледоколах-атомоходах, обеспечивая при больших
мощностях высокие маневренные и тяговые качества. Наиболее мощными электроходами
этого типа являются атомные ледоколы типа "Арктика" с трехвальной
ГЭУ мощностью 55 200 кВт.

Первый в мире электроход появился в 1838 г. в России. 13 сентября по
Неве поплыла аккумуляторная шлюпка (бот) с гребными ко- лесами. ГЭУ для
шлюпки мощностью 0,75 кВт создал академик Б.Якоби. На этой шлюпке во время
первого плавания находилась представительная комиссия под председательством
адмирала И.Крузенштерна.

За рубежом первая электрическая лодка появилась только через 18 лет
в Англии. Затем аккумуляторные лодки стали строить во многих странах, но
к концу XIX в. строительство их прекратилось из-за изобретения и внедрения
ня судах дизелей.

В начале XX столетия электродвижение возрождается в новом качестве,
и Россия вновь стала родиной судов нового типа - дизель- электроходов.
В 1903 г. был построен первый в мире дизель-электроход (он же первый в
мире теплоход) "Вандал", а в следующем году "Сармат"
(265 кВт). Корпуса этих нефтеналивных судов строились на Сормовском заводе,
а механическая установка - в Петербурге на заводе "Русский дизель".

На этих судах передача энергии от дизелей на гребные винты осуществлялась
по системе Дель-Пропосто из-за нереверсивности первых дизелей. Эта система
характеризуется тем, что на полном ходу энергия от дизелей на винт передавалась
напрямую. Реверс гребных винтов и малый ход осуществлялись за счет электропередачи.
В 1907-1909 гг. по этой же системе была построена серия канонерских лодок
типа "Шквал" (750 кВт) для амурской военной флотилии, которые
эксплуатировались более 40 лет. С изобретением русским инженером Корейво
реверсивного устройства для дизелей применение дизельэлектрических установок
на судах временно прекратилось.

В 1907 г. в Германии был построен первый турбоэлектроход, но толчком
для их широкого строительства стал проведенный в США эксперимент с тремя
судами-угольщиками, один из которых был оборудован ТЭГУ переменного тока.
После этого только в США за 10 лет было построено более ста турбоэлектроходов.
В 1938 г. в Голландии по нашему заказу были построены два однотипных турбоэлектрохода:
"Иосиф Сталин" (судно погибло в первый год войны) и "В.Молотов"
(позже "Балтика").

После революции в нашей стране первые годы эксплуатировались ранее построенные
электроходы "Интернационал" (бывший "Вандал"), "Николай
Островский" (бывший "Сармат"), а также канонерские лодки
амурской флотилии. В 1934 г. была сдана в эксплуатацию плавбаза подводных
лодок "Эльбрус" с ДЭГУ постоянного тока, а в 1937 г. построен
речной колесный дизель-электроход "Прогресс" также на постоянном
токе.

Перед Великой Отечественной войной начата постройка ледоколов "Киров"
и "Куйбышев" и двух речных судов "Труд" и "Пролетарий'^
ДЭГУ, но из-за войны их строительство было прекращено.

В годы второй мировой войны электроходы строились в основном в США,
только танкеров-турбоэлектроходов было построено более пятисот. Некоторые
из американских электроходов были переданы нашей стране и несколько лет
эксплуатировались в составе советского флота. Это ледоколы "Северный
ветер" ("Капитан Белоусов"), "Северный полюс"
и "Адмирал Макаров" с ДЭГУ постоянного тока, танкеры "Донбасс",
"Красная Армия", "Эмба", "Таганрог" и "Эльбрус",
оборудованные ТЭГУ переменного тока, и другие.

Несколько комплектов ГЭУс американских тральщиков были использованы
для оборудования ГЭУ железнодорожных паромов для переправы через Амур.

После войны американские электроходы были возвращены в США, а нашей
стране по репарациям были переданы некоторые суда с электродвижением, наиболее
известным из которых был пассажирский дизель-электроход "Россия"
(бывшая "Патрия").

К широкому строительству электроходов в нашей стране приступили после
1951 г., когда был построен танкер "Генерал Ази-Асланов", оборудованный
ДЭГУ постоянного тока мощностью 2580 кВт. Постройка этого электрохода позволила
провести широкий эксперимент путем сравнения его с серией танкеров-теплоходов.

Электродвижение стали применять на буксирах ("Атлант"), сухогрузных
судах ("Днепрогэс"), рефрижераторах ("Актюбинск"),
китобойных судах ("Мирный"), танкерах ("Урал"), паромах
("Надым"), пассажирских судах ("Забайкалье", "Приамурье"),
судах технического флота ("Нева"). Были приобретены финские ледоколы
типа "Капитан Белоусов" и голландские ледокольно-транспортные
суда типа "Лена".

На всех электроходах отечественной постройки были установлены ДЭГУ постоянного
тока на базе высокооборотных дизель-генераторов типов 5Д50 и ЗД100. К 1960
г. в СССР насчитывалось более 80 электроходов, и большая часть из них была
отечественной постройки.

В последующие годы стали поступать из Финляндии полярные ледоколы типа
"Москва" и кабелеукладчики типа "Ингул" с ДЭГУ постоянного
тока, а также электроходы отечественной постройки: ледокольно-транспортные
суда типа "Амгуэма", рефрижераторы типов "Севастополь",
"Сибирь" и "Таврия", портовые ледоколы типа "Василий
Прончищев".

Продолжалось строительство буксиров, китобойных судов, паромов, а также
различ- ных судов технического и вспомогательного флота.

В шестидесятые годы стали появляться электроходы нового типа: дизель-электроходы
переменного тока с BPLU (рефрижераторы "Октябрьск", "Север",
"Алтай", траулеры-рыбозаводы типа "Наталья Ковшова"),
а в семидесятые годы - электроходы с ДЭГУ двойного рода тока (ледоколы
типов "Капитан Сорокин", "Капитан М.Измайлов" и др.).

В 1971 г. в СССР насчитывалось уже 468 электроходов, из них только три
судна были турбоэлектроходами ("Абхазия", "Балтика",
"Ленин"), остальные электроходы были оборудованы в основном ДЭГУ
постоянного тока. На отечественных верфях было построено 367 электроходов,
за рубежом - 101 судно.

К 1980 г. в отечественном флоте эксплуатировалось более 500 электроходов
65 типов. В это же время в мире насчитывалось (без СССР) почти 1200 электроходов.

Гордостью отечественного судостроения стали атомные ледоколы типа "Арктика"
с ТЭГУ переменно-постоянного тока, которые первыми из надводных судов дошли
до Северного полюса. В 1989 г. совместно с Финляндией был построен атомный
ледокол "Таймыр", а затем "Вайгач", оборудованные ТЭГУ
переменно-переменного тока. На этих судах регулирование частоты вращения
синхронных гребных электродвигателей осуществлено посредством статических
полупроводниковых преобразователей - циклоконверторов.

Наши электроходы находились на труднейших участках водных путей. Широкое
освоение севера стало возможным в первую очередь благодаря мощному ледокольному
флоту, а все полярные ледоколы были электроходами. Плавание в Дальневосточных
морях стало круглогодичным. В западном секторе Арктики навигация поддерживалась
почти круглогодично, проводились сквозные высокоширотные рейсы. Ледоколы
и буксиры совершали уникальные рейсы по доставке плавучих доков в порты
Дальнего Востока. Паромная переправа облегчила доставку грузов на остров
Сахалин.

В девяностые годы проводилось списание большого числа устаревших электроходов:
буксиров, китобойцев, рефрижераторов, судов технического и вспомогательного
флота. Наряду с этим в строй вступали более современные электроходы: ледокольно-транспортные
суда типа "Витус Беринг", мелкосидящие паромы типа "Вохилайд",
оборудованные ДЭГУ переменно-постоянного тока, а также буровые, крановые
суда, кабелеукладчики и т.п.

К 1990 г. по числу судов с электро- движением наша страна занимала ведущее
место в мире. В это время у нас эксплуатировалось около 600 электроходов
более 70 типов. По ведомственной принадлежности электроходы распределялись
следующим образом: морской флот - 24 типа, промысловый - 12, речной - 10,
вспомогательный и технический флот - около 30 типов.

На отечественных судостроительных заводах было построено 44 типа электроходов,
а за рубежом - 32. Большая часть наших электроходов оборудована ДЭГУ, что
отражает мировую тенденцию применения дизелей в качестве первичных двигателей.

По роду тока эксплуатирующиеся в нашей стране электроходы распределились
следующим образом: на постоянном токе - 52 типа, на переменном -16, на
переменно-постоянном токе - 8 типов.

В мировом торговом флоте на протяжении нескольких последних десятков
лет электроходы устойчиво составляют около 2% общего числа судов. В Советском
Союзе электроходы составляли около 7%, но по бассейнам электроходы распределялись
неравномерно. Наибольшее их число приходилось на Северный и Дальневосточный
бассейны. Так, в Дальневосточном бассейне в наиболее благоприятные для
электродвижения годы относительное число электроходов доходило до 15% общего
числа эксплуатирующихся там судов.

С распадом Союза и разделом его флота изменилась и ситуация с электродвижением
судов. Хотя в составе российского флота осталась большая часть электрохов,
но существенная часть их отошла к другим странам СНГ: каспийские паромы
и рыбопромысловые суда, прибалтийские мелкосидящие паромы и рефрижераторы,
украинский рыбопромысловый флот и буксиры.

Основная часть советского электроходного флота строилась в 1960-1970
гг. и к настоящему времени они физически и морально устарели, поэтому сейчас
происходит их интенсивное списание, подхлестываемое общей тенденцией распродажи
всего, что не приносит сиюминутной прибыли.

Особенно в тяжелом положении оказался ледокольный флот и ледокольно-транспортные
суда. Из знаменитой пятерки полярных ледоколов типа "Москва"
("Ленинград", "Киев", 'Мурманск" и "Владивосток")
на "гвозди" отправили все, кроме "Владивостока", прославившегося
своим походом в Антарктику на спасение дизель-электрохода "Михаил
Сомов". Да и "Владивосток" уже используется не по назначению,
а как плавучая портовая электростанция.

Из полутора десятков ледокольно-транс- портных судов типа "Амгуэма"
осталось только несколько единиц. Массовым порядком списываются портовые
ледоколы, буксиры и рефрижераторы. Много потерь в техническом и особенно
во вспомогательном военно-морском флоте, где эксплуатировались буксиры,
ледоколы, плавбазы, научно-исследовательские, гидрографические, киллекторные
суда.

Простаивает половина сахалинских паромов, а два из них переданы в Калининград,
где они были построены. Некоторые электроходы меняют свое назначение. Так,
ледокол "Капитан Хлебников" стал пассажирским судном для высокоширотных
круизов с зарубежными туристами.

Потери электроходного флота в нашей стране за последние полвека по причине
гибели судов не так уж велики. Турбоэлектроход "Иосиф Сталин"
был потоплен в годы войны на Балтике, танкер-турбоэлектроход "Донбасс"
переломился в послевоенные годы в штормовую погоду в северной части Тихого
океана, рефрижератор "Красногвардейск" выскочил на камни на Курилах,
китобоец "Расторопный" также выскочил на камни в Антарктике в
погоне за китом, а буксир "Аргус" завершил свой путь на коралловых
рифах в Индийском океане.

Многие отечественные электроходы были построены на судостроительных
заводах Николаева и Херсона, которые теперь находятся на суверенной Украине.
Мелкосидящие паромы строились в Прибалтике. Почти все ледоколы-электроходы
строились в Финляндии, но с распадом Союза пришли в упадок и финские верфи.

Такая пессимистическая картина в области электродвижения судов в России
в канун трехсотлетия может быть несколько скрашена возможными перспективами.
Ведь несмотря на сложности переживаемого периода Россия была и будет неотъемлемой
частью мирового сообщества и развиваться будет по мировым законам, а в
мировом флоте имеет место довольно устойчивая тенденция применения электродвижения
на определенных судах.

Анализ состояния электродвижения судов на современном этапе в мировом
флоте позволяет сделать следующие выводы:

1. Перечень судов, на которых применяются ГЭУ различного типа, практически
не меняется, хотя наблюдается тенденция существенного количественного изменения
применения электродвижения на некоторых судах. Так, отмечается значительное
снижение использования электродвижения на рыбопромысловых судах и буксирах
из-за применения ВРШ и крыльчатых движителей. Существенно возросло число
электроходов среди судов, предназначенных для ведения геолого-разведочных
и буровых работ на море.

2. Большинство электроходов строится по индивидуальным проектам и только
около 20% построено серийно. Обычно в серии насчитывается 2-3 единицы,
но может быть и больше. Одна из наиболее крупных серий электроходов, построенных
за последние четверть века - серия зверобойных судов (27 единиц).

3. Основным типом первичных двигателей на электроходах является дизель.
Только около 5% общего числа построенных за последнюю четверть века электроходов
составляют турбо-электроходы с паровыми или газовыми турбинами.

4. Хотя больше половины построенных электроходов оборудованы ГЭУ на
постоянном токе, доля их заметно снижается. Увеличение электроходов с ГЭУ
двойного рода тока объясняется значительными успехами в области силовой
преобразовательной техники.

В мировом флоте прогрессивный способ привода судовых движителей не исчезает,
а развивается и продолжает внедряться во все более совершенных формах.
Подобную тенденцию следует ожидать и на судах отечественного флота.

Правда, в последнее время наблюдается некоторый спад в строительстве
электроходов. Будем надеяться, что это явление временное.