 |
| Вес механической винторулевой колонки «ЦС «Звездочка» мощностью 9 МВт ледокольного класса Icebreaker 7 составляет 240 тонн |
Решение с ВРК увеличивает маневренность судна, позволяет уйти от громоздких валолиний, освобождает дополнительное пространство, дает возможность агрегатной замены колонки в случае поломки. Судостроение — крайне консервативная отрасль, но прогресс приходит и сюда. Постоянно повышаются требования к экологичности, экономичности, ремонтопригодности и универсальности судов, это и стимулирует спрос на винторулевые колонки.
Они довольно часто используются на судах ледового класса — буксирах и судах снабжения, где требуется точность позиционирования и хорошие маневровые качества. Особенность применения ВРК на судах двойного действия (DAT, DAS) обусловлена тем, что при попадании в ледовые торосы судно движется кормой вперед за счет разворота ВРК: винтами снизу размывая, а порой и фрезеруя лед, обеспечивая себе канал для прохода. Судно ледового класса с ВРК зачастую может обходится без ледокольной проводки. Этим объясняется повышенный интерес к винторулевым колонкам в такой северной стране, как Россия. Однако, следует отметить, что ледоколы, особенно атомные, строятся с традиционными валолиниями.
Кризис как стимул
Первым в России интерес к производству мощных винторулевых колонок проявил Центр судоремонта «Звездочка». Обратить внимание на новую технологию компанию заставил мировой экономический кризис 2008 года. «Звездочка» оказалась перед выбором — ждать, когда кризис закончится, и надеяться на восстановление заказов на винты, либо искать новые ниши. Выбор был сделан в пользу сложной продукции, включающей кроме механических компонентов автоматику, гидравлические и электрические системы. «Звездочка» решила начать производство винторулевых колонок и подруливающих устройств (ПУ).
Предприятие к этому периоду занимало лидирующие позиции в стране по выпуску гребных винтов ледового класса, более 90% продукции отправлялось на экспорт. По оценкам специалистов, на долю «Звездочки» в 2008 году приходилось почти 7% мирового рынка гребных винтов в стоимостном выражении.
Производителей винторулевых колонок мощностью более мегаватта в России в тот период не было. Западные компании утверждали, что на развитие нового направления «Звездочке» потребуются десятки лет и отказывали в сотрудничестве. В 2010 году после ряда неудач компании удалось подписать лицензионный договор с Flowserve Flow Solution. На первом этапе он предполагал сборку ВРК и ПУ из зарубежных компонентов, в дальнейшем основная масса деталей и узлов винторулевых колонок должна была производится в России.
В рамках проекта с Flowserve в нашу страну было поставлено четыре винторулевых колонки мощностью по 5 МВт каждая и четыре подруливающих устройства по 1 МВт. «Центр пропульсивных систем», созданный в 2011 году на базе «ЦС «Звездочка», НПО «Винт» и Опытного завода «Вега», получил опыт взаимодействия с проектантом, верфью, поставщиками смежных систем — дизелистами, производителем ИСУ ТС и др. Были отработаны вопросы адаптации иностранных технологий под российские промышленные стандарты. В 2014 г. из-за санкций сотрудничество было свернуто.
Однако продолжилась работа над созданием опытных образцов отечественных винторулевых колонок мощностью 2,5, 3,5 и 9 МВт. В процессе отработки технологий приходилось сотни раз корректировать чертежи для каждого изделия. Затягивали процесс и производственные проблемы, только из-за неисправимых дефектов и неточной геометрии неоднократно переделывалось литье стальных деталей.
Колонки разных мощностей кардинально отличались друг от друга не только массогабаритными характеристиками, но конструкцией и комплектующими. Решая задачу максимального использования российской компонентной базы для каждого проекта выполнялось по несколько опытно-конструкторских работ. К сегодняшнему дню «Центр пропульсивных систем» самостоятельно спроектировал и поставил на российские верфи 6 винторулевых колонок мощностью 2,5 МВт и 4 ВРК мощностью 4,5 МВт для строящихся судов.
Планировалось оснастить винторулевыми колонками НПО «Винт» ледоколы проекта 21180М, однако из-за отсутствия требуемых решений класса Icebreaker, предпочтение было отдано продукции Steerprop. По словам Алексея Рахманова, колонки ДРК 1200 «Центра пропульсивных систем» с начала 2021 года будут устанавливаться «Красным Сормово» на сухогрузные суда проекта RSD59.
Электрические ВРК
«Центр пропульсивных систем» сосредоточился на производстве винторулевых колонок механического типа. В диапазоне мощности до 8 МВт они конкурируют с электрическими ВРК. При дальнейшем увеличении мощности габариты механических ВРК растут быстрее, поэтому винторулевые колонки с электродвигателем в гондоле становятся экономически более привлекательными.
В сегменте электрических ВРК мировое лидерство принадлежит компании ABB, конкурировать с ней пытаются Siemens, Alstom и General Electric. Последняя в начале 2017 года договорилась с «Роснефтью» о сотрудничестве в разработке, сертификации и производстве винторулевых колонок мощностью до 15 МВт. Российская компания получала серьезного технологического партнера для создания ВРК, американская — прекрасную возможность протестировать свои наработки в условиях Арктики. В конце 2019 года на территории судоверфи «Звезда» был запущен «Завод ВРК Сапфир», задача которого — производство колонок для крупнотоннажных судов и газовозов ледового класса.
Еще один проект создания электрической ВРК взялась реализовать компания «Русэлпром — Морские системы». В 2010 году ее пытались привлечь к созданию двигателя электрической колонки для «Звездочки», однако тогда готового решения не нашлось.
В 2018 году было объявлено о работах по созданию электрической винторулевой колонки ледового класса Arc 5 мощностью 6,5 МВт. Год спустя главный конструктор компании «Русэлпром — Морские системы» Александр Кащенков заявил, что по расчетам колонка «выигрывает по габаритам у AВВ, а ее пропульсивные тяговые характеристики сопоставимы с европейскими».
Какой зуб точим
Промышленная группа «КОНАР» получила известность, как изготовитель механических компонентов для винторулевых колонок различных компаний. В 2019 году сертификат Российского морского регистра судоходства был выдан механической ВРК ледового класса Arc4 мощностью 2,5 МВт, спроектированной ООО «Механика-Р». Компания в настоящее время является членом промышленной группы «КОНАР».
Сообщается, что уровень локализации колонки составляет 95%, импортируются лишь подшипники и уплотнение гребного вала. ВРК отличает оригинальная конструкция на базе эксцентрико-циклоидального зубчатого зацепления и гидропривода поворота прямого действия. Винторулевые колонки «Механики-Р» установлены на третий буксир проекта 23470 Ярославского судостроительного завода «Капитан Найден». В дальнейшем ими оснастят еще два судна серии. На первом и втором буксирах устанавливались ВРК «ЦС «Звездочка».
Решения как на базе классического эвольвентного зацепления для зубчатых колес, так и эксцентриково-циклоидального предлагает петербургская компания «Судовые движительные комплексы» (СДК). По словам начальника конструкторского бюро СДК Артема Положего, второй вариант позволяет передать больший крутящий момент при меньшем диаметре колеса и получить расширенный диапазон передаточных чисел.
Глобальное будущее
Сегодня российские компании могут предложить рынку довольно широкий спектр ВРК, однако, большинство из них находятся на стадии опытных образцов. Еще один минус — стоимость продукции. Отсутствие серийного производства оборачивается ростом цены на 10−15% по сравнению с ВРК зарубежных компаний, выпускающих в год сотни единиц продукции. Правда, в сегменте больших мощностей разница в цене нивелируется, а иногда наши мощные ВРК даже оказываются дешевле. Вопрос развития производства ВРК в России упирается и в то, кто готов сегодня нести риски по возможным срывам сроков сдачи заказов.
Помочь отечественным производителям, по их собственному мнению, может поэтапное импортозамещение. 719-е постановление предполагает, что при строительстве судов за государственный счет приоритет следует отдавать российским ВРК даже с учетом их более высокой цены. Со временем количество должно перерасти в качество.
Можно вспомнить, что проект создания первых винторулевых колонок с электродвигателем в гондоле в конце 80-х годов прошлого столетия начинался с инициативы Финского национального совета по судоходству. Правительство выделило средства разработчикам. Затем ВРК устанавливали на суда, построенные с помощью бюджета Финляндии.
 |
| Первая электрическая ВРК мощностью 1,5 МВт была установлена на судне обеспечения фарватера SEIL |
Первые винторулевые колонки с электродвигателем в гондоле нередко выходили из строя из-за проблем с подшипниками и уплотнениями. Не все гладко было и при обкатке импортных ВРК на российских ледоколах и судах «река-море». Заказчики терпели и способствовали развитию компетенций иностранных компаний. Теперь проявить выдержку просят отечественные производители. Им требуется опыт, который, как известно, сын ошибок трудных.
Эксперты считают, что для развития отечественных ВРК следует выполнить и еще одно условие. Необходимо создавать изделия с прицелом на глобальный рынок. Только конкурируя с ведущими мировыми брендами, можно рассчитывать на достойное место на российском, а если повезет, и азиатском рынке, где сегодня сосредоточено 75% мирового судостроения.
Олег Гненной
ТОЧКА ЗРЕНИЯ
Этот вопрос возник еще несколько лет назад, когда »Корабел.ру» посчитал количество грузовых судов смешанного района плавания, построенных в России за период с 2000-го по 2015 год. Выяснилось, что за это время на наших верфях создано более 300 единиц самоходных судов, в среднем по 20 в год, и я в своей редакторской колонке поинтересовался: »Почему на эти проекты устанавливаются импортные винторулевые колонки? Неужели такого количества потенциальных заказчиков мало, чтобы наши специалисты задумались о необходимости налаживания производства ВРК в России?».
|
