Текущая политическая и экономическая ситуация кардинально изменила логистику арктических морских грузоперевозок в интересах Российской Федерации, которая вынуждена адаптироваться к реальным возможностям морского транспорта. Современная логистика морских грузоперевозок в акватории Севморпути немногим отличается от общероссийских и развивается с учетом четырех основных предпосылок:
• планов развития существующих арктических проектов и реализации новых проектов;
• смещения акцентов в направлении перевозок "на восток";
• задачи организации в ближайшее время круглогодичной навигации по СМП;
• систематических пакетов санкций со стороны западных и части азиатских стран.
Указанные условия в значительной степени повышают роль Севморпути как национальной транспортной коммуникации. За последние три года в акватории СМП наблюдается увеличение объема и интенсивности транспортной работы морских судов. В связи с этим заметно изменяется традиционная организация ледового судоходства, появляются новые тенденции. В частности, активно эксплуатируются крупнотоннажные транспортные суда, наращивается группировка мощных атомных ледоколов. Чаще используются высокоширотные трассы плавания (менее протяженные и более глубоководные, но при этом более ледовитые), навигационный период продлевается вплоть до круглогодичного. Также увеличивается эксплуатационная скорость хода судов во льдах (до 10-12 уз) в обеспечение экономической эффективности морских грузоперевозок.
Развитие существующих арктических проектов и реализация новых проектов стимулируют эволюцию атомного ледокольного флота. Это выражается как в строительстве современных ледоколов, так и в переходе к новым тактикам ледового плавания транспортных судов: самостоятельному плаванию во льдах кормой вперед; плаванию в узком канале за ледоколом с доламыванием корпусом кромок канала; плаванию в широком канале за двумя ледоколами или ледокольными судами; буксировке вплотную за ледоколом ("на усах").
Высокая стоимость аренды ледоколов и их ограниченное количество способствуют желанию судоходных компаний снизить зависимость от ледокольного флота. В связи с этим более активно используются транспортные суда двойного действия – double acting ships (DAS), предусматривающие движение как носом вперед, так и в ледовых условиях (преимущественно тяжелых) кормой вперед.
Однако необходимость обеспечения круглогодичного завоза грузов для строительства и функционирования инфраструктуры арктических проектов, наряду с отсутствием современных сухогрузных судов высоких ледовых классов (Arc6 и выше), неизбежно увеличивает потребность в атомном ледокольном флоте.
Более того, значительное увеличение размерений и водоизмещения транспортных судов требует использования соответствующих тактик ледокольной проводки. При этом в зависимости от принятого подхода в целях обеспечения безопасной и эффективной работы следует корректно оценивать ледовые качества проводимого транспортного судна. Активное использование буксировки вплотную за ледоколом транспортных судов ледовых классов Arc4-Arc5 в акваториях Карского моря, Обской губы и Енисейского залива позволяет удовлетворить потребность компаний-операторов в круглогодичном завозе грузов. При буксировке вплотную за ледоколом носовая оконечность буксируемого судна удерживается в кринолине ледокола с помощью специальной системы тросов.
Развитие судоходства в акватории Северного морского пути, происходящее одновременно с динамичным внедрением в практику судоходства современных информационно-коммуникационных систем, технологий больших данных и искусственного интеллекта, приводит к стремительному накоплению соответствующей цифровой информации. В то же время на протяжении нескольких лет формируются устойчивые негативные тенденции, связанные с систематическим введением и расширением внешних санкционных ограничений и запретов в области судостроения и судоходства.
Перечисленные факторы в совокупности в значительной степени не только определяют трансформацию технико-эксплуатационных требований к судам арктического морского транспортного флота, но и актуализируют проблему обеспечения безопасности эксплуатации судов в ледовых условиях, в том числе с учетом новой цифровой реальности. Плавание судна во льдах должно быть безопасным и тем самым гарантировать обоснованную величину негативных рисков в отношении собственно судна, перевозимого груза, человеческой жизни и окружающей среды. Безопасность плавания судна во льдах обуславливается двумя ключевыми факторами – человеческим (прежде всего, профессиональными квалификацией, компетенцией и опытом судоводительского состава) и техническим (прежде всего, ледовыми качествами судна, основными из которых являются ледовая ходкость и ледовая прочность). При этом до 80% инцидентов и аварий на море, в том числе в покрытых льдом водах, произошедших за последние несколько десятков лет, связаны именно с человеческим фактором.
В отличие от плавания по чистой воде, когда скорость хода судна определяется мощностью энергетической установки, выбор ее оптимального значения во льдах имеет свою специфику.
Безопасность плавания судна во льдах, обеспечиваемая прочностью корпуса и пропульсивной установки, регламентируется классификационным обществом посредством присвоения судну соответствующего фактических условий плавания во льдах. Однако на практике по тем или иным причинам судно может эксплуатироваться в более тяжелых ледовых условиях по сравнению с нормативными.
В таком случае скорость хода судна во льдах должна дополнительно ограничиваться (снижаться) на основе требований к ледовой прочности, так как судно не может развивать полную мощность энергетической установки из-за повышенного риска получить повреждения взаимодействующих со льдом элементов конструкций корпуса или пропульсивной установки.
В соответствии с Правилами плавания в акватории Северного морского пути (СМП), судно должно иметь следующий минимальный ледовый класс Российского морского регистра судоходства (РС), чтобы получить разрешение на плавание в ледовых условиях среднего типа во всех районах акватории СМП:
• Arc7 в режиме самостоятельного плавания в зимне-весенний период навигации;
• Arc6 в режиме самостоятельного плавания в летне-осенний период навигации;
• Arc4-Arc5 в режиме плавания под проводкой ледокола круглогодично.
В настоящее время следует признать явный дефицит морских транспортных судов ледовых классов Arc5-Arc7, эксплуатируемых в интересах отечественных компаний в акватории СМП. Ледовый класс Arc4 традиционно, начиная с советской классификации судов ледового плавания, принято рассматривать как промежуточный между арктическими и неарктическими классами.
Основу морского транспортного флота ледовых классов Arc4-Arc5 составляют грузовые суда различных типов (прежде всего, универсальные сухогрузные и нефтеналивные суда), построенные преимущественно на зарубежных верфях и находящиеся в эксплуатации продолжительный период. Морской транспортный флот ледового класса Arc6 представлен нефтеналивными судами дедвейтом около 70 000 т. В состав флота ледового класса Arc7 входят грузовые суда различных типов (газовозы СПГ, нефтеналивные суда, контейнеровозы, суда для перевозки негабаритных грузов), построенные главным образом за рубежом и эксплуатируемые относительно непродолжительный период.
В табл. 1-3 приведена информация по основным типам (проектам) морских транспортных судов ледовых классов Arc4-Arc7 (или эквивалентных им классов), получивших разрешение на плавание в акватории СМП в 2022-2025 гг.
| Тип / проект судна | Назначение | Дедвейт (вместимость), т (м3) | Страна постройки | Годы постройки | Количество на СМП, ед. |
|---|---|---|---|---|---|
| тип "Дмитрий Донской" (переоборуд.), пр. BC14 | навалочное | ~23 600 | ГДР / Китай | 1978-1980 / 2006-2009 | 3 |
тип "Николай Малахов" ("Princengracht"), 1-я серия; тип "Капитан Гришин" ("Timca"), 2-я серия | универсальное сухогрузное | ~9 500 | Япония | 1986; 1988-1992 | 1 + 6 |
| тип "Посьет" | рефрижераторное | ~3 600 | Греция | 1988-1990 | 3 |
| тип "Механик Ярцев" | лесовоз / универсальное | ~2 600 | Австрия | 1990-1992 | 7 |
| тип "Spliethoff", пр. A-Type | универсальное сухогрузное | ~12 200 | Нидерланды | 1990-1992 | 8 |
| тип "Emsstern" | нефтеналивное | ~10 500 | Германия | 1992-1993 | 2 |
| тип "Spliethoff", пр. E-Type | универсальное сухогрузное | ~12 700 | Норвегия, Нидерланды | 1994-1995 | 5 |
| тип "Капитан Лусь" | лесовоз / универсальное | ~4 600 | Россия | 1995-1996 | 2 |
тип "Maria Green", тип "Amstelborg", | универсальное сухогрузное | ~17 300 | Турция / Нидерланды; Китай | 1999; 2008 | 1 + 3 |
| тип "Elara" | универсальное сухогрузное | ~4 500 | Болгария | 1999-2003 | 3 |
| тип "Cathrin Oldendorff", пр. C-Box | универсальное сухогрузное | ~20 100 | Германия | 2000 | 2 |
| тип "Harle" | универсальное сухогрузное | ~7 600 | Польша | 2000-2001 | 3 |
| пр. Damen Combi Freighter 10500G | универсальное сухогрузное | ~10 500 | Румыния / Нидерланды | 2002-2003 | 2 |
| тип "Beluga Efficiency" | тяжеловоз / универсальное | ~17 700 | Китай | 2004-2007 | 10 |
| тип "Suderdamm" | универсальное сухогрузное | ~17 300 | Китай | 2006-2010 | 3 |
| тип "E.R. Bergamo" | навалочное | ~55 700 | Вьетнам / Южная Корея | 2012 | 2 |
| тип "Yenisei River" | газовоз СПГ | ~84 500 (~155 000) | Южная Корея | 2013 | 2 |
| тип "Clean Ocean" | газовоз СПГ | ~89 800 (~161 900) | Южная Корея | 2014-2016 | 4 |
| тип "North Air" ("Буран") | газовоз СПГ | ~88 700 (~174 000) | Южная Корея | 2023-2024 | 4 |
| тип "Севморпуть" | контейнеровоз / универсальное | ~34 600 | СССР | 1988 | 1 |
тип "Павлин Виноградов", тип "Капитан Гончаров", | лесовоз / универсальное | ~7 000 | Польша; Мальта | 1990; 1992-1998 | 1 + 4 |
| тип "Игорь Ильинский" | лесовоз / универсальное | ~7 300 | Испания | 1990-1994 | 5 |
| пр. Bijlsma Trader 9000 | универсальное сухогрузное | ~9 100 | Нидерланды | 1998-2002 | 4 |
| тип "Астрахань" | нефтеналивное / химовоз | ~19 800 | Россия | 2000-2002 | 3 |
| тип "Purha" | нефтеналивное / химовоз | ~25 000 | Китай | 2003-2004 | 2 |
| тип "Admiral Schmidt" | навалочное | ~105 900 | Китай | 2019 | 2 |
| Тип / проект судна | Назначение | Дедвейт (вместимость), т (м3) | Страна постройки | Годы постройки | Количество на СМП, ед. |
тип "Василий Динков" | нефтеналивное | ~72 700 | Южная Корея | 2008-2009 | 3 |
тип "Михаил Ульянов" | нефтеналивное | ~69 800 | Россия | 2010 | 2 |
тип "Валентин Пикуль" | нефтеналивное | ~69 300 | Россия | 2024 | 1 |
| Тип / проект судна | Назначение | Дедвейт (вместимость), т (м3) | Страна постройки | Годы постройки | Количество на СМП, ед. |
|---|---|---|---|---|---|
| тип "Норильск", пр. SA-15 Super | накатное / универсальное | ~22 900 | Финляндия | 1986-1987 | 2 |
| тип "Норильский Никель" | контейнеровоз / универсальное | ~18 000 | Финляндия, Германия | 2006-2009 | 5 |
| тип "Енисей" | нефтеналивное | ~18 800 | Германия | 2011 | 1 |
| тип "Audax" | тяжеловоз | ~28 900 | Китай | 2016 | 2 |
| тип "Штурман Альбанов" | нефтеналивное | ~41 500 | Южная Корея | 2016-2019 | 7 |
| тип "Кристоф де Маржери" | газовоз СПГ | ~96 700 (~172 600) | Южная Корея | 2016-2019 | 15 |
тип "Boris Sokolov", тип "Yuriy Kuchiev" | нефтеналивное | ~51 400; ~52 200 | Китай; Финляндия | 2018; 2019 | 1 + 1 |
В настоящее время имеют место два основных, используемых на практике методологических подхода к обеспечению безопасности эксплуатации судов в ледовых условиях:
• система количественной оценки безопасных скоростей хода судна во льдах на основе требований к ледовой ходкости и к ледовой прочности, принятая в отечественной практике (система Ледовых сертификатов / Ледовых паспортов);
• системы оценки эксплуатационных ограничений при плавании судна во льдах на основе индексации рисков, принятые в западной практике [Arctic Ice Regime Shipping System (AIRSS) и Polar Operational Limit Assessment Risk Indexing System (POLARIS)].
В рамках разработки специального эксплуатационного документа (Ледового сертификата) фактические ледовые качества судна количественно оцениваются путем проведения их расчетного исследования на основе физически подтвержденных и практически апробированных решений. Содержащаяся в Ледовом сертификате информация позволяет обоснованно выбирать безопасные режимы движения судна во льдах и корректно назначать оптимальные параметры выбранных режимов.
Впервые идея создания подобного документа, регламентирующего безопасность эксплуатации судов в ледовых условиях, была предложена в ААНИИ в конце 1960-х гг. Первый Ледовый паспорт (с 2004 года – официальный товарный знак ААНИИ) разработан для сухогрузов типа "Пионер" дедвейтом 4600 т по заказу Мурманского морского пароходства в 1973 году. В 1970-1980 гг. практически все грузовые суда, эксплуатирующиеся в морях Советской Арктики, были снабжены Ледовыми паспортами. Первый Ледовый сертификат в ЦНИИМФ выпущен для арктических танкеров типа "Вентспилс" дедвейтом 5500 т в 1986 году. Таким образом, на протяжении почти 40 лет ЦНИИМФ на регулярной основе разрабатывает и выдает Ледовые сертификаты на суда различных типов.
Многолетний и успешный отечественный опыт использования системы Ледовых сертификатов, накопленный к настоящему времени, отчетливо свидетельствует, что ее широкое распространение способствует, во-первых, обеспечению высокого уровня безопасности морских судов при плавании во льдах и, во-вторых, повышению уровня эффективности работы флота в ледовых условиях.
Целесообразность разработки Ледовых сертификатов для судов, эксплуатируемых в ледовых условиях, подтверждена Главным управлением Северного морского пути и Российским морским регистром судоходства. Кроме того, система Ледовых сертификатов признана Международной морской организацией в качестве инструмента, который может быть задействован в рамках новой сиcтемы отношений, установленной вступившим в силу 1 января 2017 года Полярным кодексом. В частности, при разработке Наставлений по эксплуатации в полярных водах в качестве альтернативной предусмотрена система поддержки принятия решений на основе Ледовых сертификатов.
Традиционные методы обеспечения эксплуатационной надежности, ориентированные главным образом на совершенствование требований к конструкциям корпуса, устройствам, системам, механизмам и оборудованию в значительной степени исчерпали свой потенциал и прежде всего с точки зрения экономической отдачи. Дальнейшее повышение уровня надежности представляется рациональным и целесообразным только на основе синтеза традиционных методов и современных технологий с обязательным учетом человеческого фактора. Поэтому разработка любого обоснованного решения, которое в конечном итоге позволит снизить влияние человеческого фактора как ключевой причины эксплуатационных отказов, будет нести мультипликативный практический эффект.
Принимая во внимание изложенное выше, АО "ЦНИИМФ" за последние несколько лет инициировало ряд проектов, направленных на формирование единой информационной системы обеспечения безопасности эксплуатации судов в ледовых условиях.
В сентябре 2024 года Институт стал обладателем патента на изобретение "Бортового автоматизированного информационно-измерительного комплекса для оперативного сбора и обработки локальной информации об обстановке в районе местонахождения судна (БИК ЛО)". Созданное устройство позволяет автоматически получать комплексную информацию о гидрометеорологической, ледовой и навигационной обстановках в районе нахождения судна, а также дает возможность производить более точные измерения толщины льда и снега.
На сегодняшний день БИК ЛО установлены на пяти атомных ледоколах пр. 10521 и пр. 22220. Данные с них в автоматическом режиме поступают в береговой центр ФГУП "Атомфлот" и далее в Единую платформу цифровых сервисов Северного морского пути (ЕПЦС СМП).
Учитывая информационное сопряжение с Единой платформой, данные с БИК ЛО позволяют судоводителям практически в режиме реального времени (передача данных осуществляется каждые 15-20 мин в зависимости от качества связи) отслеживать параметры ледяного покрова по маршруту прохождения других судов. Это дает возможность не только планировать текущий собственный рейс, но и воспроизводить общую картину ледовой обстановки в заданном районе акватории. Наряду со спутниковыми данными и оперативной информацией с комплексов БПЛА, размещенных на атомных ледоколах, данные с БИК ЛО формируют основу комплексной информационной системы поддержки принятия решений как специалистами Штаба морских операций ФГБУ "ГлавСевморпуть", так и капитанами судов в акватории СМП.
В настоящее время АО "ЦНИИМФ" реализует разработку бортовой информационной системы "Цифровой Ледовый сертификат. На завершающем этапе находится подготовка стандарта организации "Ледовый сертификат". Руководство по разработке". Положения стандарта регламентируют цель, принципы, условия и особенности разработки документа, его назначение, структуру, содержание, срок действия и порядок продления, а также терминологические, методологические и иные применимые аспекты.
Цифровой Ледовый сертификат является ключевым элементом единой информационной системы обеспечения безопасности эксплуатации судов в ледовых условиях и первым шагом к созданию бортовой риск-ориентированной системы поддержки принятия навигационных решений.
А.С. Буянов, к.э.н., заместитель генерального директора по научной работе, АО "ЦНИИМФ"
В. В. Якимов, заведующий отделом судов ледового плавания, АО "ЦНИИМФ"
