Классификация буксирных судов, типы и виды

В XVIII в. за рубежом были сделаны первые попытки исполь­зования механических двигателей для судов, обслуживавших мор­ские порты. Так, в 1736 г. Д. Гулльс, сделав ряд усовершенство­ваний в изобретениях своих предшественников, построил порто­вый буксир с пароатмосферной машиной. Буксир имел гребное колесо за кормовым транцем, которое приводилось в движение ременной передачей через шкивы, укрепленные на осях машины, и колеса. Судно оказалось маломощным, а опыты Гулльса хотя и были удачнее, чем предпринимавшиеся ранее, не дали положи­тельного результата.

Краткая историческая справка

Для нас представляет интерес тот факт, что одно из первых паровых судов было создано буксирным. Это не случайно. Многочисленный парусный флот нуждался в повседнев­ной помощи, поэтому проблема создания портового вспомогатель­ного буксира с механическим двигателем настойчиво требовала своего решения.

Д. Гулльс, выпустив в 1737 г. книгу о своем судне, дал ей та­кое название: «Описание и чертежи вновь изобретенной машины для буксировки судов в гавани и из гаваней, портов или рек про­тив ветра, прилива или в штилевую погоду». Лучше не скажешь.

Решение пришло только в конце первой четверти XIX в., когда в 1817 г. на Каме, в 1819 г. на р. Клайд и в 1832 г. на Темзе появились первые паровые суда, основным назначением которых была буксировка несамоходных и парусных судов.

Одновременно с рядом неудачных попыток организовать на Волге и Каме линейную буксировку барок этими маломощными буксирными пароходами паровые двигатели были применены на «машинных судах» — так называемых «кабестанах» или «кабестанных пароходах». Паровые машины использовались для враще­ния кабестана (ворота), на который наматывался канат от заве­зенного вверх по течению якоря. Мощность кабестанных парохо­дов составляла 80—240 и. л. с. Кабестаны были оборудованы и гребными колесами, имели руль. Колеса использовались лишь при ходе порожнем вниз по течению. Для завоза якорей вверх против течения на 1—1,5 км при каждом кабестане находились один или два небольших парохода мощностью по 40—60 и. л. с., называвшихся «забежками».

Кабестаны груз не принимали, а буксировали за собой пять-шесть крупных барок с грузом до 8 тыс. т; мелких судов они под­чаливали до 50. Возможность буксировки большого числа судов и сравнительная дешевизна кабестанов — основные их достоин­ства. Нагрузка на 1 и. л. с. кабестана мощностью 240 и. л. с. со­ставляла до 40 т, что в несколько раз превышало нагрузку бук­сирных судов.

Кабестанные пароходы следует считать первыми в мире паровыми судами, осуществлявшими сложные буксировки. Скорость хода кабестана с буксируемым составом против течения в среднем была около 3 км/ч. При благоприятных условиях кабе­станы проходили за сутки до 75 км.

В начале 60-х годов прошлого столетия на некоторых реках появились буксирные суда, приводимые в движение паровой ма­шиной и перемещавшиеся по специальной цепи, проложенной по дну реки на всем протяжении обслуживаемого участка. Суда этого типа получили название «туеров» или «цепных пароходов».

По своей конструкции туеры представляли бесколесные суда, имеющие железные корпуса со съемными рулями, подвешенными к но­совому и кормовому штевням. Туеры буксировали составы общей грузоподъемностью до 2 000 т. Скорость буксировки против тече­ния достигала 4—5 км/ч.

Туеры более совершенной конструкции используются и в на­стоящее время на некоторых участках рек с быстрым течением, в тех случаях, когда даже мощные буксирные судаМорские буксирные суда, классификация и виды с составами при ходе против течения не могут справиться с ним. Например, туер мощностью 2 000 л. с., спроектированный ЦПКБ МРФ и по­строенный в 1962 г., работает па Казачинском пороге р. Енисей.

Пока Общие понятия о судостроительном производстверечное судостроение вырабатывало тип эффективного парового буксирного судна, морские портовые буксиры продол­жали успешно развиваться и достигли мощностей и размеров, при которых можно было выходить в море.

Первым портовым буксиром, способным вводить и выводить из порта большие морские парусные суда, считают буксир «Виктория», построенный в Англии в 1850 г. Успешная работа этого судна послужила основанием к массовой постройке буксиров для английских портов.

В 50-х годах XIX в. морские буксировки производятся в пре­делах малого каботажа. Позднее были совершены переходы в порты соседних морей. Однако первая сложная буксировка трех барж на 350 миль осуществлена лишь в 1892 г., а через четыре года два буксира впервые совершили переход с плавучим доком через Атлантический океан.

Наибольшие мощности морских буксиров в конце XIX в. — 800 и. л. с.; в морских портах работали буксиры мощностью 60—200 и. л. с. До 1880 г. почти все буксиры строились колесными.

Ледоставы в морских портах Балтийского моря сильно затруд­няли судоходство и морскую торговлю. Для поддержания русла, свободного ото льда, применялись различные способы, не дававшие должного эффекта. Только в 1864 г., когда И. О. Бритнев переде­лал носовую оконечность буксира Пайлот, впервые придав ей очертания, близкие к ледокольным, появился первый буксир-ледо­кол, ломавший лед своим корпусом. Адмирал С. О. Макаров пи­сал о Пайлоте:

«Этот маленький пароход сделал то, что казалось невозможным, — он расширил время навигации осенью и зимой на несколько недель»

С конструкцией и формой корпуса носовой оконечности буксира познакомились немцы и построили в 1871 г. свои первые ледокольные буксиры.

Впоследствии наряду со строи­тельством специальных ледоколов для основных русских морских портов, начатом в конце 80-х годов XIX в., ледокольные очертания стали придавать носовым оконечностям многих портовых, некото­рых морских и речных буксиров.

В последней четверти XIX в. больших успехов достигло речное буксиростроение. После появления на Волге в 40-х годах круп­нейших по тому времени буксиров — Волга (1846 г.) мощностью 500 и. л. с., Геркулес и Самсон (1848 г.) мощностью по 920 и. л. с., построенных за рубежом, отечественные судостроители усовершенствовали конструкции паровых машин и создали еще более мощ­ные линейные буксиры. В 1887 г. был построен буксир Самара мощностью 1 100 и. л. с., а в 1889 г. буксир Редедя князь Косожский Позднее Степан Разин.x с рекордной мощностью 2 000 и. л. с. Более мощных паро­вых речных буксиров не строилось.

Вслед за появлением двигателей внутреннего сгорания одними из первых построенных в 1906—1910 гг. дизельных судов стали буксиры: пять колесных теплоходов мощностью 600 и 800 л. с. и много винтовых — малых мощностей. К строительству дизель­ных буксиров в нашей стране вернулись в конце 30-х годов. Тогда были построены колесные теплоходы мощностью 1 000—1 100 л. с. и очень большое число малых буксиров-газоходов.

Это интересно: Паромы, фрегаты и суда для прогулок

Морские буксиры долгое время строились паровыми. Только после первой мировой войны (1914—1918 гг.) широкое распростра­нение получают дизельные энергетические установки. Наиболь­шая мощность морских дизельных буксиров не превышала 1 200 л. с. В 1939 г. в Англии был построен первый дизель — электрический буксир мощностью 600 л. с. Все больше появляется океанских буксиров-спасателей. При этом достаточно четко выри­совываются их характерные особенности — значительная мощность (от 1 200 до 3 800 л. с.), высокие мореходные качества, скорость 13—16 уз, большая дальность плавания (6—8 тыс. миль у паровых и 10—12 тыс. миль у дизельных).

Буксиры морских портов приобретают все более своеобразный архитектурный тип. Появление грузовых судов значительной гру­зоподъемности вызвало к жизни тип портовых буксиров-кантовщиков с весьма компактными размерами корпуса. Мощность пор­товых буксиров составляла от 200 до 600 л. с.

Своеобразное развитие получили речные буксирные суда в США. Здесь вскоре после появления первых буксиров на р. Мононгахила (приток Огайо) зародился способ толкания несамоход­ных судов. В 50-х годах XIX в. были оборудованы для этой цели первые буксиры. Успешные опыты и последующая работа судов способом толкания показали его большую эффективность по срав­нению с буксировкой на тросе. Поэтому последующее развитие в США буксиростроения шло по пути создания флота толкачей. Даже большая часть рейдово-маневровых судов состояла из тол­качей. На всех реках преобладал единый тип толкача — паровой заднеколесный. К концу XIX в. мощность линейных толкачей на Миссисипи достигла 800 и. л. с.

Только в 20-х годах текущего столетия появились первые ди­зельные (колесные) толкачи, а в 1931 г. построен первый двух­винтовой толкач мощностью 2 200 л. с.

К 1940 г. архитектурно-конструктивный тип и внешний вид тол­качей были достаточно отработаны. Форма корпуса еще продолжала совершенствоваться. С 1937 г. применяются насадки греб­ных винтов.

В послевоенный период определилась тенденция к значитель­ному росту мощности энергетических установок. Так, если в конце 40-х годов наибольшая мощность толкачей была 3 200 л. с., то че­рез пять лет на Миссисипи плавали толкачи мощностью 4 800 л. с., а в 1957 г. были построены толкачи мощностью 5 100 л. с. Наибольшая мощность современных толкачей — 9 000 л. с.

Если на первых порах толкачи оборудовались реверсивными двигателями с частотой вращения не более 300 об/мин, то позднее наметилась и окончательно определилась практика все более ши­рокого применения быстроходных нереверсивных двигателей с реверсредукторами. Толкачи и толкачи-буксиры нашли впоследствии широкое при­менение на судоходных реках большинства стран мира.

Первые попытки применить толкание для вождения несамоход­ных судов по рекам в Советском Союзе были предприняты на Волге в 1931 г. и на Днепре в 1932 г. В 1931—1935 гг. было про­ведено более десятка опытов по толканию буксирными и грузо­пассажирскими судами составов из барж, различных по типу и грузоподъемности. Основная цель опытов — определение эффектив­ности толкания по сравнению с буксировкой, проверка управляе­мости на переднем и заднем ходах.

Одновременно с опытами проводились некоторые исследования, теоретические дискуссии и разработка возможных способов тол­кания. Были выполнены технико-экономические расчеты. Несмотря на недостаточность теоретических исследований и несовершенство проведенных опытов, они все же показали неоспоримые преимущества толкания перед буксировкой.

В 1936—1937 гг. Горьковским судопроектом были разработаны первые технические проекты толкачей-буксиров мощностью 240, 400 и 800 л. с. и барж для толкания грузоподъемностью 300, 600 и 1 150 т. Однако материально-техническая база речного флота 40-х годов и последующая военная обстановка не способствовали созданию необходимых условий для продолжения опытов и стро­ительства специального флота.

Предлагается к прочтению: Тяжеловесные аппараты на воздушной подушке

Послевоенный этап проектирования и строительства специаль­ного флота для толкания начался с 1951 г., когда ЦТКБ МРФ разработало проекты толкачей мощностью 150 и 300 л. с., а также 300—600 л. с., которые строились серийно. Горьковское ЦКБ МРФ и ЦНИИРФ работали над созданием сцепных устройств.

В 1954—1956 гг. на Волге, Цимлянском, Горьковском и Куйбы­шевском водохранилищах были проведены широкие испытания толкаемых составов с целью установления типа наиболее надеж­ного и удобного сцепного устройстваСцепные устройства буксирных судов, способного обеспечить пла­вание толкаемых составов на волнении. В результате испытаний в качестве основного сцепного устройства принят двухупорно-вожжевой сцеп с амортизаторами.

1956 г. ознаменовался большими работами по оборудованию находящихся в эксплуатации буксиров и барж для толкания, а также началом строительства специальных толкачей-буксиров. В 1957 г. были построены, испытаны и вступили в эксплуатацию первые толкачи-буксиры типа Зеленодольск мощностью 1 200 л. с.

В 1958 г. приняты в эксплуатацию толкачи-буксиры мощно­стью 800 л. с. типа ОТ-801 и Плевна мощностью 1 340 л. с. В 1959 г. на толкачах ОТА-852 (800 л. с.), Борис Лавренев (1 340 л. с.) и Спендиаров (600 л. с.) была впервые применена комплексная ав­томатизация энергетических установок, а несколько позднее были созданы автоматические сцепные устройства. В настоящее время автосцепами различных типов оборудованы все суда толкаемых составов. В 1968 г. венгерские судостроители начали поставлять для рек Сибири и Волги серию толкачей мощностью 2 000 л. с. В 1970 г. в Рыбинске был построен Маршал Блюхер — первый в стране толкач мощностью 4 000 л. с.

Морские буксиры как в СССР, так и за рубежом в 60-х годах достигли мощностей 1 500—2 200 л. с.; увеличилась дальность их плавания, улучшились мореходные качества. Сильно возросли мощности океанских буксиров-спасателей. Теперь они достигают 16 000 л. с. при дальности плавания до 15 тыс. миль.

Для обслуживания в крупных морских портах сухогрузовСпециализированные суда для перевозки сухих грузов дед­вейтом 15—20 тыс. т и танкеров дедвейтом 300 тыс. т и более построены буксиры-кантовщики мощностью 2—3 тыс. л. с.

Таким образом, буксирный флот внешнего и внутреннего пла­вания, всегда выполнявший функции транспортного и вспомогательного назначения, достиг значительных мощностей и высокого совершенства. Комплексная автоматизация энергетических уста­новок, широкое применение дистанционного управления механиз­мами судовых устройств и основных систем, высокие гидродинами­ческие характеристики корпусов и движительно-рулевого комп­лекса, а также благоприятные условия обитаемости экипажа — вот характерные особенности современного буксирного флота.

Классификация буксирных судов

Буксирные суда — обширная и разнообразная категория судов морских и внутреннего плавания. Они служат для линейной и внутрипортовой транспортировки несамоходных судов и плавучих сооружений, для ввода в порты, вывода, перестановок в портах крупных транспортных судов, для формирования и проводки через шлюзы и каналы крупнотоннажных толкаемых и буксируемых со­ставов из барж или секций, для оказания помощи судам, терпя­щим бедствие, для тушения пожаров и многих других целей.

Буксирные суда эксплуатируются на водных бассейнах всех стран мира. Акватории, на которых они работают, включают все виды водных путей — от океанов до малых рек. Разнообразны гидрометеорологические условия, в которых приходится работать буксирным судам.

Разнохарактерность выполняемых работ и разнообразие ус­ловий плавания вызвали потребность в буксирных судах, имею­щих различные мореходные качества и эксплуатационно-техниче­ские характеристики. Это в свою очередь привело к появлению судов с разными архитектурными и конструктивными решениями.

Современные буксирные суда должны классифицироваться не по одному какому-либо признаку, а по ряду следующих основных признаков.

Принадлежность буксирных судов к судам морским или внутреннего плавания. Это различие в нашей стране определяется правилами классификационных обществ. Морские буксирные суда проектируются в соответствии с «Правилами классификации и по­стройки морских судов». Буксиры и толкачи внутреннего плавания проектируются по Правилам Речного Регистра.

Район плавания по правилам классификационных обществ. Для отечественных морских буксирных судов различие по указанному признаку обусловливает деление их в соответствии с Прави­лами Регистра на суда неограниченного района плавания, называемыми в практике океанскими судами, и суда ограничен­ного района плавания.

Различают суда со следующими символами ограничения:

• I — суда, которые предназначены для плавания в от­крытых морях с удалением от места убежища до 200 миль и с допустимым расстоянием между двумя местами убежища до 400 миль, а также плавание в закрытых морях;
• II — суда, кото­рые предназначены для плавания в открытых морях с удалением от места убежища до 50 миль и с допустимым расстоянием между двумя местами убежища до 100 миль, а также плавание в закры­тых морях в границах, установленных Регистром в каждом от­дельном случае;
• ПСП — суда, которые предназначены для плава­ния на внутренних водных путях, а также в морских районах на волнении не более 6 баллов и с удалением от места убежища в открытых морях как для судов предыдущей группы, а в закры­тых морях до 100 миль и с допустимым расстоянием между двумя местами убежища до 200 миль;
• III — суда, которые предназна­чены для прибрежного и рейдового плавания в границах, установленных Регистром в каждом отдельном случае.

Для речных буксиров — это суда класса «М» — устьевого, озерного и прибрежного морского района плавания с ограничением по погоде; класса «О» — плавания на озерах, водохранилищах и отдельных участках крупных рек; класса «Р» — для плавания по малым озерам, водохранилищам и рекам; класса «Л» — для плавания в верховьях крупных рек и по малым рекам.

Общее и узкоспециализированное назначение буксирных су­дов. В соответствии с существующими способами транспортировки буксирные суда подразделяются на собственно буксиры, толкачи и толкачи-буксиры. Первые полноценно отвечают буксировке или толканию судов, а толкачи-буксиры совмещают эти функции. Для этого они оборудуются сцепным и усиленным рулевым устрой­ствами (как толкачи) и имеют буксирное устройствоБуксирные и швартовные устройства буксирных судов и более вы­сокую остойчивость (как буксиры).

В зависимости от общего назначения и протяженности линий, на которых они могут работать согласно своей автономности по запасам топлива, воды, различают линейные, рейдовые и портовые буксирные суда. От общего назначения зависят архитектурно-кон­структивный тип буксирного судна, соотношение главных размерений, осадка, мощность, тип движительно-рулевого комплекса, количество судовых запасов и экипажа.

Читайте также: Управление судном при плавании во льдах

Узкоспециализированное назначение буксирных судов — весьма важный фактор, так как от него зависит необходимость установки на судах специального оборудования, выбор соответствующих главных размерений, коэффициентов полнотыКоэффициенты полноты, форма корпуса и мореходные качества буксиров, формы и конструк­ции корпуса, судовых устройств и систем, размеров рубок и пр. К специализированным буксирным судам относятся: спасатели, кантовщики, раздатчики, плотоводы, ледокольные, шлюзовые и дру­гие суда.

Указанных ступеней классификации достаточно для того, чтобы сформулировать классы буксирных судов:

• Океанский буксир-спа­сатель;
• Морской линейный буксир;
• Портовый буксир-кантовщик;
• Линейный толкач класса «Р»;
• Рейдовый буксир класса «О».

Как правило, суда одного класса имеют свои типовые особен­ности. Эти особенности отражены на последующих ступенях классификации.

Классификация судов и ледоколовЛедовые качества. Буксирные суда, строящиеся в нашей стране, в большинстве случаев обладают в той или иной степени ледовыми качествами. В зависимости от степени проявления ледо­вых качеств буксирные суда классифицируются следующим об­разом:

• Суда морские — ледокольные и категорий УЛА, УЛ, Л1, Л2, ЛЗ и Л4;
• Суда внутреннего плавания — ледокольные, т. е. суда, пред­назначенные для систематического плавания в ледовых условиях, и суда с ледовыми подкреплениями для эпизодического плавания в битом льду.

Энергетическая установка. По этому признаку буксирные суда подразделяются на паровые, дизельные, дизель-электрические, газотурбинные и, в перспективе, атомные. Наибольшее распро­странение получили дизельные буксиры, более простые в обслужи­вали, экономичные и надежно работающие.

Число гребных валов. Различают одновальные, двух-, трех- и четырехвальные буксирные суда. Суда буксирного флота с боль­шим числом валов в практике мирового судостроения не приме­нялись. Наиболее распространены двух- и одновальные суда. На реках США имеется значительное количество толкачей трех- и четырехвальных.

Тип движительно-рулевого комплекса. Различают следую­щие типы движительно-рулевых комплексов:

• Винт фиксированного шага (ВФШ) с рулями;
• ВФШ в насадке с рулями, в поворотных насадках, в раздельно управляемых поворотных насадках;
• Винт регулируемого шага (ВРШ) в насадках с рулями, в поворотных насадках;
• Водометные движители;
• Крыльчатые движители, греб­ные колеса с рулями, поворотные движительно-рулевые колонки (ДРК) и некоторые другие.

Приведенных выше ступеней классификации достаточно для того, чтобы указать типы буксирных судов.

Например:

• Усиленно ледовой категории Регистра дизельный одно­вальный с винтом фиксированного шага и рулем;
• Без ледовых подкреплений дизельный одновальный с винтом регулируемого шага и рулем;
• Ледовой категории Регистра дизельный двухвальный с крыльчатыми движителями.

Полное определение буксирного судна может быть дано с уче­том всех указанных выше характеристик.

Например:

• Океанский буксир-спасатель усиленно ледовой категории Ре­гистра дизельный одновальный с ВФШ и рулем;
• Морской линейный буксир без ледовых подкреплений дизель­ный одновальный с ВРШ и рулем;
• Портовый буксир-кантовщик ледовой категории Регистра Дизельный двухвальный с крыльчатыми движителями;
• Шлюзовый толкач-буксир класса «О» Речного Регистра с ледовыми подкреплениями дизельный двухвальный с ВФШ в по­воротных раздельно управляемых насадках;
• Линейный толкач класса «Р» Речного Регистра без ледовых подкреплений дизельный двухвальный с ВФШ и рулями переднего и заднего хода.