Полуподводный флот: как корабли перевозят тяжелые грузы и яхты через океан

История этих гигантов тесно связана с другой, тоже великанской, – полупогружными нефтяными буровыми платформами, разработанными в начале 1960-х годов компанией Shell. Их строили на суше и доставляли к месту эксплуатации при помощи мощных морских буксиров.

Первая платформа Blue Water Rig No.1 могла работать на глубинах до 200 м, но запасы «черного золота» истощались, и нефть приходилось искать во все более отдаленных и глубоководных районах.

Современные платформы позволяют добывать углеводороды на глубинах до 3700 м. По мере увеличения этой цифры возникали все более серьезные проблемы с транспортировкой: любой сильный шторм грозил потерей дорогого оборудования. Так, в 1979 году при буксировке была потеряна китайская буровая платформа «Бохай II», а в 2011 году – платформа «Кольская» в Охотском море. Именно для перевозки платформ в 1983 году по заказу голландской компании Wijsmuller Transport был построен невиданный морской тяжеловоз – полупогружное судно Mighty Servant 1 грузоподъемностью 29 тыс. т.

Как они устроены

Перевозка нефтяных платформ – задача непростая. Чтобы доставить огромное сооружение к месту работы, его нужно забрать на верфи, а затем выгрузить в открытом море. Но как это сделать, если самый большой в мире китайский стационарный кран Taisun способен поднять всего 20 тыс. т, а самый мощный японский морской SSCV Thialf – 14,2?

Полупогружное судно действует по другому принципу. Когда готовую платформу выводят на мелководье рядом с верфью, судно-перевозчик встает рядом и начинает заполнять свои балластные цистерны водой – до тех пор, пока ровная верхняя палуба не опустится на 15-30 м.

Процесс это небыстрый, длится до 12 часов. Затем буксиры осторожно перемещают платформу, так чтобы она оказалась над палубой. Манипуляции ювелирные, требуют высочайшей квалификации персонала и тоже занимают часы.

Потом начинается обратный процесс: воду из цистерн выкачивают, и судно медленно всплывает – с платформой на палубе. Все это время груз сначала надежно фиксируется буксирами, а затем намертво приваривается к палубе, и морской тяжеловоз отправляется к месту назначения.

В нужной точке все повторяется в обратном порядке: сварщики убирают крепления, транспортное судно уходит под воду, буксиры отводят платформу в сторону, судно всплывает и возвращается в порт.

Из-за своей специфики полупогружные суда строятся из сверхпрочных сталей и имеют очень жесткий корпус.

Монополист

В 1993 году Wijsmuller Transport объединилась с Dock Express Shipping, образовав компанию-супертяжеловес Dockwise Shipping, которая занимает сегодня почти монопольное положение на рынке перевозок подобных грузов. Ей принадлежит большая часть полупогружных судов в мире, включая близнецов-рекордсменов Blue Marlin и Black Marlin грузоподъемностью 76 тыс. т.

Однако в 2013 году пальму первенства у «Марлинов» отобрало другое судно – Dockwise Vanguard, на котором можно перевозить платформы весом до 117 тыс. т. Его плоская палуба без носа размером 70х275 м (на 70% больше, чем у Blue Marlin) позволяет брать грузы длиннее самого судна.

Рекордсмен появился не просто так. Дело в том, что гигантские платформы к тому времени строились в Азии, на южнокорейских и китайских верфях, а доставлять которых потом приходилось на месторождения в Мексиканском заливе, Северном море и у побережья Бразилии. На «Марлины» эти сооружения полностью не помещались, и верхние части приходилось достраивать на местах.

Для решения проблемы сначала хотели увеличить грузоподъемность Blue Marlin, но моделирование нагрузок при прохождении мыса Доброй Надежды, славящегося своими штормами, показало, что заложенной прочности полупогружного судна не хватит.

Тогда и было принято решение построить революционный транспортник. Прочность палубы Dockwise Vanguard достигает рекордных 20 т на квадратный метр, увеличиваясь до 45 т/м2 в центральной зоне и до 90 т/м2 по бокам. Новое судно может погружаться на 16 м (Blue Marlin только на 12 м), а время перевозки готовых морских платформ с Дальнего Востока в западное полушарие сократилось со 120 дней, которые требовались при транспортировке с помощью морских буксиров, до 50.

Первым грузом Dockwise Vanguard стала самая большая полупогружная нефтяная платформа в мире Jack/St. Malo, которую с верфи Samsung Heavy Industries в Южной Корее отправили в Мексиканский залив. Кроме того, Dockwise Vanguard может выполнять функции морского сухого дока, позволяющего поднимать суда и плавучие нефтяные вышки из воды для осмотра или ремонта без транспортировки на верфь. Например, в 2019 году Dockwise Vanguard использовался для ремонта системы азипод гигантского круизного лайнера Carnival Vista вместимостью почти 4000 пассажиров и длиной более 300 м.

Перевозки класса люкс

Помимо нефтяных платформ полупогружные суда перевозят корабли, подводные лодки и даже целые нефтеперегонные заводы в сборе. Но самой интересной специализацией является транспортировка частных яхт из Средиземного моря в Карибское. Гениальная бизнес-идея пришла одному из топ-менеджеров Dockwise Shipping в 1987 году, во время кризиса, когда заказов на перевозку морских платформ практически не было и часть тяжеловесов простаивала.

Идея заключалась в следующем. Значительная часть богатейших людей мира живет в Монако, а непременным атрибутом их успеха, помимо виллы на берегу Средиземного моря, являются, как известно, частные яхты. Но зима даже в Монако зима, и вся гламурная тусовка на это время перемещается на Карибы и Майями. Однако большинство роскошных яхт не предназначено для трансатлантических переходов; раньше их перевозили на верхней палубе сухогрузов, но это не очень надежно. Так почему бы не приспособить под них полупогружные суда? Спрос на новую услугу оказался настолько велик, что Dockwise Shipping переделала под прибыльный бизнес три бывших «платформовоза», включая Mighty Servant 4, и даже построила в 2007 году специализированный «яхтовоз» Yacht Express. Стоимость транспортировки в зависимости от размера корабля варьируется от 7,5 тыс. до 130 тыс. долл. Сегодня компания ежегодно перевозит туда-обратно около 750 сверхдорогих частных яхт.

Одно полупогружное судно перевозит за рейс около 20 яхт, и размещать их ничуть не проще, чем нефтяную платформу. Сначала специальная программа рассчитывает оптимальное расположение кораблей на палубе. Затем по готовому плану там навариваются металлические шины, к которым крепятся деревянные балки под каждую яхту: приваривать дорогие корпуса к палубе нельзя. После притапливания транспортника яхты по одной заводятся на свои места с кормы, после чего судно аккуратно всплывает. Персонал следит, чтобы каждая яхта встала на свое место, а затем фиксирует ее многочисленными распорками. 

Арктический вариант

Появлению этих гигантов в наших водах мы обязаны самому северному в мире – расположенному на западном берегу Обской губы Карского моря – заводу по производству сжиженного газа «Ямал СПГ», 20% которого принадлежат Китайской нефтегазовой корпорации.

Построить большое предприятие в суровых арктических условиях классическими методами почти невозможно, поэтому корпуса собираются из сотен огромных готовых секций. Масса отдельных модулей, которые производятся в разных точках мира, достигает 10 тыс. т – на обычном судне такой не перевезешь. Пришлось задействовать полупогружные суда.

Специально для этого проекта на китайских верфях были построены два однотипных полупогружных судна ледового класса AUDAX и PUGNAX, которые спустили на воду в 2015 и 2016 году соответственно. При их конструировании пришлось решать массу новых задач, в том числе предусмотреть способ удаления льда с верхней палубы размером 43х175 м. Решение – система паровых змеевиков, которая располагается под палубой и включается за сутки до прихода в порт разгрузки. Оба судна имеют усиленную конструкцию корпуса, специальные обводы носовой оконечности для плавания во льдах и рассчитаны на работу при температуре до –40 °С.

AUDAX с двумя модулями плавучего СПГ-завода прошел по Северному морскому пути в январе-феврале 2021 года, преодолевая ледовые поля толщиной до 2 м. Рейс оказался уникальным: навигация в этих районах обычно заканчивается еще в ноябре. Для проводки 43-метрового гиганта во льдах потребовалось сразу два атомных ледокола – 34-метровая «Арктика» и 30-метровый «Ямал»: только в паре они смогли проложить канал нужной ширины.

Осенью 2021 года на Северном морском пути отметились и другие полупогружные суда – легендарный Blue Marlin и GPO Grace.

Мы пойдем своим путем

Поток крупногабаритных грузов в российской Арктике будет только расти. К тому же у нас есть потребность в перевозке не только промышленных модулей и нефтегазовых платформ, но и плавучих атомных энергоблоков и даже подводных лодок. Таких полупогружных судов в мире просто нет, а к тем, что есть, доступ перекрыт из-за санкционных ограничений.

За создание отечественного полупогружного транспорта взялся «Атомэнергомаш». Сейчас ведутся работы по определению облика судов. При проектировании учитывается опыт эксплуатации модулевозов типа AUDAX. Так, в зимний период, идя в узком канале за ледоколом «50 лет Победы», судно неоднократно застревало – это было вызвано сложностью доламывания кромок, под нижней поверхностью которых ледокол оставляет большое количество разрушенного льда.

«В средних и тяжелых ледовых условиях судно будет двигаться за ледоколом, – объясняет директор по судостроению и плавучим энергоблокам "Атомэнергомаша" Владимир Аптекарев. – Пока не введен в эксплуатацию ледокол "Россия" проекта "Лидер" шириной 48 м, для проводки будут использоваться самые мощные на сегодня в мире серийные атомные ледоколы проекта 22220 типа "Арктика". Поскольку ширина их корпуса в полтора раза меньше ширины корпуса проектируемого судна, потребуются специальные обводы скуловой части и оптимизация корпуса для движения в узком ледовом канале, при прохождении которого понадобится доламывать кромку». 

Движение в узком канале может сопровождаться работой набегами для преодоления всторошенных участков маршрута и осложняться попаданием в зону ледовых сжатий, когда на корпус будут давить дрейфующие льдины. При следовании за ледоколом «Лидер» нужно также опасаться ударов корпуса о кромку ледового канала и затирания судна в районе цилиндрической вставки на криволинейной траектории. Перспективное полупогружное судно должно самостоятельно преодолевать ледовые поля толщиной до 1,5 м, под проводкой атомного ледокола в узком ледовом канале – до 2,2 м, а под проводкой двух ледоколов в широком ледовом канале – без ограничений по толщине льда. Такие характеристики означают возможность круглогодичной доставки габаритных грузов в арктические районы.

Особое внимание будет уделено транспортировке атомных энергоблоков. Судно создается с учетом требований радиационной безопасности; в частности, там будет реализован прием сточных вод с энергоблоков.

«Данный тип судов не предназначался для арктических районов, поэтому все решения в области ледовой техники в нем уникальны. Также прорабатывается возможность соответствия судна Международному кодексу безопасной перевозки облученного ядерного топлива, плутония и радиоактивных отходов высокого уровня активности в упаковке на судах, – говорит Владимир Аптекарев. – В этом году мы планируем начать эскизное проектирование нового транспортника, а затем приступим к его строительству».