Композиты «Росатома» помогут обновить гражданский флот

Композиты могут стать ключом к обновлению гражданского малого флота, в частности рыболовного. Российский морской регистр судоходства уже меняет правила под новые материалы, а «Росатом» с партнерами получил одобрение проекта пассажирского катамарана из стеклопластика. Как перейти от единичного строительства к серийному, обсуждали на форуме «Нева» в Санкт-Петербурге.

Очевидные преимущества

Рыбопромысловому флоту необходимо комплексно обновить малые (маломерные и малотоннажные) суда. «У нас около 400 судов длиной от 14 до 34 м, и большая часть из них старше 25 лет. Минимум три четверти флота нужно менять», — ​сообщил на форуме главный конструктор направления проектно-конструкторского бюро «Петробалт» Егор Николаев.

По инициативе Минпромторга в «Петробалте» собралась рабочая группа — ​проектные, научные и образовательные центры, ассоциации рыбопромышленников, производители судов, комплектующих и материалов. Среди них — ​композитный дивизион «Росатома». Цель — ​создать модульные проекты сейнеров, траулеров, ярусников (судов для ярусного лова) из полимерных композиционных материалов.

«В гражданском сегменте речь идет прежде всего о маломерных судах, катамаранах, рыболовецких и пассажирских проектах, где преимущества композитных материалов очевидны», — ​уточнил гендиректор компании AN Marine Consulting Альберт Назаров.

Корпус легче — ​можно взять на борт больше груза или пройти дальше на том же объеме топлива. Композиты не подвержены коррозии — ​срок службы судна дольше, затраты на ремонт ниже. Кроме того, композиты позволяют быстрее строить: алюминий — ​это сварка, а композит — ​это формовка, то есть меньше операций, меньше времени на одно судно.

Расчеты и испытания

Департамент развития отраслевых решений для судостроения компании «Аскон» разработал «Компас‑3D: композиты» — ​модуль к одноименной российской системе автоматизированного проектирования. В приложении инженер видит, как лягут слои углеткани, где будут напряжения, складки, и получает раскройку. Программа подсвечивает дефекты, чтобы их исправили до того, как модель уйдет в цех.

Материалы должны подтвердить стойкость в море и экстремальных климатических условиях, иными словами, на полигоне. Такие испытания занимают годы, и заменить их лабораторными невозможно: комплекс реальных факторов искусственно не воссоздать. В Сколтехе предлагают выход — ​виртуальный полигон. Нужно регулярно собирать результаты натурных испытаний, лабораторных тестов и анализировать с помощью нейросетей. Это даст информацию для моделирования механизмов деградации, прогноза поведения материалов и расчета запаса прочности. Директор Центра технологий материалов Сколтеха Иван Сергеичев рассказал, что их лаборатория признана Российским морским регистром судоходства, и добавил: «Мы закрываем базовые методики испытания полимерных композитов. Впереди — ​разработка ускоренных полигонных испытаний».

Мощности для выпуска компонентов композитных судов в России есть. Заместитель гендиректора композитного дивизиона «Росатома» по исследованиям и разработкам Семен Кишилов привел пример: «Наша ульяновская площадка, где налажено конвейерное производство лопастей для ветроустановок, обладает колоссальным потенциалом. Ежедневно мы формуем до 10 т стеклопластика, и эти мощности и экспертность будут работать на судостроение. Выход на новый рынок обеспечит развитие производства, диверсификацию продуктовой линейки и позволит быстро начать производить конкурентоспособный продукт».

Тонкости регистрации

Важная задача — ​признание композитов регулятором, Российским морским регистром судоходства. Регистрировать надо все. У тканей и связующих проверяют состав и свойства. У технологии — ​как укладываются волокна и проводится отверждение. Проверяются детали и технический проект судна — ​правильно ли рассчитан корпус и все узлы. Построенное судно должно получить сертификат, и только тогда его допускают к перевозке пассажиров и грузов.

«Да, требования жесткие, это делает разработку сложнее и дороже. Часто приходится искать компромиссы, но так и должно быть. Регистр нацелен на максимальную безопасность — ​так принято во всем мире. Правила, как говорится, написаны кровью», — ​подчеркнул коммерческий директор завода «Спецкабель» Сергей Лобанов.

По словам представителей Российского морского регистра судоходства, цикл от идеи до сертификации материала или компонента обычного судна может занимать месяцы, для композитов путь сложнее. Это новый класс материалов, и все нужно испытывать отдельно. Впрочем, регулятор относится к проблеме с пониманием и постепенно меняет правила, чтобы композитные суда скорее спускались на воду.

Первые проекты

Регулятор принципиально одобрил эскизный проект полностью композитного пассажирского катамарана К12 «Пингвин» AN Marine Consulting. Это означает, что идея, основные технические решения (габариты, схема корпуса, концепции безопасности и размещения пассажиров) проверены. Можно готовить рабочую документацию для строительства. Сертификацию проходит проект скоростного пассажирского судна

«Пеликан» — ​плавучего автобуса, который может швартоваться к необорудованному берегу. «Во многом «Росатом» помог пробить стену, — ​сказал Альберт Назаров. — ​Мы вместе писали обоснования, и регистр пошел навстречу, изменил правила».

Одобрение надо получить не только у Российского морского регистра судоходства, но и у заказчиков.

«Основная проблема композитов сегодня — ​высокая стоимость серийной постройки. Поэтому логично построить несколько опытных образцов, показать заказчику преимущества на практике, обкатать технологии, наладить процессы, понять, как снизить цену и сделать так, чтобы суда было легко ремонтировать», — ​предложил Егор Николаев.