Причал с собой: складная аппарель, баржи и тяжёлая техника в одном «флаконе»

Фото: Shutterstock

На берегу сибирской реки ждут бульдозер и строительные материалы. Автомобильной дороги до места нет, оборудованного причала — тоже. Баржа может доставить груз по воде, но многотонной машине ещё нужно съехать с её палубы на сушу. Для этого на корме устанавливают аппарель — складной мост, который опускают к берегу.

Кажется, что главная задача — сделать мост достаточно прочным. На деле инженеры рассчитывают гораздо больше: как распределится вес машины на аппарели, что произойдёт с баржей, когда груз переместится к корме, выдержит ли палуба движение гусениц или колёс. Такие баржи строит Самусьский судостроительно-судоремонтный завод по проекту бюро «Стапель».

Как устроена их аппарель и почему для выгрузки важен даже уровень воды? Обо всём подробно рассказываем в рамках проекта «Как это работает?», реализуемого при поддержке Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий.

Почему барже понадобился собственный мост?

История Самусьского завода началась у реки Томи в 1879 году. Сначала здесь зимовали и ремонтировались суда, затем предприятие освоило судостроение. В конце 1980-х на заводе заработал цех для выпуска барж. Речные перевозки до сих пор нужны там, где груз предстоит доставить далеко от автомобильных дорог, а берег не оборудован для приёма тяжёлой техники.

Сами грузы при этом разные. Строительные материалы можно поднимать и опускать краном. С бульдозером или другой машиной возникает дополнительный вопрос: как дать ей возможность заехать на палубу и съехать обратно своим ходом? Для этого у баржи-площадки проекта RDB 66.68МА предусмотрена кормовая аппарель. Проект разработало ростовское бюро «Стапель», а Самусьский завод построил несколько таких судов. В 2025 году он передал заказчикам три баржи этого проекта.

Аппарель добавляет судну возможности, но занимает место и увеличивает массу его конструкции. Над палубой нужно разместить механизмы подъёма, под ней — усиления, которые примут нагрузку от тяжёлой техники. Корабелы постоянно ищут равновесие между массой самой баржи и грузом, который она сможет везти.

Говоря о предшествующей серии барж RDB 66.68М, директор Самусьского завода Николай Вдовенко объяснял этот принцип так: «Уменьшение габаритов и веса баржи при сохранении грузоподъёмности позволило снизить затраты на топливо при её буксировке». В аппарельном варианте к прежним расчётам прибавились вес складного моста и нагрузки, возникающие во время погрузки.

Как складывается десятиметровая аппарель?

Аппарель проекта RDB 66.68МА расположена в корме. Её проезжая часть имеет ширину пять метров и длину десять метров. Мост состоит из двух секций: у корпуса он закреплён на шарнирах, а при подъёме складывается. Поднимают и опускают его две лебёдки с электродвигателями. Перед погрузкой аппарель переводят в рабочее положение, чтобы техника могла пройти между берегом и палубой.

Фото: Shutterstock

Складная конструкция нужна и во время самого рейса. Длинный мост, стоящий вертикально, закрывал бы часть обзора экипажу буксира-толкача. Баржа не имеет собственного двигателя: по внутренним водным путям её толкает другое судно. Складываясь, аппарель занимает меньше места по высоте, и человеку в рубке буксира легче видеть, что находится впереди состава.

Во время выгрузки край моста должен получить надёжную опору на берегу. Экипажу нужно оценить глубину у места подхода, состояние грунта, перепад высот между палубой и сушей, уклон аппарели и положение самой баржи. Если берег размыт или у него слишком мелко, наличие аппарели не решит этих проблем. Её преимущество в другом: для подходящего участка берега не приходится заранее строить капитальный причал.

Что означает грузоподъёмность аппарели 70 тонн?

В характеристиках проекта указана грузоподъёмность аппарели 70 тонн. Чтобы понять это число, представим, как машина съезжает с баржи. Сначала её вес полностью приходится на палубу. Затем колёса или гусеницы переходят на мост, и нагрузка движется по его настилу. В одни моменты она ближе к шарнирам у корпуса, в другие — к краю аппарели и берегу.

Настил принимает давление от колёс или гусениц и передаёт его на несущие балки. Дальше усилие проходит через крепления к корпусу баржи. Поэтому важна прочность всей конструкции, а не только металлического листа, по которому едет машина. Палуба тоже усилена: под настилом находятся продольные и поперечные элементы, распределяющие нагрузку по корпусу.

У разных видов техники вес передаётся на настил по-разному. Гусеница соприкасается с поверхностью на значительной длине, у колёсной машины нагрузка сосредоточена в местах контакта шин. В проекте отдельно указаны допустимые параметры для перевозки и для проезда по аппарели. На палубе можно размещать автотракторную технику с нагрузкой до 16 тонн на ось. Для колёсной техники, которая заезжает или съезжает по аппарели, предел составляет до 10 тонн на ось. Предусмотрен также проезд гусеничной машины полной массой до 70 тонн.

Разница между 16 и 10 тоннами легко объяснима: стоять на большой усиленной палубе и двигаться по относительно узкому мосту — разные задачи для конструкции. Перед погрузкой проверяют характеристики самой машины, путь её движения и место, которое она займёт на барже. Технику нужно безопасно провести по аппарели, а затем правильно разместить и закрепить для рейса.

Есть и ещё одна нагрузка, которую не видно с берега. Пока машина движется к корме, меняется распределение веса вдоль судна. Если корма погружается сильнее носа, меняется наклон баржи по длине — дифферент. От него зависит положение аппарели относительно берега. Поэтому порядок выгрузки и размещение остальных грузов тоже продумывают заранее.

Почему две одинаковые баржи могут брать разный груз?

Сколько груза способно перевезти судно, зависит в том числе от того, насколько глубоко ему разрешено погрузиться в воду. Эту глубину называют осадкой. По мере загрузки баржа садится ниже: ей нужно вытеснить больше воды, чтобы удержать увеличившийся вес.

Для RDB 66.68МА проектировщик приводит два режима. В бассейнах одних разрядов при осадке около 2,75 метра грузоподъёмность составляет 2500 тонн. В других условиях при осадке 3,20 метра она достигает 3000 тонн. Это характеристики одной конструкции, рассчитанной на разные условия плавания. Выбирая загрузку для конкретного рейса, учитывают район, в котором пойдёт баржа, и доступные глубины на маршруте.

Значение имеет и то, как груз лежит на палубе. Представьте длинную доску, поддерживаемую водой: если собрать все тяжёлые предметы у одного конца, он опустится сильнее другого. С баржей расчёт сложнее, но принцип распределения веса тот же. Кроме осадки носа и кормы инженеры учитывают прочность корпуса, положение груза и остойчивость — способность судна сопротивляться наклону и возвращаться в равновесие.

В проекте предусмотрены балластные отсеки. Воду в них используют, чтобы регулировать посадку баржи, в том числе когда она идёт без груза. Проектировщик задаёт требуемый дифферент для такого состояния. Во время погрузки или выгрузки внимание к посадке особенно важно: тяжёлая машина меняет своё положение, а вместе с ним — распределение нагрузки на корпус и угол перехода к берегу.

Баржа приспособлена к движению в составе с другим судном. На внутренних водных путях используют кормовое устройство для толкания; для буксировки в морских районах предусмотрено носовое буксирное устройство. Сама она остаётся несамоходной: груз везёт баржа, а движение составу сообщает буксир или толкач.

Фото: Shutterstock

Как проверяют баржу до первого рейса?

Когда проект готов, работа переходит на верфь. Металлические детали вырезают и собирают в секции. Из них постепенно формируются днище, борта и грузовая палуба. На аппарельной барже особое внимание требуется местам, где тяжёлая техника будет двигаться по настилу и где складной мост крепится к корпусу.

Секции должны совпасть по размерам. Если одна часть корпуса собрана с отклонением, соседнюю будет сложнее установить на предусмотренное место. После сборки проверяют соединения, монтируют механизмы и системы, испытывают их работу. Для аппарели важно убедиться, что обе секции занимают нужное положение, а оборудование подъёма и спуска действует согласованно.

Проектом предусмотрены строительство под наблюдением Российского классификационного общества и приёмо-сдаточные испытания. Отдельно в документации указана проверка массы головной баржи после постройки. Это необходимо потому, что в расчётах проектировщик работает с предполагаемым весом конструкций и оборудования, а на верфи появляется судно с фактической массой. Эти данные используют при окончательной оценке его характеристик, в том числе остойчивости.

Самусьский завод развивает и площадку, на которой собирают корпуса. «Благодаря усилению стапельной базы завод может параллельно вести сборку двух судов», — рассказывал Николай Вдовенко. Стапель — подготовленное место для сборки корпуса до спуска на воду. Возможность работать сразу над двумя судами требует от предприятия не только места, но и согласованной работы цехов: детали и оборудование должны поступать к каждой сборке в нужный момент.

За проектом и постройкой стоят разные специалисты. В бюро конструкторы рассчитывают корпус, палубные усиления и аппарель. На верфи технолог определяет последовательность изготовления; разметчики и резчики готовят металл; сборщики и сварщики соединяют секции; специалисты по контролю сверяют результат с проектом. Если мост должен выдержать проезд тяжёлой машины, надёжность начинается с точности каждой из этих операций.

Как прийти в речное судостроение?

Понять одну из задач корабела можно на простом опыте. Возьмите полоску картона, положите её концами на две опоры и поставьте груз сначала посередине, потом ближе к краю. Затем добавьте под полоску сложенные картонные рёбра и повторите опыт. Груз тот же, но прогиб меняется: на результат влияют и место приложения силы, и устройство опоры. При проектировании аппарели инженеры решают похожую задачу уже для металлических секций и многотонной техники.

Тем, кому интересно, как такие конструкции рассчитывают, пригодятся физика, математика, геометрия и умение читать чертежи. В Томском техникуме водного транспорта и судоходства есть направление «Судостроение». Будущему инженеру стоит также изучить программы Сибирского государственного университета водного транспорта в Новосибирске: в учебном плане на 2026 год представлено направление кораблестроения. Перед поступлением важно посмотреть предметы и условия набора на выбранную программу.

Работать над судами можно и через производственные специальности: изготовление корпусных конструкций, сварку, механосборку, контроль качества. Это работа с чертежом в руках и настоящей металлической деталью перед собой. На странице вакансий Самусьского завода можно узнать, какие специалисты ему нужны; предприятие также рассказывало о сотрудничестве с учебными заведениями и оплачиваемой летней практике.

У аппарельной баржи есть редкое свойство: её назначение хорошо видно прямо во время работы. Буксир подводит судно к берегу, мост опускается, тяжёлая машина медленно проходит десять метров от палубы до суши. За этим коротким переездом стоят расчёты корпуса и осадки, прочность балок, работа лебёдок и точность сборки на верфи. А дальше техника отправляется туда, куда по дороге доставить её не получилось бы.