В мировом судостроении в последние годы наметилась тенденция отказа от бульбовой носовой оконечности. Судоходные компании модернизируют флот в соответствии с экологическими требованиями современности. При этом бульб либо уменьшается, либо на его место устанавливается новый — с более оптимизированной формой, либо он срезается полностью.
Что такое бульб?
Бульб — это подводное тело в носовой оконечности судна, расположенное ниже грузовой ватерлинии. Его назначение состоит в формировании волновой системы, которая при определенной скорости движения находится в противофазе с носовой волной корпуса, что, в свою очередь, снижает волновое сопротивление и, как следствие, уменьшает расход топлива.
При этом, как отмечает руководитель отделения гидроаэродинамики ФГУП «Крыловский государственный научный центр» (КГНЦ), кандидат технических наук Вячеслав Магаровский, положительный эффект от применения бульба возникает только в ограниченном диапазоне скоростей, который обычно оценивают через число Фруда. Если судно движется заметно медленнее или быстрее расчетного режима, эффект от бульба снижается, исчезает либо становится отрицательным.
Для транспортного судна, оснащенного бульбом, снижение скорости всего на 2 узла относительно расчетной может полностью нивелировать положительный эффект и в отдельных случаях привести к увеличению общего сопротивления.
Бульб в современном судостроении
Как отмечает Вячеслав Магаровский, ранее бульбовая носовая оконечность применялась значительно шире, однако в последние годы на ряде типов судов от нее отказались по нескольким причинам. В первую очередь, это связано со снижением эксплуатационных скоростей.
«С 2013 года ИМО последовательно вводит меры по снижению углеродной интенсивности морского транспорта. Наиболее доступным и экономически оправданным способом выполнения этих требований стало снижение скорости хода. Согласно исследованиям, средняя эксплуатационная скорость сократилась примерно на 20–30% по сравнению с проектными значениями 1990–2000-х годов. В результате часть судов стала эксплуатироваться в диапазоне чисел Фруда, при котором ранее установленный бульб уже не обеспечивает положительного эффекта. Для таких судов его применение экономически неоправданно», — говорит эксперт.
Кроме того, бульб наиболее эффективен при стабильной загрузке и постоянной скорости хода на большей части рейса. Однако для многих современных судов характерны переменные режимы эксплуатации: изменение осадки, скорости, района плавания и погодных условий. В таких условиях бульб не может быть оптимален для всех режимов одновременно.
Немаловажной причиной постепенного отказа от бульбовой носовой оконечности стало развитие других способов снижения сопротивления.
Руководитель отделения гидроаэродинамики ФГУП «Крыловский государственный научный центр» (КГНЦ), кандидат технических наук Вячеслав Магаровский:
— Современная гидродинамика и энергетика судна предлагают широкий набор решений для повышения энергоэффективности: оптимизацию формы корпуса в целом, совершенствование кормовой оконечности, винторулевого комплекса, применение энергосберегающих устройств и цифровой оптимизации режимов движения. Поэтому в ряде случаев судовладельцы и проектанты предпочитают комплекс мер, обеспечивающий более стабильный результат в широком диапазоне условий, чем узко специализированный бульб.
Мировой опыт
В мировой практике бульб обычно применяется на следующих типах судов: крупные контейнеровозы; круизные лайнеры и крупные пассажирские паромы; крупные танкеры; СПГ-газовозы.
Общей особенностью указанных судов является работа на протяженных морских переходах с относительно постоянной скоростью, как правило — в диапазоне 18–24 узла, что соответствует числам Фруда порядка 0,20–0,30.
Осенью 2025 года судостроительное предприятие Damen Shiprepair Brest выполнило замену на двух круизных судах компании Disney бульбообразных носов. В ходе модернизации на каждом лайнере была демонтирована старая конструкция, и на ее место установили новую — гидродинамически оптимизированную бульбовую оконечность, которая, как предполагается, позволит уменьшить расход топлива и снизить уровень выбросов.
Компания Maersk реализует проект по модернизации собственного и зафрахтованного флота, в рамках которого на судах проводится замена бульбов и гребных винтов.
«Многие из наших судов были спроектированы и построены в то время, когда контейнеровозы в целом ходили с более высокими скоростями. Чтобы снизить расход топлива, за последние несколько лет мы ввели менее сжатые графики движения судов, но винты и бульбы, оптимизированные для более высоких скоростей, были сохранены. В их замене, на наш взгляд, кроется большой потенциал повышения эффективности», — рассказала руководитель отдела фрахтования и строительства новых судов Maersk Анда Кристеску.
Похожую программу по модернизации флота, включающую замену старых бульбовых оконечностей на новые, более оптимизированные по обтекаемости, пару лет назад запустила компания Hapag-Lloyd.
Компания Wallenius Wilhelmsen модернизировала несколько своих судов, в результате чего они получили новые бульбообразные носы. В сотрудничестве с DSEC и DSME/Hanwha бал разработана оптимизированная конструкция, которая снижает сопротивление и обещает экономию топлива порядка 6%.
«Существующая конструкция носовой части с бульбом изначально была оптимизирована для одной конкретной осадки и скорости. Однако эксплуатационные данные ясно показывают, что суда большую часть времени работают при меньшей осадке и скорости, где существующая конструкция показывает себя неэффективно, создавая дополнительное сопротивление», — рассказал старший менеджер по энергоэффективности и производительности Wallenius Wilhelmsen Адам Ларссон.
А что в России?
На российских проектах бульб используется ограниченно, поскольку профиль флота, проектируемого и строящегося в нашей стране, а также условия его эксплуатации часто не соответствуют оптимальной области применения классического бульба.
Во-первых, значительная часть новых крупных отечественных проектов связана с судами ледового и арктического плавания: ледоколами, арктическими танкерами, газовозами, контейнеровозами и судами снабжения. Для таких судов требуется ледокольная или комбинированная форма носа, приспособленная к движению во льдах. Классический бульб, рассчитанный на движение в чистой воде, в ледовых условиях не дает ожидаемого эффекта, а в ряде случаев ухудшает ледопроходимость и увеличивает риск повреждений. Поэтому для судов высоких ледовых классов обычно применяются иные формы носовой оконечности.
Во-вторых, существенную долю отечественного флота составляют суда смешанного плавания река–море, суда для внутренних водных путей, а также вспомогательный и технический флот. Их длина и эксплуатационная скорость часто соответствуют числам Фруда ниже 0,18–0,20. В этих условиях бульб либо почти не дает выигрыша, либо может увеличивать сопротивление. Кроме того, для таких судов важнее другие качества: ограниченная осадка, возможность работы на мелководье, прохождение шлюзов.
«Исходя из этого, в российских условиях бульб оказывается рациональным решением лишь для ограниченного числа крупных морских судов, работающих в открытой воде и имеющих устойчивый профиль скорости. Поэтому на большинстве современных проектов, разрабатываемых в России, классический бульб либо отсутствует, либо выполняется в сильно смягченном и интегрированном виде», — говорит Вячеслав Магаровский.
Несмотря на то, что прямого запрета на проход судов с бульбовой носовой оконечностью по Северному морскому пути нет, сегодня такой флот на арктической трассе не приветствуется. Дело в том, что данная конструктивная особенность может мешать ледокольной проводке.
Заведующий отделом конструктивной надежности и модернизации судов АО «ЦНИИМФ», кандидат технических наук Алексей Петров:
— Помимо крупнотоннажных танкеров и газовозов высоких арктических классов на СМП работает довольно много транспортных судов с ледовыми классами Arc4-Arc5 и IA-IA Super. Таким судам в средних и тяжелых ледовых условиях, согласно Правилам плавания по СМП, требуется ледокольная проводка, однако в большинстве случаев, собственной мощности этих судов недостаточно для самостоятельного движения в канале за ледоколом, поэтому единственным возможным вариантом проводки таких судов является буксировка вплотную за ледоколом.
При таком методе буксировки носовая оконечность буксируемого судна фиксируется в кормовом вырезе ледокола, образуя так называемый тандем. При движении тандема неизбежны перемещения судов в вертикальной плоскости, ввиду чего существует вероятность контакта бульба судна с винторулевым комплексом ледокола и, как следствие, повреждения последнего. Поэтому для буксировки вплотную пригодны только суда без бульба, или с «полубульбом», однако для второго случая «Атомфлот» требует выполнение оценки безопасности такой буксировки.
По словам заместителя главного конструктора компании «ХС Морское проектирование» Дмитрия Волкова, к проектантам часто обращаются судовладельцы с просьбой решить проблему судов с бульбом на СМП.
«Мы предлагаем модернизацию — отрезание носовой оконечности и пристыковку новой, с другими обводами, которые удовлетворяют проводке, имеют достаточную прочность и не имеют выступающих частей», — рассказал он, уточнив, что при хорошей инженерной подготовке технического решения само переоборудование на верфи занимает три-четыре недели.
Заключение
Бульбовая носовая оконечность сегодня остается эффективным гидродинамическим средством, но только при наличии четко выраженного расчетного режима эксплуатации. Современные тенденции в мировом судоходстве, связанные со снижением скоростей, расширением диапазона рабочих режимов и ужесточением экологических требований, существенно сузили область применения данной конструкции.
