К перехвату управления движением готовы!
Российские производители активно локализуют выпуск движительно-рулевых колонок разных типов и мощности. Но отечественные суда по-прежнему оснащаются в основном изделиями иностранных компаний
![](https://cs.kiozk.ru/content/hnq/zyl/jlb/wcaqx1vc3bap2vc2v39xwoy/art/77263/s5ea4esn.jpg?v=1&temp_url_sig=zzYc1JuZxfGuOCMMuveeeA&temp_url_expires=1738956910)
Электротехнический концерн «Русэлпром» готов в любой момент приступить к производству импортозамещающих электрических движительно-рулевых колонок (ЭДРК) для судостроения. По словам генерального директора «Русэлпром — Морские системы» Максима Свиридова, срок изготовления одного комплекта, состоящего из двух таких изделий, составит полтора-два года. Возможность производить такого рода продукцию компания получила после того, как поучаствовала в проекте создания по заказу Минпромторга электрической ДРК мощностью 6,5 МВт. Благодаря полученным компетенциям, сформированному в процессе пулу поставщиков оборудования и комплектующих есть возможность создавать ЭДРК различных типоразмеров и мощности, под потребности заказчика. Осталось сложное: реализовать эту возможность.
![](https://cs.kiozk.ru/content/hnq/zyl/jlb/wcaqx1vc3bap2vc2v39xwoy/art/77263/bs61tp0l.jpg?v=1&temp_url_sig=nvR7PeVE1j3V2cN2j2q3pQ&temp_url_expires=1738956910)
Отцы победы
Движительно-рулевая колонка (используется также название «винторулевая колонка», ВРК) — альтернатива традиционной схеме устройства гребной установки судна, где вращение от двигателя передается на винт через валопровод, а само судно управляется с помощью руля, который, в свою очередь, приводится в действие рулевой машиной. Движительно-рулевая колонка (ДРК) — это движитель судна, где винт установлен на колонке, расположенной под его днищем и поворачивающейся вокруг своей вертикальной оси на 360 градусов, тем самым заменяя собой руль и рулевую машину. ДРК позволяет существенно улучшить маневренность судна: оно может развернуться на месте, использовать динамическое позиционирование, когда судно остается в одной точке, несмотря на воздействие ветра, течения и волн. Последнее особенно важно для ледоколов, газовозов и танкеров, буровых платформ, трубоукладчиков, а также научно-исследовательских судов.
Различают механические и электрические движительно-рулевые колонки. Первые были разработаны и запущены в производство в середине прошлого века немецкой компанией Schottel. Вращательное усилие на винт в этом случае передается от дизельного или электродвигателя посредством механической передачи. Вторые в начале 1990-х годов были созданы шведско-швейцарским концерном ABB, который выпускает их под брендом Azipod и за последние тридцать лет продал более 700 таких устройств.
Главное отличие механической ДРК от электрической в том, что в последней электродвигатель находится в гондоле, расположенной вне корпуса судна, а на его валу устанавливается гребной винт. Это, с одной стороны, сокращает потери энергии за счет отсутствия механической передачи между двигателем и винтом, с другой — существенно уменьшает объем машинного отделения внутри судна. Электродвигатель в гондоле управляется преобразователем частоты, что позволяет выдавать необходимую скорость вращения винта и плавно ее регулировать.
Преимущество электрической колонки перед механической начинает проявляться по мере роста ее мощности: чем она выше, тем дешевле электрическая колонка относительно механической. По словам Максима Свиридова, этот барьер находится на уровне 2–2,5 МВт в случае с колонкой российского производства и 4–5 МВт — если колонка иностранная.
До последнего времени движительно-рулевые колонки в России не производились — ни механические, ни электрические. Потребность в них закрывалась импортными агрегатами. В случае с механическими — той же немецкой Schottel и ряда других производителей. На рынке электрических колонок лидировала уже упомянутая ABB. В этом сегменте присутствует и американская General Electric.
Первые шаги к собственному производству ДРК были сделаны в начале 2010-х. Так, в 2011 году на базе Центра судоремонта «Звездочка», НПО «Винт» и опытного завода «Вега» (входят в Объединенную судостроительную корпорацию) был создан Центр пропульсивных систем (ЦПС). Он занялся разработкой и производством механических ДРК. Примерно в это же время началась и история создания электрических винторулевых колонок.
![](https://cs.kiozk.ru/content/hnq/zyl/jlb/wcaqx1vc3bap2vc2v39xwoy/art/77263/zix6lezo.jpg?v=1&temp_url_sig=3fQFT6MIJbooP5n22afz7Q&temp_url_expires=1738956910)
«Идеологом создания электрической колонки стал технический директор НПО “Винт” Валентин Федорович Васильев, — рассказывает Максим Свиридов. — Они хотели создать такую колонку и прислали нам как электромеханикам запрос на электротехническую часть. Прежде всего на главный электродвигатель. Мы дали им стандартное предложение в виде квадратного двигателя. Понятно, что оно их не устроило, поскольку гондола, в которую должен ставиться электродвигатель, имеет округлую форму».
Тем не менее совместная работа над ЭДРК была продолжена, и в ее процессе главная роль в проекте отошла к «Русэлпрому»: «Мы с ними посчитали, что по примеру ABB электрическую колонку лучше создавать в рамках электротехнической компании».
![](https://cs.kiozk.ru/content/hnq/zyl/jlb/wcaqx1vc3bap2vc2v39xwoy/art/77263/ff7uyqdq.jpg?v=1&temp_url_sig=0qgA9WuaoKR4N17YNvQBjg&temp_url_expires=1738956910)
Фактически, как говорит Максим Свиридов, к тому моменту, когда в 2016 году Минпромторг объявил конкурс на разработку и постановку на производство ЭДРК, значительная часть подготовительной работы «Русэлпромом» уже была сделана.
По замыслу министерства, к концу 2018 года победитель должен был представить опытный образец ЭДРК мощностью 6,5 МВт. Общий объем финансирования проекта — 750 млн рублей. Необходимость создания в России производства электрической колонки Минпромторг объясняет желанием обеспечить загрузку российских предприятий производством современного высокотехнологичного оборудования для судостроительной отрасли, а также тем, что из-за постоянно расширяющегося списка санкционных мероприятий, вводимых США и Евросоюзом против России, растет риск значительного ограничения или полного прекращения поставок всех видов иностранных движительно-рулевых колонок.
«Русэлпром» оказался не единственным, кто озаботился проблемой создания российской ЭДРК.
В комментарии «Эксперту» ФГУП «Крыловский государственный научный центр», который победил в конкурсе, отметил, что центр «приступил к проработкам облика перспективных ЭДРК в начале 2000-х годов и к моменту заключения контракта с Минпромторгом РФ имел серьезный научный задел по данной тематике».
«Крыловский центр добился выделения государственного финансирования и стал контрактодержателем. Мы же стали у них подрядчиками, — объясняет Максим Свиридов. — И уже мы привлекали другие предприятия в качестве соисполнителей. Крыловский центр в рамках этого ОКРа сделал преобразователь частоты и систему управления колонкой, а мы сделали целиком всю колонку. Мы ее создали».
Всего в процессе создания ЭДРК было занято порядка 15 российских предприятий из различных отраслей.
![](https://cs.kiozk.ru/content/hnq/zyl/jlb/wcaqx1vc3bap2vc2v39xwoy/art/77263/nc2t40xu.jpg?v=1&temp_url_sig=9PJBeXZQY5WxDtIA6MjzqA&temp_url_expires=1738956910)
Сделать колонку
Процесс производства колонки был непростым, поскольку целью было сделать максимально российское изделие.
«Прежде чем изготавливать колонку, была напечатана на 3D-принтере ее детальная модель, и по ней разрабатывался технологический процесс, — рассказывает главный технолог “Русэлпром — Морские системы” Дмитрий Арсентьев. — Это позволило ускорить и удешевить работы».
По ходу дела пришлось решать ряд сложных технологических задач, например разработать совместно с партнерами, которые занимаются литьем стали, технологический процесс крупногабаритной тонкостенной отливки корпуса гондолы, с тем чтобы выдержать заявленные габариты.
Поскольку статор двигателя имеет диаметр 1800 мм, а рулонное железо таких размеров в стране не выпускают, его изготовили из секторов, а для сборки разработали специальную оснастку. Чтобы снизить массу ротора, его центральную часть сделали полой.
«Мы столкнулись с тем, что в России зубчатые колеса большого диаметра не производятся, — продолжает Дмитрий Арсентьев. — Для того чтобы сделать колесо нужного нам размера, пришлось с одним из партнеров модернизировать “зуборезку”, а от партнеров по литью добиваться особых химических свойств материала».
Для сборки колонки были спроектированы и изготовлены гидравлические порталы, которых в России раньше не делали. Поскольку они хорошо себя зарекомендовали, их будут производить и продавать другим предприятиям, где есть сборка крупногабаритных изделий.
Ориентация именно на российских поставщиков, их вовлечение в процесс, освоение ими производства изделий, которые они прежде не изготавливали, затянуло сроки создания ЭДРК почти на два года: акт о завершении работ был подписан заказчиком, то есть Минпромторгом, в декабре 2020-го. Но министерство, что называется, не в обиде, тем более что разработчики уложились в выделенные на проект средства.
В Крыловском же центре отметили, что в целом фактические сроки разработки, изготовления и испытаний ЭДРК не превысили таковых для первого опытного образца ВРК Azipod от АВВ (1987–1991 годы). При этом первая финская колонка имела мощность почти в четыре с половиной раза меньше: 1,5 МВт против 6,5 МВт.
Впрочем, сделать ЭДРК полностью российской не удалось. Часть комплектующих все-таки импортные — подшипники, некоторые уплотнители и датчики. И еще проблема — импортная электронно-компонентная база для преобразователей частоты и систем управления. Она, по словам Максима Свиридова, может быть решена в течение ближайших двух лет: есть российские производители, которые готовы сделать это оборудование полностью отечественным и таким образом снять риски отказа в поставке ЭКБ иностранными производителями.
![](https://cs.kiozk.ru/content/hnq/zyl/jlb/wcaqx1vc3bap2vc2v39xwoy/art/77263/eb0ucm3y.jpg?v=1&temp_url_sig=AgebxXXY_AAUiuXl4NH8jw&temp_url_expires=1738956910)
ЭДРК-6500 отвечает требованиям ледостойкости на уровне ледового класса Arc5, что подразумевает самостоятельное плавание в разреженных однолетних арктических льдах при их толщине до 0,8 метра в зимне-весеннюю навигацию и до одного метра в летне-осеннюю. При этом в ходе исследований в ледовом бассейне Крыловского центра моделировалась ситуация, когда судно с разрабатываемой ЭДРК самостоятельно двигалось в сплошном ледовом поле толщиной до 1,6 метра и в канале за ледоколом при толщине льда до 2,2 метра.
«Основной конструктивной особенностью в проекте ЭДРК стала схема охлаждения: отвод тепла от статора осуществляется в воду благодаря его запрессовке в корпус колонки. Это позволило уменьшить габариты колонки, в первую очередь ее диаметр, за счет отсутствия воздушного промежутка между статором и корпусом, что повысило пропульсивный КПД колонки, — говорит Александр Разинков, главный конструктор “Русэлпром — Морские системы”. — Охлаждение ротора осуществляется воздухом». Такая схема охлаждения позволила уменьшить габариты блока воздушного охлаждения и поместить его в гондолу, не занимая место в корпусе судна.
«У АВВ, самого сильного конкурента, система охлаждения полностью воздушная, — продолжаем Максим Свиридов. — Соответственно, им помимо места в корпусе судна требуется больше мощности для вентиляционной установки. В связи с этим мы считаем, что КПД всего агрегата у нас повыше».
Что касается цены ЭДРК, то здесь, как считает Максим Свиридов, достигнут паритет: «С точки зрения электротехники цена на электрические машины у нас сопоставима со стоимостью машин АВВ. По всему остальному оборудованию мы находимся где-то рядом. Нет такой ситуации, что мы в разы дороже или в разы дешевле».
В настоящее время колонка находится на испытательном стенде Ленинградского электромашиностроительного завода (входит в «Русэлпром»), который, кстати говоря, тоже сделали специально под нее. Стенд этот с бассейном, так что гондола с электродвигателем погружена в воду и условия максимально соответствуют реальным.
На российском рынке у этой ЭДРК российских же конкурентов нет.
«С точки зрения механических колонок мы не то что конкурируем, мы сотрудничаем со “Звездочкой” — единственным производителем механических колонок в России. Соответственно, они для нас делают часть комплектации нашей колонки, мы делаем для них гребной электродвигатель», — объясняет Максим Свиридов.
В 2017 году «Роснефть» и General Electric создали совместное предприятие на территории судостроительного комплекса «Звезда» (Приморский край) — завод «ВРК Сапфир» — для локализации компонентов систем электродвижения судов, в том числе электрических колонок. Они предназначены в том числе для газовозов арктического класса, которые «Звезда» строит для «НоваТЭКа».
«Мы с ними в разных мощностных диапазонах находимся, — говорит Максим Свиридов. — У них он выше семи мегаватт, соответственно, мы с ними не конкурируем».
Как говорят в «Роснефти», завод «Сапфир» будет выпускать винторулевые колонки высокого ледового класса мощностью от 7,5 МВт до 20 МВт.
Как уже было сказано, «Русэлпром» готов при появлении заказа приступить к изготовлению ЭДРК. Причем не только ее, а совместно с Коломенским заводом (производитель дизелей, входит в Трансмашхолдинг) всей системы электродвижения.
«Мы очень плотно работаем с Коломной, — говорит Максим Свиридов. — У них вполне современный дизельный двигатель. На многих проектах мы меняем иностранные агрегаты на российские с участием коломенского дизеля и нашего генератора. Все, кто говорит, что российского дизеля нет, этим пытаются оправдать покупку дизеля за границей. Дизель есть, генератор есть. Это принципиально!»
При этом «Русэлпром» рассматривает не только российский рынок: «Экспорт для нас — самая интересная задача. Совершенно другой объем возможен, на порядок больше. Хотя и российский рынок для нас достаточен с точки зрения цены и загрузки. Но целевой рынок все равно мировой».
…и продать колонку
Летом прошлого года глава ОСК Алексей Рахманов в интервью «Эксперту» (см. «Мы всех обошли», № 28 за 2020 год) говорил, что компания испытывает трудности со сбытом своих колонок: «Мы предлагаем заказчикам поставить на обычные сухогрузы наши серийные винторулевые колонки, которые на “Звездочке” научились делать. Так нет, просто костьми ложатся: “Не надо, отец родной, пощади, покупай иностранные и ставь их”».
Российскому производителю здесь приходится конкурировать с немецкой Schottel, которая делает механические колонки мощностью до 5 МВт. Компания Schottel, что называется, набила руку на этих изделиях и за счет объема держит конкурентную цену.
«Это низкомаржинальный продукт, — говорит Павел Орлов, заместитель директора Центра пропульсивных систем. — И нам трудно обеспечить сопоставимую цену. Дело в том, что импортные колонки ввозятся в Россию с нулевой таможенной пошлиной. А нам для производства аналогичных приходится покупать часть комплектующих, например зубчатые шестерни, высоконагруженные подшипники, опорно-поворотные устройства, за рубежом. А когда мы их ввозим, на них начисляется таможенная пошлина от пяти до пятнадцати процентов, и мы оказываемся в неравном с иностранными производителями положении».
Тем не менее порядка 20 ВРК разных типоразмеров от «Звездочки» уже установлены и ходят на судах. Но могло бы быть и больше.
В 2012 году «Звездочка» заключила ряд контрактов на проведение ОКР в рамках ФЦП «Развитие гражданской морской техники» на общую сумму более 600 млн рублей. В числе прочего был и проект создания опытного образца движительно-рулевой колонки механического типа мощностью 9 МВт, предназначенной для установки на ледокольные суда проекта 21900. Эти суда активно строились по заказу ФГУП «Росморпорт» с середины 2000-х и оснащались ДРК от финской компании Steerprop.
Весной 2019 года «Звездочка» сообщила, что колонка разработана, испытания проведены, компания стала первым в России и третьим в мире производителем высокомощных механических ДРК и готова производить их серийно. Причем в мощностном диапазоне от 7 до 10 МВт.
Однако спустя два года колонка весом 240 тонн по-прежнему находится на предприятии, вызывая «вау-эффект» у сторонних посетителей. В серию она не пошла. Хотя ледоколы проекта 21900М2 (развитие проекта 21900 и 21900М) активно строятся. В сентябре 2019 года ФГУП «Росморпорт» по итогам проведенного конкурса заключил контракт на строительство ледокола мощностью 18 МВт ледового класса Icebreaker7 проекта 21900М2, а в ноябре прошлого года был объявлен новый конкурс на строительство аналогичного судна. И, как сообщается, на эти суда также будут установлены ВРК от Steerprop.
В России в год строится порядка 60–70 судов, половина из них оснащается движительно-рулевыми колонками. Пока в основном иностранными.
Как нам сообщили в ABB, в российской акватории на ее системах работает свыше 60 судов, на которые установлено более 100 движителей Azipod.
![](https://cs.kiozk.ru/content/hnq/zyl/jlb/wcaqx1vc3bap2vc2v39xwoy/art/77263/y3h0yp78.jpg?v=1&temp_url_sig=WMiDHZ3dcbIX1v5Y8iy-ZA&temp_url_expires=1738956910)
По данным Крыловского центра, компания Schottel только в 2019 году продала в России 40 своих механических ВРК.
«Проблема еще и в том, что и проектанты судов, и верфи не учитывают стоимость жизненного цикла изделия, — считает Павел Орлов. — Иностранные компании могут себе позволить продавать ВРК дешевле, а зарабатывать потом на сервисе, за который будет платить уже владелец судна. Начальная цена наших колонок может быть и выше, но исходя из стоимости нашего сервиса стоимость жизненного цикла получается ниже».
В случае полного замещения импортных поставок электрических ДРК потребность в отечественных ЭДРК мощностью 1–20 МВт может составить до 20 комплектов в год, считают в Минпромторге, отмечая при этом, что по состоянию на декабрь 2020 года ни одно судно с отечественными электрическими ДРК еще не было построено.
Пока в наиболее выгодном положении находится СП «Роснефти» и GE — завод «ВРК Сапфир», поскольку «Звезда» только под проект «НоваТЭКа» «Арктик СПГ-2» построит 15 газовозов мощностью 45 МВт, каждый из которых будет оборудован тремя ВРК.
Отметим, что согласно 719-му постановлению правительства «О подтверждении производства промышленной продукции на территории Российской Федерации» применение именно отечественных ВРК при строительстве газовозов является обязательным условием.
Правительство намерено перевести на балльную систему подсчет уровня локализации в судостроении по аналогии с автомобильной промышленностью. Как нам рассказали в Минпромторге, винторулевым колонкам при этом будет присвоено 350 баллов, что, по мнению министерства, «является весомым аргументом для включения в проекты судов ВРК российского производства».
Хочешь стать одним из более 100 000 пользователей, кто регулярно использует kiozk для получения новых знаний?
Не упусти главного с нашим telegram-каналом: https://kiozk.ru/s/voyrl