Особенности проектирования разноглубинных тралов для лова в Центрально-Восточной Атлантике

УДК 639.2.081.117

Соху Захари, В. Н. Мельников

ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РАЗНОГЛУБИННЫХ ТРАЛОВ ДЛЯ ЛОВА В ЦЕНТРАЛЬНО-ВОСТОЧНОЙ АТЛАНТИКЕ

Sohou Zacharie, V. N. Melnikov

PECULIARITIES OF MIDWATER TRAWLS DESIGN FOR FISHING IN THE EASTERN CENTRAL ATLANTIC

Рассмотрена методика биотехнического проектирования разноглубинных тралов на примере лова в Центрально-Восточной Атлантике. Методику можно использовать также для оптимизации параметров тралов и режима их работы в каждом тралении, автоматизации лова и т. д.

Ключевые слова: разноглубинные тралы, проектирование, Центрально-Восточная

Атлантика.

The method of biotechnical designing of midwater trawls in the context of fishing in the Eastern Central Atlantic are considered in the paper. The method can also be used to optimize the parameters of trawls and the mode of their work in each trawling, automation of fishing and etc.

Key words: midwater trawls, designing, Eastern Central Atlantic.

Анализу и обоснованию параметров разноглубинного тралового лова посвящено значительное количество работ [1-5 и др.]. Отличительной особенностью работ до 70-80-х гг. XX в. является разработка теории тралового лова преимущественно на основе механики рыболовных орудий и проектирования тралового лова по прототипу. Проектирование тралов в этих работах рассматривается как выбор прототипа и внесение в него несущественных изменений.

По существу проектирование тралов по прототипу сводится к поверочному расчету, в результате которого подтверждается прочность конструкции и, как у прототипа, сопротивление, горизонтальное и вертикальное раскрытие при заданной скорости траления.

Разновидностью первоначального варианта проектирования по прототипу является использование при проектировании положений теории подобия и моделирования. В отличие от первоначального варианта, в этом случае по прототипу проектируют тралы системы не только с теми же основными параметрами, но и с другими параметрами, предназначенные для работы с судов различных видов и размеров.

Проектирование по прототипу недостаточно и неявно учитывает поведение и распределение объекта лова, условия внешней среды в водоёме.

Кроме того, такое проектирование не позволяет хотя бы приближённо оценить степень оптимальности спроектированного орудия лова.

Теоретически, проектирование по прототипу с применением теории подобия и размерностей с изменением некоторых параметров траловой системы неправомерно, т. к. моделируют один элемент системы лова, а два других (объект лова и условия внешней среды) остаются без изменения. Изменением линейных размеров и скорости перемещения траловой системы-прототипа можно значительно снизить качество орудия лова.

Одновременно с методами проектирования тралов по прототипу были предприняты попытки разработки аналитических моделей лова. В таких моделях улов или производительность лова определены с учетом параметров устья трала, скорости траления и некоторых коэффициентов. Последние в обобщенном виде учитывают особенности объекта лова и условий лова. Обобщенные коэффициенты обычно не имеют промыслово-биологического смысла, и их, как правило, нельзя определить экспериментальными и теоретическими методами.

Совершенствованием рассмотренного выше метода исследования тралов является вероятностная оценка в расчетах величины улова, концентрации рыбы, скорости траления, дальности реакции на элементы трала.

С развитием наблюдений за поведением рыбы с помощью технических средств получили широкое распространение эмпирические методы анализа и обоснования показателей тралового

лова [1-5 и др.]. В этом случае по экспериментальным данным строят эмпирические зависимости улова или производительности лова от параметров устья трала, скорости траления, показателей оснастки и остропки трала. Иногда по результатам экспериментов и наблюдений предлагают вносить некоторые изменения в конструкцию тралов без разработки эмпирических моделей. Такие методы, по мере развития средств наблюдений за объектом лова, также будут развиваться, особенно при освоении новых районов и объектов лова.

Некоторое распространение получили методы анализа и обоснования лова тралами, базирующиеся на изучении геометрии устья трала, размеров и формы облавливаемых скоплений [1]. Характерно, что в соответствии с этими методами в качестве обловленного пространства водоема предложено использовать не только обловленный объем водоема, но и обловленный объем скопления.

В механике рыболовных орудий лова длительное время использовали классические методы, основанные на детерминированном подходе к оценке эксплуатационных нагрузок и разрушающих нагрузок и напряжений [3]. Однако такой подход дает удовлетворительные результаты при относительно стабильных нагрузках и напряжениях. Кроме того, для орудий лова, в том числе тралов, характерны не только статические нагрузки, но и различного рода нестационарные нагрузки, в том числе динамические. При действии таких нагрузок в современной науке используют вероятностные методы и методы прочностной надежности. С учетом особенностей орудий лова эти методы рассмотрены в известной монографии В. Н. Мельникова [6].

Накопление данных о рецепции, ориентации, поведении и распределении рыб, условий лова, разработка биологических и биотехнических основ управления объектом лова способствовали разработке теории тралового лова и проектирования траловых систем на биотехнической основе [1, 2, 4, 6 и др.].

При таком подходе анализ процесса лова и проектирование орудий лова базируются прежде всего на данных об объекте лова и условиях внешней среды. Все основные параметры тралов и режим их работы при биотехническом подходе определяют через показатели рецепции, ориентации, поведения и распределения объекта лова. При этом некоторые показатели лова находят с учетом гидромеханики рыболовных орудий, из эксплуатационных и других соображений. Такие показатели выполняют в основном роль ограничений тех значений параметров, которые определяют при биотехническом обосновании.

В основу проектирования тралов положены различные варианты общей математической модели лова разноглубинными тралами. Модели увязывают производительность лова с основными техническими, биологическими факторами и служат прежде всего для оптимизации горизонтального и вертикального раскрытия тралов, скорости траления.

На биотехнической основе рассчитывают показатели оболочки передней части трала, размер ячеи и ряд других показателей тралового мешка, оптимальную видимость элементов трала, характеристику физических средств интенсификации лова. Выражения для оценки этих показателей могут также входить в общую математическую модель лова, или их определяют с помощью вспомогательных моделей лова.

Такие показатели, как толщина верёвочно-канатных элементов, параметры оснастки верхней и нижней подборы, грузов-углубителей, распорных траловых досок и т. д., как и ранее, определяют методами механики рыболовных орудий. Однако для определения многих из этих показателей предложено использовать не методы механики рыболовных орудий, а методы прочностной надежности.

Некоторые показатели (способы соединения трала с кабелями, присоединения траловых досок к кабелям и ваерам, способы соединения частей и элементов трала, некоторые особенности структуры оболочки передней части трала, конструкции тралового мешка и т. д.) принимают на основе анализа тралов-аналогов, правил регулирования рыболовства, конвенционных соглашений и т. д.

Оболочку трала строят из условия получения необходимых значений горизонтального и вертикального раскрытия трала, рациональной формы оболочки и нагрузок на ее элементы.

При проектировании тралов на биотехнической основе рассматривают несколько вариантов трала, учитывая, что в пределах расчетных районов и сроков промысла обычно изменяются условия внешней среды, поведение и распределение объекта лова, его видовой и размерный со-

став. Следовательно, неодинаковы и оптимальные значения основных параметров лова. Проектирование на биотехнической основе позволяет анализировать эти варианты тралов, сравнивая их по производительности, надежности и по другим показателям, а при необходимости - унифицировать варианты.

При проектировании по этой методике использован системный подход, когда объект лова, внешняя среда и технические средства добычи рыбы рассматривают как элементы системы управления ловом. Методика предусматривает использование при проектировании системы уравнений, связывающих биологические, океанологические и технические факторы. Решение этой системы требует использования ЭВМ и обеспечивает выбор оптимального варианта из большого числа расчётных вариантов. Вот почему метод биотехнического обоснования орудий лова является одной из реализаций системного автоматизированного проектирования орудий лова.

Важно, что методика может быть использована не только для проектирования тралов, но и для оптимизации параметров тралов, режима их работы в каждом тралении, выбора типоразмера промыслового судна, автоматизации лова, производительности технологического оборудования, разработки графиков режима работы судна и т. д. [1, 4].

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Мельников В. Н. Биотехническое обоснование показателей орудий и способов промышленного рыболовства. - М.: Пищ. пром-сть, 1979. - 375 с.

2. Мельников В. Н. Биотехнические основы орудий промышленного рыболовства. - М.: Легкая и пищ. пром-сть, 1983. - 216 с.

3. Фридман А. Л. Теория и проектирование орудий промышленного рыболовства. - М.: Легкая и пищ. пром-сть, 1981. - 328 с.

4. Мельников В. Н., Мельников А. В. Совершенствование лова разноглубинными тралами: обзор. информ. ВНИЭРХ. - 2001. - Вып. 1. - 56 с.

5. Коротков В. К. Реакция рыб на трал, технология их лова. - Калининград: Маринпо, 1998. - 398 с.

6. Мельников В. Н. Качество, надежность и работоспособность орудий промышленного рыболовства. -М.: Легкая и пищ. пром-сть, 1982. - 264 с.

Статья поступила в редакцию 17.02.2011

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

Соху Захари - Центр рыболовства и океанографии Республики Бенин; канд. техн. наук; исследователь; pr@astu.ru.

Sohou Zacharie - Benin Oceanographic and Fisheries Research Centre; Candidate of Technical Science; Researcher; pr@astu.ru.

Мельников Виктор Николаевич - Астраханский государственный технический университет; д-р техн. наук, профессор; профессор кафедры «Промышленное рыболовство»; alex_meln@list.ru.

Melnikov Victor Nickolaevich - Astrakhan State Technical University; Doctor of Technical Science, Professor; Professor of the Department "Industrial Fishery"; alex_meln@list.ru.