Системное проектирование рыболовных комплексов

2006

Известия ТИНРО

Том 146

УДК 639.2.081.117

Е.В. Осипов, Г.С. Павлов

СИСТЕМНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЫБОЛОВНЫХ КОМПЛЕКСОВ

Сформулирован системный подход при проектировании различных орудий рыболовства, основанный на требованиях, связанных с условиями их эксплуатации. Приводится определение требований для донного подвижного невода (снюр-ревода), трала и устройства для лова сайры. Дается обобщенная схема этапов совершенствования техники и тактики промысла донными подвижными неводами. Приводятся новые конструкции донного подвижного невода, трала и устройства для лова сайры с судов-процессоров. Предложена новая конструкция бортовой ловушки с мягкой верхней подборой. Описано решение задачи донного траления в условиях сложных грунтов.

Osipov E.V., Pavlov G.S. Systematic design of fishery complexes // Izv. TINRO. — 2006. — Vol. 146. — P. 326-334.

A systematic approach in designing various fishery equipment is developed based on requirements of operation. The requirements for a mobile bottom dragnet (Danish net), a trawl, and a device for saury catching are determined. Generalized step-by-step outline for improvement of technical equipment and tactics of mobile bottom dragnets fishing is explained. New designs of a mobile bottom dragnet, a trawl, an onboard catcher with soft top guard rope, and a device for saury catching from ships-processors are presented. Approach for solution of the problem of bottom trawling in hard ground conditions is described.

Рыболовный комплекс представляет собой сложную систему, состоящую из различных объектов, взаимодействующих между собой и являющихся составной частью любого рыболовного предприятия. На уровнях этой системы возникают различные типы задач, к наиболее важным из которых можно отнести совершенствование и создание новых орудий рыболовства для эффективного освоения биоресурсов с учетом особенности промысла.

Проектирование ставит перед собой задачу, не имеющую в принципе строгой формулировки, ее место занимают требования. В зависимости от вида промысла, объекта промысла и параметров судов эти требования различаются. В данной работе рассмотрены промысел донными неводами, а также промысел ловушками сайры и донными тралами креветок.

При разработке каждого типа орудий рыболовства перед разработчиками стояли различные требования.

Совершенствование промысла донными неводами

Основными объектами промысла донными подвижными неводами (снюрре-водами) на Дальнем Востоке России являются камбаловые, треска, минтай и терпуг. На Дальнем Востоке этот вид промысла впервые был применен в 1930 г.

326

и получил широкое распространение только в начале 1940-х гг. С переориентацией флота на траловый промысел в 1960-1990-х гг. в связи с освоением Мирового океана техника и тактика снюрреводного лова малотоннажным флотом практически не совершенствовались, оставаясь на уровне 40-х гг. XX века, в то время как в Норвегии и Исландии этот промысел развивался.

В настоящее время многие судовладельцы начинают применять снюрре-воды, поскольку они просты в эксплуатации, обслуживании и ремонте. Главной особенностью донных подвижных неводов являются минимальные затраты на топливо и более высокое качество сырца в сравнении с траловым ловом. Развитию снюрреводного промысла также способствует снижение запасов основных объектов тралового и кошелькового промысла (минтай, сельдь), в связи с чем возникает необходимость увеличения промыслового времени работы судна. При этом в последние десять лет в прибрежных зонах квоты на тот же минтай, терпуг и камбаловые не осваивались. Причиной являлось применение в подзоне Приморье тралов, экономическая эффективность использования которых оказалась низкой, что связано с особенностью строения шельфа Приморья и соответственного шельфу распределения гидробионтов. Для освоения же донными подвижными неводами приморский шельф подходит.

В связи с выходом приказа Минсельхоза № 375 от 2 июля 2004 г., указывающего весь перечень судов прибрежного рыболовства, стало возможным использовать в прибрежной зоне среднетоннажный флот, который составляет основу промыслового флота на Дальнем Востоке.

Весь процесс совершенствования техники и тактики промысла донными подвижными неводами можно разбить на три этапа (Павлов, 2005а).

1. Выбор типа судна. Суда, оснащенные снюрреводами, делятся на 3 группы:

а) маломерные добытчики (суда типа МРС-150, МРС-225);

б) средние добытчики, не имеющие конечного цикла обработки продукции на судне (суда типа РС пр. 388, СТР пр. 420, МРТРк, МКМРТ пр. 12961);

в) суда среднетоннажные, имеющие полный цикл обработки (СТР пр. 503).

2. Определение плана минимального переоборудования, так как переоборудовать судно под снюрревод необходимо максимум за 5 дней.

Минимальное переоборудование — это установка силовых блоков, ваер-ных, направляющих либо расчет параметров трюма для последующей набивки оптимального количества урезов или увеличения диаметра реборды и замены канатоукладчика, если ваера будут набирать на барабан.

3. Процесс лова.

Анализ грунтов и скоплений объекта определяют характеристики урезов, снюрревода, его вооружение, тактику постановки и схему замета.

Для судов типа СТР пр. 420, СТР пр. 503, МРТРк, МКМРТ пр. 12961 и МРС 225 предлагается использовать схемы набивки урезов на барабан ваерных лебедок, для чего увеличивается диаметр реборды и производится замена кана-тоукладчика, а для судов типа РС пр. 388 используется схема с набивкой урезов в трюм.

Анализ промысла показал, что прямой перенос подходов к технике и тактике организации промысла с малотоннажных судов на среднетоннажные себя не оправдывает. В связи с этим потребовалась разработка новых подходов в технике и тактике, а также организации промысла и разработке новых конструкций орудий лова и модернизации промыслового оборудования.

Как показали промысловые исследования, конструкция снюрревода должна быть различной в зависимости от типа добываемого объекта. Так, для донных и придонных рыб (камбаловые) нижняя подбора снюрревода должна быть более загруженной, при этом крылья выполняются из дели с крупной ячеей. Для про-

мысла придонных рыб (минтай, треска и терпуг) нижняя подбора делается облегченной, ячея в крыльях более мелкая.

С учетом этих требований была разработана конструкция донного подвижного невода, у которого крылья и нижняя часть мотни выполняются из каркаса, состоящего из веревок или канатов с продольными и поперечными связями, к которым присоединяются отдельные сетные пластины (рис. 1). При этом шворка 1 сетной пластины 3 с пожилинами 5, 6 соединяется тонкой нитью с диаметром d1 << dN, где dN — диаметр нити, из которой выполнена сетная пластина 3.

9 11

Рис. 1. Схема модернизации донного невода: 1, 2 — шворка; 3 — сетная пластина; 4 — нижняя подбора; 5 — каркас (продольные связи); 6 — каркас (поперечные связи); 7 — наплава; 8 — крылья; 9 — мотня; 10 — клячи; 11 — куток; 12 — урез

Fig. 1. The diagram of a sink net modernization: 1, 2 — net connections; 3 — net plate; 4 — groundline; 5 — skeleton (longitudinal connections); 6 — skeleton (cross connections); 7 — buoy; 8 — wings; 9 — bag; 10 — jade; 11 — codend; 12 — warp

Такое конструктивное решение позволяет крылу при попадании в него различных предметов разрушиться в изначально заданном направлении, что значительно снижает износ основных элементов снюрревода, при этом разрушение только отдельных сетных пластин, закрепленных на каркасе, не снижает в целом уловистость донного невода и уменьшает затраты на его ремонт. Важной особенностью такой конструкции является возможность замены сетных пластин с разным шагом ячеи с учетом селективности на разных объектах промысла.

Для уменьшения количества наплавов на крыле разработанная конструкция полностью выполняется из полиэтиленовой дели и полипропиленовых канатов или канатов типа "мегадан", которые имеют положительную плавучесть, что позволяет увеличить удобство эксплуатации донного подвижного невода, поскольку наплава занимают много места на палубе.

Для более устойчивой работы крыла во время перемещения донного невода по грунту была предложена новая конструкция клячи (рис. 2). Эксплуатация клячи такой конструкции показывает, что при движении на различных грунтах происходит истирание только нижней части основания 5, следовательно, клячи двигаются устойчиво и не заваливаются.

Претерпели изменения и конструкции урезов (рис. 3), что позволило уменьшить диаметр урезов, тем самым увеличив глубину постановки снюрревода. Например, урез а (рис. 3) позволяет вести промысел на глубинах до 500 м, а урез б — на глубинах до 700 м. Также надо отметить, что комбинированная конструкция урезов позволила увеличить уловистость снюрреводов за счет более тяжелой средней части урезов. При этом характеристики урезов могут варь-

ироваться за счет их разрывной нагрузки (диаметр) и расположения набивки урезов в трюм либо на барабан ваер-ной или кабельной лебедки (длина).

Рис. 2. Новая конструкция клячи: 1 — кухтыль, 2 — поперечная связь, 3 — продольная связь, 4 — петли для крепления подборы крыла или усов клячи, 5 — основание для движения по грунту

Fig. 2. Jade: 1 — buoy, 2 — cross connection, 3 — longitudinal connection, 4 — loops for alcoholization selections of a wing, 5 — the basis for movement on a ground

а)

б)

\ \ o-

о

\

о

\

6

/

7

/

8

/

Рис. 3. Схемы урезов (Осипов, Павлов, 2005а): а — на МКРТМ "Виктория-П"; б — на СТР-503 "Ольга"; 1 — 029 Геркулес (Альбатрос), l = 500 м; 2 — ст. трос 024, l = 500 м; 3 — ст. трос 024, l = 500 м; 4 — 029 Геркулес (Альбатрос), l = 500 м; 5 — вертлюги; 6 — 029 Геркулес (Альбатрос), l = 1000 м; 7 — ст. трос 022,5, l = 800 м; 8 — 029 Геркулес (Альбатрос), l = 1000 м

Fig. 3. Circuits rope (Осипов, Павлов, 2005а): а — on MKRTM "Victoria-II"; б — on STR-503 "Olga"; 1 — 029 gercules (Albatross), l = 500 m; 2 — the item cable 024, l = 500 m; 3 — the item cable 024, l = 500 m; 4 — 029 gercules (Albatross), l = 500 m; 5 — swivels; 6 — 029 gercules (Albatross), l = 1000 m; 7 — the item cable 022.5, l = = 800 m; 8 — 029 gercules (Albatross), l = 1000 m

В ходе последних лет работы донными подвижными неводами ОАО РК "Моряк-Рыболов" были определены наиболее перспективные районы промысла в Японском море в водах России (рис. 4-7).

Рис. 4. Перспективные районы снюрре-водного промысла на глубинах 500-700 м. Средний вылов 20-25 т

Fig. 4. The perspective areas Danish net a craft on depths of 500-700 m. An average catch of 20-25 t

1

5

2

3

4

Рис. 5. Перспективные районы снюрре-водного промысла на глубинах 300-500 м. Средний вылов 20-25 т (терпуг — 70 %; минтай — 5; камбала — 20 %;прилов: бычок —

5 %)

Fig. 5. The perspective areas Danish net a craft on depths of 300-500 m. An average catch of 20-25 tons

Рис. 6. Перспективные районы снюрре-водного промысла на глубинах 30-400 м. Средний вылов 7-10 т

Fig. 6. The perspective areas Danish net a craft on depths of 30400 m. An average catch of 7-10 tons

Рис. 7. Перспективные районы снюрре-водного промысла на глубинах 200-600 м. Средний вылов 12-15 т

Fig. 7. The perspective areas Danish net a craft on depths of 200600 m. An average catch of 12-15 tons

45--

июнь - август

44 —

О - терпуг

О - камбала

43--

42 --

45--

сентябрь - ноябрь

О - терпуг

О - камбала

Совершенствование промысла сайры

В настоящее время наблюдается переоборудование судов на полный или частичный технологический цикл обработки выловленной продукции. На палубе устанавливаются модули, которые закрывают борта судна, что не позволяет использовать такие суда на промысле сайры с сайровой ловушкой.

Для решения данной проблемы разработана бортовая ловушка с мягкой верхней подборой (Павлов, 2005б), по конструкции напоминающая трал (рис. 8), у которого все сетные пластины имеют шаг ячей 12 мм (рис. 9).

Верх Низ Бок

Fig. 8. Open an onboard catcher with soft top guard rope

Рис. 9. Промысловая схема методики работы бортовой ловушкой с мягкой верхней подборой: 1 — ловушка; 2 — ваера; 3 — блок с откидывающейся щекой; 4 — ваерные блоки; 5 — подруливающее устройство; 6 — сетная часть; 7 — кабели; 8 — оснастка верхней подборы; 9 — два груза по нижней подборе

Fig. 9. The trade circuit of a technique of work as an onboard catcher with soft top guard rope: 1 — a catcher; 2 — rope; 3 — the block with a reclining cheek; 4 — rope blocks; 5 — the taxiing up device; 6 — net a part; 7 — cable; 8 — equipment top selections; 9 — two cargoes on a groundline

Условием успешной эксплуатации данной ловушки является правильный подбор оснастки верхней и нижней подбор. Для этого рассмотрим силы, действующие на элементы ловушки (рис. 10).

Рис. 10. Силы, действующие на ловушку Fig. 10. The forces working on a catcher

Параметры сетной части ловушки и мешка найдем по формулам:

2 С иР

Г, с .о /1С .о рс .о пир _ тле .о С п

КХ = Сх — ^ ' Кх - Кх

, С.О , пир. „ _ - й . гр _ - К х

Rx = RCo + R?; tg a = ; T =

Rx cos a

где Cxco = 0,07 + 3,6Sy / Sf (Жуков, Лунин, 1976); Sy = hyby — площадь входного устья; Sf = hl — фиктивная площадь; Rx — полное сопротивление ловушки; Rcx° — сопротивление сетной части; R^ — сопротивление верхней пласти сетной части; SПР = Supd / a — площадь ниток верхней пласти сетной части; Sfp — фиктивная площадь верхней пласти сетной части; Scn— площадь ниток сетной части; Q — масса мешка и сетной части в воде.

Для определения потребной подъемной силы буев верхней подборы Qbнахо-дим суммарную массу распределенных (М1) и сосредоточенных (М2) грузов, для чего преобразуем известные формулы (Габрюк, Кулагин, 2000) к условиям нашей задачи:

Qb = Q + R7 tg a+ Q ^

sin au = ; kwg

где a nUP — угол атаки верхней пласти ловушки; hy — ширина устья; D — диаметр концевого сечения сетной части в месте соединения с мешком; 1м — длина сетной части; kw — коэффициент потери массы в воде; a 0, ф0 — углы атаки и крена плоскости потока ваера в точке соединения с кабелями.

На основе предложенных методов расчета была спроектирована бортовая ловушка с мягкой верхней подборой. В ходе промысла с конца сентября по

332

ноябрь на СТР-503 "Виноградовка" этой ловушкой добыто 1200 т сайры. За один цикл постановки—выборки улов составлял 15-20 т. Он мог быть и больше, но экипаж ориентировался на производительность морозильной установки, которая составляла 35 т в сутки.

Совершенствование промысла креветки

При промысле креветок донными тралами возникает постоянная проблема — попадание в тралы ловушечных порядков и отдельных ловушек. Эта ситуация усугубляется тем, что для промысла тралом креветок применяются селективные решетки, которые устанавливаются перед мешком и не допускают попадания рыб в трал. Таким образом, при попадании ловушки в трал за счет селективной решетки происходит полное перекрытие входа в траловый мешок, что снижает уловистость трала от 2 до 4 раз.

Анализ промысла по распределению промысловых ситуаций показал: отсутствие ловушки в трале в 22 % случаев, присутствие 2-3 ловушек — 25 %, 3-4 ловушек — 39, попадание ловушечных порядков в трал — 14 % случаев. Таким образом, в среднем в 78 % случаев в настоящее время в тралы попадают ловушки, снижая результативность лова. При этом увеличивается время обработки трала от 1 до 5 ч, а также возрастают затраты на его ремонт.

Для решения этой задачи был разработан трал, у которого в месте соединения крыльев и мотни подсоединяется канатная решетка высотой 2 м, выполненная из продольных и поперечных канатных элементов (рис. 11), поперечные канаты соединяются с нижней подборой.

Рис. 11. Модифицированный трал для лова креветок: 1 — верхняя подбора; 2 — мотенная часть; 3 — мешок; 4 — крылья; 5 — нижняя подбора и грунтроп; 6 — продольные канаты; 7 — поперечные канаты

Fig. 11. The modified trawl for catching shrimps: 1 — top selection; 2 — bag a part; 3 — a bag; 4 — wings; 5 — a groundline and ground rope; 6 — longitudinal rope; 7 — cross rope

Применение жестких грунтропов с бобинцами показало низкую их эффективность, так как ловушечные порядки запутывались на грунтропе и отдельные ловушки попадали в трал. Поэтому была усовершенствована конструкция мягкого грунтропа (рис. 12). Во время движения модифицированного трала при попадании на его пути ловушек или других предметов нижняя часть трала деформируется и проходит над ними.

Рис. 12. Схема мягкого грунтропа: 1 — щитки; 2 — верхний трос; 2 ч 3 — цепь; 4 — нижняя подбора; 5 — нижний трос; 6 — тройник (клячов-ка); 7 — нижний кабель

Fig. 12. The circuit soft ground rope: 1 — plate; 2 — the top cable; 3 — a circuit; 4 — a groundline; 5 — the bottom cable; 6

1

3

4

,1, h

~ / : : :

IT

a tee (jade); 7 — the bottom cable

6

5

Выводы

Предложенные в работе программные и технологические решения позволили урегулировать некоторые важные задачи, связанные с организацией и ведением промысла.

1. Проведенные промысловые испытания последних двух лет на судах "Ла-укува", "Гируляй", "Надежный" и др. показали, что предложенные методы совершенствования промысла донными неводами полностью себя оправдывают, в частности осваиваются квоты в подзоне Приморье.

На конструкцию системы донного невода (см. рис. 1) получен патент РФ (№ 2006115373/22(016709)).

Разработанные подходы к совершенствованию техники и тактики промысла донными подвижными неводами позволили вывести этот вид промысла на новый качественный уровень и сделать основным при проектировании новых рыболовных судов для прибрежного рыболовства.

2. Бортовая ловушка с мягкой верхней подборой позволила использовать на промысле сайры суда среднего тоннажа с полным циклом обработки улова (Пат. РФ № 2006115373/22(016709)).

3. Применение модифицированного трала с новым мягким грунтропом исключило попадание в трал ловушечных порядков и отдельных ловушек, что значительно повысило эффективность тралового промысла креветок.

4. Часть результатов исследований использована при проектировании промысловых схем, механизмов (Осипов, Павлов, 2005б) и орудий рыболовства для нового рыболовного судна РС-450, разрабатываемого ООО "Посейдон-Звезда", в частности внесены изменения в параметры ваерных лебедок с учетом работы с урезами диаметром 22-30 мм и канатоемкостью до 2500 м, чтобы работать на глубинах до 800 м; с учетом уловов увеличены грузоподъемность стрел до 3,5 т, серьги для крепления ваерных блоков, ваерные блоки и усилены кормовой и средний портал с установкой на него ПМВК для выборки крыльев и сетной части снюрревода, а также разработана подробная промысловая схема работы с донным подвижным неводом.

Литература

Габрюк В.И., Кулагин В.Д. Механика орудий рыболовства и АРМ промысловика. — М.: Колос, 2000. — 416 с.

Жуков В.П., Лунин В.И. О коэффициентах сопротивления пелагических тралов // Рыб. хоз-во. — 1976. — № 6. — С. 56-57.

Осипов Е.В., Павлов Г.С. Механика урезов снюрреводов // Тр. Дальрыбвтуза. — 2005а. — Вып. 17. — С. 39-42.

Осипов Е.В., Павлов Г.С. Промысловые схемы и механизмы РС-450 // Мат-лы науч.-практ. конф. "Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании". — Одесса: Черноморье, 2005б. — С. 53-55.

Павлов Г.С. Методы совершенствования промысла донными подвижными неводами // Мат-лы 3-й междунар. науч. конф. "Рыбохозяйственные исследования Мирового океана". — Владивосток: Дальрыбвтуз, 2005а. — Т. 1. — С. 73-75.

Павлов Г.С. Конструкция и методика работы бортовой ловушкой с мягкой верхней подборой на промысле сайры // Там же. — Владивосток: Дальрыбвтуз, 2005б. — Т. 1. — С. 91-93.

Пат. РФ № 2006115373/22(016709). Донный невод / Е.В. Осипов, Г.С. Павлов. Дата выдачи 14.08.2006 г.

Пат. РФ № 2006124590/22(026659). Устройство для лова гидробионтов/ Е.В. Осипов, Г.С. Павлов. Дата выдачи 14.08.2006 г.

Поступила в редакцию 6.06.06 г.