複動船
後進しながら重い氷を砕くように設計された砕氷船の種類

複動式砕氷船は、外洋および薄氷では前進航行し、厚氷時には旋回して後進（後進）するように設計された砕氷 船の一種です。このため、この船は砕氷船の支援なしに厳しい氷条件下でも自立航行が可能でありながら、従来の砕氷船よりも優れた外洋性能を維持できます。[1]

液体貨物を輸送する複動式船舶は、一般的に複動式タンカーと呼ばれます。1990年代初頭、クヴェルナー・マサ・ヤード北極技術センター（MARC）は、ロシア北極圏とヨーロッパ間の石油輸送のコンセプトを開発し、最初の複動式タンカーであるフィンランドの 原油タンカー 「テンペラ」が2002年に納入されました。[1] [2]

歴史

1990年代初頭、クヴァネル・マサ・ヤーズ社が実施した調査によると、ロシア北極圏からヨーロッパへの石油輸送において、船舶の外洋航行効率は、困難な氷海条件下での運航能力と同様に重要な要素であることが示されました。これは、直航の場合、航行時間の90%が外洋で費やされるためです。また、氷海と外洋の両方を航行可能な船舶による直接の単独輸送は、積み替え（航路の異なる区間で異なる船舶を使用する）や砕氷船の支援に頼る通常の船舶と比較して、より経済的な選択肢であることも判明しました。[1]

砕氷貨物船は過去にも建造されていたが、その船体形状は常に外洋性能と砕氷能力の間で妥協の産物であった。優れた砕氷船首は、船の重量で氷を曲げることで砕氷するように設計されているが、外洋特性は非常に悪く、荒天時には氷に衝突する。しかし、流体力学的に効率的な球状船首は氷の抵抗を大幅に増加させるため、砕氷船には不向きである。 [3] [4]その結果、砕氷船の総合効率は、主に船首形状が原因で、同サイズの優れた外洋船に比べて20～40%低くなる。[1]

1800年代後半、氷海で船を操船していた船長たちは、船を後進させた方が氷を砕きやすい場合があることを発見した。[3]当時は知られていなかったが、これは前向きのプロペラが潤滑水流を発生させ、船体と氷の間の摩擦を減らして氷の抵抗を減らすためであった。[5]しかし、後進すると船の操舵能力が大幅に低下するため、後進を主な運航モードとは見なせなかった。これらの発見を受けて、五大湖やバルト海で運航する旧式の砕氷船には船首プロペラが採用されたが、より厳しい北極の氷の状況では、船首プロペラが複数年氷床によって損傷するリスクが大きすぎるため、使用できなかった。さらに、前向きプロペラは推進効率が非常に低く、船の外洋抵抗を大幅に増加させるため、商船には適していなかった。[1] [3]

発達

従来の推進システムには限界があったため、複動式船舶のコンセプトは、砕氷船で既に広く利用されていたディーゼル電気駆動システムの利点とアジマススラスタの優れた操縦性を組み合わせた電動ポッド推進装置が開発されるまで、真剣に検討されることはなかった。[1]この新しい推進装置は、1980年代後半に多国籍電気機器メーカーABBグループとフィンランドの造船会社マサ・ヤーズの共同開発として開発され、アジポッド（ 「アジマススラスタ」と「ポッド推進装置」を組み合わせた造語）として知られるようになり、現在ではABBグループの商標となっている。[6]

砕氷船、特に後進航行時における電動ポッド推進の優位性は、1990年にフィンランド海事局所有の航路保守船セイリ号に最初の推進ポッドが搭載された際に実証されました。改造前は船尾で全く砕氷できませんでしたが、プロペラと舵を1.5MWのアジポッドユニットに交換した後、厚さ0.6メートル（2フィート）の平氷でも後進航行が可能になりました。また、氷上で後進航行する際の操舵も容易でした。1993年と1994年にそれぞれプロダクトタンカーのウイック号とルンニ号がアジポッド推進に改造された際にも、同様に操縦性と砕氷能力が向上しました。当初、この船は砕氷能力を考慮して設計されていたが、改造後は砕氷船首を装備し、後進で氷を砕くようには設計されていなかったにもかかわらず、後進時の平氷での氷抵抗は前方の氷を砕く場合の40%になった。[1] [3]

1994年にMARCが実施した模型試験では、アジポッド推進装置を搭載した複動式砕氷船は、従来の砕氷船のように衝突することなく、連続的に氷山を破砕できることが示されました。また、平氷上を航行するために必要な動力は従来の設計よりも少なく、プロペラによる水流の潤滑効果、より開放的な船尾設計、そしてプロペラによる氷の粉砕（ミル）によって、氷抵抗が40～50%減少しました。[3]また、平氷上で後進航行するアジポッド搭載砕氷船の砕氷能力は、推進装置の構成に関わらず、従来の砕氷船よりも優れていることも判明しました。[1]

複動船

砕氷船およびその他の特殊船舶

USCGCマキナウが船尾から氷を砕く

最初の複動式砕氷船であるアジポッドを装備した河川砕氷船ローテルシュタインは1995年に竣工した。この船は後進時に船の喫水よりも深い氷の尾根を砕くように設計された。 [1]続いて1998年に竣工した砕氷プラットフォーム補給船 アークティカボルグとアンタルクティカボルグは、外洋および薄氷の条件下での運用向けに船首を設計することにより複動式船のコンセプトを完全活用した最初の船であった。この船は後進時に最大1メートルの厚さの平氷を砕くことができるように設計されており、2つのアジポッドユニットの助けを借りて、カスピ海では海底に達することもある氷の尾根を貫通する。[5]

ノルウェー沿岸警備隊は、 2002年に建造され、5MWのアジポッド推進装置2基を搭載した複動式海洋巡視船KVスヴァールバルを運用している。2007年7月9日、カナダ放送協会は、カナダの スティーブン・ハーパー首相が スヴァールバルを母船として6隻から8隻の巡視船を建造すると発表したと報じた。しかし、この発表以降、設計はアジポッド搭載の複動式から、より伝統的な軸駆動式へと進化した。[7] [8]

2005年にFESCOサハリンとして納入された砕氷補給・待機船SCFサハリン号は、初の大型複動式砕氷船でした。全長99メートル（325フィート）のこの船は、6.5MWのアジポッド推進装置2基で推進され、最大厚さ1.5メートル（5フィート）の平氷と、厚さ4メートル（13フィート）の氷床を持つ高さ20メートル（66フィート）の氷山を砕氷するように設計されています。[9]その後、同じ船型をベースに同じ造船所で建造された6隻の船がオホーツク海の沖合作業用に続いています。プラットフォーム供給船ヴィトゥス・ベーリングは2012年、アレクセイ・チリコフは2013年、ゲンナジー・ネヴェリスコイは2017年、スタンバイ船ステパン・マカロフ、フョードル・ウシャコフ、ミハイル・ラザレフは2017年です。これらの船の所有者であるソブコムフロットは、後進方向に氷を砕くことができるわずかに異なる設計の砕氷プラットフォーム供給船3隻も運航しています。2006年建造の船、SCFエンデバー、SCFエンタープライズ、SCFエンデュランスは、2つの7MW Zドライブスラスタによって推進され、厚さ1.5メートル（5フィート）までの1年目の氷と厚さ4メートル（13フィート）の多年性の海嶺を砕くことができます。[10]  

2005年に納入された3,500トンのアメリカ沿岸警備隊の多目的砕氷船兼ブイテンダー USCGCマキナウにも、ポッド推進や後進砕氷能力など、複動砕氷船に典型的な機能がいくつか組み込まれています。[11]

ロスモルポートがバルチック造船所に発注した25MW のディーゼル電気式砕氷船（プロジェクト名LK-25、ヴィクトル・チェルノムイルジン）は、厚さ2メートル（6.6フィート）、積雪20センチメートル（7.9インチ）までの緻密な氷原を、2ノット（時速3.7キロメートル、2.3マイル）の速度で前進・後進を連続的に行うことができる。新型砕氷船のハイブリッド推進システムは、従来の複動式コンセプトをさらに発展させたもので、7.5MWのABB製アジポッドユニット2基と10MWの固定式センターラインシャフトで構成される。新型極地砕氷船の建造は2013年に開始され、2018年に北極海航路に就航する予定である。[12] [13] [14]  

ガスプロム・ネフチは、ヴィボルグ造船 所に22MWの砕氷船2隻、「アレクサンドル・サンニコフ」と「アンドレイ・ヴィルキツキー」を発注しました。現在建造中で、2017年に納入予定の両船は、フィンランドの砕氷船「ポラリス」の発展型であり、船首方向と後進方向の両方で厚さ2メートル（7フィート）の氷を砕く能力を備えています。[15]

現在建造中の中国の新たな極地調査船は、複動式コンセプトを採用する。2基のアジマススラスターを搭載したこのPolar Class 3船は、厚さ1.5メートル（5フィート）、積雪20センチメートル（8インチ）の平氷を破ることができる。[16] [17]

貨物船

タンカー

2001年、フォートゥムは日本の住友重機械工業に106,000DWT複動式アフラマックスタンカー2隻を発注し 、同社の旧式タンカーの交換を行った。これらのタンカーは氷の等級が低いため、冬の厳しい時期に交通制限を受け、砕氷船の支援を受けられなかったため、積荷をポルヴォーとナーンタリの製油所まで輸送することができなかった。そうなると、石油は氷の端でより氷の等級が高い小型船に輸送し​​なければならず、これは経済的でなく危険な作業だった。新型船は牽引式の16MWアジポッドユニット1基を備え、フィンランドとスウェーデンで最高の氷の等級である1Aスーパーを備えている。バルト海の氷の状況で独立航行と砕氷ができるように設計されており、ペチョラ海でも運航できる可能性がある。[1]最初の複動式タンカー「テンペラ」は2002年に、姉妹船「マスタラ」は2003年に納入された。 [2]これらの船舶の砕氷能力は他の船舶より優れていることが証明され、ロシアのプリモルスクとフィンランドの製油所間のシャトルサービスでは、タンカーは砕氷船の支援を必要とせず、他の商船の砕氷船としても機能した。[18]これらの船舶は後進時に3ノット（時速5.6キロメートル、時速3.5マイル）で最大1メートル（3.3フィート）の厚さの氷を砕くことができる。[19]

スウェーデンの海運会社ドンソータンクは、同社が複動式船と呼ぶ小型プロダクトタンカー4隻を運航している。プロスペロとブロ・シンセロは、それぞれ2000年と2002年に建造された18,119 重量トンのプロダクトタンカーで、シーメンス・ ショッテル社製のアジマススラスターをそれぞれ1基ずつ搭載している。エヴィンコとエクセロは、19,999重量トンとやや大型である 。 2005年建造のエヴィンコはショッテル社製のアジマススラスターを1基搭載しており、2008年建造のエクセロは小型のアジポッドを2基搭載している。[20]

2009年に建造された北極シャトルタンカー「ティモフェイ・グジェンコ」が砕氷船尾を披露

2007年、ロシア国営海運会社ソブコムフロットは、ヴァランデイ石油ターミナルからの原油輸送用に韓国のサムスン重工業に7万 重量トンの複動式アークティックシャトルタンカー3隻を発注した。また、プリラズロムノエ油田向けに、ロシアのサンクトペテルブルクにあるアドミラルティ造船所に、同サイズで若干設計が異なる2隻のタンカーを発注した。最初の船であるヴァシリー・ディンコフは2007年に、姉妹船であるカピタン・ゴツキーとティモフェイ・グジェンコはそれぞれ2008年と2009年に納入された。[21]ロシアの造船所で建造された最初の複動式タンカーであるキリル・ラブロフは2009年に納入され、シリーズの最後のミハイル・ウリヤノフは2010年に納入されました。 [22] [23] 2つのアジポッドユニットを搭載したタンカーは、船首からの積荷積みと、厚さ1.2メートルまでの平氷上での独立した操縦が可能です。[22]

2010年3月、ノリリスク・ニッケルは、ヴィスマールのノルディック・ヤードにおいて、複動式北極圏貨物船の派生型であるArc7型氷海級石油タンカーを発注した。「ノルディックAT19」と呼ばれるこの18,500DWT 船は、同社の砕氷コンテナ船5隻と主要寸法、特性、能力が類似している。「エニセイ」と命名されたこのタンカーは、2011年9月末に納入された。[24] [25]

複動船コンセプトは、ヤマルLNGプロジェクトの主要輸送コンセプトとして選択された。[26] 2013年7月、大宇造船海洋（DSME）は、Arc7耐氷海級LNG船16隻の建造入札を受注し、最初の船の契約は3,393億ウォン（3億1,640万ドル）で、2014年3月に締結された。 [27] Arctic LNG船は、3つの15 MW ABB Azipod推進ユニットを備え 、厚さ2.1メートル（6.9フィート）までの平氷で独立して氷上を航行する能力を備えた世界最大の砕氷船である。[28]最初の船であるChristophe de Margerieは、2016年1月に進水した。[29]

2014年7月、サムスン重工業はロシアの海運会社ソブコムフロットから、耐氷海域Arc7シャトルタンカー3隻を4億4000万ドルで受注した。さらに2014年10月には、欧州の無名の海運会社から、同価格で同様の設計のタンカー3隻を建造する追加受注が発表された。4万2000重量トンのこのタンカーは、厚さ1.4メートル（4.6フィート）の氷を3.5ノット（時速6.5キロメートル、時速4.0マイル）で砕氷することができ、オビ湾のノヴィポート油田から不凍港ムルマンスクまで原油を輸送するために使用される。[30] [31]このシリーズの第1船であるシュトゥルマン・アルバノフは2016年初頭に進水した。[32]

貨物船

2006年に建造された複動式貨物船ノリリスキーニッケルは、後進操作用の二次ブリッジを備えています。

ロシアの鉱業会社ノリリスク・ニッケルが、 1980年代にフィンランドで建造された老朽化したSA-15型北極圏貨物船の代替として、14,500DWTの北極圏一般貨物／コンテナ船シリーズの試作型を発注したことで、次世代の複動式船舶が 登場しました。タンカーとは異なり、Arc7砕氷船は優れた砕氷能力を備え、厚さ1.5メートルの平氷において、船首尾ともに2ノットの速力を発揮するように設計されていました。ノリリスク・ニッケル号は2006年にヒエタラハティ造船所から引き渡され、エニセイ湾での氷上試験において期待を上回る性能を発揮しました。[18] 2007年には、ドイツのアーケル・ヤード造船所にさらに4隻の船（5隻目はオプション）が発注され、2008年後半（モンチェゴルスク、ザポリャールヌイ、タルナフ）および2009年初頭（ナデズダ）に納入された。[33] [34]その後、同じ設計の石油タンカー派生型がノルディック・ヤードで建造された。[25]

2011年3月22日、メリアウラの子会社であるガイアマレは、風力タービンを洋上施設に輸送するなど、要求の厳しいプロジェクト向けに特別に設計された全長115メートル（377フィート）の複動式多目的貨物船を発注した。新造船メリはSTXフィンランドの トゥルク造船所で建造され、2012年6月に納入された。バイオ燃料で稼働するように設計されたこの環境に優しい船は、油流出の清掃にも使用可能で、油回収機を装備でき、回収油用の2,700立方メートルのタンクを備えている。2基のシーメンス・ショッテル製Zドライブスラスターと2基のバウスラスターを備えたディーゼル電気推進により、船は低速でも操縦や横移動が可能で、油回収率が大幅に向上する。[35] [36]

参照

  • 斜め砕氷船 – 横方向に氷を砕いて広い水路を開くことができる非対称砕氷船

参考文献

  1. ^ abcdefghij Juurmaa, K et al.: The development of the new double acting ship for ice operation. Kvaerner Masa-Yards Arctic Technology, 2001 Archived March 3, 2012, at the Wayback Machine and 2002 Archived September 4, 2012, at the Wayback Machine .
  2. ^ ab Mastera/Tempera Archived September 29, at the Wayback Machine , Neste Oil. Retrieved 2010-06-07。
  3. ^ abcde Juurmaa, K. et al.: New ice breaking tanker concept for the arctic (DAT) Archived March 3, 2012, at the Wayback Machine . Kvaerner Masa-Yards Arctic Technology, 1995.
  4. ^ Kujala、P およびRiska、K : タルヴィメレンクルク (TKK-AM-13)。ヘルシンキ工科大学応用機械学科、2010 年。
  5. ^ ab Aker Arctic Technology Inc.: Icebreaking Supply Vessels Arcticaborg and Antarcticaborg Archived 2011-07-18 at the Wayback Machine . Retrieved 2010-02-08。
  6. ^ ヘポオジャ、アンシ;マキ=クッティ、ヴィクトル (2012)。非常に重要な推進力(PDF)。サタクンタ応用科学大学。
  7. ^ 「オタワ、北極海哨戒艦最大8隻を購入」CBC 2007年7月9日 2007年7月10日閲覧。
  8. ^ 「北極海巡視船、委員会で承認」CBC、2007年5月13日。 2007年7月10日閲覧。
  9. ^ FESCOサハリン - 砕氷補給・待機船。アーケル・フィンヤーズ。2011年5月19日閲覧。。
  10. ^ E級砕氷補給船（IBSV）。2011年6月29日アーカイブ、Wayback Machine Swire Group。2011年7月29日閲覧。。
  11. ^ Wilkman, G. Aker Yardsで開発中の新造船設計。PowerPointプレゼンテーション。Aker Arctic、2006年。スライド26。
  12. ^ ABB、ロシア北極圏の砕氷船を3500万ドルで受注。4-traders、2012年10月1日。2012年10月1日閲覧。。
  13. ^ ABB、ロシアの次世代砕氷船に推進システムを納入へ。ワールド・マリタイム・ニュース、2012年10月1日。2012年10月1日閲覧。。
  14. ^ 新技術による北極圏沖合の新たな可能性。ミッコ・ニーニ著『Aker Arctic』、2010年2月4日。2012年10月1日閲覧。。
  15. ^ ロシア、北極の砕氷船に投資 IHSフェアプレイ、2017年2月3日。2017年6月17日閲覧。。
  16. ^ Laukia, K. and Weijia, Q.: Chinese Polar Research Vessel Archived October 19, 2014, at the Wayback Machine . Arctic Passion Seminar, 2013. 2013年3月31日閲覧。
  17. ^ アーカー・アークティック社、中国の極地調査砕氷船を設計へ。ワールド・マリタイム・ニュース、2012年7月31日。2012年9月21日閲覧。。
  18. ^ ab Anatoly Gorshkovskij & Göran Wilkman: "Norilskiy Nickel" a Breakthrough in Cost Efficient Arctic Transports Archived 2007-10-10 at the Wayback Machine . Aker Arctic Technology Inc, 2007. 2010-06-07閲覧。
  19. ^ Fortumの複動式タンカー Archived 2014-04-07 at the Wayback Machine . ABB. 2014-04-03閲覧。
  20. ^ 艦隊 Archived March 28, at the Wayback Machine 2012. Rederi AB Donsötank. 2011年7月29日閲覧。
  21. ^ Setcorp.ru: ロシア初の北極圏シャトルタンカー「ヴァシリー・ディンコフ」 Archived 2011-10-09 at the Wayback Machine , 2007-12-19. Retrieved 2010-06-07。
  22. ^ ab Setcorp.ru: キリル・ラブロフ — 新型北極圏シャトルタンカー — サンクトペテルブルクで発射 Archived 2011-10-09 at the Wayback Machine , 2009-12-27. Retrieved 2010-06-07。
  23. ^ ミハイル・ウリヤノフ Archived July 16, at the Wayback Machine , Sovcomflot fleet. Retrieved 2010-06-07。
  24. ^ トレーディング・プレイス。The Naval Architect、2011年1月。2011年10月17日閲覧。。
  25. ^ ab タンカー Nordic AT 19 がテスト航海のためヴィスマールから出発 Archived April 25, 2012, at the Wayback Machine . Nordic Yards. 2011年10月17日閲覧。
  26. ^ 成長に焦点を当てる - 企業戦略デーのプレゼンテーション。Novatek、2011年12月9日。2012年10月1日閲覧。。
  27. ^ DSMEがヤマルLNGの初受注を獲得。2014年3月23日アーカイブ。Wayback Machineより。IHS Maritime 360​​、2014年3月17日。2014年3月23日閲覧。。
  28. ^ DSME LNG船がヤマルLNGへ。The Motor Ship、2013年7月9日。2014年3月23日閲覧。。
  29. ^ DSME：SCFヤマルが始動。LNGワールドニュース、2016年1月18日。2016年3月4日閲覧。。
  30. ^ SHIとソブコムフロットの北極圏シャトルタンカー3隻が確認。Wayback Machineで2014年10月29日にアーカイブ。IHS Maritime 360​​、2014年7月22日。2014年10月29日閲覧。。
  31. ^ SHI、4億4000万米ドル相当の北極シャトルタンカー3隻を受注。サムスン重工業、2014年10月7日。2014年10月29日閲覧。。
  32. ^ Первый танкер класса Arc7 для круглогодичного вывоза нефти с Нового порта спущен на воду (фото). PortNews、2016 年 3 月 4 日。2016年 3 月 4 日閲覧。。
  33. ^ Norilsk Nickel: Publications Archived July 20, 2011, at the Wayback Machine , 2006-07-17. Retrieved 2010-06-07。
  34. ^ ノリリスク・ニッケル：ノリリスク・ニッケル、自社の北極圏艦隊の創設を完了、2009年2月26日。2010年6月7日閲覧。。
  35. ^ STX フィンランド トゥルン telakalle erikoisalustilaus 2012 年 3 月 24 日にウェイバック マシンにアーカイブ。メリテオルリス、2011-03-23。2011-07-02 取得。
  36. ^ m/s "Aura II" NB1379 建設中 Archived February 26, 2012, at the Wayback Machine . Meriaura. 2012年3月22日閲覧。
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