Паром Эстония. Некоторые соображения

     В уже довольно далёком 1994 году произошла страшная катастрофа. Вполне внешне благополучное и удобное для перевозок судно – паром «Эстония» ночью почти мгновенно лёг на бок и затонул посреди ночи не, скажем там, в Бискайском заливе или у мыса Горн, а в мелководном и по большей части спокойном  Балтийском море. Погибло 852 человека. В основном жители Эстонии и Швеции, так как туда направлялся лайнер. Для маленькой Эстонии, у которой населения горстка, примерно, миллион человек, это была страшнейшая потеря. У многих родственники или знакомые не вернулись из рейса. Со шведами и остальными дело обстоит похожим образом. Представляю горе семей. Неожиданно и ужасно. При этом до этого паром благополучно эксплуатировался 14 лет и многими владельцами. Ни сном, ни духом, как говориться.
     Мне попалась фотография парома, и она кое о чём говорит. На эту фотографию у меня имеется ссылка.
      Попробую рассказать, что бросается в глаза при рассмотрении фотографии парома.
      Если внимательно посмотреть, то можно отметить целый рад особенностей конструкции. В первую очередь  важнейшей деталью является  визор или, проще говоря, дверь, открывающая въезд транспорту  который находится в носу. Этот визор  очень большой. Не менее  важной деталью является аппарель, для въезда на автомобильную палубу.  После заезда транспорта и приёма груза аппарель поворачивается и из горизонтального положения переходит в вертикальное, превращаясь в носовую поперечную переборку судна. И это, в принципе, хорошо, но, если аппарель независима от визора.
      Можно представить, что аппарель зафиксировалась в вертикальном положении, штыри или захваты вылезли, и она стоит как вкопанная. Но там было по-другому.  Конструктивно  визор и аппарель  были  связаны друг с другои. Визор опускается, а аппарель поднимается. Это плохо. Аппарель надо было поднимать  с учетом положения визора, но независимо от него. На стоянке при приеме подвижного груза визор  задирается наверх. В походном положения сам визор должен быть опущен и надёжно зафиксирован, аппарель поднята и тоже надёжно зафиксирована.
     Конструкции фиксаторов мне неизвестны, но их роль чрезвычайно важна. Они, по сути, образуют для визора разъёмный фланец, обеспечивающий герметичность и закрепляющий в походном положении относительно легкую панель визора к корпусу в носовой части. А с точки зрения любого расчёта фиксаторы создают граничные условия, кардинальным образом влияющие на прочность легкого, подкреплённого небольшими рёбрами перекрытия. Нижняя  кромка визора при закрытии  находится на уровне автомобильной палубы, а сама палуба незначительно выше ватерлинии. Что касается палубы, то по всем описаниям она шла через весь трюм, и поперечных переборок на этом ярусе не было. Это понятно, так как переборки – это препятствия для перемещаемого внутри колёсного транспорта.
      Теперь попробуем описать принципиальные и общеизвестные особенности конструирования подобных судов.
      Крупные паромы не совсем лайнеры. Они везут подвижные транспортные средства, автомобили и очень много пассажиров. Не настолько много, как круизные лайнеры но, сотни и, вероятно, тысячи людей.  На том ярусе, где стоят вагоны и грузовики, поперечные переборки, обеспечивающие непотопляемость при внезапном появлении воды, не поставишь. Их можно организовать только ниже автомобильной палубы. Там они работают.
      Вторая важная особенность заключается в обеспечении плавной бортовой качки. Резкая качка повредит груз и будет крайне некомфортна для пассжиров. Кто поплавал, тот знает. Для этого снижают важную характеристику, которую знают все, кто сдавал экзамен по теории корабля. Зовут эту характеристику – метацентрическая высота. Здесь не место для формул, но попробую объяснить на пальцах.
      Определяется эта величина взаимным положением центра тяжести судна и положением так называемого центра величины, то есть места куда попадает равнодействующая внешнего давления воды на корпус судна. Центр тяжести ниже, центр давления выше. Тогда при крене образуется восстанавливающий момент, позволяющий вернуть судно в вертикальное положение и плыть дальше. Восстанавливающий момент зависит от величины метацентрической высоты.
      Таким образом, эта важнейшая величина влияет на способность сопротивляться опрокидыванию на волнах. Технический термин - остойчивость. Чем больше эта самая метацентрическая высота, тем остойчивее судно или корабль, чем меньше, тем приятнее на нём плыть, но тем больше факторов, которые могут положить судно на бок. На величину этой характеристики влияют форма корпуса и расположение грузов. Поставишь тяжесть на верхнюю палубу – метацентрическую высоту уменьшишь, поставишь низко в трюм – увеличешь. Поэтому на парусниках тяжелые пушки ставили на самых нижних палубах, а легкие орудия наверху. 
      В каждом деле важен разумный компромисс, он проектантами достигается, но для условий обычной эскплуатации. Но бывают экстраординарные обстоятельства, и все расчеты рушатся.
      Что губительно для метацентрической высоты? Выделю два обстоятельства: это незапланированный приём большого груза на верхние палубы  и образование свободных уровней воды выше положения ватерлинии по какам либо причинам в трюмах корабля. Это снижает остойчивость и может приводить к быстрому опрокидыванию от воздействия волн. Отсюда следует, что прорыв воды на автомобильную палубу, которая выше ватерлинии, смертельно опасен для любого парома.
      Иногда приём воды в отскеки ниже ватерлинии спасал суда от опрокидывания.
Для злополучного парома сложись и одновременоо реализовались неблагоприятнве и погодные, конструктивные и, добавлю, организационные обстоятельства.
     Теперь прочитаем заключение комиссии, расследовавшей причины гибели  парома.
      « Из-за сильных ударов волн на „Эстонии“ было повреждено запорное устройство носового визора (подъёмной надводной части парома), в результате аппарель автомобильной палубы оказалась незащищённой от проникновения воды. Вследствие этого внутрь парома в течение нескольких минут хлынули тысячи тонн забортной воды, увлёкшие судно на дно моря». Согласно заключительному отчёту следственной комиссии, судно погибло из-за ошибок проектирования: крепления носового визора были слишком слабыми и разрушились из-за ударов больших водных масс. Волны подняли оторванный визор вместе с конструктивно связанной с ним аппарелью, и из-за того, что на пароме отсутствовала дополнительная перегородка, которая в случае открытия аппарели воспрепятствовала бы доступу воды на автомобильную палубу, вода проникла в трюм, что привело к сильному крену и гибели судна. Считается также, что на визор парома «Эстония» сила воды повлияла ещё больше из-за того, что у него был длинный поворотный нос. С капитанского мостика парома «Эстония» было невозможно увидеть визор, вследствие чего команда корабля не знала, что он отломился. Также оказались бесполезными контрольные лампы крепления визора, так как они показывали, что замки визора закрыты, однако не среагировали на поломку креплений замков.»
     Заключение на мой взгляд, в целом правильное, но к нему можно было бы кое-что добавить.
    Балтийское море, хотя и сравнительно мелководное, но вытянуто на сотни километров. В таких водоёмах при определённых по направлению сильных ветрах может развиться серьёзное волнение. Станции наблюдения  фиксировали на Балтике волны  высотой  11 метров. Это, которые фиксировались, но все не зафиксируешь.
     Даже такой большой паром, как «Эстония» постоянно реагирует на волнение и испытывает качку, и можно не сомневаться, что нижняя часть визора, а также устройство его крепления  при регулярных заглублениях носа постоянно соприкасались с водой и подвергались значимой циклической нагрузке. За 14 лет интенсивной эксплуатации таких циклов нагружения могло произойти достаточно много. А это означает, что могли накопиться повреждения.
     Детали конструирования паромы мне неизвестны, равно как и результаты расчетов мореходности и прочности этого судна, но результат работы проектантов очевиден, поэтому попробую сформулировать собственное заключение, но кое-что ясно из изложенного выше.
     Во-первых, аппарель должна  опускаться в контролируемых ситуациях, когда визор поднят. Механизм ее движения не должен быть связан с визором.
     Во-вторых, прочность носового визора и элементов его крепления в случае их установки, должна рассчитываться не только на действие экстремальных нагрузок от бортового слеминга, но и на действие повторяющихся воздействий, то есть с позиции циклической прочности.
     В- третьих, узлы нижнего и верхнего креплений как важнейшие элементы конструкции должны быть подвергнуты опытной проверке по программам, отражающим условия их реальной эксплуатации.   
     Во-четвёртых,  проход для транспорта целесообразно организовывать со стороны кормы, где волновые нагрузки значительно ниже или со стороны борта, хотя это и менее удобно.   
     В- пятых, автоматика часто не срабатывает в аварийных ситуациях, поэтому в трюме, а особенно в районе автомобильной палубы должны дежурить вахтенные.
     В конспирологические теории я не верю, которых множество, ибо, например,  взрывчатка, якобы заложенная ниже автомобильной палубы привела бы к затоплению одного из нижних отсеков, и вода была бы остановлена непроницаемыми переборками.
     Достаточно много ошибок проектирования и организации наблюдения за судном, которые могли привести к катастрофе.