Основные особенности конструкции разноглубинных тралов.

Для успешной работы в толще воды разноглубинные тралы должны иметь большее горизонтальное и особенно вертикальное раскрытие, чем донные. Рост размеров тралов при ограниченной располагаемой тяге судна возможен в основном за счет сокращения затененной площади оболочки передней части трала. Большое вертикальное раскрытие нельзя получить у двухпластных тралов, характерных для донного тралового лова, так как значительные стягивающие силы препятствуют раскрытию трала. По этим причинам современные разноглубинные тралы обычно строят четырехпластными крупноячейными или канатными. Известны и находят все большее применение 6—8-пластные тралы, в которых обеспечивают большую равномерность распределения нагрузок, меньшие перекосы и выдувание. Особенно хорошо работают по этим причинам тралы с многопластными концевыми (сетными) частями мотни.

Особенностью разноглубинных тралов можно считать отсутствие сквера, поэтому верхняя и нижняя пластины разноглубинных четырехпластных тралов одинаковы.

Горизонтальное раскрытие разноглубинных тралов, как правило, больше вертикального, и боковые пластины имеют меньшую ширину, чем верхняя и нижняя.

Наконец, разноглубинные тралы в отличие от донных обычно не имеют грунтропа оснастки нижней пластины мешка фартуками.

Виды разноглубинных тралов. Различают разноглубинные крупноячейные сетные тралы, крупноячейные сетные тралы с канатными крыльями, канатные тралы.

У крупноячей-ных сетных тралов 80—90% передней части состоит из дели с размером ячеи не менее 800— 1000 мм. Лишь конец мотни комплектуют из набора пластин со ступенчато убывающим размером ячеи. Крупноячейное сетное полотно таких тралов изготовляют из синтетической веревки или шнура диаметром до 5 мм, а мелкоячейную часть мотни — из веревки и шнура меньшего диаметра или из толстой нитки.

Крупноячейные сетные тралы имеют повышенную прочность, одинаково удобны в работе в толще воды и у дна. Однако из-за значительного сопротивления скорость траления при лове сетными тралами обычно не превышает 2—2,25 м/с. Поэтому такие тралы предназначены в основном для облова малоподвижных скоплений рыбы, особенно в придонных слоях воды.

У крупноячейных сетных тралов с канатными крыльями (рис. 11, а) мотню изготовляют из машинной дели с максимальным размером ячеи 1200—2400 мм, а крылья — из продольных канатных связей. Роль связей выполняют отрезки капронового каната или шнура. Сетные тралы с канатными крыльями имеют меньшее сопротивление, чем полностью сетные, и скорость траления до 2,25—2,5 м/с. Такие тралы обладают достаточно высокой прочностью и надежностью, хорошо работают в придонном варианте, в том числе в районах со сложными грунтовыми условиями. Тем не менее эти тралы не рассчитаны на облов быстроходных рыб.

У канатных тралов крылья, и большую часть мотни изготовляют из канатных элементов. Канатные элементы в таких тралах образуют продольные связи, ячею в виде ромба, шестиугольную ячею или их комбинации. На рис. 11, б и в показаны конструкции канатных тралов с продольными связями и с шестиугольной ячеей. Для укрепления оболочки канатная часть некоторых тралов разделена на секции так называемыми буферными поясами из прочной крупноячейной дели. По сово­купности свойств наилучшими являются оболочки с шестиугольной ячеей, в которой наклонные связи короче продольных.

Рис. 11. Конструкция сетного трала с канатными крыльями (а), канатного трала с продольными связями (б) и с шестиугольной ячеей (в)

Расстояние между продольными канатными элементами в различных частях и конструкциях тралов колеблется от 1—2 до 8—10 м. Фабричный размер ячеи в передней части канатных тралов достигает 12—16 м, а размер стороны шестиугольной ячеи—16—20 м. У многих тралов по мере удаления от устья трала размер ячеи постепенно снижается.

В последние годы появились канатные тралы с поперечными связями. Рабочая форма таких связей, как и подбор трала, близка к параболе. Расстояние между поперечными связями может достигать 10—12 м.

Важной характеристикой канатных тралов является соотношение между длиной канатной и сетной (из стандартной дели с фабричным размером ячеи менее 1200 мм) составляющих передней части трала. У некоторых тралов канатная часть со­ставляет до 70—75% длины передней части. Вместе с тем тралы для лова мелких и малоподвижных объектов, например криля, имеют укороченную канатную часть, составляющую всего 40—50% длины передней части трала. Кроме того, такие тралы могут иметь мелкоячейную вставку из тонкой дели в крупноячейном каркасе для уменьшения ухода объекта лова через оболочку трала.

Задерживающее действие оболочки передней части трала объясняется действием на рыбу ее гидродинамического поля и видимостью элементов оболочки. Соответственно расстояние между элементами оболочки определяют из условия эффективного действия на рыбу ее гидродинамического поля и с учетом критической частоты мельканий элементов оболочки.

Расстояние между веревочно-канатными элементами оболочки с учетом первого условия тем больше, чем толще эти элементы, больше скорость траления, выше чувствительность рыбы к гидродинамическому полю.

При относительном движении рыбы и оболочки трала может наступить слияние мельканий элементов оболочки, когда рыба воспринимает ее как сплошную преграду. Максимальный размер ячеи любой формы, при котором наступает слияние мельканий, прямо пропорционален скорости относительного движения рыбы и трала и обратно пропорционален критической частоте мельканий. Критическая частота резко уменьшается при снижении освещенности на глубине лова. Следова­тельно, слияние мельканий элементов оболочки вероятнее при сумеречном световом режиме на глубине лова.

Канатные связи и крупноячейное сетное полотно ставят лишь в той части трала, где стремление рыбы выйти через оболочку трала невелико и маловероятно принудительное выжимание рыбы через нее. Условия для ухода рыбы через оболочку трала создаются в конце мотни при площади поперечного сечения трала 40—80 м². Далее к концу трала ставят мелкоячейное сетное полотно.

В качестве канатных элементов применяют капроновый шнур или тонкие синтетические канаты с длиной окружности 25—30 мм.

Одним из важных показателей тралов принято считать отношение площади нитевидных материалов оболочки трала к фиктивной площади оболочки. У крупноячейных сетных тралов этот показатель в среднем равен 0,0075, у крупноячейных сет­ных тралов с канатными крыльями — 0,065, у канатных — 0,0020—0,035.

Значительное сокращение затененной площади позволяет увеличить размеры канатных тралов и скорость траления по сравнению с сетными. Канатными тралами работают на скоро­стях 2,5—3,0 м/с и облавливают наиболее быстроходных рыб.

Наряду с положительными качествами канатные тралы имеют и недостатки: ручное изготовление, меньшую надежность, особенно при работе в придонном варианте, не всегда удобны в эксплуатации, иногда имеют пониженную уловистость при слабой освещенности и лове рассеянной в пелагиали рыбы. Несмотря на недостатки, в океаническом рыболовстве в основ­ном применяют канатные разноглубинные тралы.

Траловые мешки. Разноглубинные тралы строят с двухпластными и четырехпластными мешками. Конструкцию и размер ячеи в мешках для каждого района и объекта лова принимают в соответствии с Правилами рыболовства, в том числе с Правилами конвенционного рыболовства. Такой размер должен обеспечить минимальный прилов молоди n_нп и небольшой уход через ячею мешка рыбы промысловых размеров n_п. На рис. 12 показан наиболее характерный вид зависимостей n_нп и n_п от размера ячеи. Зная такие зависимости и допустимый прилов молоди n_нп, несложно установить необходимый размер ячеи. Он зависит не только от биометрических показателей тела рыбы (ее длины, полноты), но и от размерного состава облавливаемых концентраций рыбы, показателей деформации тела рыбы и сетных нитей, их толщины, величины улова.

Рнс. 12. Зависимость прилова молоди n_нп (---) и ухода из мешка трала рыбы промысловых размеров n_п (—) от размера ячеи A_ф при лове ставриды:

промысловая мера на рыбу (в см): 1 — 15; 2 — 16; 3 — 17; 4 — 18; 5 — 20

Мешок обычно состоит из каркаса и рубашки. Каркас включает цилиндрическую и коническую части и его изготовляют в основном из двухпрядной дели с ячеей, не составляющей механического препятствия для рыбы. Цилиндрическая часть каркаса может иметь покрытие из дели с размером, не мень­шим размера ячеи каркаса.

Рубашка также состоит из цилиндрической и конической частей. Размер ячеи рубашки должен обеспечить соблюдение Правил рыболовства в отношении прилова рыбы непромысловых размеров.

Пласти каркаса мешка соединяют между собой шворочным швом в рубец с захватом 3—5 ячей у каждой кромки.

После изготовления рубашку вставляют в каркас мешка и верхней кромкой прикрепляют к кромке каркаса шворочным швом в рубец. Боковыми швами рубашку с помощью привязок через 0,4—0,6 м присоединяют к швам каркаса с небольшой слабиной.

К швам, соединяющим пластины мешка, прикрепляют топенанты. По всей цилиндрической части мешка поперек его на расстоянии 1,0—2,0 м одна от другой ставят кольцевые пожилины из комбинированного каната. Нижнюю кромку тралового мешка обвязывают петлями из шнура или веревки и пропускают через них трос-гайтян из синтетического шнура или каната для затягивания мешка.

Верхнюю пластину мешка разноглубинного трала вооружают кухтылями (до 60—80 шт.) для придания ему плавучести, а нижнюю — иногда фартуком из старой дели для защиты от истирания на слипе.

Размеры разноглубинных тралов. Основные размеры тралов — горизонтальное и вертикальное раскры­тие. На крупных траулерах вертикальное раскрытие канатных тралов достигает 50—60 м, горизонтальное 100—110 м, а пло­щадь устья трала — 4000—5000 м². Некоторые тралы для лова путассу и сельди имеют горизонтальное и вертикальное раскрытие свыше 100 м, площадь устья трала — свыше 15 000 м², а длину — около 500 м.

При выборе размеров устья трала обычно учитывают ограниченную располагаемую тягу судна. Как правило, принимают такое соотношение между площадью устья трала и скоростью траления, которому соответствует наибольшая производительность лова. Такое соотношение в основном зависит от размеров косяков или скоплений рыб, их плавательной способности, типа светового режима на глубине лова, величины ошибки наведения трала, мощности промыслового судна.

Анализ математической модели разноглубинного тралового лова и данные практики показывают, что при дневном и сумеречном световом режиме на глубине лова скорость траления составляет обычно 90—95% критической скорости, которую способна развивать рыба при выходе из трала. Допустимую при такой скорости траления площадь устья трала приближенно определяют по мощности главного двигателя траулера и относительной затененной площади оболочки трала. Но пло­щадь устья ориентировочно равна произведению горизонтального и вертикального раскрытия трала. Оптимальное вертикальное раскрытие трала приблизительно равно высоте скопления плюс ошибка наведения трала (ошибка наведения разно­глубинных тралов по вертикали в среднем составляет 5— 10 м).

По известным значениям площади устья и вертикальному раскрытию трала несложно подсчитать его допустимое горизонтальное раскрытие.

Изменение площади устья трала (и, следовательно, скорости траления), соотношения между горизонтальным l_тх и вертикальным l_ту раскрытиями влияет на производительность лова. Например, на рис. 13 показано, как изменяется относи­тельная производительность улова с судов РТМ «Атлантик» для различных значений l_тх и l_ту.

Рнс. 13. Пример зависимости относительной производительности лова Q_отн от горизонтального l_тх н вертикального l_ту раскрытий разноглубинного трала.

Обычно высота скоплений рыбы менее 20—30 м. При облове таких скоплений с крупных судов оптимум производительно­сти соответствует очень большому значению горизонтального раскрытия (100—150 м и более). Однако с такими тралами неудобно работать. В этом случае горизонтальное раскрытие ограничивают 100—110 м, увеличивая иногда за счет этого скорость траления.

Поперечные размеры в других, кроме входного, сечениях трала зависят от размеров устья трала и углов атаки оболочки. Последний неодинаков по длине трала для различных пластей трала и изменяется в основном от 7—8 до 13—15°. Форма поперечных сечений оболочки передней части трала по­степенно переходит от овальной к круглой.

С учетом поперечных размеров слипа, условий захода рыбы в мешок трала и т. д. периметр нормального сечения цилиндрической части мешка трала в жгуте на круп­нотоннажных траулерах равен 7,0—7,5 м, а на СРТМ кормового траления — 5,5—6,0 м. Длина цилиндрической части мешка зависит от величины уловов. При этом учиты­вают, что 1 пог. м мешка вмещает 1,6—1,8 т рыбы.

В последние годы наблюдается тенденция к унификации тралов. Один из принципов унификации тралов заключается в том, что для всех крупнотоннажных судов используют одинаковую сетную часть, канатные же части, подобные по форме, различаются размерами. Другой принцип унификации тралов основан на использовании одной конструкции трала на судах различной мощности и для работы на различной скорости. Наконец, возможна унификация тралов для одного типа судна с учетом работы трала каждого типоразмера в различных условиях лова и на промысле различных объектов.

Оснастка верхней и нижней подбор. Верхнюю подбору разноглубинных тралов оснащают шаровыми кухтылями со статической подъемной силой и гидродинамическими подъемными устройствами.

На верхней подборе располагают в основном от 30 до 200 кухтылей. Как правило, кухтыли наиболее плотно размещают в районе гужа. Часто их объединяют в секции в один или несколько рядов, которые обшивают старой делью. Отдельные кухтыли нанизывают на специальный канат или шнур, которые затем бензелями крепят к верхней подборе. Секцию подвязывают к подборе синтетическими шнурами или веревками. Траловые доски обычно идут несколько выше уровня верхней под­боры, и вертикальному раскрытию трала способствуют верти­кальные составляющие натяжений верхних кабелей. С учетом этого плавучесть кухтылей должна быть ориентировочно равна половине веса передней части трала в воде.

Из гидродинамических подъемных устройств, кроме рассмотренных в гидродинамических поплавков, верхнюю подбору разноглубинных тралов оснащают мягкими гидродинамическими подъемными устройствами.

Мягкое гидродинамическое подъемное устройство в простейшем случае представляет собой парусино­вые полотнища, транспортерную ленту или ленту из синтетического материала шириной 0,4—0,5 м и длиной 1—2 м, которые оснащают поперечными пожилинами с огонами. С помощью огонов подъемное устройство длинной стороной крепится к верхней подборе и фальшподборе, идущей впереди верхней подборы, на расстоянии, несколько большем ширины подъемного уст­ройства. На одном трале в зависимости от его размеров в один или два ряда устанавливают от 3 до 8—10 таких подъемных устройств.

Рассмотренное мягкое подъемное устройство устойчиво работает при углах атаки более 20—25°. При меньших углах ата­ки иногда наблюдается схлопывание подъемного устройства. Этого недостатка лишены мягкие подъемные устройства, которые представляют собой полотнище трапециевидной формы из эластичного в несколько слоев тканевого материала. Вдоль полотнища расположены латкарманы, в которых заложены малогабаритные поплавки для создания статической подъемной силы.

Применение гибких и мягких гидродинамических подъемных устройств вместо кухтылей снижает сопротивление трала и улучшает управление при его переводе с одного горизонта лова на другой.

Нижнюю подбору разноглубинных тралов оснащают грузом — отрезками цепей или стальным канатом. При работе в придонном и донном вариантах нижнюю подбору иногда дополняют мягким грунтропом или фальшподборой. Фальшподбору изготовляют из стального каната и отрезков цепей. Длина фальшподборы примерно равна длине нижней подборы и кре­пится к ней отрезками каната длиной 1,0—1,5 м. Фальшподбора идет впереди и ниже основной подборы и предохраняет переднюю часть трала от порывов. При работе на хороших грун­тах и в пелагическом варианте фальшподбора крепится к нижней подборе вплотную.

Вместо загрузки (или наряду с загрузкой) возможно применение различного рода гидродинамических углубителей. Наиболее совершенные из них представляют собой крыло, ориентированное под углом к потоку и создающее гидродинамическую заглубляющую силу.

В последние годы появились управляемые распорные средства, служащие для регулирования не только раскрытия трала, но и глубины хода разноглубинного трала, закрытия мешка трала или всего трала по горизонтали перед подъемом его с глубины лова и т. д. В распорных устройствах, предназначенных и для регулирования глубины хода разноглубинного трала, перемещение с одного горизонта на другой достигается дистанционным изменением величины и направления вертикальной составляющей гидродинамической силы. Так, система «Фрегат» позволяет дистанционно управлять глубиной хода трала путем регулирования угла крена траловой доски. Известны распорные доски со створками-элеронами. Управляя с борта судна, можно изменять крен створок и соответственно величину подъемных или углубляющих гидродинамических сил. Это вызывает подъем или опускание трала на некоторую глубину.

В другом траловом распорном устройстве глубину хода трала регулируют изменением направления и скорости вращения ротора. Ротор приводится в движение от электромотора, питание которому подают по специальному кабель-ваеру с борта судна.

При глубоководном траловом лове скорость погружения подъема трала дблжна быть возможно большей. Для этого применяют распорно-заглубляющие (распорно-депресси онные) устройства, у которых величина заглубляющей и рас­порной силы одного порядка. В одной из таких конструкций распорный узел состоит из двух плоскостей (биплановая система), а заглубляющий — из решетки профилей, расположенных между распорными плоскостями.

Для закрытия трала по горизонтали применяют распорные устройства с позиционным регулированием распорной силы. В таких устройствах по команде с судна после окончания траления можно уменьшить угол атаки траловой доски и соответственно величину распорной силы. Это вызывает закрытие трала по горизонтали, уменьшение гидродинамического сопротивления траловой системы и увеличение ско­рости подъема трала, препятствует уходу рыбы из трала.

Кабели. Траловые доски соединяют с тралом верхними и нижними кабелями из стального каната (рис. 14). В зависимости от конструкции трала, глубины траления и ряда других факторов длина кабелей в основном колеблется от 60 до 130- 150 м.

Рис. 14. Схема вооружения разноглубинного трала:

1 — ваер; 2 — шкентель доски; 3 — доска крыловидная; 4 — лапки доски;

5 — кабель верхний; 6 — конец регулировочный; 7 — груз-углубитель;

8 — конец регулировочный; 9 — кабель переходный дополнительный;

10 — конец переходный основной

Между нижними голыми концами и нижними кабелями ставят регулировочный конец из стального каната или якорных цепей. Регулировочный конец влияет на форму и распределение нагрузок в передней части трала. Его длину принимают в основном от 1 до 10 м в зависимости от вертикального раскрытия трала, горизонта хода траловых досок, скорости траления. Длину конца подбирают так, чтобы углы, образованные голыми концами верхней и нижней подбор с горизонтом, были одинаковы. Удлинение регулировочного конца вызывает в общем некоторое увеличение площади устья трала. Однако излишнее удлинение повышает нагрузки на верхнюю подбору и может вызывать перекос и аварию трала.

В месте соединения нижних кабелей с регулировочными концами ставят грузы-углубители. От массы грузов-углубителей зависят вертикальное раскрытие и заглубление трала. Обычно грузы-углубители набирают из чугунных отливок. В качестве грузов-углубителей используют также связки цепей, металлические бобинцы, заполненные балластом, и т. д. Общая масса груза-углубителя достигает 1000—1500 кг. Увеличение до известного предела массы грузов-углубителей приводит к росту площади устья трала.

Траловые доски. Разноглубинные тралы оснащают траловыми досками различных конструкций. В отличие от траловых досок донных тралов в этом случае более эффективны доски с увеличенным размахом (большим отношением высоты к длине). Такие доски при прочих равных условиях более устойчивы при работе в толще воды и имеют меньшее гидродинамическое сопротивление.

Хорошо зарекомендовали себя крыловидные траловые доски Зюберкрюба площадью от 4 до 9 м² (рис. 15) и отношением высоты к длине 1.6. Доски — стальные сварные, снабжены несколькими ребрами жесткости и дополнительными съемными грузами. Максимальную распорную силу при высоком гидрдоинамическом качестве, равном 3, крыловид­ные доски лмеют на углах атаки 20°. Однако при таких углах атаки доски плохо берут распор при спуске и неустойчиво ведут себя в потоке. Вот почему с крыловидными досками рекоменду­ют работать на углах атаки 24—30°.

Крыловидные доски имеют дополнительные отверстия для перестановки дуг (на центральных стрингерах) и лапок досок. Это позволяет использовать каждую доску в качестве правой и левой. Для создания дополнительной распорной силы и придания большей устойчивости на курсе при работе в пелагиали траловые доски крыловидной формы снабжают предкрылками. Предкрылки крепят к передней кромке доски.

На рис. 16 показана круглая сферическая доска конструкции Рыкунова-Калиновского для оснащения как разноглубинных, так и донных тралов. Оптималь­ными углами атаки доски при работе в донном варианте считают 35— 40°, в пелагическом 42—46°. Для регулирования угла атаки доски снабжены дугами и планками. Вертикальное положение доски в толще воды обеспечивают киль в нижней части доски, смещение вверх или вниз вершин дуг, изменение их высоты над плоскостью хорды доски.

Рис. 15. Крыловидная траловая доска:

1 — крыловидный профиль; 2 — отверстия для крепления дуги и кормовой цепочки; 3 — кормовая цепь; 4 — дуга; 5 — отверстия для крепления иижиих лапок; 5 — стрингеры; 7 — отверстия для крепления верхних лапок

Рис. 16. Траловая доска круглой сферической формы:

1 — профилированный стальной щит; 2,3 — трапециевидные дуги;

4 — стрингер жесткости; 5 — дополнительные гнезда для смещения дуг по высоте доски; 6 — план­ки с гнездами для крепления ваера;

7, 8 — грузовая скоба

При донном тралении вертикального положения доски добиваются также подбором длины ваеров. В зависимости от размеров судна и трала применяют доски площадью от 1,5—2,0 до 7— 8 м². Доски взаимозаменяемы.

Перед работой траловые доски регулируют в процессе нескольких коротких тралений. Рассмотрим особенности регулирования на примере крыловидных досок. Правильно отрегулированные доски входят в воду и выходят из нее в вертикальном положении, сразу же создают необходимую распорную силу, устойчиво идут на горизонте лова. При крене во внешнюю сторону доски заглубляются и плохо реагируют на изменение скорости хода. Наоборот, при крене во внутреннюю сторону доски всплывают и хорошо реагируют на изменение скорости. В обоих случаях уменьшается распорная сила досок. Перед началом регулировки дуги и цепи закрепляют в средних отверстиях, а лапки строго одинаковой длины — в крайних верхних и крайних нижних положениях. При крене доски во внутреннюю сторону (доска всплывает) верхнюю лапку закрепляют ниже. При крене во внешнюю сторону (доска заглубляется) нижнюю лапку следует закрепить выше. Для увеличения распорной силы траловых досок дуги или одновременно дуги и кормовые цепочки закрепляют в отверстиях, расположенных дальше от переднего края доски.

Разработаны траловые доски с окнами в плоскостях досок. Величину окон можно регулировать и изменять распорную силу досок значительнее, чем при изменении угла атаки досок, за счет перемещения точки крепления ваера. Такие доски перспективны для работы с одного судна различными тралами (чтобы не иметь несколько пар досок) и для регулирования параметров устья трала.

Ваера для разноглубинного тралового лова не отличаются от ваеров для донного тралового лова. Однако из-за отсутствия зацепов они подвержены меньшим динамическим нагрузкам, и для них можно принимать несколько меньший коэффи­циент запаса прочности.

Одна из возможных схем соединения траловых до­сок с тралом и ваерами показана на рис. 14. Она в принципе сходна с аналогичной схемой для донного трала при кормовом тралении.

Представляет интерес норвежский опыт применения разноглубинных тралов с четырьмя распорными досками. Обычные доски крепятся к концам крыльев (нижние доски больше верхних) и оттяжками к ваерам. Благодаря такой системе крепления досок гидродинамические силы, действующие на каждую пару досок, уравновешены. Нижние доски выполняют не только распорные функции, но и роль загрузки. Регулируя длину шкентеля, соединяющего конец крыла с нижней доской, можно существенно изменить соотношение между горизонтальным и вертикальным раскрытием трала. Работают тралом по бортовой схеме. Простота управления параметрами раскрытия устья трала — основное достоинство лова тралом с четырьмя распорными досками.