Почему мы написали эту книгу? Как ни парадоксально, её породила смесь надежды и отчаяния. Поэтому мы обращаемся к каждому открывшему её читателю: «Прочитай и передай дальше — если посчитал, что наши аргументы весомы, и разделяешь нашу точку зрения».
Дробный номер вызван тем, что идея создания пояса нейтральных государств, территориально отделяющих нашу страну от стратегических конкурентов, так и не осуществлена — и более того, благоприятные для неё условия уже почти исчерпаны. Сейчас она выглядит всего лишь примером невостребованной дальновидности. Но политические расклады меняются постоянно. Дорога истории вымощена, помимо прочего, надгробными плитами вечных договоров и несокрушимых держав. Поэтому не исключено, что на будущих поворотах этой дороги пояс политического целомудрия опять придётся кому-то впору.
Отрывок из книги:
За морем телушка — полушка, да рубль перевоз
Газовые месторождения, как и нефтяные, расположены в основном далеко от потребителей. Значительная часть газа добывается попутно с нефтью: месторождения обычно содержат смесь углеводородов с разным размером молекул, а при нормальных условиях — на открытом воздухе при температурах, приемлемых для человека — молекулы с 4 и менее атомами углерода образуют именно газ (от 5 до 16 атомов углерода — жидкости, тяжелее — твёрдые вещества). Потребители рассеяны по всему свету, и к каждому из них трубу не протянуть. Вдобавок они появляются и исчезают, наращивают и сокращают аппетит… Трубы же рассчитаны на почти постоянный поток: его сокращение не меняет многие накладные расходы, и цена перекачки в расчёте на единицу объёма растёт (по той же причине и любые другие производственные мощности стараются загружать чем сильнее), а при сокращении потока в несколько раз ниже проектной производительности насосы могут действовать неустойчиво. Поэтому магистральные трубопроводы строят под контракты, рассчитанные на десятилетия, и прокачка по ним чаще всего идёт по правилу «бери или плати»: некоторый минимальный объём оплачивается, даже если реальная поставка меньше (не столько для страховки от упущенной выгоды поставщика, сколько для того, чтобы потребитель всё же забирал достаточно для устойчивой работы транспортной системы). Биржевые же контракты, возникающие в результате ежедневных торгов и отражающие сиюминутную потребность, по трубам удовлетворить невозможно. Поэтому нефть уже давно развозят в основном танкерами (а по суше — цистернами). В последние годы стремительно развивается танкерная перевозка природного газа — в сжиженном виде.
Увы, охлаждение газа до температуры, переводящей его в жидкость — дело весьма энергозатратное. Правда, холодом теоретически можно воспользоваться в конечной точке маршрута: под испаряющийся газ можно подставить что-то нуждающееся в охлаждении (пока, насколько известно авторам, станции регазификации — контролируемого испарения — не столь совершенны). Но в пути следования приходится непрерывно доохлаждать газ: теплоприток со стороны не устранить даже самой совершенной изоляцией. И эти энергозатраты при любой изоляции, технически осуществимой в обозримом будущем, гарантированно в разы превышают затраты на перекачку того же газа по трубе.
Это, кстати, одна из причин организации США государственного переворота на Украине в 2013–14-м годах. Сланцевый бум в США ещё несколько лет сможет давать сравнительно дешёвый газ: запрет экспорта нефти привёл к накоплению громадного количества бурового оборудования, доступного для аренды за гроши до полного износа, а пустынные площади, пригодные для загаживания при хищнической добыче, пока далеко не исчерпаны. Но даже если бы этот газ был вовсе бесплатным, одни затраты на его перевозку через Атлантику сопоставимы с ценой газа, поступающего в ЕС из РФ (хотя они и меньше цен, установленных внутриЕСовскими поставщиками — Британией и Норвегией). Добиться покупки европейцами американского газа можно единственным путём — практически полностью отрезать ЕС от РФ.
Конечно, строительство газопровода требует заметно больше времени и денег, чем строительство танкеров и заводов сжижения газа с той же суммарной пропускной способностью. Но уже через несколько лет различие эксплуатационных затрат покрывает разницу стартовых расходов — и в дальнейшем газопровод приносит выгоду и продавцу, и покупателю.
Хочешь сделать — ищешь способ; не хочешь — причину
Япония, изыскивающая альтернативные энергоресурсы для компенсации закрытых АЭС, обратилась и к российскому Газпрому: остров Сахалин, занимающий 4-е среди регионов РФ место по запасам газового конденсата (смеси природного газа с самыми лёгкими фракциями нефти — с 5–6 атомов углерода), отделён от японского острова Хоккайдо проливом Лаперуза шириной всего 43 км. Но Газпром счёл прокладку газопровода через пролив невозможной: слишком сложен рельеф дна, слишком заметна сейсмическая опасность. На острове сейчас строится завод сжижения природного газа. Но Япония сочла поставку продукции этого завода невыгодной. Причём не только вследствие дороговизны перевозки. Важно ещё и то, что местные погоды делают судоходство столь нестабильным, что в самой Японии придётся строить громадные газохранилища — а это тоже весьма дорого.
Поставка российского газа в Японию важна не только экономически. Между нашими странами с давних времён существует серьёзнейшее политическое противоречие (о нём мы скажем подробнее в других частях книги). Любая хозяйственная связь способствует если не полному забвению этого противоречия, то по меньшей мере отвлечению от него. А отвлечение в свою очередь помогает прокладывать новые связи. В этом деле нельзя пренебрегать ничем — особенно такими долгосрочными и крупными контрактами.
Выходит, неготовность Газпрома решать новые технические задачи (а прокладка трубопровода через пролив Лаперуза — дело действительно сложное) может ударить не только по его собственным деловым интересам, но и по стратегическим перспективам всей страны. Ведь Япония сейчас располагает многими передовыми технологиями, жизненно важными для ускоренного развития нашего собственного хозяйства.
В толще воды
Пролив Лаперуза заметно мелководнее морей, где уже проходят трубы Газпрома: его средняя глубина 20–40 метров (в зависимости от того, усреднять ли по всему проливу или только по кратчайшему расстоянию между островами), наибольшая — 118 метров (у Балтийского моря 51 и 470, у Чёрного 1240 и 2210 метров соответственно). Но по скалистому дну действительно трудно класть трубы: где-то они могут упереться в острые камни, где-то провиснут. На мелководных прибрежных участках можно прорыть канавы, где трубы лягут ровно. А на большой глубине что делать?
Теория решения изобретательских задач указывает: если какой-то фактор опасен — лучше вовсе не доводить до соприкосновения с ним. Пусть труба не ложится на дно, а остаётся на плаву. Пролив достаточно глубок, чтобы даже под крупнейшими судами оставалось вполне достаточно пространства для свободного размещения сколь угодно сложных трубопроводных конструкций.
Даже подводные лодки (в основном американские), то и дело проходящие там, не столкнутся с трубой, если будут соблюдать хотя бы минимальные правила судоходства. А столкнутся — им же хуже. Дело не только в том, что газопровод рассчитан на высокое давление и прочнее большинства корпусов субмарин. Главное — газ распирает его изнутри, тогда как корпус лодки обжат снаружи, так что по законам сопромата в случае столкновения лодочный корпус прогнётся и может проломиться, а газопровод выправится.
Высокое давление уплотняет газ настолько, что заполненная им толстостенная труба может тонуть и всё же ляжет на дно. Но с этим легко справиться. Прикрепим к основной трубе ещё одну, поддутую обычным воздухом до давления чуть большего, чем давление окружающей воды. Она может иметь тонкие стенки, ибо нагрузка на них примерно уравновешена. Суммарную конструкцию можно довести до небольшой положительной плавучести.
На сети растяжек
Субмарина может и регулировать плавучесть заполнением и/или поддувом балластных цистерн, и выбирать глубину движения подъёмной силой рулей. Подводный же трубопровод таких возможностей лишён. Будучи предоставлен самому себе, он неизбежно либо ляжет на дно, либо всплывёт. Оба варианта равно неприемлемы: на дне он, как отмечают газпромовцы, может сломаться на острых скалах; на поверхности не только помешает судоходству, но и может оказаться жертвой шторма.
Удержать трубы на заданной глубине проще всего системой растяжек, идущих от дна. Заодно эти растяжки могут противостоять и боковому сносу труб течениями. Получается конструкция, подобная перевёрнутому вантовому мосту. Такие мосты давно отработаны, существуют во множестве разновидностей, славятся сочетанием сравнительно малой массы с высокой прочностью и надёжностью. Правда, они более прочих подвержены раскачке и вибрации от ветровых нагрузок — но и эту опасность давно научились устранять.
Опыт минного дела
Если дно неровное — как добиться, чтобы труба не повторяла его изгибы, а шла на одной и той же глубине по всему своему протяжению (кроме концевых участков, изогнутых для выхода на сухопутные участки)? Как отмерить длину каждой растяжки соответственно её месту на донных скалах и ямах?
По счастью, эту задачу решили ещё в конце XIX века — при разработке способов постановки морских минных заграждений. Конструкций придумано много. Опишем самую простую и надёжную, прижившуюся на флотах всего мира. Сама мина обладает достаточной плавучестью, чтобы удерживать ещё и длинный трос. Катушка с этим тросом прикреплена к якорю — грузу, достаточно тяжёлому, чтобы утащить мину под воду. Подпружиненный стопор катушки оттянут в сторону подвешенным к нему на тонком тросике отдельным грузом. Длину этого тросика отмеряют при подготовке мины к постановке. Когда всю систему сбрасывают в воду, трос с катушки свободно разматывается, мина остаётся на поверхности, а якорь погружается. Как только вспомогательный груз коснётся дна, стопор фиксирует катушку, и якорь утягивает мину под воду (и только там растворяется её предохранитель, приводя её в действие). Понятно, глубина её погружения зависит только от длины тросика при стопорном грузе.
Правда, вантовая конструкция должна включать не только вертикальные тросы, но и наклонные — иначе подводное течение, уводя трубу вбок, по законам геометрии опустит её глубже расчётного уровня (для минных заграждений этот эффект незначителен, ибо парусность сферической мины невелика). Значит, надо погружать одновременно несколько якорных грузов, соединённых горизонтальными распорками — тогда тросы наклонятся как нужно. Конечно, такое решение годится только при сравнительно малом — не более нескольких десятков метров — расстоянии от дна до трубы. Но в проливе Лаперуза труба должна проходить именно таким образом. Для прокладки «Южного потока» в Чёрном море, где вряд ли целесообразно заглублять трубу на пару километров, понадобится большее — в сотни метров — расстояние от якорей до плоскости пролегания трубы и соответственно более сложная система спуска грузов, но и эта задача поддаётся решению (в крайнем случае можно уточнять положение каждого груза при помощи глубоководного обитаемого аппарата).
Устойчивая конструкция
Готовя этот раздел книги, мы изучили многие существующие вантовые мосты, познакомились с проблемами в ходе их строительства и эксплуатации. Даже испытали серьёзный соблазн включить часть изученных нами материалов в эту книгу в качестве справок для читателей. Но всё же воздержались от него потому, что практически все узнанные нами осложнения связаны с одной и той же причиной, отсутствующей в предлагаемом нами варианте.
Мы уже отмечали: стенка трубы, обжимаемой снаружи, должна быть куда толще стенки трубы, распираемой таким же давлением изнутри. Это — проявление общей закономерности: достаточно тонкая конструкция хуже выдерживает сжатие, нежели растяжение. При сжатии она может изогнуться — и от изгиба сломается. Причём для изгиба хватит малейшей неточности изготовления, неоднородности материала, несимметричности нагрузки…
Во избежание неустойчивости приходится увеличивать толщину конструкции. Чтобы не наращивать массу, её обычно выполняют пустотелой: с поперечным сечением в виде буквы О — труба, П — швеллер, Т — тавр, Н — двутавр. Но стенки таких профилей сами сравнительно тонкие — значит, тоже не очень устойчивые. В конце концов приходится делать толщину стенок — значит, общую массу — куда больше, чем при равной растягивающей нагрузке.
Вантовый мост состоит в основном из растянутых элементов. Но сами ванты крепятся к высоким стойкам и своим натяжением сжимают их. В этих-то стойках — основные сложности. Их приходится делать сложными по форме, усиливать от боковых нагрузок, защищать от вибрации (она также снижает устойчивость конструкции)… Словом, стойки — самая уязвимая часть вантовых систем.
Подводная вантовая система крепится ко дну просто грузами (их можно дополнительно зафиксировать сваями, углублёнными в дно — но это нужно только для защиты от сноса грузов вбок). В ней нет сжатых элементов: всё работает только на растяжение. Никакой неустойчивости. Никакой избыточной массы.
Расширение решения
Всё та же теория решения изобретательских задач предписывает, найдя выход из противоречия (по этой теории как раз противоречие между разными требованиями к одной и той же конструкции вынуждает изобретать), поискать дополнительные применения этого выхода. Один из них мы уже указали выше — прокладка по той же технологии трубопроводов на других направлениях. Но не надо ограничиваться этим очевидным вариантом.
Внутри труб (и основной газовой, и вспомогательной, обеспечивающей плавучесть) можно прокладывать дополнительные коммуникации — от оптоволоконных кабелей связи (они обеспечивают наивысшую скорость передачи информации) до высоковольтных или сверхпроводящих линий электропередачи (после запуска Семипалатинского энергокомплекса из стратагемы 1 Японии будет куда проще получать электричество оттуда, чем сжигать газ в топках собственных ТЭС, так что газ ей понадобится только для бытовых нужд и химической промышленности). Можно там запустить даже дополнительный транспорт — тележки с капсулами для малогабаритных грузов.
Но главное — по сходной технологии можно построить трубопроводы диаметром уже не полтора метра, а в несколько раз больше — достаточные, чтобы в них перемещались обычные транспортные средства вроде железнодорожных вагонов или дальнемагистральных грузовиков. Увы, устойчивость такой трубы уже нельзя поддерживать наддувом изнутри: далеко не любая техника нормально работает при высоком давлении, да и людям тяжко придётся. Без специальной подготовки можно выдержать всего 2–3 атмосферы, то есть погружать трубу не глубже пары десятков метров. Далеко не везде этого достаточно: труба будет мешать судоходству, да и штормы до неё дотянутся (а, скажем, в Керченском проливе такой переход вовсе не проложить: в самом глубоком месте всего 18 метров). Придётся наращивать толщину стенок. Лучше всего — оребрять их изнутри и снаружи, чтобы готовая конструкция напоминала облицовку тоннеля метро глубокого залегания. Вероятно, такая система станет жизнеспособна только будучи сделана из современных высокопрочных пластмасс — а они пока многократно дороже металлоконструкций. Тем не менее прорабатывать такие конструкции пора уже сейчас. А подробности — уточнять по мере эксплуатации газопровода в проливе Лаперуза и «Южного потока».
Министерство транспорта РФ уже проектирует железнодорожные переходы через Татарский пролив — с материка на Сахалин — и через пролив Лаперуза — с Сахалина на Хоккайдо. Очевидно, комплексное решение, включающее все виды транспорта (от газопровода до железной дороги), будет куда выгоднее нескольких раздельных структур. А глубина пролива Лаперуза позволяет создать там плавучий подводный тоннель с внутренним воздушным подпором (до 3 атм: надводные корабли заведомо пройдут над ним, а подводные лодки смогут проскочить ниже) и поэтому достаточно лёгкий и легко создаваемый.
Полагаем, подводные вантовые сооружения могут найти применение во множестве мест и совмещать самые разные грузо— и пассажиропотоки.
 | Нурали Латыпов, Анатолий Вассерман. 4.51 стратагемы для Путина |
Электронная книга: Нурали Латыпов, Анатолий Вассерман. 4.51 стратагемы для Путина