Введение

Кабельный паром (включая типы цепного парома, поворотного парома, плавучего моста или переправочной лодки) – это паром, который направляется (и во многих случаях приводится в движение) через реку или большой водоем с помощью кабелей, соединенных с обоими берегами. Ранние кабельные паромы часто использовали веревку или стальные цепи, что и дало альтернативное название – цепной паром. К концу XIX века оба эти типа в значительной степени были заменены стальными канатами.

Типы

Кабельные паромы классифицируются по размеру и конструкции, назначению (перевозка пассажиров, животных, транспортных средств) и требованиям (длина переправы, интенсивность судоходства), используемым кабелям (стальной трос, цепь или и то, и другое) и способу приведения в движение (течение воды, двигатель, ручное управление). Выбор кабеля зависит как от требований переправы, так и от исторического контекста. Например, многочисленные кабельные паромы на австралийских и канадских реках, по всей видимости, используют исключительно стальные тросы, в то время как старые переправы через оживленные приливные реки в Англии используют только цепи. В Германии некоторые речные переправы изначально были реактивными паромами, а затем сохранили стальной трос для удержания позиции, но добавили цепь для движения. Реактивный паром использует силу течения реки для перемещения; кабельный паром с двигателем использует двигатели или электродвигатели (например, паром Canby в штате Орегон, США) для намотки троса, или приводится в движение вручную, как цепной паром Stratford upon Avon в Великобритании и цепной паром Saugatuck в Согатаке, штат Мичиган, США. Кабельные паромы с двигателем используют приводные колеса или барабаны на борту судна для перемещения по кабелям. Цепи или стальные тросы могут использоваться с достаточным провисанием, чтобы они опускались ниже поверхности воды при движении парома, позволяя другим судам проходить, не зацепившись. Цепные паромы в сильных приливных течениях используют две цепи, а на внутренних реках часто достаточно одной цепи с верхней стороны по течению. Некоторые кабельные паромы используют стальной трос с верхней стороны для удержания позиции и цепь с нижней стороны для движения. Особым типом являются электрические воздушные кабельные паромы, такие как Straussee Ferry, которые имеют бортовой двигатель и могут свободно плавать, но подключены к воздушному кабелю для питания, используя электрический кабель, скользящий по тросу во время движения. Очень редким типом являются кабельные паромы, которые не приводятся в движение самостоятельно, а тянутся с берега. Примером такого парома был паром Kungälv – Fästningsholmen в Швеции. Сегодня паром Jonen в Нидерландах приводится в движение лебедкой на берегу. Эти кабельные паромы могут работать от электричества без необходимости использования аккумуляторных батарей или воздушного кабеля. За счет снижения веса двигателя на борту, эти паромы могут также работать с меньшим энергопотреблением. Для повышения доступности, пропускной способности и в качестве резервного варианта во время технического обслуживания могут использоваться два или более паромов, как, например, на Torpoint Ferry.

История

Кабельные паромы, вероятно, использовались для пересечения рек и подобных водоемов еще до начала письменной истории. Примеры паромных маршрутов с использованием этой технологии датируются 13 веком (Hampton Ferry в Англии). В 1831 году Джеймс Медоус Рендел внедрил цепные паромы, приводимые в движение паром, а в 1832 году построил один для переправы через реку Дарт в Дартмуте. В период с 1832 по 1836 год аналогичные цепные паромы были введены в эксплуатацию между Торпойнтом и Салташем через реку Тамар, а также между Вулстоном и Саутгемптоном через реку Итчен. Вулстонский плавучий мост перешел с цепей на стальные канаты между 1878 и 1887 годами и был заменен мостом в 1977 году. В начале 1900-х годов канадский инженер Уильям Питт спроектировал подводный кабельный паром в Нью-Брансуике, который впоследствии был установлен на реке Кеннебекасис для соединения полуострова Кингстон с долиной Кеннебекасис. В настоящее время в системе реки Сент-Джон в южной части Нью-Брансуика действует восемь кабельных паромов. В Канаде планируется строительство кабельного парома для перевозки автомобилей через реку Оттава в провинции Онтарио. В Британской Колумбии их несколько: два на реке Фрейзер, один в Литоне, один в Биг-Баре (реактивные паромы), три на озерах Стрела. Подвесной кабельный паром работал до 1980-х годов в Бостон-Баре. Небольшой сезонный реактивный паром перевозит автомобили через Ривьер-де-Прейри из Лаваля, Квебек (район Сент-Дороте) на остров Бизар (часть Монреаля). Кабельные паромы играли важную роль в раннем транспорте в дельте Сакраменто в Калифорнии. Десятки кабельных паромов работали на реке Колумбия на северо-западе США, но большинство из них устарели с появлением мостов. Подвесной кабельный паром для железнодорожных вагонов пересекал реку Американ в Северной Калифорнии. Большинство дорожных переправ через реку Мюррей в Южной Австралии – это кабельные паромы, принадлежащие и эксплуатируемые правительством штата с использованием дизельных двигателей. Платформы на концах могут подниматься или опускаться в зависимости от уровня воды. В свое время кабельные паромы были основным средством автомобильного транспорта в Новом Южном Уэльсе, Австралия. В Тасмании, в течение столетия до 1934 года, Рисдон-Пунт в Хобарте был единственным постоянным способом переправы через реку Дервент в пределах города Хобарт. В рыбацкой деревне Тай О на острове Лантау, Гонконг, паром Тай О (橫水渡) пересекал реку Тай О до строительства разводного моста. Самый большой и загруженный кабельный паром – это Torpoint Ferry в Плимуте, Англия. Он был впервые переведен на кабельную систему в 1831 году и в настоящее время эксплуатирует 3 парома, перевозящих 8000 автомобилей в день. Самый длинный кабельный паром – MV Baynes Sound Connector к югу от Куртенея, Британская Колумбия, Канада, протяженностью 1961,48 метра.

Владение

Самые ранние панты принадлежали частным лицам – местным землевладельцам – и взимали плату за проезд. Когда правительства начали строить дороги, они также стали строить и эксплуатировать панты по мере необходимости. Частные панты могли быть выкуплены, либо им предписывалось устанавливать более стандартные тарифы.

Энергетические потребности

Энергия, необходимая для работы кабельных паромов, в целом особенно мала, поскольку расстояния переправы обычно небольшие, скорости низкие и маневрирование практически отсутствует. В то время как свободный паром особенно неэффективен при старте или медленном движении против течения или ветра, кабельный паром более или менее жестко связан с берегом, а боковые силы удерживаются кабелями. Поскольку сопротивление корпуса при движении уменьшается примерно пропорционально кубу скорости, даже небольшая мощность может обеспечить движение при достаточном плече рычага или при соответствующем понижении передачи. Большинство кабельных паромов в мире действительно приводятся в движение вручную, либо с помощью рукоятки, вращающей цепное колесо, либо путем непосредственного тяжения за кабель. Например, цепной паром Saugatuck, перевозящий до 24 пассажиров, приводится в движение одним человеком со скоростью около 0,3 м/с. На бывшем кабельном пароме в Мальгасе (Южная Африка) даже перевозилось несколько автомобилей, которые тянули два человека, двигаясь медленным шагом. Паромы такого размера, которые ранее приводились в движение вручную, такие как Reedham Ferry, впоследствии были моторизованы для снижения физической нагрузки и увеличения скорости. Для этих и других паромов водоизмещением до 20 тонн типичная установленная мощность двигателя в киловаттах варьируется от однозначных до низких двузначных чисел. Например, 22-метровый 22-тонный паром Pritzerbe Ferry имеет установленную мощность 23 кВт. Это позволяет сравнить с свободными паромами. Моторный паром "Луиза" на озере Ванзее под Берлином, аналогичного тоннажа, размера и конструкции, имеет установленную мощность 290 кВт. При использовании электрического привода требования к установленной мощности еще больше снижаются. Паром-цепочка Föri имеет установку с очень низким энергопотреблением для перевозки до 75 пассажиров. Он использует два электродвигателя, питаемых от аккумуляторов. Средняя мощность при непрерывной работе (две минуты на переправу и одна минута на швартовку) составляет 3 кВт летом и 4 кВт зимой при тонком льду, то есть 4,5 кВт летом и 6 кВт зимой во время движения. Боковые силы от сильных водных течений или ветра удерживаются кабелями, но при движении создают дополнительное трение в них, которое может значительно превышать сопротивление воды. Кроме того, в глубокой воде с тяжелыми цепями или длинными кабелями, не лежащими на дне, возникают большие силы натяжения с соответствующим трением. Самый длинный в мире кабельный переход, протяженностью почти 2 км с 750-тонным MV Baynes Sound Connector, использует три стальных троса, предварительно натянутые с усилием 200 кН. Несмотря на тщательное планирование, ожидаемая значительная экономия энергии по сравнению с прежним свободным паромом не была достигнута, также из-за обрастания и скорости 8,5 узлов. Установленная мощность двигателя составляет 998 кВт, а у бывшего 1099-тонного MV Quinitsa – 1416 кВт. При наличии надежных водных течений большинство кабельных паромов являются или были реактивными паромами, приводимыми в движение течением. Некоторые из них являются или были гибридными паромами, кабель которых проходит через подвижные шкивы или точки крепления, положение которых определяет угол наклона парома. Для начала движения требуется ручной труд для первоначального натяжения кабеля, а также для маневрирования, как описано в указанном видео. Другим гибридом, по-видимому, является кабельный паром в Sendelingsdrift с регулируемыми тросами, прикрепленными к высокому стальному канату, а также с двумя подвесными моторами.

Влияние на судоходство

Кабели могут создавать помехи для судоходства или представлять опасность. Наличие и степень риска зависят от ситуации (характер водоема и интенсивность судоходства) и типа кабеля:
Надводные стальные канаты, подвешенные на высоте, превышающей габариты проходящих судов. Канаты, подвешенные на рабочем уровне, постоянно или временно. Канаты, удерживаемые на поверхности воды буями. Кабели, подвешенные под водой, постоянно или временно. Наземные кабели, обычно лежащие на дне, выведенные на поверхность вблизи паромной переправы. Обычно только первый тип не представляет риска для других судов, что подтверждается опытом эксплуатации 15 реактивных паромов этого типа в Швейцарии. Подвешенные кабели вблизи поверхности воды затрудняют судоходство и особенно опасны при сильном течении и плохой видимости. Канаты реактивных паромов, прикрепленные к одному берегу и удерживаемые буями, перекрывают реку с одной стороны от переправы, но могут быть сделаны хорошо заметными. Наибольший риск исходит от кабелей, находящихся под водой на меньшей глубине, чем ожидалось, или вовсе невидимых. Подвешенные кабели (от переправы к берегу или ко дну) образуют цепные линии, форма (угол входа и глубина) которых зависит от веса кабеля и степени натяжения. Цепи, как правило, тяжелые и могут функционировать даже при очень крутом провисании, уходя на дно на небольшом расстоянии от берега. Поскольку их также легко заметить, риск для других судов обычно минимален, что подтверждается опытом эксплуатации примерно 6 цепных паромов в южной Англии, работающих в районах с интенсивным судоходством. При сильном течении цепные линии растягиваются, и происходили столкновения с цепями. Стальные канаты легче цепей той же прочности и могут работать под большим напряжением, что приводит к образованию пологих цепных линий, которые трудно оценить или даже увидеть. Некоторые операторы кабельных паромов предупреждают судоводителей о необходимости соблюдать осторожность, указывая безопасное расстояние, специальные сигнальные огни или сообщая о неизвестной глубине кабеля как в состоянии покоя, так и во время движения переправы.

Дания

Østre Ferry, через Исефьорд между Хаммер Бакке и Оро. Использует тросы для рулевого управления, но винты для движения. Паром Удбюхой через фьорд Рэндерс.

Словакия

Перецский паром, через протоку реки Хрон между Старым Тековым и Новым Тековым в районе Левице, был введён в эксплуатацию в конце XVIII века и прекратил работу в 2014 году, после чего был заменён мостом.

Южная Африка

Паром Malgas на 2-3 машины, протяженностью 120 м через реку Брид в Мальгасе, провинция Западный Кейп, приводимый в движение 2-4 людьми, переправляющимися по канату, работал с 1860 по 2019 год, когда был заменен дизельным паромом, несмотря на петицию с более чем 21000 подписей с требованием сохранить уникальную историческую переправу. Паром Octha в Sendelingsdrift, рассчитанный на 2 автомобиля, переправляет через реку Гариб (Оранжевую) в Намибию, направляется с помощью тросов на высоте, приводится в движение двумя подвесными моторами и, возможно, речным течением.