Кафедра промышленного рыболовства (Проф. Мельников В.Н., доц. Прель Э.Т., доц. Решетняк В.В., Астрыбвтуз) (УДК 639.2.001.5)

Начало серьезных научных исследований на кафедре промышленного рыболовства Астрыбвтуза приходится на 50-е годы, когда проф. В. Н. Войниканис-Мирский и доц. Е. Л. Вереин разработали методы расчета и проектирования закидных и ставных неводов на жестком каркасе, которые до сих пор широко применяются в практике проектно-конструкторских работ и в учебном процессе.

В 60-е годы на кафедре сформировались два научных направления: гидромеханика рыболовных орудий и биотехническое.

Исследования в области гидромеханики рыболовных орудий под руководством проф. В. Н. Войниканис-Мирского привели к созданию методов расчета гидромеханических параметров сетных конусов с круговым и эллиптическим основаниями (прототипы сетных мешков), сетных пар, сетных диэдров, двухслойных и многослойных сетных систем как составных частей орудий лова, установлению количественных зависимостей между гидродинамическими, геометрическими и построечными параметрами сетных конструкций. Результаты исследований по проблемам гидромеханики рыболовных орудий опубликованы более чем в 30 печатных работах.

Биотехническое направление промышленного рыболовства на кафедре создано и развивалось под руководством проф. В. Н. Мельникова.

В результате исследований определены цели, задачи и методы биотехнического направления, проанализированы промысловые физические поля, рассмотрена энергетическая и информационная оценка их действия на объект лова, получены обширные данные о размерах, форме и структуре зоны действия промысловых физических полей, предложены новые методы качественной и количественной оценки поведения объекта лова, изучена управляющая способность всех основных видов полей и контактных воздействий на объект лова, дан анализ систем управления объектом и процессом лова различной степени сложности, созданы методы оптимального управления объектом и процессом лова, разработаны общие принципы построения математических моделей лова и модели для частных случаев лова: разноглубинного тралового, закидного неводного, сетями, бортовыми и конусными подхватами, рыбонасосными установками.

На основе решения перечисленных задач биотехнического анализа лова рыбы разработаны методы биотехнического обоснования основных показателей практически всех видов орудий лова. Из них наибольший интерес представляют методы обоснования оптимальной видимости и окраски орудий промысла, параметров световых устройств для различных способов лова с применением света, средств электролова, всасывающих и нагнетающих насосов, устройств для образования полей растворенных и взвешенных веществ, параметров устья трала и скорости траления, оболочки передней части трала, длины и высоты кошельковых неводов, размеров крыла и ловушек ставных неводов, размеров подхватов и т. д. Особенно эффективны методы обоснования показателей орудий и способов лова, полученные с применением математических моделей производительности лова как функции от всех основных показателей технических средств добычи рыбы, поведения и распределения объекта лова, условий внешней среды в водоеме.

Биотехнические исследования на кафедре завершились разработкой основ промысловой кибернетики как составной части рыбохозяйственной кибернетики.

По биотехническим проблемам сотрудники кафедры опубликовали около 200 работ, в том числе пять монографий.

В рамках биотехнического направления на кафедре развиваются исследования эффективности и качества орудий и способов промышленного рыболовства, которые, в принципе, можно объединить в эксплуатационное направление промышленного рыболовства.

В исследованиях эффективности лова на кафедре обозначились два подхода. Один из них можно рассматривать как теорию уловистости с конечной целью оценки улавливающей способности (коэффициентов уловистости) орудий лова (проф. В. Н. Войниканис-Мирский, доц. Е. Л. Вереин, доц. Е. П. Новожилов, А. Г. Малышев). Второй подход к изучению эффективности лова основан на разработке математических моделей производительности лова, в которых коэффициент уловистости заменен статистическими моделями поведения объекта лова, которые учитывают вероятность ухода рыбы из зоны облова различными путями (проф. В. Н. Мельников).

В результате изучения эффективности лова на основе второго подхода разработаны статистические модели поведения объекта лова для всех видов орудий лова, а также модели производительности и коэффициенты уловистости для некоторых частных случаев лова тралом закидными неводами, рыбонасосными установками, объячеивающими орудиями.

Проблемы качества орудий и способов промышленного рыболовства объединяют широкий круг задач оценки, анализа и обоснования показателей назначения работоспособности, надежности и износа, дефектности, технологичности, эргономических, патентно-правовых, экономических показателей, показателей уровня стандартизации и унификации.

По проблемам качества решены задачи оценки качества и управления качеством орудий лова, разработаны статистические и физические основы надежности орудий лова, включающие задачи качественной и количественной оценки характеристик надежности орудий лова, определения надежности орудий лова по результатам испытаний, оптимизации надежности, статистического подхода к изучению нагрузок, прочности и деформаций износа орудий и разработки норм износа орудий лова, создания общих принципов проектирования орудий лова с учетом показателей качества. На основе теории прочностной надежности достаточно подробно изучены показатели износа и надежности тралов, закидных неводов, ловушек, объячеивающих орудий лова.

В целом по проблеме эффективности и качества орудий и способов промышленного рыболовства сотрудники кафедры опубликовали свыше 20 печатных работ. Результаты исследований обобщены в монографии проф. В. Н. Мельникова "Качество, надежность и работоспособность орудий промышленного рыболовства".

В последние годы также в рамках биотехнического направления развиваются исследования селективности орудий лова и промысла, которые постепенно перерастают в проблему управления рыболовством, как составную часть теории рыболовства. По этой проблеме получены следующие основные результаты:

• разработаны достаточно точные экспресс-методы количественной оценки селективности отцеживающих и объячеивающих орудий лова, не требующие длительных и дорогостоящих экспериментов;
• получены основные уравнения селективности сетных орудий лова, которые без всяких допущений увязывают между собой регламентирующие селективность лова показатели (промысловую меру на рыбу, допустимый прилов маломерных рыб, размер ячеи) с размерным составом облавливаемых скоплений и кривыми селективности орудий лова. Уравнения можно использовать для решения самых разнообразных задач, связанных с разработкой рыбоохранных мероприятий;
• разработаны точные и приближенные способы обоснования размера ячеи орудий лова с учетом практически любых ограничений на селективность при лове рыб одного или нескольких видов;
• установлены и количественно оценены причины постоянных и значительных колебаний селективности сетных орудий лова;
• разработаны промыслово-биологические и статистические методы обоснования промысловой меры на рыбу и допустимого прилова маломерных рыб в дополнение к существующим методам биологического обоснования этих показателей. Предлагаемые способы делают задачу выбора этих величин значительно более определенной;
• разработаны новые способы контроля селективности орудий лова, которые позволяют устанавливать причины и размах колебаний селективности, требования к точности обоснования размера ячеи, промысловой меры на рыбу и допустимого прилова маломерных рыб, определять время перехода на новые регламентирующие селективность лова показатели, оценивать возможность использования в разных промысловых районах и в разные периоды лова одинакового размера ячеи или одинакового допустимого прилова маломерных рыб;
• рассмотрены общие принципы управления селективностью рыболовства и вопросы оптимизации управления рыболовством как кибернетической проблемы с привлечением идей и методов кибернетики;
• решены некоторые частные задачи дифференциальной уловистости орудий лова, селективности действия на рыбу физических раздражителей и селективности промысла, обусловленной особенностями распределения рыбы в пространстве и времени;
• получена новая модификация уравнений Баранова - Бивертона - Холта с учетом растянутого срока вступления в промысел пополнения и реальных кривых селективности, а также несколько модификаций конечно-разностных уравнений для оценки запаса, возможного улова и оптимального размера ячеи при переменном пополнении;
• получена полная модификация продукционных моделей с учетом логической зависимости улова на усилие от усилия;
• на вероятностном уровне рассмотрена зависимость между численностью родительского стада и пополнением;
• разработаны способы прогнозирования с применением идей эвристической самоорганизации, которые позволяют с ошибкой не более 5-10 % прогнозировать величину пополнения, запаса рыб, возможного улова, улова на усилие, размерного состава запаса и улова и т. д. с заблаговременностью 1-2 года.

Результатам исследований по теории промысла посвящено около 40 печатных работ сотрудников кафедры.

Перечисленные исследования выполнены в основном в рамках госбюджетной тематики. Работа по хоздоговору, хотя и проводится, но объем ее ограничен. Среди работ, выполненных по хоздоговорам с промышленностью, отметим исследования, связанные с разработкой конструкторской документации на некоторые виды орудий лова, норм износа орудий лова, обоснованием основных параметров разноглубинного тралового лова, совершенствованием лова и прогнозированию уловов каспийской кильки и облова прудов Астраханской области.

Результаты госбюджетных и хоздоговорных исследований обобщены в 6 монографиях и более, чем в десяти учебниках и учебных пособиях для вузов и техникумов, написанных проф. В. Н. Войниканис-Мирским и проф. В. Н. Мельниковым. Все они широко используются в учебном процессе.

В последнее время научно-исследовательская работа сотрудников кафедры часто заканчивается подачей заявок на изобретения. Только за последние два года преподаватели кафедры получили около 20 авторских свидетельств и положительных решений. В них решены задачи совершенствования практически всех видов лова и, прежде всего, тралового, рыбонасосными установками, подхватами, закидными неводами, сетями.

Более 20 лет на кафедре работает аспирантура. За это время по всем основным научным проблемам на кафедре подготовили и защитили диссертации свыше 40 соискателей, в т. ч. около 20 из зарубежных стран. Большинство преподавателей кафедры закончили аспирантуру при кафедре.

В дальнейшем научная работа кафедры сосредоточится в основном в области биотехнических проблем, регулирования рыболовства, углубления основ промысловой и рыбохозяйственной кибернетик, общей теории промышленного рыболовства, объединяющей теорию лова и теорию рыболовства (см. статью в этом номере).

В связи с подготовкой специалистов по новой специализации, связанной с техническими средствами аквакультуры, намечаются исследования по биотехническим и другим проблемам техники аквакультуры.