Представляется, что это правило не совсем логично для судов, которым предстоит плавать в ледяных водах. Однако, что удивительно, пропеллеры не деформируются при столкновении с глыбами льда.
Самые мощные ледоколы мира: как они работают и на что способны
Для России Северный морской путь, проходящий вдоль северного побережья страны, во все времена был стратегическим маршрутом для транспортировки товаров и перемещения судов и военных кораблей с запада на восток и обратно. Это самое короткое сообщение из Европы в Японию и Китай. Мы расскажем вам об атомных ледоколах, которые помогают осваивать непростой регион: как они работают, чем отличаются от обычных судов и сколько стоит прокатиться на одном из них.
Читайте Hitech in.
Что такое ледокол и как он работает?
Ледоколы — это особый класс судов, способных преодолевать даже самые толстые льды. Они позволяют исследовать самые негостеприимные регионы мира — ледяные воды Арктики. Чтобы быть ледоколом, судно должно обладать тремя характеристиками, которых нет у большинства обычных судов: Мощность, усиленный корпус и специальная форма для пробивания льда. Это позволяет этим судам перемещаться по льду или обледенелым водным путям.
Чтобы эффективно ломать лед, эти суда должны быть очень прочными, относительно короткими, широкими и очень тяжелыми. Они ломают лед по инерции и силой. Атомный ледокол — это, по сути, пароход. Ядерный реактор нагревает воду, которая превращается в пар. Он приводит в движение турбины, которые возбуждают генераторы, вырабатывающие электроэнергию для электродвигателей, приводящих в движение три гребных винта.
Атомный ледокол может служить нескольким целям. Эти суда использовались во многих исследовательских миссиях в Арктике и регулярно заставляют грузовики и другие суда пересекать лед на маршруте в Северном море. Главная особенность, которая делает эти чудеса судостроения такими особенными, — это их почти полная независимость от любого традиционного топлива, что позволяет им работать автономно в течение почти 70 лет.
А какой ледокол — новейший?
Судно «50 лет Победы» — последнее в серии из семи атомных ледоколов класса «Арктика». Он был построен на Балтийском и Адмиралтейском судостроительных заводах в Санкт-Петербурге. Строительство корабля началось в октябре 1989 года на Балтийских верфях, но было прервано в 1994 году из-за проблем с финансированием и возобновлено в 2003 году. Строительство ледокола заняло почти 18 лет, и он был готов к эксплуатации к концу 2007 года.
Судно представляет собой усовершенствованную версию ледокола класса «Арктика» с двойным корпусом и ложкообразной носовой частью. Форма корпуса увеличивает способность раскалывать лед, а корпус покрыт полимерной краской для уменьшения трения. Его общая длина составляет 160 метров, ширина — 30 метров, осадка — 11 метров, глубина — 17,2 метра. Его водоизмещение составляет 25 840 тонн. Судно может ломать лед глубиной до 2,8 метра на постоянной скорости.
Серия из трех ледоколов будет построена на мощностях дальневосточного судостроительного комплекса «Звезда» в Приморском крае. Его строит консорциум во главе с «Роснефтью». Он будет на 100% финансироваться из федерального бюджета РФ в соответствии с постановлением правительства РФ № 11 от 15 января 2020 года «Об осуществлении бюджетных инвестиций в строительство головного атомного ледокола проекта 10510» (подписано Д. Медведевым за несколько часов до его отставки 15 января 2020 года); стоимость строительства оценивается в 127,5 млрд. рублей. Дальнейшие ледоколы проекта «Лидер» могут быть построены по концессионному договору.
Строительство первого ледокола началось 6 июля 2020 года; ввод в эксплуатацию запланирован на 2027 год. Ожидается, что следующие ледоколы будут построены в 2023 году и переданы ФГУП «Росатомфлот» к 2033 году.
Ожидается, что ледоколы класса «Лидер» будут обладать значительно большей ледокольной мощностью: Предполагается, что новые ледоколы смогут пробивать континентальный лед толщиной до 4,3 метра. На практике это означает «в любом месте, в любое время, на всей территории Арктики».
История ледоколов
Городской ледоход № 1
«Предшественником современных ледоколов был деревянный гребной пароход под названием City Ice Boat No. 1, построенный в Филадельфии в 1837 году. Его использовали для колки льда в местной гавани.
Однако считается, что первым ледоколом был российский паровой буксир «Пайлот». В 1864 году в Кронштадте по заказу судовладельца Михаила Бритнева его переоборудовали в ледокол, срезав носовую часть под углом 20 градусов к килю. В результате корабль уперся в лед и проломил его всем своим весом.
Первый российский ледокол «Пайлот
Позже, в 1871 году, в Германии по планам Пайлота был построен ледокол «Айсбрехер-1». Россия была основным покупателем ледоколов в начале 20-го века. Британская компания Armstrong Whitworth построила для России ледоколы «Байкал», «Ангара» и «Ермак», которые находились в эксплуатации до 1964 года. Ледокол «Святогор» (с 1927 года «Красин») был спущен на воду в Англии в 1917 году. С 1921 по 1941 год на Балтийском судостроительном заводе было построено 8 ледоколов, а с 1956 по 1958 год — в 1956 и 1958 годах — еще 10 речных ледоколов. С 1959 года началась эра атомного ледокольного флота, когда был сдан первый в мире атомный ледокол «Ленин».
Устройство ледокола
Особый характер работы ледоколов определил их конструкцию. Чтобы выдержать толстый лед, корпус ледокола обшит сталью, а днище закруглено.
Ледокол «Ленин
Способ, которым ледокол ломает лед, зависит от его толщины. Если ледокол не очень толстый, он разрезает лед носовой частью, а затем раскалывает его, оставляя за собой свободное пространство. Если лед толстый, ледокол откалывает куски льда, таща их за собой и разбивая собственным весом. Существуют различные методы создания проходов во льду, в частности, с помощью кренов и балластных танков.
Разбивание льда с помощью наклона
Для современных российских атомных ледоколов класса «Арктика» не имеет значения толщина льда. Они способны пробивать торосы высотой 5 метров или лед высотой 3 метра со скоростью до 20 километров в час.
Ледовые переговоры с балластной цистерной
В настоящее время используются два типа ледоколов: дизель-электрические и атомные. Корабль приводится в движение стоячей водой.
В настоящее время Россия обладает самым большим и мощным ледокольным флотом, насчитывающим 55 судов, четыре из которых — атомные ледоколы (плюс атомный лихтеровоз «Севморпуть»). Для сравнения, в США имеется всего четыре мощных дизель-электрических ледокола, два из которых находятся в эксплуатации более 30 лет.
Страны с самым мощным ледокольным флотом
В октябре 2019 года на Адмиралтейской верфи был спущен на воду первый в мире боевой корабль ледокольного класса «Иван Папанин», который войдет в состав ВМФ. После оснащения и всесторонних испытаний боевой ледокол вступит в строй в 2023 году. К 2035 году арктический флот будет включать не менее 13 тяжелых ледоколов. Девять из них будут ядерными.
Ледокольный флот России
Гребные винты в носовой части ледокола имеют другое назначение, хотя они также в определенной степени связаны со скоростью. Однако их главная цель, как бы удивительно это ни было, — растопить лед.
Эта технология была внедрена в 19 веке американскими моряками, путешествующими в ледяных водах Арктики. Носовые болты помогли улучшить мореходные качества корабля. Это не изменилось в 21 веке, и носовые болты используются на ледоколах с той же целью.
Однако не стоит полагать, что такие гребные винты используются во всех моделях ледоколов и что суда могут перемещаться по арктическим водам только благодаря им. Нет, это зависит от толщины ледяного покрова и типа судна.
Назначение гребных винтов у ледокола
Основным механизмом для преодоления ледяных барьеров на специальных судах является нос — более длинное и острое продолжение киля. Если лед тонкий и не сплошной, для борьбы со льдом достаточно одного смычка.
В случаях, когда путь ледокола должен проходить через зону со сплошным и толстым слоем льда, одного киля недостаточно. Это является причиной наличия дополнительных гребных винтов в носовой части, которые помогают при работе с толстым льдом.
Как ледокол проходит по водам, покрытым льдом?
На практике сами гребные винты не вступают в тесный контакт со льдом, но помогают его раскалывать. Когда ледокол стартует и движется по воде, гребные винты создают воздушную подушку в передней части. Воздушная подушка оказывает давление на лед, заставляя его отрываться от дна водоема.
Затем в дело вступает лук. Разбитый лед, который уже начал отламываться от дна, становится менее прочным и более тонким. Главный ледокол может справиться с этим слоем льда без проблем.
Создавая воздушную подушку, гребные винты увеличивают скорость ледокола, а также помогают экономить топливо. В то же время пропеллеры остаются целыми, поскольку просто не касаются ледяной воды.
