Суда ледового класса

Освоение полярных областей, начавшееся примерно 100 лет назад, ведется в наши дни с применением новейших технических средств. Тем не менее мы еще далеки от того, чтобы считать вопрос о плавании судов в полярных льдах полностью решенным. Поиски новых решений, касающихся оптимальной организации ледовых плаваний, продолжаются. Если прежде движущими силами покорителей полярных областей были жажда познать неведомое и спортивное честолюбие, то сейчас, а в еще большей степени в будущем, превалирующим фактором являются экономические интересы. В исследованных в геологическом отношении районах Арктики найдены несметные запасы сырья, которые нужно не только добыть, но и вывезти. Но как раз здесь и возникают значительные трудности. Льды чинят препятствия морскому судоходству не только за Полярным кругом, но и южнее его, в прибрежных морях на севере азиатского и американского материков. Продление навигационного периода в этих районах возможно лишь при условии совершенствования техники и технологии преодоления ледовых препятствий. алюминиевые двери холодный профиль Какие возможности для этого имеются в настоящее время? В основном можно отметить три варианта движения судов в полярных морях:

— под льдом на подводных судах;

— над льдом, например, на судах на воздушной подушке;

— сквозь льды с разрушением льда.

Два первых варианта уже рассмотрены в предыдущих главах книги. Появление в ближайшем будущем подводных транспортных судов, в особенности предназначенных для перевозки сухих грузов, с корпусом, способным выдержать давление забортной воды на глубине погружения, маловероятно. Но даже перспективы создания подводных танкеров не следует расценивать слишком оптимистично, так как глубина арктических вод далеко не везде соответствует требуемой для их плавания. Суда на воздушной подушке наверняка и в будущем будут слишком дорогостоящим средством для транспортировки сырья. Таким образом, единственным возможным вариантом можно считать движение сквозь льды. Этот способ известен уже давно, но интерес к нему заметно усилился в последнее время в связи с освоением северного побережья Сибири и Аляски, а также Гренландии. Наивысшим достижением в ледовом плавании является исследовательский рейс советского атомного ледокола «Арктика». Это первое надводное судно, которому удалось, преодолев тяжелые льды, достичь в августе 1977 г. Северного полюса. Разрушение льдов до сих пор, несмотря на многочисленные предложения по рационализации этого процесса, производится по одному и тому же принципу. Форштевню судна придается специальная так называемая ледокольная форма, отличающаяся от обычной подрезом в подводной части. Форма штевня, а также большая удельная мощность энергетической установки способствуют подъему носовой оконечности и выходу ее на поверхность ледяного поля. Под тяжестью судна лед ломается и оттесняется корпусом судна в стороны. Во избежание обжатия судна льдом корпус его должен иметь особо прочную конструкцию. Поскольку за счет ледовых подкреплений корпуса строительная стоимость судна повышается, признано экономически более целесообразным строить специальные суда-ледоколы. Ледокол прокладывает во льдах канал, по которому за ним идет целый караван судов. Ледоколы в высшей степени приспособлены к выполнению этой функции. На каждую тонну их водоизмещения приходится от 1,5 до 2,5 кВт мощности, в то время как для обычных транспортных судов она лежит в пределах 0,3—0,5 кВт Д. Для получения возможно более широкого канала ледоколы строят очень широкими и относительно короткими: отношение длины к ширине у них составляет всего 3,5—5,0. Применение ледоколов весьма эффективно. Благодаря мощному ледокольному флоту, включающему также три атомных ледокола, Советскому Союзу удалось продлить навигационный период на Северном морском пути почти до семи месяцев. «Арктика» и «Сибирь» — самые мощные гражданские атомоходы с атомными энергетическими установками мощностью примерно по 60 МВт — уже ныне могут обеспечить круглогодичную навигацию на Северном морском пути. Так, атомный ледокол «Сибирь» в разгар зимы, в феврале 1978 г., взломал ледовый панцирь Карского моря и пробился к сибирскому полуострову Ямал.

Ледокольный супертанкер будущего

Следует, однако, уделить внимание и другому направлению в решении этой проблемы — созданию крупного транспортного судна, способного самостоятельно (без сопровождения ледокола) плавать во льдах. Интерес к такому судну объясняется потребностью в вывозе из полярных районов большого количества сырья. Поскольку необходимая для разрушения льда кинетическая энергия прямо пропорциональна массе судна и квадрату скорости его движения, возникла мысль повысить проходимость во льдах за счет увеличения размеров судна. Имеющееся в настоящее время весьма незначительное число специальных судов ледового плавания грузоподъемностью от 4000 до 7000 т нельзя назвать крупными. Они существенно меньше больших современных ледоколов. Эти суда предназначены главным образом для снабжения Гренландии и немногочисленных поселков на островах канадского Арктического архипелага. Отношение мощности энергетической установки к водоизмещению крупных судов ледового плавания может составлять 0,4—1,2 кВт/т. При соответствующей форме обводов они будут в состоянии осуществлять непрерывное плавание в сплошных льдах значительной толщины. Следует указать на одну из опасностей, подстерегающих автономное транспортное судно. Стоит судну замедлить скорость, как ему начинает угрожать полная остановка во льдах. А если оно вмерзло в лед, то уже не освободится самостоятельно. Вероятно, сопротивление льда движению судна можно несколько уменьшить вдуванием воздуха в пространство между льдом и наружной обшивкой судна. Для таких судов, классификационные общества повысят требования к непотопляемости, так как в случае аварии им очень трудно оказать помощь. Это приведет к увеличению количества отсеков, водонепроницаемых переборок и к устройству двойного корпуса. Придется предусматривать вместительные балластные цистерны, для того чтобы судно и в балластном пробеге имело необходимую для разрушения льда массу. Кстати сказать, размещение этих цистерн между внутренним и наружным корпусами не представит особых трудностей.

Ряд проблем возникает в связи с низкими температурами наружного воздуха. Поскольку работа на открытой палубе невозможна, все агрегаты будут располагаться под палубой или, по крайней мере, будет предусматриваться управление ими из закрытых постов. Топливные и балластные танки должны иметь постоянный обогрев во избежание застывания и замерзания хранящихся в них жидкостей. В связи с большой разницей между наружной и внутренней температурами к качеству судостроительных сталей предъявляются особые требования. Кроме того, нанесение покрытий с целью защиты от коррозии пояса наружной обшивки в районе переменной ватерлинии не будет действенным, так как покрытия сдираются льдом. По абсолютной величине мощность энергетической установки крупных судов ледового плавания будет существенно больше, чем у обычных транспортных судов. Так, танкеру ледового плавания дедвейтом 225 тыс. т может потребоваться энергетическая установка мощностью порядка 100 МВт, в то время как обычному танкеру того же дедвейта — около 30 МВт. Суда ледового плавания должны обладать хорошими маневренными качествами. Они должны быстро выходить из паковых льдов, располагая полной мощностью и на заднем ходу. В этих условиях, по-видимому, наиболее удобными будут установки с электродвижением. Уже разработаны проекты крупных судов ледового плавания. По способу разрушения льда эти суда можно подразделить на два основных типа. Конструкция судов первого типа схожа с обычным ледоколом. На них предусматриваются ледокольный форштевень и рамные шпангоуты в средней части судна. Усиленная конструкция корпуса при наличии больших креновых цистерн обеспечивает судну возможность самостоятельно избавляться от ледового плена, что подтверждено, по крайней мере в принципе, натурными испытаниями американского танкера дедвейтом 100 тыс. т.

Боковой вид и мидель-шпангоут автономного полярного транспортного судна ледокол-навалочник и полярный танкер

Подводная часть носовой оконечности судна второго типа давит на лед снизу и взламывает его. Неразрушенный вначале, но получивший упругую деформацию лед заставляет нос судна погрузиться еще глубже, а затем возросшие силы плавучести снова поднимают лед, пока он не разрушится. Форма шпангоутов специально приспособлена для такого способа разрушения льда. Судно благодаря заостренной кверху форме поперечного сечения под нажимом льда притапливается при одновременной деформации льда. Если судно застрянет во льдах, то оно может освободиться, манипулируя водяным балластом. Принимая балласт, оно погружается, и по ватерлинии между корпусом и льдом образуется зазор. Когда балласт удаляется, судно всплывает и обламывает лед вокруг себя. Выражаются надежды, что эксплуатация судна этого типа обеспечит определенные преимущества. Есть предпосылки считать оба рассмотренных типа судов наиболее перспективными, но их создание связано с решением ряда немаловажных проблем. Мы упомянули далеко не о всех предложениях, относящихся к судам ледового плавания. Во всем мире запатентовано множество форм корпусов и носовых оконечностей таких судов. Предлагается даже взрывать лед непрерывно перед движущимся судном. Во многих из этих идей имеется рациональное зерно, но в настоящее время еще нет острой потребности в их осуществлении, так как освоение месторождений сырья в полярных районах только начинается. Однако можно быть уверенным, что в данном случае для морского судоходства открывается широкое поле деятельности. А это потребует создания судов нетрадиционного типа.

Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика