Ermak jest silny jak lodołamacz. Historia lodołamacza „Ermak”

Ermak, potężny lodołamacz zbudowany w 1899 roku według projektu wybitnego rosyjskiego dowódcy marynarki wojennej, naukowca, admirała S. O. Makarowa, okrył się niesłabnącą chwałą. Lodołamacz przez wiele lat żeglował po morzach Oceanu Arktycznego, w 1918 roku wspierał słynną Kampanię Lodową Floty Bałtyckiej z Revel i Helsingfors do Kronsztadu, usunął z kry załogę stacji polarnej Biegun Północny-1, i poprowadził dziesiątki konwojów statków wzdłuż Północnego Szlaku Morskiego. Podczas Wielkiej Wojny Ojczyźnianej odbył bohaterskie loty pomiędzy Leningradem a Kronsztadem – przewożąc broń, żywność i paliwo. W 1949 roku w związku z 50-leciem „Ermaka” został odznaczony Orderem Lenina za wybitne zasługi. Dopiero po kolejnych 14 latach lodołamacz został złożony, sprzęt zdemontowano, a kadłub przetopiono.
Ale teraz imię „Ermak” znów pojawia się na pokładzie statku. Największy na świecie lodołamacz arktyczny z silnikiem Diesla, będący liderem serii zamówionej przez nasz kraj, budowany jest przez fiński koncern Vyartsilya, który zastąpił chwałę legendarnego Ermaka. Wymiary Ermaka wskazują następujące dane: długość - 135, szerokość (maksymalna) - 26, wysokość boku - 16,7, zanurzenie - 11 m, wyporność - 20 241 t. Prędkość na czystej wodzie wynosi 19,5 węzła, co przekracza prędkość prędkość nuklearnego lodołamacza „Lenin”, ale jest gorsza od prędkości nowego nuklearnego giganta „Arktika”.
Lodołamacz „Ermak” to statek czteropokładowy. Aby zapewnić niezatapialność statku i nadać kadłubowi wymaganą wytrzymałość, podzielono go na dziesięć przedziałów ośmioma grodziami wodoszczelnymi. Zalanie jednego lub nawet kilku przedziałów nie stwarza zagrożenia dla statku. Mając na uwadze trudne warunki eksploatacji lodołamacza, w trakcie projektowania przyjęto zwiększone wartości obciążeń lodem na poszyciu kadłuba (w rejonie wodnicy ładunkowej). Pas lodowy wykonany jest ze stali o grubości 54 mm (w przypadku lodołamacza nuklearnego Lenin ma to 36 mm), która nie pęka w temperaturach do minus 50°C. Poniżej trzeciego pokładu kadłub jest podwójny. Wszystko to pozwala lodołamaczowi pokonać lód o grubości ponad dwóch metrów.
Przepychanie ciężkiego lodu i fragmentów lodu wokół żeglujących statków wymaga dużej manewrowości zespołu napędowego napędzającego śmigła lodołamacza. Do tych celów najlepiej nadaje się przekładnia elektryczna prądu stałego, ponieważ w silniku prądu stałego wraz ze spadkiem prędkości obrotowej zwiększa się moment obrotowy i wykorzystywana jest pełna moc generatora zasilającego.
Elektrownia lodołamacza jest silnikiem spalinowo-elektrycznym. Składa się z dziewięciu głównych generatorów diesla o mocy 3080 kW prądu stałego. Generatory te napędzają trzy elektryczne silniki napędowe o mocy 8800 kW, które napędzają trzy wały napędowe ze śmigłami. Każdy wał napędowy o średnicy 670 mm wychodzi z kadłuba przez wodoszczelną rurę z uszczelką dławnicową i gumowym łożyskiem, co jest pierwszym rozwiązaniem dla tego typu statków. Prędkość obrotowa wałów napędowych waha się w granicach 108-180 obr/min.
Śmigła czterołopatowe wykonane są ze stali niklowej i mają zdejmowane łopatki. Nad kierownicą lodołamacza znajduje się duży nóż do lodu, który chroni kierownicę przed uszkodzeniem podczas cofania. W każdej grupie trzech prądnic i silnika napędowego znajdują się dwa prostowniki tyrystorowe regulujące prąd wzbudzenia w uzwojeniach maszyn elektrycznych.
Lodołamacz jest wyposażony w sześć pomocniczych generatorów prądu przemiennego z silnikiem wysokoprężnym o mocy 1126 kW każdy, zapewniających energię elektryczną dla mechanizmów pomocniczych i oświetlenia.
Sterowanie elektrownią odbywa się z centralnego stanowiska sterowania oraz ze sterówki, w której zainstalowany jest niezbędny sprzęt nawigacyjny, w tym dwie stacje radarowe, wskaźnik sytuacyjny i echosonda.
Podczas ruchu lodołamacz pokonuje lód o różnej grubości i wytrzymałości. Ale nawet dla takiego olbrzyma jak Ermak grubość otaczającego go lodu i ciśnienie pól lodowych mogą być tak duże, że moc elektrowni nie wystarczy, aby wyciągnąć statek z uścisku lodu. W takich przypadkach aktywowane są systemy rolowania, przycinania i pęcherzyków powietrza.

Lodołamacz „Ermak”

Więcej wielki rosyjski naukowiec M.V. Łomonosow (1711 - 1765) w ostatnich latach życia z wielkim entuzjazmem eksplorował możliwości mistrzowskie Północna Droga Morska.

W pracach „Krótki opis różnych wypraw po morzach północnych i ukazanie możliwości przedostania się przez Ocean Syberyjski do Indii i Ameryki” (1762-1763) oraz „O północnej żegludze na wschód wzdłuż Oceanu Syberyjskiego” (1764) (M.V. Łomonosow nazwał Ocean Arktyczny Syberyjskim), wielki naukowiec to powiedział otwarcie Północnego Szlaku Morskiego ma ogromne znaczenie dla rozwoju gospodarczego Rosji, w szczególności podkreślił znaczenie komunikacji morskiej z Syberią.

M.V. Łomonosow rozpoczął badania lodu morskiego, napisał instrukcje dla „oficerów dowódców marynarki wojennej” na wyprawę rosyjskiego nawigatora (później

Admirał) V. Ya. Chichagov (1726-1809), który w 1765 r. wyruszył z Archangielska w poszukiwaniu Północnej Drogi Morskiej. Wyprawa dotarła na 80° 26″ szerokości geograficznej północnej na północny zachód od Spitsbergenu, ale zmuszona była zawrócić z powodu gęstego lodu. W instrukcji tej, napisanej przez wielkiego naukowca w ostatnich latach jego życia, znajdują się słowa głębokiego szacunku dla tego wyczynu wszystkich odważnych rosyjskich badaczy i podróżników, którzy będą musieli podjąć trudną walkę o rozwój Północnego Szlaku Morskiego:

„Mądrość i odwaga ludzkiego ducha... ta ostatnia nie wyznaczyła jeszcze granic, a wiele można jeszcze pokonać i odkryć dzięki ostrożnej odwadze i szlachetnej niezłomności serca”.

Te słowa wielkiego naukowca słusznie naśladują przypisywany projektantowi pierwszego lodołamacza oceanicznego E rmakAdmirał S. O. Makarow.

Pomysł statku zdolnego do łamania lodu od dawna ekscytuje umysły projektantów i wynalazców. Było jasne, że konstrukcja kadłuba takiego statku, zwłaszcza na dziobie, musi być wyjątkowa.

Proponowano także piły montowane na dziobie, przekładnie, tarany (drewniane lub metalowe) i inne środki „kruszące lód”, ale wszystkie z pewnością okazały się nieopłacalne. Większość wynalazców uważała, że ​​do żeglugi w lodzie nadają się wyłącznie statki drewniane, a metalowy kadłub nie wytrzyma naporu lodu i ulegnie zmiażdżeniu. Norwegowie umieścili tę myśl nawet w przysłowiu: „W Arktyce muszą być drewniane statki, ale na tych statkach muszą być żelazni ludzie”.

Dopiero w 1864 r Kupiec z Kronsztadu M. O. Britnev właścicielowi kilku statków obsługujących komunikację pomiędzy Kronsztadem a Oranienbaumem (obecnie Łomonosow) udało się znaleźć odpowiednie rozwiązanie konstrukcyjne. Aby przedłużyć nawigację, Britnev przymocował dziobową część parowca Pilot znaczne nachylenie 20°, w wyniku którego statek uzyskał zdolność czołgania się po lodzie i łamania go pod swoim ciężarem.

Plotka o niesamowitym parowcu szybko rozprzestrzeniła się daleko poza Rosję. Kiedy w Niemczech zamarzła Łaba, paraliżując działalność portu w Hamburgu, Niemcy za 300 rubli. kupił rysunki od Britneva Pilota i przy ich użyciu w 1871 roku zbudowano lodołamacz Lodołamacz-1, a za nim dwa kolejne podobne statki. Nowym statkom nadano tępy kształt „łyżki” z zakrzywioną dziobem. Przekrój niemieckiego lodołamacza w środkowej części wykonano półkolisty. Dalej Lodołamacz tego typu nosił nazwę „Hamburg”.

Na Wielkich Jeziorach Stanów Zjednoczonych pojawił się w 1893 roku Lodołamacze typu „amerykańskiego”. , które miały zmodyfikowany kształt czubka nosa i były wyposażone śmigło dziobowe. Śruba dziobowa wytworzyła przepływ, który wyrzucił kry lodowe z dziobu i spowodował erozję kęp.

Na początku XX wieku. Zbudowano około 40 stosunkowo małych i małej mocy lodołamaczy.

Pod koniec lat 90-tych XIX wieku. Wiceadmirał Stepan Osipowicz Makarow zaproponował rozwój projekt potężnego lodołamacza oceanicznego - zaprojektowano jakościowo nowy typ statku na badania i praktyczny rozwój Arktyki. S. O. Makarow podkreślił, że Rosja bardziej niż inne kraje na świecie jest zainteresowana rozwojem Północnego Szlaku Morskiego: „Rosja – budynek, którego fasada wychodzi na Ocean Arktyczny” .

W notatce zaadresowanej do Wiceadmirał P. P. Tyrtow , kierownik ministerstwa morskiego S. O. Makarow napisał (9 stycznia 1897 r.):

„Wierzę, że przy pomocy lodołamacza możliwe jest otwarcie regularnych lotów towarowych rzeką Jenisej, zmuszając statki towarowe do podążania za lodołamaczem. Myślę też, że da się pojechać lodołamaczem na Biegun Północny i narysować mapy wszystkich miejsc na Oceanie Arktycznym, które nie zostały jeszcze opisane... Uważam, że utrzymanie dużego lodołamacza na Oceanie Arktycznym może mieć także znaczenie strategiczne znaczenie, umożliwiając nam, jeśli to konieczne, przeniesienie floty na Ocean Spokojny tak szybko, jak to możliwe i w najbezpieczniejszy sposób militarny”.

Należy pamiętać, że notatka ta łączy w sobie argumenty S. O. Makarowa jako męża stanu (zainteresowania rozwojem gospodarczym Syberii), naukowca (badania Basenu Polarnego) i stratega wojskowego (możliwość przeniesienia floty najkrótszą i najbezpieczniejszą drogą na Daleki Wschód).

Przypomnijmy, jaki wkład w naukę rosyjską wniósł wiceadmirał S. O. Makarow, zanim wystąpił z propozycją stworzenia nowego typu lodołamacza.

Nazwisko S. O. Makarowa po raz pierwszy zwróciło uwagę naukowców w 1870 r., po pojawieniu się jego pierwszego artykuł poświęcony badaniu niezatapialności statku.

S. O. Makarow służył jako kadet na monitorze Syrena , kiedy na tym „statku w 1869 r. miał miejsce mały wypadek, który nieoczekiwanie doprowadził monitor na skraj śmierci. S. O. Makarow przeprowadził dogłębną analizę przyczyn wypadku i rozpoczął badania praw decydujących o niezatapialności statku. - nauka stworzona przez rosyjskich naukowców, jej założycielem był S. O. Makarow (doktryna niezatapialności była rozwijana przez S. O. Makarowa przez ponad 30 lat).

Młody naukowiec został zaproszony do pracy w Petersburgu wybitny dowódca marynarki wojennej, uczestnik bohaterskiej obrony Sewastopola (1854–1855) wiceadmirał A. A. Popow , pod którego kierownictwem trwała budowa dużej serii pancerników. SO Makarov otrzymał polecenie opracowania środków dla nowo budowanych statków

zapewniający niezatapialność.

W latach 1877-1878 S. O. Makarow jest odważnym uczestnikiem wojny rosyjsko-tureckiej. Po klęsce w wojnie krymskiej (1853-1856) Rosja na mocy upokarzającego traktatu paryskiego nie miała prawa rozwijać swojej Flota Czarnomorska i dlatego na początku wojny z Turcją eskadra Morza Czarnego składała się tylko z dwóch okrągłych pancerników zbudowanych według projektu A. A. Popowa i kilku korwet. Porucznik S. O. Makarow złożył odważną propozycję: wsiąść na statek Wielki Książę Konstantyn kilka łodzi parowych uzbrojonych w miny, które można wystrzelić ze statku i wykorzystać przeciwko statkom wroga.

Na statku zainstalowano cztery łodzie parowe, które opuszczano i podnoszono za pomocą wciągarek parowych. S. O. Makarow wynalazł minę pstra , holowany za łodzią. Aby mina nie podążała za łodzią, została wyposażona w skrzydła, które przesuwały ją na bok. Po raz pierwszy w historii techniki wojskowej S. O. Makarow użył min samobieżnych – torped – jako broni ofensywnej.

Ze względu na łodzie Wielki Książę Konstantyn Okrętów wojskowych i handlowych było ponad dziesięć, a dowódca parowca bojowego S. O. Makarow osobiście brał udział w prawie wszystkich atakach na miny i wykazał się niezwykłą odwagą. Więc S. O. Makarow położył podwaliny pod utworzenie rosyjskiej floty niszczycieli.

Za szczególne wyróżnienia w wojnie rosyjsko-tureckiej S. O. Makarow został odznaczony Orderem Jerzego IV stopnia i złotą bronią oraz otrzymał stopień kapitana II stopnia.

Wkrótce S. O. Makarow został mianowany dowódcą statku Tamana , który stał na redzie portu w Konstantynopolu. S. O. Makarow rozpoczął badania prądów Cieśniny Bosfor, dokonując setek pomiarów za pomocą opracowanych przez siebie instrumentów. W tych badaniach S. O. Makarow odkrył w cieśninie podwójny prąd: górny - od Morza Czarnego do Marmara i dolny - od Marmara do Morza Czarnego. Wyniki badań mogą mieć także znaczenie praktyczne – przy ustalaniu min.

S. O. Makarow opublikował swoje wnioski wraz z bogactwem materiału faktograficznego w obszernym dziele „O wymianie wód Morza Czarnego i Morza Śródziemnego” , uhonorowany nagrodą Rosyjskiej Akademii Nauk. Tak narodził się S. O. Makarov jako oceanolog.

Najwyraźniej ujawnił się jego talent badacza Oceanu Światowego okrążyć świat na korwecie Rycerz (1886-1889 ). Kontynuacja sprawy

I. F. Kruzenshtern, V. M. Golovnin, M. P. Lazarev i inni znani rosyjscy nawigatorzy, kapitan 1. stopnia S. O. Makarov płynęli korwetą Rycerz przebył ogromną trasę z Kronsztadu przez Ocean Atlantycki wokół Ameryki Południowej, obok wysp Oceanii do Jokohamy, a po półtora roku wyruszył w podróż powrotną, kierując się na zachód, by w 1889 roku powrócić do Kronsztadu.

NA Witaze przeprowadzono szeroko zakrojone badania meteorologiczne i hydrologiczne, które podsumowano w głównej pracy S. O. Makarowa « Witaź i Pacyfik” . Badania te były tak znaczące, że autor został uhonorowany Nagrodą Akademii Nauk i Złotym Medalem Rosyjskiego Towarzystwa Geograficznego.

Po powrocie z rejsu dookoła świata S. O. Makarow został awansowany na kontradmirała.

Rok później S. O. Makarow został mianowany głównym inspektorem artylerii morskiej i wiele zrobił w tej nowej dziedzinie: wprowadził całą serię

ulepszenia, które w znacznym stopniu przyczyniły się do rozwoju artylerii, usprawniając jej wykorzystanie, wprowadził do marynarki wojennej karabiny nabojowe, bezdymny proch strzelniczy wynaleziony przez D.I. Mendelejewa, wynalazł tzw. Czapki Makarowa, które zwiększyły siłę penetracji pocisków artyleryjskich przez pancerz o 20%.

W 1896 r. S. O. Makarow otrzymał stopień wiceadmirała i mianowany dowódcą praktycznej eskadry Floty Bałtyckiej. Zajmując tak wysokie stanowisko i otrzymawszy większą możliwość przyczynienia się do rozwoju marynarki wojennej, admirał napisał szereg prac na temat strategii i taktyki floty oraz rozważał znaczenie floty w systemie sił zbrojnych.

Więc, słynny wiceadmirał zaproponował rozpoczęcie projektowania potężnego lodołamacza oceanicznego.

Gorąco zaakceptował pomysł stworzenia lodołamacza wielki rosyjski naukowiec D.I. Mendelejew (1834-1907) który w latach 1874-1899. był konsultantem Morskoja

ministerstwa:

„Twój pomysł jest genialny i... rozwinie się w sprawę o ogromnym znaczeniu, nie tylko naukowym i geograficznym, ale także żywą praktyką. Łączę się z wami całym sercem i jeśli tylko będę mógł, uczynię to niezawodnie i chętnie, o ile wystarczy mojej dobrej woli.

Po wyrażeniu D.I. Mendelejewa Minister Finansów S. Yu Witte w swojej opinii na temat budowy potężnego lodołamacza jako obiecującego przedsięwzięcia ważnego dla rozwoju gospodarczego Rosji minister wykazał zainteresowanie projektem S. O. Makarowa. Po rozmowie z S. O. Makarowem zasugerował, aby admirał najpierw zapoznał się z warunkami żeglugi na Północnym Szlaku Morskim.

Po odwiedzeniu kilku portów północnych S. O. Makarow wsiadł na łódź Lofoty pojechał na Spitsbergen i tu doszło do nieoczekiwanego spotkania. Szczęśliwy

przez przypadek okazał się kapitanem statku słynny Otto Szerdrup, przyjaciel wielkiego Fridtjofa Nansena i kapitana Rama F. Sverdrup przekazał Makarowowi wiele interesujących informacji na temat warunków żeglugi w lodzie polarnym.

S. O. Makarow nauczył się także wiele od kapitanów statków myśliwskich na temat natury lodu i warunków żeglugi.

Na parowcu Jana z Kronsztadu Makarow bezpiecznie dotarł do wybrzeży Syberii i 13 sierpnia wpłynął do ujścia rzeki Jenisej. We wszystkich miastach, w których zatrzymał się statek: w Jenisejsku, Krasnojarsku, Tomsku, Tobolsku, Tiumeniu, S. O. Makarow spotkał się z lokalnymi przemysłowcami i kupcami, przedstawił im swój projekt, wyjaśnił, jakie korzyści przyniesie utworzenie regularnej linii parowców między Syberią a Syberią Porty Europy Zachodniej.

Po powrocie S. O. Makarow sporządził relację ze swojej podróży. Uważał, że należy zbudować stalowy lodołamacz, który będzie na tyle mocny, aby przebić się przez lody Morza Karskiego nie tylko w sierpniu, ale także w czerwcu. Jeden, a jeszcze lepiej dwa lodołamacze pozwolą na przewóz czterech karawan statków transportowych rocznie, co otwiera

ogromne możliwości rozwoju gospodarki kraju.

Każdej myśli, każdej tezie Makarow towarzyszył przekonującymi obliczeniami. Po zapoznaniu się z raportem minister finansów Witte podjął decyzję o działaniu.

W celu opracowania specyfikacji technicznych projektu nowego lodołamacza utworzono komisję specjalistów pod przewodnictwem S. O. Makarowa, w skład której weszli: wielki naukowiec D. I. Mendelejew, naukowiec V. I. Afanasjew, utalentowani inżynierowie R. I. Runeberg, N. E. Kuteynikov, P. A. Avenarius, oceanograf Profesor F. F. Wrangel, przyjaciel S. O. Makarowa, a także Otto Sverdrup.

Komisja ustaliła dane taktyczno-techniczne przyszłego lodołamacza oraz oceniła warunki jego eksploatacji, podjęła decyzję dotyczącą szerokości lodołamacza,

określenie maksymalnej możliwej szerokości kanału dla przejścia statków, w tym dużych okrętów wojennych. Zanurzenie lodołamacza miało zapewnić statkowi możliwość operowania w porcie handlowym w Petersburgu, a także u ujściu Ob i Jeniseju. W celu zachowania funkcjonalności lodołamacza w przypadku awarii śruby napędowej zdecydowano się na zastosowanie trzech śrub rufowych i jednej dziobowej, których zadaniem jest zapewnienie lepszej manewrowości, zmniejszenie tarcia kadłuba o lód i umyć

kępy.

Aby ułatwić nawigację w lodzie, zalecano wykonanie burt z nachyleniem do pionu co najmniej 20°. Wybrano konstrukcję dziobnicy i rufy,Wytrzymałość kadłuba, autonomia pod względem zasobów węgla, liczba grodzi wodoszczelnych i konstrukcja podwójnego dna są podzielone. Komisja sformułowała wymagania techniczne dla urządzeń i mechanizmów pokładowych, systemów okrętowych. Szczególnie zastrzeżono konieczność zapewnienia na statku pomieszczeń do pracy naukowej.

Ogłoszono międzynarodowy konkurs na najlepszy projekt lodołamacza (głównymi czynnikami decydującymi o wyborze budowniczego był koszt budowy statku i termin jego budowy). Niemiecka firma Schichau ustaliła cenę lodołamacza na 2,2 mln rubli. i czas dostawy 12 miesięcy, duńska firma Burmeister og Wein -

odpowiednio 2 miliony rubli. i 16 miesięcy, angielska firma Armstrong - 1,5 miliona rubli. i 10 miesięcy

Budowę powierzono firmie Armstrong, choć Makarow przyznał później, że nie warto gonić za taniością i powierzyć budowę firmie Burmeister og Wein („Gdybym nie oszczędził 1/2 miliona i nie oddał pracy Burmeisterowi, wtedy kupilibyśmy takie wsparcie, że cała sprawa potoczyłaby się inaczej”),

W listopadzie 1897 roku S. O. Makarow przebywał już w Newcastle i rozpoczął negocjacje z firmą. Nalegał na prawo do kontroli budowy lodołamacza na wszystkich etapach i sprawdzania szczelności przedziałów poprzez polewanie wodą. Ostateczne rozliczenie z firmą zaplanowano dopiero po przetestowaniu lodołamacza, najpierw w Zatoce Fińskiej, a następnie w lodzie polarnym i zgodnie z warunkami kontraktu, podczas testów pozwolono uderzać dziobami z pełną prędkością w lód dowolnej grubości.

Makarow spędził całe lato 1898 roku na morzu jako dowódca eskadry praktycznej Floty Bałtyckiej , więc nie mógł osobiście nadzorować budowy lodołamacza w Newcastle. Admirał pozostawił kapitana budowanego lodołamacza, posła Wasiliewa, jako swojego zastępcę nadzorującego budowę. Lodołamacz został zwodowany 17 października 1898 r.

W międzyczasie S. O. Makarow i D. I. Mendelejew opracowali program pierwszej wyprawy lodołamacza pt. „O eksploracji Oceanu Arktycznego podczas próbnego rejsu lodołamacza Ermak.”

Pojawiły się duże trudności w wyposażeniu lodołamacza w instrumenty. Pieniędzy było bardzo mało, a następnie D.I. Mendelejew, jako kierownik Głównej Izby Miar, przyjął większość wydatków w bilansie swojej instytucji. Naukowiec zakupił część instrumentów na wyprawę zagraniczną, a dostarczając je do Rosji, cło opłacił z własnych środków.

S. O. Makarow nie zapomniał o praktycznych kwestiach organizacji regularnego ruchu statków parowych pomiędzy portami Europy Zachodniej i Syberii. Admirał brał udział we wszystkich próbach fabrycznych i morskich Ermaka, spędzał całe dnie na lodołamaczu, sprawdzając każde pomieszczenie, każdy element, nie pozostawiając żadnego szczegółu bez nadzoru.

Wreszcie wszystkie testy dobiegły końca i wzięto pod uwagę wszystkie uwagi klienta. 19 lutego S. O. Makarov podbił Ermake flaga rosyjskiej floty handlowej i 21 lutego wypłynął w morze, kierując się do Kronsztadu.

Główne wymiary, m. 93 (98)x21,6x7,62

Przemieszczenie, tj. . . 9000

Moc silników głównych, l. jest..... 10 000

Prędkość, kt............................ 14

Załoga, ludzie........................... 102

Jaki był nowy lodołamacz? W pierwotnej wersji miał długość 93 m (później wydłużono ją o 5 m), szerokość 21,6 m (biorąc pod uwagę szerokość największych okrętów wojennych budowanych wówczas dla Marynarki Wojennej Rosji), wysokość burty 13 m. na pokładzie zabrano 3000 ton węgla, a jego zanurzenie wynosiło 7,62 m. Część nawodna i podwodna kadłuba była nachylona do pionu: dziób - o 70°, rufa - o 65°, burty - o 20°. Wzorowany na Nansenskim Rama ciało miało jajowaty kształt. Wolna burta jest ułożona do wewnątrz.

Aby zapewnić niezatapialność, statek podzielono grodziami wzdłużnymi i poprzecznymi na 44 główne przedziały. Na całej długości kadłuba znajdowało się podwójne dno i podwójne burty. Konstrukcja zestawu musiała zapewniać wysoką wytrzymałość i sztywność poszczególnych elementów nadwozia. Grubość poszycia burt z blach stalowych wynosiła 18 mm, pas lodowy miał około 6 m szerokości i 24 mm grubości.

Historia budowy lodołamaczy na świecie
Data: 20/01/2015
Temat: Flota nuklearna

A.V.Andryushin, doktor nauk technicznych, K.S.Verakso,ang., P.V.Zuev, inżynier, laboratorium MF Centralnego Instytutu Badawczego. zespoły napędowe statków

Historia lodołamaczy sięga około 200 lat. Pierwsze lodołamacze przeznaczone do prowadzenia statków w zamarzniętych ujściach rzek pojawiły się w pierwszej połowie XIX w. W 1834 r. w USA zbudowano kołowy parowiec „Assistance” (ryc. 1), przeznaczony do prowadzenia statków zimą do miejski port Baltimore.

Ryc.1. Kołowy statek parowy „Pomoc”

„Pomoc” mogła pokonać lód o grubości 0,3 m. Aby zniszczyć pokrywę lodową, kadłubowi nadano „łyżkowy” kształt i wzmocniono koła napędowe. W 1837 roku zbudowano podobny statek dla Filadelfii. W 1864 roku rosyjski armator Michaił Britniew zmodernizował parowiec śrubowy „Pilot”, aby w okresie jesienno-zimowym rozszerzyć ruch pocztowy i pasażerski pomiędzy Oranienbaumem a Kronsztadem. Aby poprawić zachowanie statku w lodzie, jego dziób ścięto pod kątem 20°, długość wynosiła 26 m, zanurzenie 2,5 m, moc 44,2 kW. Modernizacja statku pozwoliła wydłużyć żeglugę jesienno-zimową o kilka tygodni. „Pilot” działał z powodzeniem do 1890 r. Biorąc pod uwagę jego pomyślną eksploatację, w zakładzie M. Britnewa zbudowano jeszcze dwa lodołamacze - „Boy” (1875) i „Buy” (1889). Do pracy w Zatoce Fińskiej, Oranienbaumskaya Przedsiębiorstwo żeglugowe zbudowało lodołamacze Luna i Zarya typu Pilot o zwiększonej mocy napędu parowego (250 KM).

Zamrożenie ujścia Łaby i wód portu w Hamburgu poważnie ograniczyło żeglugę i spowodowało ogromne straty. W 1871 roku zbudowano lodołamacz „Eisbrecher”, nazwany później lodołamaczem „Hamburg”. Cechą charakterystyczną lodołamacza typu „Hamburg” jest dziób w kształcie łyżki, o małym kącie nachylenia dziobnicy i dużych kątach pochylenia dziobu ramki. Lodołamacz „Eisbrecher I” o wyporności 570 ton został wyposażony w silnik parowy o mocy 600 KM. Kadłub wykonany ze stali został podzielony na 6 przedziałów za pomocą wodoszczelnych grodzi. Wzdłuż linii wodnej zainstalowano pas lodowy. Zmniejszono odległość pomiędzy wręgami, wzdłuż pasa lodowego zainstalowano podłużnicę (podłużny element konstrukcyjny kadłuba statku), a w celu usprawnienia pracy lodołamacza w kępach zastosowano zbiornik balastowy zwiększający masę . Pierwszy lodołamacz w Hamburgu służył do 1956 roku.

Tabela 1. Charakterystyka pierwszych lodołamaczy „Hamburg”.

W 1892 roku zbudowano większy lodołamacz „Eisbrecher III” o mocy 1200 KM. Udana eksploatacja lodołamaczy „Hamburg” stała się kolejnym impulsem do budowy lodołamaczy portowych. W latach 1871-1892. W Europie zbudowano około 40 lodołamaczy, głównie typu „hamburskiego”.

Lodołamacze portowe z przełomu XIX i XX wieku.

Wraz ze wzrostem doświadczenia operacyjnego wzrasta moc i rozmiar lodołamaczy. W 1890 r. w Rosji weszły do ​​użytku portowe lodołamacze „Lodołamacz I” i „Murtaia”, przeznaczone dla portów Nikołajew, Gangut, Gelsinfors i Abo. Kształt konturów lodołamacza „Murtaya” miał kształt łyżki z małym kątem nachylenia dziobnicy i dużym wygięciem wręgów (kontury typu „Hamburg”). Jednak znacznie zmniejszyły one wydajność lodu, gdy lodołamacz poruszał się w kanale lodowym z popękanym lodem, a także gdy pokrywa śnieżna była gruba. W popękanym lodzie dziób o szerokich konturach w kształcie łyżki ciągnął przed sobą lód, co znacznie utrudniało ruch statku. Kolejną istotną wadą była niezadowalająca zdolność żeglugowa.

Pod koniec XIX wieku. Wielki wkład w rozwój konstrukcji lodołamacza wniósł fiński inżynier R.I. Runeborg, który przestrzegł przed wadami łuku w kształcie łyżki i zaproponował bardziej spiczaste kontury lodołamacza Murtaya. Później ulepszył linie lodołamaczy. Pierwszym lodołamaczem zbudowanym z uwzględnieniem zaleceń R.I. Runeborga był „Sleipner”, zbudowany w Danii w latach 1895–1896. „Sleipner” stał się prototypem lodołamacza „Nadeżny” (ryc. 2), który dla portu zamówiono w Rosji Władywostoku. Kontury dziobów tych lodołamaczy były spiczaste w porównaniu z lodołamaczami w kształcie łyżki. Aby uwolnić statek od utknięcia w lodzie, na dziobie i rufie umieszczono dwa zbiorniki balastowe.

Ryc.2. Lodołamacz „Niezawodny” (1897, Dania). Rysunek teoretyczny

W Ameryce pod koniec XIX w. Promy do łamania lodów wyposażone zarówno w śruby napędowe dziobowe, jak i rufowe stały się powszechne. Śruba dziobowa została po raz pierwszy zainstalowana na promie lodołamacza „St. Ignacego” w 1887 r. Promy lodołamacze ze śrubami dziobowymi wykonywały przeprawy lodołamujące po Wielkich Jeziorach. Zamontowanie śmigła dziobowego znacznie zwiększyło efektywność pracy w lodzie poprzez poprawę manewrowości i zmniejszenie oporów lodu, szczególnie w lodzie załamanym.

Śmigła dziobowe znajdują szerokie zastosowanie w tzw. „Lodołamacze bałtyckie” przeznaczone dla portów rosyjskich. Doświadczenia z eksploatacji lodołamacza „Murtaya” w Zatoce Fińskiej wykazały jego niewystarczającą moc i napęd lodowy w trudnych zimach, w zaśnieżonym i popękanym lodzie, gdy grubość lodu przekraczała 0,4 m. Dlatego też zdecydowano się na użycie mocniejszego lodołamacza „Sampo”. zamówione, wyposażone zarówno w śmigła rufowe, jak i dziobowe, zapewniające żeglugę zimą w rejonie Wyborga i Helsinek (Morze Bałtyckie). Maksymalna moc jednostki napędowej wynosiła około 3000 KM.W celu usprawnienia napędu lodowego w rozbitym lodzie, w starym, wypełnionym lodem kanale, kontury dziobu zaostrzono w stosunku do lodołamaczy typu „Hamburg”, kąty pochylenia dziobnicy i rufie wynosiły 22° i 16°. Lodołamacz był wyposażony w zbiorniki trymu na rufie i dziobie, umożliwiające kołysanie statku w wzniesieniach i wydostawanie się z nich w przypadku zakleszczenia. Wydajność lodowa lodołamacza Sampo znacznie przekroczyła możliwości Murtayi. Według wyników testów lodołamacz mógł pokonywać stały lód o grubości 0,4 m z prędkością około 8 węzłów. Doświadczenie operacyjne Sampo pokazało, że praca śruby napędowej znacząco poprawia właściwości lodowe statku, szczególnie w przypadku kęp, które zostały zmyte przez śrubę dziobową.

Logiczną kontynuacją „amerykańskiej” serii lodołamaczy na Bałtyku był fiński lodołamacz „Jaakahu” (1926, Holandia), który był wyposażony w dwa śmigła rufowe i jedno dziobowe. Ten typ nazywany jest „lodołamaczem bałtyckim”. W 1945 roku Jaakahu został przeniesiony do Związku Radzieckiego i przemianowany na lodołamacz Sibiryakov. W 1953 roku przeprowadzono modernizację. Lodołamacz ten został wycofany ze służby w 1972 roku.

Lodołamacze arktyczne

W 1899 r. oddano do użytku pierwszy arktyczny lodołamacz „Ermak” (ryc. 3), zbudowany w Anglii na zamówienie Rosji. Lodołamacz przeznaczony był do pracy w ciężkim lodzie arktycznym o grubości do 2 m na Morzu Karskim z wejściem do ujścia syberyjskich rzek Ob i Jenisej. Szerokość lodołamacza miała zapewnić kanał dla przejścia statków transportowych i morskich, w tym pancerników w budowie.

Ryc.3. Lodołamacz arktyczny „Ermak”, zbudowany w Anglii na zamówienie Rosji.

Po raz pierwszy w konstrukcji lodołamacza zastosowano trzy rufowe śmigła czterołopatowe, aby zapewnić niezawodność układu napędowego. Moc napędu parowego wynosiła 9000 KM. Dostarczono śmigło dziobowe, aby poprawić działanie lodu w popękanym lodzie i wypłukać kable. Kontury zaprojektowano z uwzględnieniem wcześniejszych doświadczeń w eksploatacji lodołamaczy, aby uzyskać najlepszą zdolność żeglugową w czystej wodzie i zachowanie się lodu w lodołamaczu płaskim i połamanym. Przyjęto, że kąt nachylenia łodygi wynosi 20°. Burtę na powierzchni powyżej linii wodnej zwinięto do wewnątrz, aby zmniejszyć ciężar kadłuba. Kadłub podzielony jest na 9 głównych przedziałów wodoodpornymi grodziami. Wytrzymałość kadłuba musiała wytrzymać uderzenie w lód z największą możliwą prędkością. Do kołysania się w lodzie i wydostawania się z zatorów przewidziano także dziobowe, rufowe i boczne zbiorniki balastowe.

Lodołamacz Ermak znacznie przewyższał rozmiarem i mocą wszystkie istniejące wówczas lodołamacze. W maju 1899 roku przeprowadzono pierwsze pełnowymiarowe testy lodołamacza w warunkach arktycznych na Morzu Grenlandzkim w pobliżu wyspy Spitsbergen. Podczas testów w ciężkim, pagórkowatym lodzie uszkodzony został kadłub (uszkodzenia poszycia, nity) oraz dziobowa śruba napędowa, po czym lodołamacz zmuszony był zawrócić do Newcastle w celu naprawy. Śmigło przednie zostało usunięte. Podczas drugich testów lodowych w ciężkim lodzie burta statku została przebita, gdy burta wylądowała na krawędzi lodu z prędkością 5 węzłów. Po drugich testach zdecydowano o wzmocnieniu dziobu i usunięciu śmigła dziobowego. W 1901 roku zmodernizowany w ten sposób lodołamacz odbył swój trzeci rejs arktyczny do zachodniego wybrzeża Nowej Ziemi i Ziemi Franciszka Józefa. Testy te wypadły pomyślnie. Podczas zimowej żeglugi 1920-1930. Lodołamacz zapewniał transport morski na Morzu Bałtyckim, Arktyce i Morzu Białym. Lodołamacz „Ermak” był pierwszym lodołamaczem arktycznym, który stał się prototypem wszystkich kolejnych lodołamaczy arktycznych. „Ermak” służył przez 66 lat.

Do końca pierwszej dekady XX w. Jeden potężny lodołamacz do eskorty zarówno statków transportowych, jak i wojskowych na Morzu Bałtyckim i Białym nie był dla Rosji wystarczający. W 1916 roku podjęto decyzję o budowie lodołamacza typu Ermak o mocy 10 000 KM. z trzema rufowymi śmigłami. Pod koniec 1916 roku nowy lodołamacz „Światogor” został przyjęty do rosyjskiej marynarki wojennej. W latach 1917–1918 eskortował statki do portu w Archangielsku (Morze Białe). W 1918 r. zalany został „Światogor”. W 1921 r lodołamacz został podniesiony przez wojska brytyjskie i kupiony przez Rosję Radziecką. W 1927 roku „Światogor” przemianowano na „Krasin” i od tego momentu historia lodołamacza nierozerwalnie łączy się z rozwojem Arktyki. W latach 1928-1930 stale pracuje na Morzu Karskim i wzdłuż Północnego Szlaku Morskiego. W 1936 r. „Krasin” zapewnił przejście okrętów wojennych szlakiem NSR. W czasie II wojny światowej wspierała przepływ statków do portu w Archangielsku. W latach 1956-1960 przeszedł generalny remont i modernizację. W 1992 r. zbudowano lodołamacz „Krasin” i zachowano go jako zabytek o znaczeniu narodowym. Doskonałość konstrukcji lodołamaczy „Ermak”, „Krasin” („Svyatogor”) na kilka dziesięcioleci określiła ogólną linię rozwój konstrukcji lodołamacza arktycznego i typu lodołamacza arktycznego, zwanego „rosyjskim”.

Rozwój działalności transportowej na północy Rosji w czasie I wojny światowej doprowadził do konieczności zwiększenia wsparcia lodołamaczy do eskortowania statków do Archangielska. Dlatego w 1916 roku Rosja kupiła budowany w Kanadzie lodołamacz o nazwie „Mikula Selyaninovich”. Podczas zimowej żeglugi 1916-1917 pracował jako pilot statków w Archangielsku.

W 1913 roku przyjęto w Rosji program lodołamaczy, który zintensyfikował budowę lodołamaczy zapewniających żeglugę lodową na Morzu Białym podczas I wojny światowej. Udane doświadczenia w eksploatacji lodołamaczy bałtyckich typu „amerykańskiego” ze śmigłem dziobowym stały się impulsem do rozwoju lodołamaczy tego samego typu w Rosji, Finlandii i Szwecji. W latach 1914-1917. W Niemczech i Anglii zbudowano pierwsze lodołamacze morskie dla Rosji: „Car Michaił Fiodorowicz”, „Kozma Minin”, „Książę Pożarski”, „St. Aleksandra Newskiego”. Wyposażone były w dwa śmigła rufowe i jedno dziobowe. Lodołamacz „Car Michaił Fiodorowicz” („Wołyniec”) służył przez prawie 100 lat i obecnie stanowi pomnik morski w Tallinie. W tym samym czasie w Szwecji zbudowano podobne lodołamacze Isbretaren (1914, Szwecja) i Atle (1914, Szwecja). Ten typ lodołamacza ze śrubami rufowymi i dziobowymi doskonale sprawdził się podczas eksploatacji na Morzu Bałtyckim, a największy rozwój uzyskał w Finlandii, Rosji i Szwecji. Z tego powodu ten typ lodołamacza nazywany jest „bałtyckim”.

Tabela 2. Charakterystyka lodołamaczy morskich typu bałtyckiego na początku XX wieku

Lodołamacze z napędem spalinowo-elektrycznym

Po I wojnie światowej na lodołamaczach zaczęto instalować generatory diesla jako główną elektrownię, która dostarczała napięcie do elektrycznych silników śmigłowych. Elektrownia spalinowo-elektryczna umożliwiła znaczne zwiększenie mocy lodołamaczy, zapewnienie szybkiego biegu wstecznego i utrzymać prędkość obrotową śmigła w szerokim zakresie. Zalety te znacznie poprawiły właściwości operacyjne lodołamacza.

Tabela. 3. Charakterystyka pierwszych lodołamaczy spalinowo-elektrycznych pierwszej połowy XX wieku

Szwedzki lodołamacz „Ymer” typu bałtyckiego, zbudowany w 1933 roku w stoczni w Malmo, stał się lodołamaczem spalinowo-elektrycznym. Jego elektrownia składała się z sześciu generatorów diesla, które dostarczały napięcie do wiosłowych silników elektrycznych.

Oparty na modelu „Ymer”, uwzględniający doświadczenia obsługi radzieckich lodołamaczy na Północnym Drodze Morskiej w latach 40. XX wieku. Na zlecenie Marynarki Wojennej i Straży Przybrzeżnej Stanów Zjednoczonych zbudowano amerykańskie lodołamacze typu „Wind” z myślą o działaniu w rejonach arktycznych. Po raz pierwszy te lodołamacze miały całkowicie spawany kadłub. Podczas pracy w warunkach arktycznych przednie śmigła ulegały częstym awariom i dlatego zostały zdemontowane.

Przed II wojną światową w latach 1935-1941. Aby zapewnić żeglugę wzdłuż Północnego Szlaku Morskiego, w Związku Radzieckim zbudowano serię arktycznych lodołamaczy typu I. Stalin” (przemianowany na „Syberia”) z 4 jednostek, które stały się rozwinięciem rosyjskich lodołamaczy „Ermak” i „Krasin”. Posiadały następujące cechy:

Maksymalna długość około 107 m

Szerokość 23m

Zanurzenie 9,2 m

Wyporność 11200 t

Moc elektrowni parowej 10000 KM,

Prędkość - 15,5 węzła.

Trzy na rufie GV.

Penetracja lodu 0,9 m.

Lodołamacze te z powodzeniem eksploatowano na trasie NSR i wycofano je ze służby w latach sześćdziesiątych XX wieku.

Budynek lodołamacza po II wojnie światowej

W 1953 roku w stoczni Värtsilä w Finlandii zbudowano lodołamacz Voima, który stanowił kontynuację rozwoju lodołamaczy typu „amerykańskiego” na Bałtyku. Po raz pierwszy na lodołamaczu zainstalowano dwa śmigła rufowe i dwa dziobowe. Statek przeznaczony był do pracy w portach i zatokach Morza Bałtyckiego i posiadał charakterystyczne ostre kontury dziobu z kątem dziobu 23-25°. Lodołamacz „Voima” stał się pierwszym lodołamaczem typu „fińskiego” na Bałtyku i prototypem kolejnych okrętów tej klasy.

Tabela 4. Charakterystyka lodołamaczy spalinowo-elektrycznych budowanych przez stocznię Wiartsilja w latach 50. i 60. XX wieku

Niemal równocześnie z lodołamaczem „Voima” stocznia Wiartsilja realizowała zamówienie RFSRR na trzy lodołamacze typu „Kapitan Biełousow”. Lodołamacze te sprawdziły się w obsłudze portów w Archangielsku, Leningradzie i Rydze w zbitym i pagórkowatym lodzie o grubości do 0,8 m. W 1955 roku lodołamacze te przeniesiono w celu zapewnienia żeglugi na trasie NSR. Wytrzymałość śrub dziobowych do pracy na wodach arktycznych okazała się niewystarczająca, co doprowadziło do ich awarii. W latach 1970-1980 lodołamacze tego typu przekazano do pracy na morzach o lżejszych warunkach lodowych. Po wybudowaniu lodołamacza „Voima” i serii lodołamaczy typu „Kapitan Belousov” Finlandia stała się uznanym trendsetterem w dziedzinie budowy lodołamaczy. W 1958 roku zbudowano lodołamacz „Karhu” oraz nowe lodołamacze tego samego typu „Murtaya” i „Sampo”, które różniły się od „Voima” mniejszą mocą i wymiarami.

Rozwój żeglugi zimowej przez Kanadę i USA oraz aktywny rozwój Północnego Szlaku Morskiego przez Związek Radziecki spowodowały konieczność budowy lodołamaczy zdolnych do prowadzenia działań w strefie arktycznej. W latach pięćdziesiątych W Kanadzie zbudowano kilka lodołamaczy arktycznych. Pod koniec lat 50. i w 1960 r. oddano do użytku lodołamacze „Montcalm” i „John A. Macdonald”. Oprócz eskortowania łodzi przewoziły ładunki i pasażerów, przeprowadzały akcje ratownicze i były wykorzystywane do obserwacji naukowych.

W USA w latach 1940-1950. Oprócz lodołamaczy klasy Wind zbudowano lodołamacze Mackinaw i Glacier. Kształt kadłuba tych lodołamaczy niewiele różnił się od lodołamacza typu Wind. Lodołamacz Mackinaw został również zaprojektowany do operowania na Wielkich Jeziorach w płytkiej wodzie. Dlatego w porównaniu do lodołamacza „Wind” zmniejszono jego zanurzenie poprzez zwiększenie jego szerokości. Na lodołamaczu Glacier po raz pierwszy znacząco (prawie 2-krotnie) przekroczono moc 10 000 KM.

Na zlecenie Związku Radzieckiego w Finlandii zbudowano serię lodołamaczy klasy Moskva o zwiększonej mocy napędowej. W sumie w stoczni Vyartsilya zbudowano 5 lodołamaczy tego typu: „Moskwa” (1960), „Leningrad” (1961), „Kijów” (1965), „Murmańsk” (1968), „Władywostok” (1969). Lodołamacze tego typu przeznaczone były do ​​działania na zamarzniętych morzach niearktycznych i w Arktyce. Biorąc pod uwagę wcześniejsze nieudane doświadczenia z eksploatacją śmigieł dziobowych w warunkach arktycznych, zrezygnowano z ich montażu na tych lodołamaczach. Lodołamacze typu „Moskwa” wyposażono w trójwałowy silnik spalinowo-elektryczny ze śmigłami rufowymi. Moc na wałach rozkładała się nierównomiernie: na wałach pokładowych - 2 * 5500 KM, średnio - 11000 KM. Główną przyczyną spadku ich osiągów w lodzie, a także licznych awarii śmigieł w warunkach arktycznych, stała się niewystarczająca moc pokładowych elektrycznych silników śmigłowych.

Seria arktycznych lodołamaczy spalinowo-elektrycznych, takich jak „Ermak” i „Kapitan Sorokin” ”

Lodołamacz klasy Ermak był rozwinięciem lodołamacza klasy Moskva ze zwiększoną mocą zespołu napędowego wynoszącą 36 tys. KM, która była równomiernie rozłożona na trzy rufowe śmigła. Do chwili obecnej Ermak pozostaje najpotężniejszym lodołamaczem z silnikiem Diesla i silnikiem elektrycznym. Lodołamacze tego typu były aktywnie wykorzystywane do prowadzenia statków wzdłuż Północnego Szlaku Morskiego oraz do obsługi naukowych stacji polarnych. Lodołamacz „Krasin” został wyczarterowany przez Stany Zjednoczone w ramach Programu Antarktycznego w 2005 roku w celu otwarcia przejścia do stacji antarktycznej McMurdo i eskortowania statku zaopatrzeniowego i tankowca. Do dziś w służbie pozostaje lodołamacz Ermak, przydzielony do portu we Władywostoku. Lodołamacze typu Ermak i Kapitan Sorokin po raz pierwszy zostały wyposażone w system „płukania pneumatycznego”, który miał zwiększyć przepuszczalność lodu i zapobiec przyklejaniu się śniegu i popękanego lodu do kadłuba.

Wzrost potoków ruchu na NSR w latach 60.-70. XX wieku. doprowadziło do konieczności zwiększenia efektywności pilotażu i wsparcia lodołamaczy statków w rejonach arktycznych. Wymagało to stworzenia potężniejszych lodołamaczy arktycznych o napędzie atomowym i nieograniczonej autonomii nawigacji.

W 1959 r. w Związku Radzieckim wszedł do użytku pierwszy lodołamacz turboelektryczny „Lenin” o napędzie atomowym (ryc. 4), wyposażony w trzy śmigła. Od 1974 roku w ZSRR/Rosji uruchomiono lodołamacze o napędzie atomowym (AL) typu „Arktyka”: AL „Syberia”, „Rosja”, „Związek Radziecki”, „Jamał”.

Ryż. 4. Pierwszy lodołamacz turboelektryczny „Lenin” o napędzie atomowym z trzema śmigłami

W 2007 roku do eksploatacji został oddany lodołamacz tej samej serii „50 Let Pobedy” ze zmodyfikowanymi liniami kadłuba w celu poprawy parametrów lodowych. Wszystkie lodołamacze tej serii zostały zbudowane w Związku Radzieckim w stoczniach Stoczni Bałtyckiej. Lodołamacze klasy Arktika są wyposażone w dwa wodne reaktory jądrowe. Instalacja turbiny parowej składa się z dwóch głównych turbogeneratorów o mocy 27550 kW i pięciu generatorów pomocniczych o mocy 2000 kW każdy. Lodołamacz wyposażony jest w trzy śmigła rufowe z silnikami elektrycznymi. Moc rozdzielana jest pomiędzy śmigła w stosunku 1:1:1. W 1977 roku lodołamacz Arktika był pierwszym statkiem nawodnym, który dotarł do bieguna północnego.

W latach 1984 i 1989 w Związku Radzieckim uruchomiono dwa lodołamacze o płytkim zanurzeniu o napędzie atomowym typu Taimyr, służące do wspomagania żeglugi statków w Zatoce Jenisejskiej.

W latach 70.-90. XX w. w innych krajach intensywnie rozwijała się budowa lodołamaczy. Zapewnienie nawigacji arktycznej i stacji polarnych w USA w latach 1976-1977. zbudowano dwa lodołamacze typu „Polar Star” („Polar Star” i „Polar Sea”). Zespół napędowy lodołamacza składa się z zespołu spalinowo-elektrycznego i turbiny gazowej. Lodołamacze typu Polar Stag to najpotężniejsze lodołamacze niejądrowe. Moc śmigła w trybie spalinowo-elektrycznym i turbinie gazowej wynosi 13,4 MW i 44 MW i jest rozdzielana pomiędzy trzy śmigła rufowe w stosunku 1:1:1. Aby zapewnić działanie odwrotne podczas pracy w trybie turbiny gazowej, stosuje się śmigła o regulowanym skoku. Eksploatacji tych lodołamaczy na wodach polarnych towarzyszyły liczne awarie śrub napędowych.

Aby wspierać stacje polarne i badania naukowe, Japonia, Argentyna i Niemcy mają własne lodołamacze. Wspieranie żeglugi handlowej na Morzu Bałtyckim w połowie lat 70-tych. Szwecja i Finlandia zaktualizowały swoją flotę o lodołamacze spalinowo-elektryczne typu bałtyckiego serii „Atle” („Atle”, „Urho”, „Frej”, „Sisu”, „Ymer”) / Moc wału 16,4 MW (22000 KM), która jest prawie dwukrotnie większa od dotychczas budowanych lodołamaczy bałtyckich,

Lodołamacze o niekonwencjonalnych liniach

Dużo uwagi w latach 1970-1980. zwrócono uwagę na zwiększenie wydajności lodowej lodołamaczy dzięki nowym konturom kadłuba statku, zmniejszającym opór lodu dla ruchu statku. W Kanadzie zbudowano specjalistyczne lodołamacze „Canmar Kigoriak” (ryc. 5.) i „Robert Lemeur”, przeznaczone do obsługi platform wiertniczych na szelfie arktycznym. Charakterystyczną cechą tych lodołamaczy jest wydłużony dziób w kształcie łyżki, z małym kątem nachylenia dziobnicy i dużymi kątami „wygięcia” wręgów. Część dziobowa w pobliżu dna statku zamienia się w klin do łamania lodu. Część czołowa jest szersza niż wkładka cylindryczna. Dlatego kanał w lodzie jest szerszy niż kadłub, co zmniejsza interakcję burt z lodem i opór lodu na ruch statku.

Ryc.5. Lodołamacz Canmar Kigoiak: 1 - łuk w kształcie łyżki, 2 - klin do łamania lodu; 3 - „rimer”; 4 - ster strumieniowy

W ZSRR firma Masa-Yards zmodyfikowała dzioby lodołamaczy Mudyug, Kapitan Sorokin i Kapitana Nikolaev. Aby poprawić wydajność lodu, zastosowano niekonwencjonalne kontury dziobu. Zmodernizowane lodołamacze posiadają szeroki dziób z niskim kątem nachylenia dziobnicy oraz pokładowe „rozwiertaki” do przecinania pokrywy lodowej i usuwania kawałków lodu z dna pod krawędzią nieprzerwanego lodu. Dziób lodołamacza „Kapitan Sorokin” jest wyposażony w dodatkowe żniwiarki zainstalowane w pobliżu płaszczyzny środkowej. Lodołamacze wyposażone są w pneumatyczne i hydrauliczne systemy myjące.

Kadłub szwedzkiego lodołamacza „Oden” ma kształt pudełka z poszerzonym dziobem i niskim kątem nachylenia dziobnicy. Część dziobowa na dnie przechodzi w klin, który oczyszcza dno z resztek lodu. Lodołamacz wyposażony jest w napęd z przekładnią diesla z dwoma śmigłami sterującymi w dyszach oraz mocny hydrauliczny układ myjący. W odwrotnej sytuacji śmigła są chronione przez dwa potężne stery, które obracają się do wewnątrz, tworząc klin do łamania lodu. Rozważane rozwiązania konstrukcyjne znacznie zwiększają wydajność lodową statku w lodzie płaskim. Jednak szerokie kontury dziobu w kształcie łyżki znacznie pogarszają zdolność żeglugową statku (zmniejszona prędkość w czystej wodzie, uderzanie w fale), a także zachowanie jednostki w lodzie popękanym i tartym oraz w lodzie pokrytym śniegiem. W popękanym lodzie szeroki dziób wypycha lód przed siebie, tworząc stertę lodu, która spowalnia statek.

Kierunki rozwoju nowoczesnego przemysłu lodołamającego

Ulepszanie konturów kadłuba, układów napędowych, montaż śrub sterowych oraz opracowywanie nowych rozwiązań technicznych mających na celu poprawę właściwości eksploatacyjnych lodołamaczy.

Stworzenie wielozadaniowych lodołamaczy zdolnych do zapewnienia platform wiertniczych i wykonywania tradycyjnego pilotowania statków.

Zwiększenie mocy i wielkości lodołamaczy arktycznych, zapewnienie wydłużenia okresów żeglugi w Arktyce, zwiększenie niezawodności i szybkości nawigacji statków na trasie NSR.

Wiele nowoczesnych lodołamaczy zaprojektowano jako wielofunkcyjne (Tabela 5). Fińskie lodołamacze „Fenica” i „Nordica” były jednymi z pierwszych lodołamaczy wielozadaniowych, zapewniającymi zimą pilotowanie statków, a latem operacje na morzu.Lodołamacz posiada specjalny pokład ładunkowy. Aby go zwiększyć, sterówkę przeniesiono na dziób. Na pokładzie można zainstalować specjalny sprzęt. Lądowisko dla helikopterów znajduje się w nosie. Lodołamacz jest wyposażony w dwa pędniki sterowe o mocy 7,5 MW i trzy stery strumieniowe. Kadłub lodołamacza wyposażony jest w charakterystyczne boczne „rozwiertaki”, służące do poszerzania kanału w polu lodowym i zrzucania lodu z burt i dna statku.

Tabela 5. Nowoczesne lodołamacze wielozadaniowe pierwszej dekady XXI wieku

Na zlecenie rosyjskich firm Lukoil, Fesko i Sevmorneftegaz zbudowano wielozadaniowe lodołamacze arktyczne Varandey, Yuri Topchev (dwie jednostki) i Fesko Sarhalin, przeznaczone do obsługi terminalu Varandey i platformy wiertniczej Prirazłomnoje na Morzu Peczora, a także wierceń platformy na półce wyspy Sachalin. Firma Rosmorport zbudowała dwa bałtyckie lodołamacze typu St. Petersburg do zapewnienia zimowej żeglugi na Morzu Bałtyckim. Lodołamacze te mogą być również wykorzystywane do obsługi platform wiertniczych na szelfie arktycznym w okresie lato-jesień. Wszystkie lodołamacze są wyposażone w systemy sterowania śmigłami firm ABB i Steerproop.

Projekt niekonwencjonalnego lodołamacza asymetrycznego zaproponowała firma Aker Arctic. Lodołamacz ma asymetryczne kontury kadłuba i jest wyposażony w trzy pędniki azymutalne, które zapewniają napęd opóźniony i tworzą szeroki kanał do prowadzenia tankowców o dużej pojemności.

Rys. 6. Lodołamacz asymetryczny, projekt „Aker Arctic”

Wydłużenie czasu żeglugi w Arktyce, wzrost niezawodności i szybkości nawigacji statków na trasie NSR determinują odnowę floty arktycznej, wzrost mocy i wielkości lodołamaczy arktycznych (Tabela 7, slajd 30). program budowy rosyjskiej floty lodołamaczy przewiduje budowę czterech lodołamaczy spalinowych o mocy 16-25 MW i trzech lodołamaczy nuklearnych o mocy 60 MW. W 2012 roku w Stoczni Bałtyckiej położono stępkę pod nowy lodołamacz Arctic Project 22600 o mocy 25 MW. Lodołamacz posiada kombinowany, trójwałowy układ napędowy z tradycyjnym śmigłem centralnym i dwoma śmigłami pokładowymi typu Azipod. Opracowano projekty uniwersalnych lodołamaczy jądrowych o mocy 60 MW. Lodołamacze przeznaczone są do zapewnienia żeglugi arktycznej na trasie NSR, a także na płytkich obszarach wodnych u ujścia syberyjskich rzek Jenisej i Ob, dlatego też mają dwa zanurzenia robocze. W Kanadzie w 2017 r. ma zostać oddany do służby ciężki lodołamacz arktyczny John G. Diefenbakers, który zastąpi lodołamacz Louis S. St-Laurent. Kraje UE planują budowę własnego ciężkiego lodołamacza Aurora Borealis, zdolnego do całorocznej pracy na wszystkich wodach polarnych i łączącego w sobie funkcje statku wiertniczego i wielofunkcyjnej platformy badawczej.

W sierpniu 2012 r. chiński lodołamacz Xuelong (Snow Dragon) po raz pierwszy w historii przepłynął Północną Szlakiem Morskim (NSR). Średnioterminowe plany Chin dotyczące NSR są uderzające pod względem skali: Chiny twierdzą, że do 2020 r. co szósta tona krajowego eksportu będzie przesyłana wzdłuż NSR, a dostawy te będą realizowane przez chińskie, a nie rosyjskie lodołamacze. Chiny budują obecnie drugi lodołamacz. Zamówienie na jego opracowanie otrzymała fińska firma Aker Arctic. Koszt projektu to ponad 5 milionów euro Statek zaprojektowany przez fińską firmę będzie pierwszym lodołamaczem stworzonym w Chinach. Będzie wyposażony w lądowisko dla helikopterów i pomieści na pokładzie do 90 osób. Lodołamacz będzie miał długość ponad 120 m, maksymalną szerokość 22,3 m i zanurzenie 8,5 m. Będzie w stanie pokonać lód o grubości 1,5 m z prędkością 2-3 węzłów. Według ekspertów pod względem wielkości i niektórych aspektów przeznaczenia budowany chiński statek jest porównywalny z lodołamaczami z napędem spalinowo-elektrycznym Moskwa i Sankt Petersburg (projekt 21900), a także statkiem badawczym Akademik Treshnikov (projekt 22280). . Oczekuje się, że lodołamacz zostanie wystrzelony w 2014 roku. W przyszłości Chiny planują wykorzystanie statków nuklearnych do badań polarnych. Obecnie ChRL nie ma cywilnych reaktorów jądrowych nadających się do pracy na statkach, są jedynie reaktory „łodziowe” dla Marynarki Wojennej, opracowane dawno temu. Jednak Chiny uruchomiły już program budowy okrętowego reaktora jądrowego nowej generacji.

Lodołamacz „Ermak”

Na pomysł stworzenia potężnego lodołamacza nadającego się do prowadzenia badań w Arktyce i poszerzania żeglugi w rosyjskich portach jako pierwszy wpadł wybitna postać i innowator rosyjskiej marynarki wojennej, wiceadmirał Stepan Osipowicz Makarow. Makarow wyraził pomysł stworzenia takiego statku zimą 1892 roku właśnie w związku z problemem dotarcia do bieguna północnego. Admirał rozpoczął faktyczną realizację projektu pięć lat później. W październiku i listopadzie 1897 r. Powołano komisję w celu opracowania specyfikacji przyszłego lodołamacza, w której wziął udział D.I. Mendelejew, a także wielu inżynierów i stoczniowców. Wkrótce odbył się konkurs pomiędzy trzema firmami - Burmeister and Wein (Dania), Armstrong, Whitworth and Co. (Wielka Brytania) i Pillau (Niemcy). Najkorzystniejsze warunki zaproponowała firma Armstronga, więc wybór padł na nią.

Podstawowe dane techniczne Ermaka: długość – 97,5 m, szerokość – 21,64 m, zanurzenie – 8,55 m; wyporność - 8730 ton; moc silnika parowego – 6950 KM; prędkość - 14 węzłów; penetracja lodu 0,8-1,6 m; załoga (w różnych okresach służby) 102-150 osób.

Budowa lodołamacza postępowała w przyspieszonym tempie i 4 lutego 1899 roku statek został przedstawiony do odbioru, a miesiąc później Ermak wpłynął do portu w Kronsztadzie. Lodołamacz spokojnie pokonywał lód o grubości 0,6-0,9 m. W 1900 r. Ermak wziął udział w ratowaniu pancernika obrony wybrzeża Admirał generał Apraksin, który 13 listopada 1899 r. w wyniku błędu nawigacyjnego wskoczył na mieliznę w południowo-wschodnie wybrzeże wyspy Gogland. W kwietniu 1900 roku Ermakowi udało się wyciągnąć pancernik ze skalnej grani i bezpiecznie sprowadzić go do portu.

Wkrótce odbyły się pierwsze wyprawy naukowe organizowane przez S.O. Makarowa. Pierwszy rejs trwał od 29 maja do 14 czerwca 1900 roku. W pobliżu południowego krańca Spitsbergenu odkryto nieszczelność w kadłubie i lodołamacz musiał wrócić do Newcastle w celu naprawy. Uszkodzenia kadłuba były jednak niewielkie i w sumie wyprawa okazała się całkiem skuteczna. Drugi rejs rozpoczął się 14 lipca i zakończył 16 sierpnia tego samego roku. Jego trasa również przebiegała w rejonie Spitsbergenu. Kolejna kampania trwała od 16 maja do 1 września 1901 r. Lód w północnej części Nowej Ziemi okazał się dla Ermaka nie do przebycia. Niemniej jednak udało się osiągnąć znaczny sukces - wykonać dwa loty na Ziemię Franciszka Józefa, sporządzić mapę Nowej Ziemi od Suchoj Nos do Półwyspu Admiralicji, zebrać dużą ilość materiałów na temat glacjologii, badań głębinowych i magnetycznych .

Ale ta podróż położyła kres wyprawom polarnym Ermaka na 33 lata. W październiku lodołamacz został przekazany pod jurysdykcję Komisji Spraw Portowych i zajmował się obsługą bałtyckich portów handlowych. W ciągu pierwszych dziesięciu lat działalności na Bałtyku Ermak przewiózł przez lód ponad 618 statków.

W lutym 1918 roku, w związku ze zbliżaniem się wojsk niemieckich do Revelu, rozpoczęła się ewakuacja okrętów Floty Bałtyckiej. Operacja ta zakończyła się sukcesem dzięki Ermakowi. Podczas „kampanii lodowej” z Helsing Force do Kronsztadu, która trwała od 12 marca do 22 kwietnia, wycofano 236 okrętów i jednostek pływających, w tym sześć pancerników i pięć krążowników.

Do 1934 r. lodołamacz zapewniał żeglugę w lodach Bałtyku i w tym samym roku, po raz pierwszy od 1901 r., przypuścił szturm na lód Arktyki. Przez kolejne pięć lat praca lodołamacza przebiegała według następującego schematu: przez rok pracował w Arktyce, a po zakończeniu żeglugi wrócił do Leningradu i zajmował się eskortowaniem statków na Bałtyku.

„Ermak”

W 1938 r. lodołamacz brał udział w ewakuacji polarników ze stacji Biegun Północny-1. Zimowicze uratowani przez lodołamacz Taimyr (I.D. Papanin, P.P. Shirshov, E.T. Krenkel i E.K. Fedorov) przenieśli się do Ermaku i przeładowano wyposażenie stacji. W grudniu 1939 roku, po przekroczeniu strefy walk, lodołamacz przepłynął z Murmańska do Lipawy, a następnie do Leningradu. Musiał pracować i walczyć na Bałtyku do 1947 roku.

Kiedy 30 listopada 1939 roku rozpoczęła się wojna radziecko-fińska, Ermak kontynuował uwalnianie z lodu zarówno statków handlowych, jak i wojennych. Lodołamacz został wyposażony w broń przeciwlotniczą i nie na próżno: ataki powietrzne wroga trzeba było odpierać więcej niż raz.

Ermak zapoczątkował Wielką Wojnę Ojczyźnianą podczas naprawy w porcie w Leningradzie. 27 czerwca 1941 roku lodołamacz został przekazany Flocie Bałtyckiej Czerwonego Sztandaru wraz z załogą i całym wyposażeniem. Na lodołamaczu ponownie zainstalowano broń artyleryjską. W listopadzie jego celem było zapewnienie wsparcia lodowego dla statków między Leningradem a Kronsztadem. W listopadzie i grudniu Ermak odbył 16 rejsów, z których każdy wiązał się ze znacznym niebezpieczeństwem (np. 8 grudnia w rejonie Peterhof lodołamacz uderzył w minę, doznał znacznych uszkodzeń, ale pozostał w służbie). W sumie podczas pierwszej żeglugi wojskowej „Ermak” pilotował 89 statków. Jednak od stycznia 1942 r. z powodu braku węgla stał bezczynnie przez prawie dwa i pół roku. Eksploatacja lodołamacza stała się możliwa dopiero w 1944 roku, po zakończeniu oblężenia Leningradu. 6 listopada 1944 r. „Ermak” został zdemobilizowany z floty. Załoga wróciła na lodołamacz (większość z niego poszła walczyć na froncie lądowym) i w grudniu rozpoczęła się jego 46. żegluga lodowa.

W sierpniu 1946 roku dzięki Ermakowi udało się uratować pływający dok, który został holowany na skały osiem mil od szwedzkiego portu w Göteborgu. Dok został ściągnięty ze skał i odholowany do docelowego portu w Bergen. W 1947 roku Ermak po raz pierwszy po wojnie udał się do Arktyki, gdzie wraz z lodołamaczem Biegun Północny eskortował karawany na Morzu Karskim. W latach 1948-1950 Lodołamacz przechodził remont w porcie w Antwerpii.

28 lipca 1950 r. Ermak wrócił do Murmańska. Teraz został przydzielony do portu handlowego w Murmańsku i podlegał jurysdykcji Archangielska (od 1953 r. - Murmańska) Arctic Shipping Company. W latach 1953-1954. Lodołamacz został wyposażony w najnowocześniejszy sprzęt radiowy, radar i namierzacz kierunku. W tym samym czasie testowano na nim jedną z pierwszych próbek śmigłowca Mi-1. W latach 1954-1955 „Ermak” był okrętem flagowym floty lodołamaczy w zachodnim sektorze Arktyki, gdzie pozostał wówczas jedynym lodołamaczem liniowym. Podczas swojej pracy w Arktyce miał okazję wykonywać różnorodne zadania: eskortować i uwalniać statki uwięzione w lodzie i znajdujące się w niebezpieczeństwie, pomagać grupom geologicznym odciętym od kontynentu.

Na początku lat 60. XX w. Stało się jasne, że ze względu na znaczny wiek statku, a także wejście do eksploatacji lodołamacza o napędzie atomowym „Lenin” i nowych lodołamaczy spalinowo-elektrycznych dalsza eksploatacja „Ermaka” stała się nieopłacalna. Pod koniec 1962 roku odbył ostatnią podróż do Arktyki, skąd wrócił do Murmańska w towarzystwie lodołamacza o napędzie atomowym Lenin. Dla Ermaka przygotowano uroczyste powitanie: szedł wzdłuż linii okrętów wojennych, które witały go skrzyżowanymi promieniami reflektorów.

Rząd i Ministerstwo Marynarki Wojennej otrzymały liczne listy od marynarzy i polarników z propozycjami przekształcenia Ermaka w statek-pomnik. I.D. brał w tym czynny udział. Papanina. Dyskusja toczyła się także na łamach różnych gazet, w tym „Prawdy”. Wreszcie 12 grudnia 1963 r. Minister Marynarki Wojennej podpisał rozporządzenie w sprawie bezpłatnego przeniesienia Ermaka do Wyższej Szkoły Marynarki Wojennej w Murmańsku. Ale tej decyzji sprzeciwili się urzędnicy Ministerstwa Floty Morskiej, na czele którego stoi wiceminister A.S. Kolesnichenko (to on w jednej z dyskusji prasowych wypowiadał się słowami, że „...statek nie ma żadnych szczególnych zalet”). Kolesnichenko dotarł do najwyższych władz, aż do N.S. Chruszczow i niestety osiągnął swój cel: 23 maja 1964 r. Minister Marynarki Wojennej wydał rozkaz nr 107 o umorzeniu Ermaka i anulowaniu poprzedniego zamówienia. Za pocięcie statku Vtorchermet zażądał kwoty około dwukrotności wymaganej na naprawy i stałą instalację lodołamacza...

Tak w absurdalny sposób weteran Arktyki zakończył swoje życie. Pamięć o nim zachowała się na wystawach muzeów w Moskwie, Petersburgu, Murmańsku i Odessie, gdzie przeniesiono część reliktów z Ermaka. Na cześć „Ermaka” nazwano dziesięć różnych lokalizacji geograficznych w Arktyce i Antarktydzie. W 1976 roku do służby wszedł zbudowany w Finlandii lodołamacz spalinowo-elektryczny Ermak.