Как это сделано, как это работает, как это устроено. Самый большой ледокол в мире: фото, размеры Как работает атомный двигатель на ледоколе

По сути своей атомный ледокол - это пароход. Атомный реактор нагревает воду, которая превращается в пар, который раскручивает турбины, которые возбуждают генераторы, которые вырабатывают электричество, которое поступает в электромоторы, которые крутят 3 гребных винта.
Толщина корпуса в местах ломки льда 5 сантиметров, но прочность корпусу придает не столько толщина обшивки, сколько количество и расположение шпангоутов. У ледокола двойное днище, так что в случае пробоины вода в корабль поступать не будет.
На атомном ледоколе "50 лет Победы" установлены 2 ядерных реактора мощностью по 170 Мегаватт каждый. Мощности этих двух установок достаточно, чтобы снабжать электричеством город с населением в 2 миллиона человек.


Ядерные реакторы надежно защищены от аварий и внешних ударов. Ледокол может выдержать прямое попадание в реактор пассажирского самолета или столкновение с таким же ледоколом на скорости до 10 км/ч.
Реакторы заправляют новым топливом раз в 5 лет!
Автор: Для нас провели небольшую экскурсию по машинному отделению ледокола, фотографии которого вы сейчас увидите. Плюс к этому я покажу где мы ели, чем питались, как отдыхали и остальные внутренние помещения ледокола…

Началась экскурсия в кабинете главного инженера. Он вкратце рассказал об устройстве ледокола и о том, куда мы пойдем во время экскурсии. Так как в группе были в основном иностранцы, то всё переводили сначала на английский, а затем на японский:

2 турбин, каждая из которых вращает одновременно 3 генератора, вырабатываю переменный ток. На заднем плане желтые ящики - это выпрямители. Так как гребные электродвигатели работают от постоянного тока, то его надо выпрямлять:

Выпрямители:

Электромоторы, вращающие гребные винты. В этом месте очень шумно и оно находится в 9 метрах под ватерлинией. Общая осадка ледокола - 11 метров:

Очень впечатляюще выглядит рулевая машина. На мостике рулевой пальчиком поворачивает небольшой штурвал, а здесь огромные поршни вращают руль за кормой:

А это верхняя часть руля. Сам он находится в воде. Ледокол гораздо маневреннее обычных кораблей:

Опреснительные установки:

В день они производят 120 тонн пресной воды:

Воду можно попробовать прямо из опреснителя. Я выпил - обычная дистиллированная вода:

Вспомогательные котлы:

На корабле предусмотрено очень много степеней защиты от нештатных ситуаций. Одна из них - это тушение пожаров углекислым газом:

Чисто по-русски - из-под прокладки капает масло. Вместо того, чтобы заменить прокладку, просто повесили баночку. Не поверите, но у меня дома так же. Где-то год назад потек полотенцесушитель, так я его до сих пор не заменил, а просто раз в неделю выливаю ведро с водой:

Рулевая рубка:

Ледоколом управляют 3 человека. Вахта длится 4 часа, то есть каждая смена несет вахту, например, с 4 дня до 8 вечера и с 4 утра до 8 утра, следующие с 8 вечера до полуночи и с 8 утра до полудня и т.д. Всего 3 смены. Вахта состоит из рулевого матроса, который непосредственно крутит штурвал, Старшего вахты, который отдает команды матросу куда крутить руль и отвечает за весь корабль и вахтенного помощника, который делает записи в судовой журнал, отмечает положение корабля на карте и помогает Старшему вахты. Старший вахты обычно стоял в левом крыле мостика, где было установлено всё необходимое для навигации оборудование. Три больших рычага посередине - это рукоятки машинных телеграфов, которые управляют частотой вращения винтов. Каждый из них имеет 41 положение - 20 вперед, 20 назад и стоп:

Рулевой матрос. Обратите внимание на размер штурвала:

Радиорубка. Отсюда я посылал фотографии:

На ледоколе огромное количество трапов, включая несколько представительских:

Коридоры и двери в каюты.

Бар, где мы коротали солнечные белые ночи:

Библиотека. Какие книги там обычно стоят не знаю, так как для нашего круиза книги привезли из Канады и были они все на английском:

Лобби ледокола и окошко ресепшн:

Принимая ванну, не упустите случая проделать следующий опыт. Прежде чем покинуть ванну, откройте ее выпускное отверстие, продолжая лежать на ее дне. По мере того как станет выступать над водою все большая и большая часть вашего тела, вы будете ощущать постепенное его отяжеление. Самым наглядным образом убедитесь вы при этом, что вес, утрачиваемый телом в воде, появляется вновь, лишь только тело оказывается вне воды.

Когда такой опыт невольно проделывает кит, очутившись во время отлива на мели, последствия оказываются для животного роковыми: его раздавит собственным чудовищным весом. Недаром киты живут в водной стихии: выталкивающая сила жидкости спасает их от гибельного действия силы тяжести.

Сказанное имеет ближайшее отношение к заголовку настоящей статьи. Работа ледокола основана на том же физическом явлении: вынесенная из воды часть корабля перестает уравновешиваться выталкивающим действием воды и приобретает свой «сухопутный» вес. Не следует думать, что ледокол разрезает лед на ходу непрерывным давлением своей носовой части - напором форштевня. Так работают не ледоколы, а ледорезы. Этот способ действия пригоден только для льда сравнительно незначительной толщины.

Подлинные морские ледоколы - такие, как «Красин» или «Ермак», - работают иначе. Действием своих мощных машин ледокол надвигает на поверхность льда свою носовую часть, которая с этой целью устраивается сильно скошенной под водой. Оказавшись вне воды, нос корабля приобретает полный свой вес, и этот огромный груз обламывает лед. Для усиления действия в носовые цистерны ледокола нередко накачивают еще воду - «жидкий балласт».

Так действует ледокол до тех пор, пока толщина льда не превышает полуметра. Более мощный лед побеждается ударным действием судна. Ледокол отступает назад и налетает всей своей массой на кромку льда. При этом действует уже не вес, а кинетическая энергия движущегося корабля; судно превращается словно в артиллерийский снаряд небольшой скорости, зато огромной массы, в таран.

Ледяные торосы в несколько метров высоты разбиваются энергией многократных ударов прочной носовой части ледокола. Участник знаменитого перехода «Сибирякова» в 1932 г. моряк-полярник Н. Марков, так описывает работу этого ледокола:

«Среди сотен ледяных скал, среди сплошного покрова льда „Сибиряков“ начал битву. Пятьдесят два часа подряд стрелка машинного телеграфа прыгала от „полного назад“ к „полному вперед“. Тринадцать четырехчасовых морских вахт „Сибиряков“ с разгона врезался в лед, крошил его носом, влезал на лед, ломал его и снова отходил назад. Лед, толщиной в три четверти метра, с трудом уступал дорогу. С каждым ударом пробивались на треть корпуса».

Как работает ледокол?

Принимая ванну, не упустите случая проделать следующий опыт. Прежде чем покинуть ванну, откройте ее выпускное отверстие, продолжая лежать на ее дне. По мере того как станет выступать над водою все большая и большая часть вашего тела, вы будете ощущать постепенное его отяже-ление. Самым наглядным образом, убедитесь вы при этом, что вес, утрачиваемый телом в воде, появляется вновь, лишь -только тело оказывается вне воды.

Когда такой опыт невольно проделывает кит, очутившись во время отлива на мели, последствия оказываются для животного роковыми: его раздавит собственным чудовищным весом.

Недаром киты живут в водной стихии: выталкивающая сила жидкости спасает их от гибельного действия силы тяжести.

Сказанное имеет ближайшее отношение к работе ледокола, которая основана на том же физическом явлении: вынесенная из воды часть корабля перестает уравновешиваться выталкивающим действием воды и приобретает свой «сухопутный» вес.

Не следует думать, что ледокол разрезает лед на ходу непрерывным давлением своей носовой части. Так работают не ледоколы, а ледорезы. Этот способ действия пригоден только для льда сравнительно незначительной толщины. Если лед более мощный, то он побеждается ударным действием судна. Ледокол отступает назад и налетает всей своей массой на кромку льда. При этом действует уже не вес. Судно словно превращается в артиллерийский снаряд небольшой скорости, зато огромной массы, в таран. Ледяные торосы в несколько метров высоты разбиваются энергией многократных ударов прочной носовой части ледокола. Наша страна располагает самыми крупными и мощными в мире ледоколами.

Устройство ледокола

Большинство судов имеют узкую палубу, V-образный корпус, почти вертикальный нос и двигаются за счет вращения гребного винта, который соединен непосредственно с судовым двигателем.

Все не так у ледоколов. Эти суда специально приспособлены для хождения по морям, забитым плавучими льдинами или скованным толстым паковым льдом. Поэтому они очень тяжелые и обшиты снаружи сталью, что позволяет им ломать лед 35-футовой толщины безо всяких вмятин и пробоин. Их широкие корпуса и закругленные днища также помогают избежать подобных неприятностей.

Столкнувшись с паковым льдом, мощный ледокол задирает свой изогнутый нос и всем весом наваливается на лед. Обычно этого бывает достаточно, чтобы сделать проход. Для совершения подобного маневра гребной винт должен изо всех сил толкать корабль вперед и в то же время не повредиться. Поэтому гребной винт у ледоколов надежно спрятан под корпусом судна и приводится в движение не судовым, а электродвигателем. Что позволяет винту крутиться с исключительно малой скоростью.

Японский ледокол "Ширази" длиной 440 футов

Японский ледокол "Ширази" длиной 440 футов оснащен тремя дизельными двигателями, работающими в одной упряжке с электродвигателями, которые вращают гребной винт. Суммарная выходная мощность двигателей ледокола 90 000 лошадиных сил.

Приемы создания проходов в ледовых морях

Чтобы открыть и вести навигацию в арктических морях: к нефтяным разработкам, изолированным научным и военным базам, к стратегически важным северным портам требуется помощь ледоколов. Тонкий лед легко сдается этим мощным кораблям, и они его берут лобовым тараном. Когда надо разбить плавающую льдину или расширить во льдах открытый проход, ледокол при помощи воды, переливающейся в крено-вых цистернах с одного борта к другому, наклоняется набок — как показано на правом рисунке. При таких покачиваниях корпус корабля режет и дробит ледовые поля. У некоторых ледоколов в килевой части дополнительно вмонтированы еще боковые движители, чтобы облегчить покачивание.

Выполнение ледокольной работы с помощью крена

Встретив паковый лед, ледокол носом взбирается на него. При этом топливо из носовой балластной цистерны переливается в кормовую. Когда весь нос корабля надежно взгромоздится на лед, насосы начинают перекачивать топливо обратно в носовую балластную цистерну. Этого добавочного веса обычно достаточно, чтобы лед уступил и посторонился.

Когда командир находится на висячем мостике, он может сверху окинуть взглядом свой корабль, который был создан для того, чтобы пробуждать к жизни полярные моря. Типичный ледокол шире обычного корабля той же длины. Это добавляет ему устойчивости и грузоподъемности. Чашеобразный профиль днища позволяет легко забираться на такие ледяные поля, которые бы просто затерли обычное судно. Крутой скос носовой части делается для того, чтобы ледокол, скользя, легко забирался на паковый лед. А при обычной форме носа корабль может лишь тыкаться о такой лед. Судовой ледокольный двигатель вращает электрогенератор. Генератор питает двигатель, а тот крутит гребной винт. Это позволяет наилучшим образом управлять скоростью судна.

Атомный ледокол

Сегодня в портовом городе Мурманске проживает около 300 тысяч жителей. Цифра не впечатляет, тем не менее это самый большой в мире город находящийся за Северным полярным кругом.

Порт расположен на Кольском заливе, который никогда не замерзает даже, несмотря на полярные широты, благодаря этому сюда могут заходить корабли и суда всего мира круглый год. Благодаря теплым океаническим течениям Баренцево море целиком не покрывается льдами, а в самом городе зимой не так холодно. Зарождаясь в районе Карибского моря, течение Гольфстрим устремляется через Атлантический океан к Европе, омывая по дороге берега Великобритании и Исландии. Тепловая мощность данного потока эквивалентна миллиону атомных станций. Этого достаточно для того чтобы климат Северной Европы был мягким, а Баренцево море оставалось судоходным круглый год. Дальше, где нет теплого течения восточнее Новой Земли единственные суда, которые могут свободно ходить это ледоколы. Через льды Арктики проходит очень важный транспортный коридор - Северный морской путь через порты Мурманск-Салехард-Дудинка. Он не только открывает доступ к территориям Восточной Сибири, но и является перспективным маршрутом для международных морских перевозок. Путь из Северного моря в Японское море через Суэцкий канал мимо пиратского Сомали составляет 23 тысячи км, а если ледоколом через Северный Ледовитый океан, то всего 14 тысяч.

Первым в мире атомным ледоколом стал «Ленин», построенный в 1959 году. Конечно же до него были и дизельные и паровые ледоколы, но именно атомные позволили совершено по новому взглянуть на освоение арктических просторов. С появлением атомоходов движение по Северному морскому пути стало возможным круглый год. Главное преимущества атомного ледокола это автономность. Ему не нужно пополнять запасы угля и дизельного топлива. Это позволило атомоходу «Ленин» за первые 6 лет эксплуатации преодолеть 150 тысяч км и провести за собой более 400 судов по Северному морскому пути. Ему на смену пришел атомный ледокол «Арктика», который положил начало целому семейству ледокольных судов одноименного класса. В 1977 году «Арктика» стал первым в мире кораблем, который в надводном положении достиг Северного полюса. Особая конструкция корпуса ледокола дает возможность пробивать трехметровые льды.

Атомный ледокол очень похож на пароход. Принцип его действия вкратце можно описать так: атомный реактор превращает воду в пар, пар раскручивает турбины генератора, генератор вырабатывает электричество, оно в свою очередь поступает на электромоторы, вращающие 3 гребных винта.

Корпус ледокола достигает своей прочности, а прочным ему быть необходимо, т.к. он своим весом ломает и раздвигает ледяные глыбы, за счет шпангоутов, или, как их называют в простанородье, ребер жесткости. Корпус сшит из двойной стали толщиной в 5 см, так что при пробоине первого слоя вода не попадет в отсеки самого ледокола, только заполнится один из секторов обшивки корпуса.

На атомном ледоколе "50 лет Победы" установлены 2 ядерных реактора общей мощностью 340 Мегаватт. Если реакторы будут работать круглосуточно, то этого вполне хватит, чтобы снабдить электроэнергией город Новосибирск с населением в 2 млн. человек. Сами реакторы очень хорошо защищены, и если даже на ледокол упадет пассажирский самолет, то реактор не пострадает. Работают они тоже достаточно долго: топлива хватает ему на 5 лет работы.

Источники: allforchildren.ru, www.ljpoisk.ru, potomy.ru, information-technology.ru, korabley.net, vse-krugom.ru, forum.worldofwarships.ru

Элохим

Слово Иегова появилось в результате допущенной неточности при попытке прочесть непроизносимое у евреем имя Божие. Во время...

Во время своей поездки в мурманск,я как и все посетил атомный ледокол Ленин.Поэтому буду в своей многофоточной манере описывать данное транспортное средство:-)))

Ледокол Ленин - трехвинтовое судно. По архитектурному типу он представляет собой гладкопалубное судно с умеренной седловатостью, четырьмя непрерывными палубами, удлиненной надстройкой и двумя мачтами. В кормовой части шлюпочной палубы имеется взлетно-посадочная площадка и ангар для вертолета. Дымовая труба отсутствует.

Необычно большие размеры грот-мачты обусловлены ее использованием для вентиляции парогенераторной установки.

Применение атомной энергии определило особенности внутреннего расположения энергетических, жилых и служебных помещений судна. Корпус ледокола разбит главными поперечными водонепроницаемыми переборками на двенадцать отсеков.

Две продольные переборки, идущие от второго дна до верхней палубы, образуют по бортам отсеки, в которых размещены главным образом балластные, топливные и другие цистерны, выше нижней палубы - различные кладовые, служебные помещения и каюты команды.

Корпус ледокола Ленин по конструкции значительно отличается от других ледоколов отечественной постройки. Днище, борта, внутренние палубы, платформы и верхняя палуба в оконечностях набраны по поперечной системе, а верхняя палуба в средней части - по продольной.

Размер шпации 800 мм. Промежуточные шпангоуты установлены по всей длине судна от второго дна до жилой палубы. Набор носовой и кормовой оконечностей веерный; шпангоуты в этих районах расположены нормально к обшивке.

Наружная обшивка в районе ледового пояса и прилежащие поясья выше и ниже его выполнены из стали повышенной прочности. Толщина ледового пояса 36 мм в средней части, 52 мм - в носовой и 44 мм - в кормовой оконечности.

Форштевень и ахтерштевень ледокола - лито-сварные. Общий вес форштевня 30 т, а ахтерштевня - 86 т. Руль ледокола сварной, имеет обшивку из листовой стали толщиной 40 мм. Площадь пера руля 18,5 м2. Баллер кованый из легированной стали диаметром 550 мм.

Команда ледокола размещается в одно - и двухместных каютах. Для жилых, культурно-бытовых и медицинских помещений на ледоколе использовано водяное отопление с кондиционированием воздуха.

В машинном отделении и вспомогательных помещениях отопление паровое. Предусмотрены мощная холодильная автоматическая установка и большое количество провизионных кладовых.

Грузовыми средствами на ледоколе служат: в носу - две грузовые стрелы с электролебедками грузоподъемностью по 1,5 тс,

в средней части - кран грузоподъемностью 12 тс для обслуживания отсека атомной установки;

в корме - два крана грузоподъемностью по 3 тс.

Ледокол снабжен тремя становыми якорями (один из них запасной) с поворотными лапами весом по 6 т каждый, стоп-анкером весом 2 т и четырьмя ледовыми якорями (два по 150 кг и два по 100 кг). Становые якоря убираются в клюзы заподлицо с обшивкой. Литые якорные цепи калибра 67 мм имеют длину 325 м.

В корме предусмотрен вырез для буксировки судов вплотную, который снабжен привальными брусьями и кранцами, облицованными резиной. Автоматическая двухбарабанная буксирная лебедка с тяговым усилием 40 тс на главном барабане и 25 тс на вспомогательном установлена в кормовой оконечности.

Электрогидравлическая рулевая машина осуществляет перекладку руля с борта на борт за 30 сек при скорости хода судна 18 уз и работе одного из двух установленных насосов. Непотопляемость ледокола обеспечивается при одновременном затоплении двух главных водонепроницаемых отсеков.

Ледокол имеет две спасательные шлюпки на 58 человек каждая, две спасательные моторные шлюпки на 40 человек каждая, два шестивесельных яла, разъездной и буксирный катера. Спуск и подъем спасательных шлюпок и катеров осуществляется с помощью шлюпбалок скатывающегося типа.

Энергетическая установка ледокола работает по следующей схеме. Выделяемое в реакторе тепло используется для получения перегретого пара в парогенераторах. Пар направляется к главным турбогенераторам, от которых электроэнергия подается на гребные электродвигатели.

Якоря гребных электродвигателей соединены с гребными валами. Парогенераторы получают питание от параллельно работающих питательных насосов, так что в случае аварийной остановки одного из насосов остальные автоматически увеличивают производительность до необходимого уровня. Управляют всей энергетической установкой ледокола с одного поста.

Биологическая защита атомной установки гарантирует защиту экипажа ледокола от действия радиоактивных излучений, которые контролируются специальной дозиметрической системой. Пульт управления этой системы расположен в посту радиационного контроля.

Главные турбогенераторы расположены в двух отделениях: носовом и кормовом. В каждом отделении установлены две турбины активно-реактивного типа мощностью по 11 000 л.с. Каждая турбина через редуктор соединена с двумя двухъякорными генераторами постоянного тока длительной мощностью 11 500 л.с. при номинальном напряжении 600 В.

Турбогенераторные агрегаты питают три гребных двухъякорных электродвигателя постоянного тока: средний и два бортовых. На средний двигатель подается 50% мощности, вырабатываемой турбогенераторами, а на бортовые - по 25%. Мощность среднего электродвигателя - 19 600 л.с, а бортовых - по 9800 л.с. Гребные валы ледокола выполнены из легированной стали. Диаметр среднего вала 740 мм, длина 9,2 м, вес 26,8 т; диаметр бортового вала 712 мм, длина 18,4 м, вес 45 т.

Гребные винты четырехлопастные, со съемными лопастями. Вес среднего винта составляет 27,8 т, бортового - 22,5 т.

На ледоколе имеются носовая и кормовая электростанции. В носовой установлены три турбогенератора, в кормовой - два турбогенератора и один резервный дизель-генератор мощностью по 1000 кВт каждый. Каждый турбогенератор состоит из конденсационной паровой турбины активного типа и генератора переменного тока. Кроме того, на судне предусмотрены два аварийных дизель-генератора.

Проект атомохода был разработан в ЦКБ-15 (ныне «Айсберг») в 1953-1955 годах (проект № 92) после принятия решения о строительстве атомного ледокола 20 ноября 1953 Советом министров СССР. Главным конструктором был В. И. Неганов. Атомная установка проектировалась под руководством И. И. Африкантова. Корпусная сталь марок АК-27 и АК-28 (почти «нержавейка») была специально разработана в институте «Прометей» для ледоколов.

Судно было заложено В 1956 на судостроительном заводе им. А.Марти в Ленинграде. Главный строитель - В. И. Червяков.

Спущен на воду 5 декабря 1957 года. 12 сентября 1959 года уже с верфи Адмиралтейского завода отправился на ходовые испытания под командованием П. А. Пономарева

3 декабря 1959 года сдан Министерству морского флота. С 1960 года в составе Мурманского морского пароходства.

Обладал хорошей ледопроходимостью. Только за первые 6 лет эксплуатации ледокол прошел свыше 82 тысяч морских миль и самостоятельно провел более 400 судов.

Ледокол «Ленин» проработал 30 лет и в 1989 был выведен из эксплуатации и поставлен на вечную стоянку в Мурманске.

Теперь двинемся вовнутрь.Вход бесплатный,а у входа уже развилась группа учащихся местной мореходки.

Атомоход стоит у понтонного причала мурманского морского порта.

Рядом пришвартована "Клавдия Еланская"

На ней осуществляются местные перевозки.

Вдали виден атомный ледокол "Россия",если я не ошибаюсь.

С другого бока пришвартованы такие яхточки.

Памятники на противоположном берегу бухты.

Время 12 часов: вперед...

Переходим с трапа на борт.

В следующих частях мы посмотрим,что у него внутри и подробно разглядим рубку.

Ледокол «Ямал» — один из новейших российских арктических судов — пробивается через торосы

На заснеженной глади замерзшей реки копошились сотни людей. Издалека то, что там творилось, можно было принять за странный праздник или кулачный бой стенка на стенку. Однако приблизившись и присмотревшись, наблюдатель заметил бы, что в движениях людей присутствует упорядоченность, свойственная совместной работе. Несколько десятков мужиков долбили пешнями борозду во льду, а потом, присоединившись к сотням других, впрягались в необычный механизм — длинный, метров двадцати, заостренный ящик, нагруженный в задней части чугунными чушками. Снаряд, прозванный ледовыми санями, вползал на лед, продавливал его и подминал под себя отколовшиеся глыбы, оставляя за собой пересекающую реку длинную полынью шириной более двух метров.

Так в петровские времена были устроены ледовые паромы, которые иногда оснащались еще и пушками. Их ядра дробили лед по ходу парома.

Русская зима, длящаяся в северных районах по девять месяцев в году, подстегивала пытливый ум искать необычные способы плавания. А то, что фасадом наша страна выходит в Северный Ледовитый океан, представляющий собой кратчайшую дорогу из европейской части страны к богатствам Восточной Сибири и Дальнего Востока, заставляло идти через льды с риском для жизни.

В погоне за прибылью

Морское дело, привезенное при Петре I из Голландии и Англии, принесло в русский язык множество новых слов. Однако и Россия обогатила иностранные языки морским термином: ведь и немецкое Eisbreher, и английское icebreaker суть кальки с русского слова «ледокол». И обязаны мы этим кронштадтскому городскому голове Михаилу Бритневу.

Понятно, что двигали русским заводчиком, державшим на линии Петербург-Ораниенбаум-Кронштадт небольшой флот, не лингвистический интерес и не чистое честолюбие. Путь в Кронштадт пролегает по Финскому заливу, покрытому льдом 120 дней в году. Зимой туда добирались по замерзшему морю на санях, однако пока лед тонок, сообщение почти прекращалось.

Пытливый предприниматель, знакомый с опытом жителей русского Севера — поморов, которые более пятисот лет ходили по арктическим морям на своих деревянных суденышках, решил перенять их опыт. Обводы корпуса поморских кочей образовывали в носовой части острый угол приблизительно в 20−30 градусов. Вот и Бритнев приказал так же переделать носовую часть своего 60-сильного парохода «Пайлот». И 25 апреля 1864 года, значительно раньше обычного начала навигации, «Пайлот», ломая подтаявший лед, прошел из Кронштадта в Ораниенбаум, принеся своему владельцу немалый дополнительный доход. Подобно древним «ледяным саням», судно взбиралось на ледовое поле и своим весом ломало его. Позже судовладелец приспособил для ледового плавания и другой свой пароход — «Бой». Оба корабля прослужили в питерских водах около 25 лет, отработав способ прохождения ледовых полей, который и сегодня используют все ледоколы, включая суперсовременные атомные.

В 1871 году, когда небывалые морозы сковали европейские северные порты, к Бритневу обратились гамбургские промышленники, и он продал им чертежи переоборудованного «Пайлота» за 300 рублей. По этим чертежам был построен первый заграничный ледокол Eisbreher I, и конструкция корабля получила широкое распространение в мире.

Именно успех бритневской затеи подал известному русскому флотоводцу и океанологу адмиралу Макарову идею строительства первого линейного ледокола «Ермак», сыгравшего серьезную роль в освоении Арктики.

«Орех» среди льдов

В своей публичной лекции 1897 года «К Северному полюсу — напролом» адмирал Макаров заявил: «Ни одна нация не заинтересована в ледоколах, сколько Россия. Природа заковала наши моря льдами, но техника дает теперь огромные средства, и надо признать, что в настоящее время ледяной покров не представляет более непреодолимого препятствия судоходству».

Год спустя в английском Ньюкасле был спущен на воду «Ермак». Он был построен по техническому заданию, разработанному под руководством самого Степана Макарова и поддержавшего его рискованный проект знаменитого русского химика Дмитрия Менделеева.

Действительно, как показали испытания, «непреодолимого препятствия» северные льды не представляли, и все же сладить с ними оказалось непросто.

Архимед, конечно, был прав, утверждая, что на погруженное в жидкость тело действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной им жидкости. Однако во льдах судно еще и подвергается чудовищному боковому давлению, которое может раздавить его, как скорлупку. Поэтому сечение корпуса ледокола делается в виде бочонка или ореха, причем ватерлиния должна находиться ниже самой широкой части. Тогда льды, стискивающие ледокол, как бы ни старались, будут выталкивать его и не смогут раздавить. Естественно, к ледоколам применяются повышенные требования прочности и непотопляемости. Если заглянуть под утолщенную по сравнению с обычным кораблем обшивку, можно увидеть систему усиленных балок: стрингеров, шпангоутов… — а весь корпус ледокола разделен водонепроницаемыми переборками на несколько герметичных отсеков. В районе ватерлинии обшивка усилена дополнительной полосой — так называемым ледовым поясом. А для преодоления сопротивления трения корпуса о лед применяется пневмоомывающее устройство, прокачивающее через мелкие отверстия в борту пузырьки воздуха.

Скос обводов корпуса в носовой части, примененный изобретателем ледокола Бритневым, используется и сейчас. Причем заостряется не только форштевень («нос» корабля), но и ахтерштевень, поскольку двигаться во льдах приходится «челночным» способом — «вперед-назад». Интересно, что первоначально у ледокола «Ермак» было два гребных винта — спереди и сзади. Такую схему адмирал Макаров подсмотрел у американских малых ледоколов, ходивших по Великим озерам. Однако первое же столкновение с арктическими льдами показало, что передний винт в высоких широтах не помощник, и ледокол переделали.

В атаке и обороне

Действие ледокола отнюдь не исчерпывается простой колкой льда, хотя, конечно, чем большая часть окажется поверх ледяного поля, тем длиннее плечо рычага и выше эффективность работы. Важна, как было сказано, и форма «носа», и упор (упорная сила) винтов, и инерционные свойства судна, работающего набегами.

Ледокол можно было бы сравнить с воинским подразделением, имеющим средства и тактику как для обороны, так и для наступления. Для наступления каждый ледокол оснащен дифферентной системой. В нескольких словах ее можно описать как две цистерны — носовую и кормовую, — поочередно наполняемые забортной водой. На первых ледоколах цистерны были соединены трубой, позднее каждую из них стали оснащать собственной помпой.

Забравшись на ледяное поле, ледокол наполняет водой носовые цистерны и придает дополнительную динамику движению сверху вниз. Попеременное заполнение цистерн заставляет его энергично раскачиваться с носа на корму, как действуют колуном, когда он застревает в полене. Выкачивая воду из носовых цистерн и заполняя кормовые, ледокол быстрее возвращается на чистую воду, чтобы повторить атаку.

Такая же система обеспечивает и раскачивание судна с борта на борт: с обeих сторон расположены дополнительные цистерны.

Естественно, что все эти действия требуют необычной для любого другого корабля энергонасыщенности. Неудивительно, что достаточно долго ледоколы не могли выполнять никакой другой морской работы — ни грузовой, ни пассажирской, — кроме проводки судов: все внутреннее пространство этих «бронированных сейфов» занимали двигатель и запас топлива. Как раз основной морской специальностью ледокола обусловлена форма его корпуса: он делается широким, чтобы остающийся позади него канал был удобен для прохода ведомых кораблей. Длину же судна, для лучшей маневренности, стараются уменьшить.

Первые ледоколы были паровыми, с котлами, работавшими на угле, и паровыми установками. Угля, заполнявшего почти все свободное трюмное пространство, обычно хватало дней на тридцать. Случалось, посреди маршрута командир ледокола сообщал каравану, что прекращает проводку и уходит в порт пополнять запасы топлива.

Следующим поколением стали дизельные ледоколы, силовые установки которых вращали роторы электрогенераторов. Ток поступал на электромоторы, приводившие в движение гребной вал с винтом.

Но для покорения арктических льдов требовалась все большая мощность, и на смену дизельным пришли атомные ледоколы, реакторы которых приводят в действие парогенераторы, паровые турбины обеспечивают работу электрогенераторов, а электромоторы — гребных валов с винтами. В трюмах атомоходов место топлива заняли мощные системы защиты от радиации.

По лезвию

Сто сорок лет истории ледоколов многое изменили в их конструкции, более всего возросла их мощь. Если мощность двигателей «Ермака» составляла 9,5 тыс. л.с., то вышедший в море примерно через полвека дизель-электрический ледокол «Москва» был вдвое мощнее — 22 тыс. л.с. Современные атомные ледоколы типа «Таймыр» запрягают уже 50 тыс. «лошадей».

Из-за трудностей их морской профессии мощность двигательных установок ледоколов в расчете на тонну водоизмещения вшестеро выше, чем у океанских лайнеров. Но даже атомные ледоколы качественно остались теми же — бронированными ящиками, наполненными табунами «лошадей». Дело ледоколов — проломить полынью для идущих за ними караванов обычных танкеров и транспортников. Этот принцип организации перевозок можно сравнить с движением барж за буксиром. Однако в последнее время все больше востребованы самоходные баржи, и морские инженеры стали задумываться о том, как научить транспортные корабли самостоятельно ходить во льдах.

Идея не нова: еще в 60-х годах XIX века первый русский железный военный корабль — броненосную канонерскую лодку «Опыт» попытались переделать по проекту инженера Эйлера в оригинальное ледокольное судно. «Опыту» придали носовой таран, установили на борту несколько кранов для сбрасывания 20−40-пудовых гирь, а в подводной части устроили «выстрелы» — шесты с укрепленной на них взрывчаткой. Однако испытаний «Опыт» не выдержал и был снова переоборудован в канонерскую лодку, названную «Миной».

Позднее предпринимались попытки резать лед фрезами или растапливать, но и они себя не оправдали (хотя на атомных ледоколах «Арктика» и «Сибирь» используются вспомогательные устройства нагрева носовой части корпуса). И тогда было решено пытаться изменить не просто способ ломки льда, но сам ледокол, сделав его не «колуном», а «лезвием». Для этого планировалось превратить корабль в «катамаран», два корпуса которого располагались бы друг над другом: все грузы поместить в нижнюю, подводную часть, а силовые установки — в надводную, и обе части соединить узкими «ножами», внутри которых разместятся идущие из корпуса в корпус погрузочно-разгрузочные трубы. Появится ли такой ледокол-транспортник, неизвестно, но то, что российский ледокольный флот должен развиваться и впредь, сомнению не подлежит: просторы Заполярья всегда будут манить своими богатствами.