«международный полярный маршрут»: как новые российские ледоколы помогут в освоении северного морского пути

Разработка

Разработка ледокола велась в 2000-е годы на основе данных, полученных в ходе эксплуатации ледоколов типа «Арктика» и «Таймыр» и результатов математического и натурного моделирования поведения ледокола в различной ледовой обстановке. Целью разработки были:

  • создание универсального ледокола для использования как на глубокой воде, так и в руслах рек;
  • увеличение ледопроходимости с 2,25 м («Арктика») до 2,8 м (ЛК-60Я);
  • повышение надежности и безопасности эксплуатации, в том числе ЯЭУ;
  • уменьшение общих эксплуатационных расходов
  • назначенный срок службы — 40 лет.

Проектированием и изготовлением ледокола занимаются:

  • ЦКБ «Айсберг» — проектант ледокола.
  • Балтийский завод — строительство ледокола.
  • ОКБМ им. И. И. Африкантова — разработка ядерной энергетической установки в составе двух реакторов РИТМ-200. ЗиО-Подольск — изготовитель реакторов.
  • Кировский завод — разработка, изготовление и испытания паротурбинных установок ПТУ-72.
  • Уральский турбинный завод — изготовление паровых турбин ТНД-17.
  • ЦНИИ судовой электротехники и технологии и «Русэлпром» — система электродвижения, включающая три асинхронных гребных электродвигателя для привода гребных винтов, два главных генератора с приводом от паровой турбины с комплектом системы управления возбуждением, а также электропривод для противообледенительного устройства, двигатели для компрессора и для привода различных насосов.
  • АО «Армалит» — судовая трубопроводная арматура.

Конструкция ледоколов

Классическая форма корпуса арктического ледокола (Ледокол «Красин», вид с форштевня)

Корпус судна обычно делается бочкообразным, со специальным ледовым усилением в районе ватерлинии (ледовый пояс), «ледокольной» формой носовой и М-образной формой кормовой оконечности, а энергетическая установка — дизельная или атомная паротурбинная с электрической передачей.

Такая конструкция корпуса обеспечивает его повышенную прочность, способность противостоять воздействию льда: устойчивость к истиранию в районе ватерлинии а также возможным сжатиям в ледовых полях. Форма носа позволяет с ходу выползать на кромку льда, разламывая его своим весом. М-образная в плане форма кормы используется для обеспечения возможности буксировать другое судно «на усах», когда нос буксируемого судна размещается в углублении кормовой оконечности (и при этом буксируемое судно может «подталкивать» ледокол). Вместе с тем, классическая бочкообразная конструкция корпуса, хорошо работающая во льдах, придаёт ледоколу не самые лучшие мореходные качества: на волне в свободной воде его может довольно сильно и резко качать.

Применяемая на ледоколах дизель-электрическая (или атомная турбо-электрическая) установка сама по себе обеспечивает судну высокую манёвренность (на более старых ледоколах ставили паровые машины с непосредственной передачей) и возможность варьировать мощность. Современные отечественные ледоколы, включая и атомные, строятся с тремя гребными винтами. Это также направлено на повышение манёвренности и живучести пропульсивной установки судна. Кроме того, силовая установка должна обеспечивать судну повышенную автономность, потому что при работе во льдах дозаправка практически невозможна (ледоколы с паровыми машинами не могли пройти без дозаправки всю трассу Северного Морского пути).

Ледоколы в России сегодня

Прогулочный дизельный ледокол на реке Москва

Ледокольный флот России включает мощные атомные ледоколы, а также дизельные ледоколы.

По данным на 2011 год, всего в России эксплуатировалось 5 атомных и 39 дизель-электрических ледоколов; один атомный ледокол «Советский Союз» находился в ремонте.

Из-за старения ледокольного флота и задержек построения новых ледоколов примерно к 2015 году в России могла возникнуть так называемая «ледовая пауза». 31 января 2007 года в России был достроен ледокол «50 лет Победы».

1 октября премьер-министр России Михаил Фрадков подписал распоряжение о передаче ледокола «50 лет Победы» в доверительное управление ОАО «Мурманское морское пароходство» до 27 августа 2008 года. После указанной даты ледокол перешёл в управление ФГУП «Росатомфлот».

Всего, по сообщениям Министерства транспорта, Россия нуждается в 6 атомных ледоколах. При этом срок строительства одного ледокола составляет около 8 лет.

Атомный ледокольный флот позволяет доставлять по Северному морскому пути ежегодно 5 млн тонн груза; реальный грузопоток составляет 1,2 млн тонн. Основная часть грузопотока приходится на Норильский промышленный район. В период с 2006 по 2009 год «Норильский никель» сформировал собственный арктический флот из нескольких крупных транспортных судов усиленного ледового класса, способных идти во льдах толщиной 1,5 метра, и практически перестал нуждаться в услугах ледоколов.

Действующие дизельные ледоколы мощностью 10 МВт и выше

Основная статья: Ледоколы России

Название Год ввода в строй, страна/завод Предполагаемый год выработки продлённого ресурса Мощность Доп. сведения
«Тор» 1964,

Финляндия

н/д 10 МВт Принадлежит ООО «Вспомогательный флот». Работает на Балтике (на начало 2007 г.). В начале 2014 года числился в резерве.
«Дудинка» 1970,

Финляндия

н/д 10 МВт Принадлежит МТФ ОАО «ГМК «Норильский Никель». Работает на Енисее (на 2006 г.)
«Ермак» 1974,

Финляндия

2015 26,5 МВт На балансе ФГУП «Росморпорт». Работает на Балтике.
«Адмирал Макаров» 1975,

Финляндия

2015 26,5 МВт Принадлежит компании «Феско» (ДВМП).
«Красин» 1976,

Финляндия

2017 26,5 МВт Принадлежит компании «Феско» (ДВМП).
«Капитан Сорокин» 1977,

Финляндия

2017 16,2 МВт На балансе ФГУП «Росморпорт». Работает на Балтике.
«Капитан Николаев» 1978,

Финляндия

2017 16,2 МВт Принадлежит ФГУП «Росморпорт».
«Талаги» 1979,

Канада

н/д 12 МВт Куплен компанией «Роснефть» в 2003 г. для проводки танкеров. Бывший «Canmar Kigoriak».
«Капитан Драницын» 1980,

Финляндия

2019 16,2 МВт Принадлежит ФГУП «Росморпорт». Сертифицирован как пассажирское судно (для круизов).
«Капитан Хлебников» 1981,

Финляндия

2017 16,2 МВт Принадлежит компании «Феско» (ДВМП).
«Магадан» 1982,

Финляндия

2017 7 МВт Принадлежит компании «Феско» (ДВМП). Используется в рамках сахалинских нефтяных проектов и как портовый ледокол.
«Владимир Игнатюк» 1983,

Канада

н/д Ок. 17 МВт Ледокол-буксир. Куплен ММП в 2003 г. Бывший «Arctic Kalvik».
«ФЕСКО Сахалин» 2005,

Финляндия

н/д 17,4 МВт Принадлежит компании «Феско» (ДВМП). Предназначен для обслуживания буровых платформ.
Pacific Endeavour 2006, корпус —

Румыния, начинка — Норвегия

н/д 17,3 МВт Принадлежит «Приморскому морскому пароходству» и Swire Pacific. Предназначен для обслуживания буровых платформ в рамках проекта «Сахалин-2».
Pacific Endurance 2006, корпус —

Румыния, начинка — Норвегия

н/д 17,3 МВт Принадлежит «Приморскому морскому пароходству» и Swire Pacific. Предназначен для обслуживания буровых платформ в рамках проекта «Сахалин-2».
Pacific Enterprise 2006, корпус —

Румыния, начинка — Норвегия

н/д 17,3 МВт Принадлежит «Приморскому морскому пароходству» и гонконгской Swire Pacific. Предназначен для обслуживания буровых платформ в рамках проекта «Сахалин-2».
«Владислав Стрижов» 2006, корпус —

Украина, начинка — Норвегия

н/д 20 МВт Принадлежит компании «Севморнефтегаз». Предназначен для обслуживания буровых платформ в рамках освоения Приразломного месторождения.
«Юрий Топчев» 2006, корпус —

Украина, начинка — Норвегия

н/д 20 МВт Принадлежит компании «Севморнефтегаз». Предназначен для обслуживания буровых платформ в рамках освоения Приразломного месторождения.
«Москва» 2008,

Балтийский завод

н/д 16 МВт Передан ФГУП «Росморпорт» для работы на Балтике.
«Санкт-Петербург» 2009,

Балтийский завод

н/д 16 МВт Передан ФГУП «Росморпорт» для работы на Балтике.
«Владивосток»

2015,

н/д 17,4 МВт Передан ФГУП «Росморпорт».
«Мурманск»

2015,

н/д 17,4 МВт Передан ФГУП «Росморпорт».
«Обь» 2019, Выборгский судостроительный завод н/д 14,6 MBт Передан ФГУП «Атомфлот»

Службы ледокола

Радиослужба

UKTY — позывные ледокола с 1974 года.

Для поддержания связи ледокол оснащен

  • УКВ радиотелефонной станцией;
  • радиостанцией спасательных средств;
  • станцией морской спутниковой связи;
  • УКВ радиотелефонной станцией с цифровым избирательным вызовом;
  • радиостанцией промежуточных и коротких волн с цифровым избирательным вызовом;
  • судовой земной станцией системы ГМССБ;
  • спутниковым аварийным радиобуем системы ГМССБ;
  • приёмником службы НАВТЕКС;
  • приёмником расширенного группового вызова;
  • приёмником цифрового избирательного вызова;
  • приёмником КВ буквопечатающей аппаратуры;
  • УКВ аппаратурой двусторонней радиотелефонной связи.

Радиопозывным ледокола был UKTY. Позже был присвоен новый позывной — UCKH, который сохранился и по настоящее время.

Медицинская служба

На ледоколе имеется медицинский блок, который включает в себя, помимо всего прочего, стоматологическую установку и операционную.

Характеристики ледоколов

Всю энергию корабль будет получать от атомной паропроизводящей установки. Движителем судна служат три четырёхлопастных гребных винта фиксированного шага.

Атомный ледокол ЛК-60Я (проект 22220) «Арктика» получит уникальную систему электрического движения (СЭД), которая генерирует, накапливает и максимально эффективно расходует электроэнергию при движении судна во льдах. Изделие, разработанное филиалом Крыловского государственного научного центра (КГНЦ) «ЦНИИ СЭТ» (Санкт-Петербург), позволит ледоколу преодолевать ледяные поля максимальной толщиной до 3 метров без потери мощности и хода.

Ещё одной особенностью ледокола является его универсальность — возможность использования как на глубокой воде, так и в руслах рек, тем самым замещая собой сразу два ледокола: классов «Арктика» и «Таймыр» соответственно. Данное свойство определяется двухосадочной конструкцией судна, включающей в себя балластные цистерны. Для работы в качестве тяжёлого ледокола в цистерны набирают воду и судно увеличивает свою осадку на два метра. Для работы в устье реки балластную воду сливают, судно подвсплывает и работает как мелкосидящий ледокол.

Рассчитан на преодоление ровного льда предельной толщиной 2,8 метра со скоростью 1,5 — 2 узла.

Службы ледокола

Радиослужба

UKTY — позывные ледокола с 1974 года.

Для поддержания связи ледокол оснащен

  • УКВ радиотелефонной станцией;
  • радиостанцией спасательных средств;
  • станцией морской спутниковой связи;
  • УКВ радиотелефонной станцией с цифровым избирательным вызовом;
  • радиостанцией промежуточных и коротких волн с цифровым избирательным вызовом;
  • судовой земной станцией системы ГМССБ;
  • спутниковым аварийным радиобуем системы ГМССБ;
  • приёмником службы НАВТЕКС;
  • приёмником расширенного группового вызова;
  • приёмником цифрового избирательного вызова;
  • приёмником КВ буквопечатающей аппаратуры;
  • УКВ аппаратурой двусторонней радиотелефонной связи.

Радиопозывным ледокола был UKTY. Позже был присвоен новый позывной — UCKH, который сохранился и по настоящее время.

Медицинская служба

На ледоколе имеется медицинский блок, который включает в себя, помимо всего прочего, стоматологическую установку и операционную.

Задел на будущее

Выбранный в качестве даты реализации плана 2029 год не случаен, отмечают эксперты, ведь именно тогда должны быть списаны два имеющихся у США ледокола — средний ледокол Healy и тяжёлый Polar Star. Оба судна находятся в ведении Береговой охраны США. Для сравнения: в российском ледокольном флоте около 40 судов. У Финляндии — семь, у Канады и Швеции по шесть ледоколов.

Заменой стареющих судов американская Береговая охрана, являющаяся самостоятельным и отдельным от ВМС видом вооружённых сил, озаботилась ещё за год до нынешнего меморандума Дональда Трампа. В апреле 2019 года был подписан контракт с судостроительным предприятием VT Halter Marine на сумму $746 млн на проектирование и строительство нового тяжёлого ледокола.

  • Reuters

Кроме того, в бюджетном плане на 2021 фискальный год, направленном в конгресс США в феврале, были озвучены планы заложить ещё один тяжёлый ледокол на замену Polar Star. На данный момент, указывается в плане, Polar Star поддерживается в рабочем состоянии за счёт запчастей со снятого с дежурства однотипного судна Polar Sea.

Оборонные американские издания, такие как портал Defense News, отмечают, что США могут обратиться за новыми ледоколами к Канаде или странам Северной Европы. Например, финские кораблестроители утверждают, что произвели около 60% всех ледоколов в мире и годами мечтали попасть на американский рынок, отмечает издание.

Однако для лизинга таких судов за рубежом администрации Трампа потребуется обойти так называемый закон Джонса, принятый после Первый мировой войны для поддержания американской корабельной индустрии, отмечают профильные американские СМИ. Этот закон гласит, что прибрежная торговля (каботаж) в США может осуществляться только на кораблях, построенных в США и с экипажами из американских граждан. 

В беседе с RT доктор военных наук капитан 1-го ранга в отставке Константин Сивков отметил, что срок создания нового ледокольного флота, установленный Трампом в его меморандуме, нереалистичен.

Военный эксперт Виктор Литовкин в разговоре с RT также отметил, что у США нет опыта строительства ледокольных судов, поэтому на реализацию плана Трампа потребуется гораздо больше времени, чем это указано в меморандуме.

«Идею арендовать тоже не получится реализовать, потому что не у всех государств есть такие ледокольные корабли, суда ледокольного класса, которые могли бы ходить в Арктике… Сейчас главным преимуществом в Арктике обладает Россия — это ледокольный флот, представленный почти 40 судами, из которых четыре — атомные. Также в ближайшей перспективе он получит ещё как минимум три корабля», — отметил эксперт. 

Характеристики ледоколов

Наибольшая длина ледоколов — 147,9 метров, длина по конструктивной ватерлинии — 136 метров.
Ширина ледокола, соответственно 30 и 28 метров.
Ледоколы «Арктика» имеют четыре палубы и две платформы, судно имеют развитую пятиярусную надстройку.
Особенностью атомного ледокола для работы в высоких широтах является возможность перемещения между любыми помещениями судна без выхода на открытую палубу.

Для размещения экипажа на судне есть 155 кают, преобладающее большинство из них одноместные.
Для удобства экипажа устроены традиционная кают-компания, столовая, музыкальный и шахматный салоны, кинозал, плавательный бассейн, спортзал, библиотека, учебный класс, две финские бани, парикмахерская, фото-каюта и бытовая мастерская.

Важным моментом является медицинское обеспечение судна, для этого на ледоколе устроен специальный медицинский блок. Он включает в себя амбулаторию с физиотерапевтическим и стоматологическим отделениями, операционное отделение, рентгеновский кабинет, лаборатории, стерилизационную, изолятор и лазарет.

Корпус ледокола был выполнен из высокопрочной стали, в местах воздействия пиковых ледовых нагрузок устроен ледовый пояс, пущены дополнительные шпангоуты.

Всю энергию судно получает от атомной паропроизводящей установки, расположенной в средней части ледокола. Эта установка состоит из двух отдельных установок с ядерными реакторами водо-водяного типа ОК-900А (англ.)русск., которые находятся в специальном отсеке.
При работе установки нахождение персонала в отсеке не требуется, для этого созданы системы, которые обеспечивают полный технологический контроль за работой АППУ.

При разработке судна одним из ключевых вопросов было обеспечение безопасности всего личного состава судна. Для решения этих вопросов был разработан комплекс конструктивных решений и технических средств контроля. Эти инструменты постоянно модернизируются и приводятся в соответствие с современными нормами.
Разработчики ледокола сконцентрировались на важнейших вопросах, связанных с безопасностью:

  • раннее обнаружение микропротечек теплоносителя ядерной энергоустановки;
  • контроль рабочего состояния наиболее ответственных участков контура первичного теплоносителя;
  • состояние металла корпуса реактора.

Для этих целей были применены все наиболее современные способы: использованы ультразвуковые, гаммаграфические и оптические методы контроля, применялись проникающие краски, магнитные порошки и другие материалы для определения дефектов.

На момент создания ледоколов серии «Арктика» они являлись самыми мощными атомными ледоколами в мире.Паротурбинная установка состоит из двух отдельных турбогенераторов мощностью по 37 500 лошадиных сил каждый. Эта энергия преобразуется пятью электрогенераторами мощностью по 2000 кВт каждый. Резервным источником электроэнергии является дизель-генератор мощностью 1000 кВт и два аварийных дизельных генератора мощностью по 200 кВт.

Основная часть этой энергии расходуется на перемещение судна.
Движителем судна являются три четырёхлопастных гребных винта фиксированного шага.

Подготовка похода

Основная статья: атомный ледокол Арктика

Атомный ледокол «Арктика» является головным кораблём серии проекта 10520.
Проект стал вторым проектом атомного ледокола: первым стал советский атомоход «Ленин».
Проект создавался для освоения арктических морей, эксплуатантом атомного ледокольного флота стало Мурманское морское пароходство.

Ледокол был заложен 3 июля 1971 года на Балтийском заводе в Ленинграде. Спуск на воду произведен 26 декабря 1972 года.
Окончание ходовых испытаний — 17 декабря 1974 года.
Приём в эксплуатацию и подъём государственного флага на ледоколе — 25 апреля 1975 года.

Первым капитаном атомохода в 1971 году был назначен опытный ледовый капитан Ю. С. Кучиев, капитан ледокола Ленин.
В 1974—1977 годах ледокол выполнил ряд рейсов по маршруту Северного морского пути и был готов к сложному походу.

Решение о походе на полюс было принято 13 июля 1977 года, когда министр морского флота СССР Т. Б. Гуженко подписал план организационно-технических мероприятий по подготовке рейса.
Его подготовка проходила в Мурманском морском пароходстве, она была поручена начальнику пароходства В. И. Игнатюку и начальнику администрации Северного морского пути К. Н. Чубакову.
Министр морского флота СССР Т. Б. Гуженко стал руководителем рейса, К. Н. Чубаков — его заместителем.

Разработка маршрута этого похода для исследователей полярных льдов была новой задачей.
По мнению капитана судна Юрия Кучиева плавание в таких льдах — это очень рискованное мероприятие.
Наиболее критичными могут стать поломка конуса гребного вала, это может повлечь за собой потерю винта.
Результатом такой поломки будет снижение мощности ледокола на одну треть.
Поэтому прокладка маршрута велась с использованием данных многолетних наблюдений за поведением ледовых полей.
Эти данные летом 1977 года подготовил сотрудник ААНИИ И. П. Романов, который занимался изучением льдов с 1950-х годов.

Экипаж судна (примерно 150 моряков) для экспедиции был усилен научными и техническими специалистами, в этом рейсе на борту судна было 207 человек.
В экспедиции принимали участие сотрудники институтов и предприятий:

  • ЦНИИ имени А. Н. Крылова, задачей группы стало исследование работы гребных винтов в условиях предельных нагрузок.
  • Института атомной энергии имени И. В. Курчатова, которые контролировали работу всей энергетической установки судна.
  • Рижского института гражданской авиации, которые к рейсу разработали специальный прибор, дистанционно определявший толщину ледового покрова.
  • 10 сотрудников ААНИИ, руководил которыми известный полярник И. П. Романов. Этот коллектив выполнял комплексную программу:
    • Научно-оперативное обеспечение похода, составление метеорологических и ледовых прогнозов;
    • Изучение проходимости ледокола в различных ледовых условиях;
    • Исследование механизма взаимодействия корпуса ледокола со льдом.

Для обеспечения похода на берегу были созданы два специальных подразделения:

  • группа штаба морских операций при Диксонском управлении гидрометслужбы;
  • группа штаба морских операций в ААНИИ (Ленинград).

Взаимодействие этих трёх подразделений позволяло всё время похода иметь на ледоколе разностороннюю информацию о существующей и ожидаемой ледовой обстановке, метеорологических условиях по курсу ледокола, создавались суточные прогнозы погоды.
Подгруппа ААНИИ вылетала на бортовом вертолете МИ-2 в ледовую разведку, подбирая оптимальный путь на сложных участках.
Другая подгруппа исследовала поведение корпуса ледокола при его активном взаимодействии со льдом в различных рабочих режимах.
Эти специалисты работали в трюмных помещениях судна.

Из-за сложности задачи, поставленной организаторами экспедиции, был предпринят ряд мер безопасности:

  • На борт судна был принят аварийный запас продовольствия, рассчитанный на восемь месяцев.
  • Судно было укомплектовано материалами для строительства ледового аэродрома.

По мнению эксплуатационщиков, ажурные винты диаметром 5,7 метра не выглядели вызывающими доверия.
Несмотря на это, винты судна отработали нормально.

Мемориал в честь покорения ледоколом «Арктика» Северного полюса в 1977 году в областном краеведческом музее Мурманска

Примечания

  1. . www.armalit1.ru. Дата обращения 29 января 2018.
  2. .
  3. ↑ . www.rosatom.ru. Дата обращения 23 августа 2019.
  4. . РИА Новости (20191004T0402+0300Z). Дата обращения 4 октября 2019.
  5. . РИА Новости (20191004T0402+0300Z). Дата обращения 12 декабря 2019.
  6. . РИА Новости (20190525T1516+0300Z). Дата обращения 26 мая 2019.
  7. . РИА Новости (20190722T0958+0300Z). Дата обращения 27 июля 2019.
  8. Ведомости. . www.vedomosti.ru (7 августа 2019). Дата обращения 23 августа 2019.
  9. ↑ . РИА Новости (20190311T1230+0300Z). Дата обращения 11 марта 2019.
  10. . vg-news.ru. Дата обращения 27 мая 2019.
  11. . Офсайт ОСК.
  12. (6 августа 2019).
  13. . ТАСС. Дата обращения 26 мая 2019.

Итоги экспедиции

В результате экспедиции была практически доказана возможность осуществления круглогодичной навигации по кратчайшим маршрутам Северного Ледовитого океана, а также возможность транзитного прохождения Северного морского пути.

Научные исследования

Представители ААНИИ во время экспедиции собрали уникальные данные о поведении корпуса ледокола при взаимодействии со льдом в разных рабочих режимах.
Эти данные были обработаны вскоре после возвращения специалистов в Ленинград.
В результате анализа полученных материалов был достигнут прогресс в ряде областей исследования: основными результатами стали новые методики прочностных расчётов корпусов ледоколов и транспортных судов.
Кроме этого были получены важные данные по поведению винтов ледокола при преодолении и рубке пакового льда.

Впервые были опробованы приборы для определения толщины ледяного покрова.
Эти приборы показали свою действенность и в течение нескольких лет были доработаны и широко внедрены.
Кроме этого, была практически опробована система спутниковой навигации в условиях высоких широт.
Эта система была ещё практически несовершенна, для определения местоположения судну было необходимо останавливаться на несколько часов.

По результатам рейса был выполнен доклад об итогах гидрометеорологического обеспечения, который был представлен на заседании коллегии в Главном управлении Гидрометеослужбы СССР.
Этот доклад представляли директор Института Арктики и Антарктики А. Ф. Трешников и руководитель группы ААНИИ в экспедиции И. П. Романов.

Кроме этого были предложены новые способы проводки караванов.

Награждение участников похода

Все участники похода были награждены орденами и медалями, звания Герой Социалистического Труда были удостоены:

  • капитан ледокола Юрий Кучиев,
  • главный механик Олег Пашнин,
  • старший мастер атомной паропроизводящей установки Фидус Асхадуллин
  • руководитель экспедиции Министр морского флота Тимофей Гуженко.

Ледокол «Арктика» был награждён Орденом Октябрьской Революции, начальник Мурманского морского пароходства Владимир Игнатюк, отвечавший за подготовку экспедиции, был награждён орденом «Знак Почёта».

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector