О.БУЛАНОВА
По подсчетам ученых, приблизительно пятая часть всей поверхности нашей планеты покрыта льдом. А его количество почти в 35 раз превышает объемы воды во всех озерах и реках. Для движения по бескрайним замерзшим пространствам необходимы специальные суда — ледоколы.
Разрушения льда может происходить двумя путями — резаньем и раздавливанием. Из-за этого машины делят на ледоколы и ледорезы. Лед разрушается под действием силы тяжести машины. Ледоход «въезжает» на льдину и раскалывает ее носовой острой частью. Если льдина не поддается раскалыванию с первого раза, судно отъезжает назад и с увеличенной скоростью наезжает на нее заново.
Таким образом, в отличие от обычных кораблей, в ледоходах не только используется укрепленный корпус, но и специальная система управления, позволяющая быстро переключать режимы и скорости. Небольшие речные ледоходы оборудованы дополнительно вибрирующими устройствами. Первые суда для движения во льдах были построены почти 200 лет назад в Северной Америке. Они были паровыми и имели много недостатков, снижающих их эффективность, предназначались для проводки судов в замерзающих устьях рек.
В 1834 г. в США было построено колесное паровое судно Assistance, предназначенное для проводки судов в зимнее время в порт города Балтимор. Assistance мог преодолевать лед толщиной 0,3 м. Для разрушения ледового покрова форма корпуса была сделана ложкообразной и укреплены движительные колеса. В 1837 г. было построено однотипное деревянное судно для Филадельфии.
В 1864 г. русский судовладелец Михаил Бритнев модернизировал винтовой пароход «Пайлот» для продления почтово-пассажирского сообщения в осенне-зимний период между Ораниенбаумом и Кронштадтом. Для улучшения ходкости судна во льдах его носовая часть была срезана под углом 20 градусов. Его длина составляла 26 м, осадка — 2,5 м, мощность — 44,2 кВт.
Модернизация судна позволила продлить осенне- зимнюю навигацию на несколько недель. «Пайлот» успешно эксплуатировался до 1890 г. С учетом его успешной эксплуатации на заводе М.Бритнева были построены еще два ледокольных судна — «Бой» (1875 г.) и «Буй» (1889 г.). Для работы в Финском заливе Ораниенбаумская пароходная компания построила по типу «Пайлота» ледоколы «Луна» и «Заря» с увеличенной мощностью паровой пропульсивной установки (250 л.с.). Замерзание устья Эльбы и акватории порта Гамбурга серьезно ограничивало судоходство и приносило большие убытки.
В 1871 г. был построен ледокол «Эйсбрехер», названный впоследствии гамбургским. Отличительной чертой гамбургского типа ледокола является ложкообразная форма носовой части с малым углом наклона форштевня и большими углами развала шпангоутов. Ледокол «Эйсбрехер I» водоизмещением 570 т был оснащен паровой машиной мощностью 600 л.с. Корпус, выполненный из стали, был разделен водонепроницаемыми переборками на 6 отсеков. По ватерлинии был установлен ледовый пояс. Расстояние между шпангоутами было уменьшено, вдоль ледового пояса установлен стрингер (продольный элемент конструкции корпуса судна).
С целью улучшения работы ледокола в торосах для увеличения массы была предусмотрена балластная цистерна. Первый гамбургский ледокол прослужил до 1956 г. Удачная эксплуатация гамбургских ледоколов послужила дальнейшим толчком к строительству портовых ледоколов. В 1871-1892 гг. в Европе было построено около 40 ледоколов, в основном гамбургского типа. С наработкой опыта эксплуатации происходят рост мощности и размерения ледоколов.
В 1890 г. в России вступили в строй портовые ледоколы «Ледокол I» и «Муртайя», предназначенные для портов Николаев, Гангут, Гельсинфорс и Або. Формы обводов «Муртайя» были ложкообразные с малым углом наклона форштевня и большим развалом шпангоутов (обводы гамбургского типа). Однако они резко снижали ледовую ходкость при движении ледокола в ледовом канале с битым льдом, а также при большой толщине снежного покрова. В битом льду нос с широкими ложкообразными обводами буксировал перед собой лед, что значительно затрудняло движение судна.
Другим существенным недостатком была неудовлетворительная мореходность. В конце Х1Х в. большой вклад в развитие ледоколостроения внес финский инженер Р.И. Рунеборг, который предупреждал о недостатках ложкообразной носовой части и предлагал более заостренные обводы для ледокола «Муртайя». В дальнейшем он усовершенствовал ледокольные обводы. Первый ледокол, построенный с учетом рекомендаций Рунеборга, был «Слейпнер» (Дания, 1895-1896). «Слейпнер» стал прототипом ледокола «Надежный», заказанный Россией для Владивостока. Носовые обводы у этих ледоколов были не ложкообразными, а заостренными. В носу и корме размещались по две балластные цистерны для освобождения судна от заклинки во льдах.
В Америке в конце XIX в. широкое распространение получили ледокольные паромы, оборудованные как носовыми, так и кормовыми гребными винтами. Носовой винт впервые был установлен на ледокольном пароме St.Ignace в 1887 г. Ледокольные паромы с носовыми гребными винтами осуществляли ледокольные переправы на Великих Озерах. Установка носового гребного винта значительно повышала эффективность эксплуатации во льдах за счет улучшения маневренности и снижения ледового сопротивления особенно в битых льдах. Носовые гребные винты нашли широкое применение и на т.н. «балтийских ледоколах», предназначенных для портов России.
Логическим продолжением американкой серии ледоколов на Балтике стал финский ледокол Jaakahu (1926 г., Голландия), который был оборудован двумя кормовыми и одним носовым гребными винтами. Такой тип назван балтийским ледоколом. В 1945 г. Jaakahu был передан Советскому Союзу и переименован в ледокол «Сибиряков».
В 1953 г. он был модернизирован. Из эксплуатации этот ледокол был выведен в 1972 г. В 1899 г. был введен в эксплуатацию первый арктический ледокол «Ермак», построенный в Англии по заказу России. Ледокол предназначался для эксплуатации в тяжелых арктических льдах толщиной до 2 м в Карском море с заходом в устья сибирских рек Обь и Енисей. Ширина ледокола должна была обеспечивать канал для прохода транспортных и военно-морских судов, включая строящиеся броненосцы. Ледокол «Ермак» по размерам и мощности значительно превосходил все существующие на тот момент ледоколы.
В мае 1899 г. были проведены первые натурные испытания ледокола в арктических условиях Гренландского моря около острова Шпицберген. Во время испытаний в тяжелых торосистых льдах были повреждены корпус (повреждения обшивки, заклепок) и носовой гребной винт, после чего ледокол был вынужден вернуться в Ньюкасл на ремонт. Носовой винт был демонтирован. Во время вторых ледовых испытаний в тяжелых льдах был пробит борт судна при навале скулой на кромку льда со скоростью 5 узл. После вторых испытаний было решено усилить носовую часть и снять носовой гребной винт.
В 1901 г. модернизированный таким образом ледокол совершил третье арктическое плавание к западному побережью Новой земли и к Земле Франца Иосифа. Эти испытания прошли успешно. В зимние навигации 1920-1930 гг. ледокол обеспечивал морские перевозки на Балтике, в Арктике, в Белом море. Ледокол «Ермак» был первым арктическим ледоколом, ставшим прототипом для всех последующих арктических ледоколов. Прослужил «Ермак» 66 лет! К концу первого десятилетия XX в. одного мощного ледокола для обеспечения проводки как транспортных, так и военных судов в Балтийском и Белом морях для России оказалось недостаточно.
В 1916 г. было принято решение о строительстве ледокола типа «Ермак» мощностью 10000 л.с. с тремя кормовыми гребными винтами. Уже к концу 1916 г. новый ледокол «Святогор» был принят в состав русского военно-морского флота. В 1918 г. «Святогор» был затоплен, а в 1921 г. поднят английскими войсками и выкуплен Советской Россией. В 1927 г. он был переименован в «Красин». С этого момента история ледокола неразрывно связана с освоением Арктики.
В 1936 г. «Красин» обеспечил проход боевых кораблей трассой Северного морского пути (СМП). Во время Второй мировой войны поддерживал проход судов в порт Архангельск. В 1992 г. «Красин» был поставлен на прикол и сохранен как памятник истории государственного значения. Совершенство конструкции ледоколов «Ермак» и «Красин» на несколько десятилетий определило генеральную линию развития арктического ледоколостроения и тип арктического ледокола, названного русским.
Перед Второй мировой войной в период 1935-1941 гг. для обеспечения навигации по Северному морскому пути в СССР была построена серия арктических ледоколов типа «И. Сталин» (переименован в «Сибирь») из 4 единиц, которые стали развитием ледоколов русского типа «Ермак» и «Красин». Они успешно эксплуатировались на трассе СМП и были выведены из эксплуатации в 60-х годах.
В 1953 г. на верфи «Вяртсиля» в Финляндии был построен ледокол «Войма», который стал продолжением развития ледоколов американского типа на Балтике. Впервые на ледоколе были установлены два кормовых и два носовых гребных винта. Судно предназначалось для работы в портах и заливах Балтийского моря и имело характерные острые носовые обводы с углом наклона форштевня 23-25 градусов. «Войма» стал первым ледоколом финского типа на Балтике и прототипом для последующих судов такого класса. Практически одновременно с ледоколом «Войма» на верфи «Вяртсиля» выполнялся заказ РСФСР на три ледокола типа «Капитан Белоусов». Эти ледоколы хорошо зарекомендовали себя при обслуживании архангельского, ленинградского и рижского портов в набитом и торосистом льду толщиной до 0,8 м.
В 1955 г. указанные ледоколы были переданы для обеспечения судоходства на трассе СМП. Прочность носовых гребных винтов для эксплуатации в арктических водах оказалась недостаточной, что приводило к их поломкам. В 70-80-х гг. ледоколы этого типа были переведены для работы в моря с более легкими ледовыми условиями. После постройки ледокола «Войма» и серии ледоколов типа «Капитан Белоусов» Финляндия становится признанным законодателем мод в области ледоколостроения.
В 1958 г. были построены ледокол «Карху» и однотипные с ним новые ледоколы «Муртайя» и «Сампо», отличавшиеся от «Воймы» меньшей мощностью и размерениями. Развитие зимних навигаций Канадой, США, активное освоение СМП Советским Союзом привели к необходимости постройки ледоколов, способных выполнять операции в арктической зоне. В 50-х гг. в Канаде было построено несколько арктических ледоколов. В конце 50-х вводятся в эксплуатацию ледоколы Montcalm и John A. Macdonald.
Кроме проводок судов, они перевозили грузы, пассажиров, выполняли спасательные операции, использовались для научных наблюдений. Далее наступает эра атомных арктических ледоколов. В 1959 г. в СССР вступил в строй первый атомный турбоэлектрический ледокол «Ленин», оснащенный тремя гребными винтами. Начиная с 1974 г., в СССР, а потом в России вводятся в эксплуатацию атомные ледоколы типа «Арктика»: «Сибирь», «Россия», «Советский Союз», «Ямал».
В 70-90-х гг. ледоколостроение интенсивно развивается и в других странах. Для обеспечения арктических навигаций и полярных станций в США в 1976-1977 гг. были построены два ледокола типа Polar Star и Polar Sea. Ледоколы типа Роlаг Stаг являются самыми мощными из неатомных. В наши дни ледоколы продолжают развиваться, и их сейчас строит даже Китай.