История мирового ледоколостроения Дата: 20/01/2015 Тема: Атомный флот

А .В.Андрюшин, д.т.н., К.С.Вераксо, инж., П.В.Зуев, инж., ЦНИИ МФ лаб. пропульсивных комплексов судов

История создания ледоколов насчитывает около 200 лет. Первые ледокольные судна, предназначенные для проводки судов в замерзающих устьях рек, появились в первой половине XIX в.В 1834 г.в США было построено колесное паровое судно “Assistance” (рис.1), предназначенное для проводки судов в зимнее время в порт города Балтимор.

Рис.1. Колесное паровое судно “Assistance”

“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 судно для Филадельфии. В 1864 г. русский судовладелец Михаил Бритнев модернизировал винтовой пароход “Пайлот” (“Pilot) 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°.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 реки 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 6отсеков. 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. 

Таблица 1. Характеристики первых «гамбургских» ледоколов

В 1892 г. был построен более крупный ледоколол “Эйсбрехер III” мощностью 1200 л.с. Удачная эксплуатация “гамбургских” ледоколов послужила дальнейшим толчком к строительству портовых ледоколов. В период 1871-1892 гг. в Европе было построено около 40 ледоколов, в основном “гамбургского типа”.

Портовые ледоколы конца XIX- начала XX в.

С наработкой опыта эксплуатации происходит рост мощности и размерений ледоколов. В 1890 г. в России вступили в строй портовые ледоколы “Ледокол I” и “Муртайя” (“Murtaia”), предназначенные для портов г. Николаев, Гангут, Гельсинфорс и Або. Формы обводов ледокола “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 Р.И.Рунеборга, был “Слейпнер” (“Sleipner”), построенный в Дании в 1895-1896 г. “Слейпнер” стал прототипом ледокола “Надежный” (рис.2), который был заказан Россией для порта г.Владивосток. Носовые обводы у этих ледоколов были заострены по сравнению с ложкообразными. В носу и корме размещались по две балластные цистерны для освобождения судна от заклинки во льдах.

Рис.2. Ледокол “Надежный” (1897, Дания). Теоретический чертеж

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. Опыт эксплуатации ледокола “Муртайя” в Финском заливе показал его недостаточную мощность и ледовую ходкость в тяжелые зимы в заснеженных и битых льдах, когда толщина льда превосходила 0.4 м. Поэтому был заказан более мощный ледокол “Сампо”, оборудованный как кормовым, так и носовым гребными винтами, для обеспечения зимней навигации в районе Выборга и Гельсинфорса (Балтийское море). Максимальная мощность пропульсивной установки составляла около 3000 л.с.Для улучшения ледовой ходкости в битых льдах, в старом набитом льдом канале,носовые обводы были сделаны более острыми, чем у ледоколов “гамбургского” типа,Углы наклона форштевня и ахтерштевня составляли 22° и 16°. Ледокол был оснащен кормовыми и носовыми дифферентными цистернами для раскачивания судна в торосах и выхода из них при заклинивании. Ледовая ходкость ледокола “Сампо” значительно превосходила возможности “Муртайи”. По результатам испытаний ледокол мог преодолевать сплошной лед толщиной 0.4 м при скорости около 8 узл. Опыт эксплуатации “Сампо” показал, что работа гребного винта значительно улучшает ледовую ходкость судна,особенно в торосах, которые размывались носовым гребным винтом.

Логическим продолжением “американкой” серии ледоколов на Балтике стал финский ледокол ”Jaakahu» (1926 г.,Голландия), который был оборудован двумя кормовыми и одним носовым гребнымм 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.