Ледоколы с нетрадиционными обводами
Большое внимание в 1970-1980-е гг. уделялось повышению ледовой ходкости ледоколов за счет новых обводов корпуса судна, снижающих сопротивления льда движению судна. В Канаде были построены специализированные ледоколы “Canmar Kigoriak” (рис.5.), “Robert Lemeur», предназначенные для обеспечения буровых платформ на арктическом шельфе. Отличительной особенностью этих ледоколов является ложкообразная вытянутая носовая часть с малым углом наклона форштевня и с большими углами “развала” шпангоутов. Носовая часть в районе дна судна переходит в ледоразводящий клин. Носовая часть шире, чем цилиндрическая вставка. Поэтому канал во льдах шире корпуса, что снижает взаимодействие бортов со льдом и сопротивление льда движению судна.
Рис.5. Ледокол Canmar Kigoriak: 1 – ложкообразный нос;2 –ледоразводящий клин; 3 – “rimer”;4 – подруливающее устройство
В СССР фирмой “Masa-Yards” были изменены носовые части ледоколов “Мудьюг”, “Капитан Сорокин” и“Капитана Николаев”. Были применены нетрадиционные носовые обводы для улучшения ледовой ходкости. Модернизированные ледоколы имеют широкую носовую часть с малым углом наклона форштевня и с бортовыми “римерами” для прорезания ледового покрова и отвода кусков льда с днища под кромку неразрушенного льда. Носовая часть ледокола “Капитан Сорокин” оборудована дополнительными римерами,установленными около диаметральной плоскости. Ледоколы оснащены системами пневмо- и гидрообмыва.
Корпус шведского ледокола “Oden” имеет коробчатую форму с уширенной носовой частью и малым углом наклона форштевня. Носовая часть на днище переходит в клин для очистки дна от обломков льда. Ледокол оборудован дизель-редукторной пропульсивной установкой с двумя ВРШ в насадках и мощной системой гидрообмыва. На заднем ходу винты защищаются двумя мощными рулями, которые разворачиваются внутрь, образую ледоразводящий клин. Рассмотренные конструктивные решения значительно повышают ледовую ходкость судна в ровных льдах. Однако широкие ложкообразные носовые обводы значительно ухудшают мореходные качества судна (снижение скорости на чистой воде, слеминг на волнении), а также ходкость судна в битом и тертом льду и в заснеженных льдах. В битом льду широкий нос толкает лед перед собой, образуя ледовое нагромождение, которое тормозит судно.
Тенденции развития современного ледоколостроения
- Совершенствование обводов корпуса, пропульсивных комплексов, установка винто-рулевых колонок и разработка новых технических решений, направленных на улучшение операционных характеристик ледоколов.
- Создание многоцелевых ледоколов, способных обеспечивать буровые платформы и выполнять традиционную проводку судов.
- Увеличение мощности и размерений арктических ледоколов, обеспечивающих расширение сроков навигации в Арктике, повышение надежности и скорости проводок судов на трассе СМП.
Многие из современных ледоколов проектируется как многоцелевые (табл.5). Финские ледоколы “Fenica»” и “Nordica” были одним из первых многоцелевых ледоколов, обеспечивающих проводки судов в зимнее время и операции на шельфе в летний период, Ледокол имеет специальную грузовую палубу. Для ее увеличения рубка сдвинута в нос. Палуба может быть использована для установки специального оборудования. Вертолетная площадка размещена в носу. Ледокол оборудован двумя винто-рулевыми колонками мощностью 7.5 МВт и тремя подруливающими устройствами. Корпус ледокола оборудован характерными бортовыми“римерами” для расширения канала в ледовом поле и сброса льда с бортов и днища судна.
Таблица 5. Современные многоцелевые ледоколы первого десятилетия XXI века
По заказу российских компаний “Лукойл”, “Fesko” «Севморнефтегаз» построены многоцелевые арктические ледоколы“Варандей”, “Юрий Топчев” (две единицы) и “ Fesko Sarhalin”, предназначенные для обслуживания терминала “Варандей” и буровой платформы “Приразломное” в Печорском море, а также буровых платформ на шельфе острова Сахалин. Компанией “Росморпорт” построены два балтийских ледокола типа“Санкт-Петербург” для обеспечения зимних навигаций в Балтийском море. Эти ледоколы также могут быть использованы для обеспечения буровых платформ на арктическом шельфе в летне-осенний период. Все ледоколы оборудованы ВРК производства компаний АВВ и «Steerproop».
Проект нетрадиционного асимметричного ледокола предложен “Aker Arctic”. Ледокол имеет несимметричные обводы корпуса и оборудован тремя Azimuth thrusters для обеспечения хода лагом и прокладки широкого канала для проводки крупнотоннажных танкеров.
Рис.6.Асимметричный ледокол, проект “Aker Arctic”
Увеличение сроков навигации в Арктике, повышение надежности и скорости проводок судов на трассе СМП обусловливают обновление арктического флота, увеличение мощности и размерений арктических ледоколов (табл.7 слайд 30).Программа строительства ледокольного флота России предусматривает строительство четырех дизельных ледоколов мощностью 16-25 МВт и трех атомных ледоколов мощностью 60 МВт. Новый арктический ледокол пр. 22600 мощностью 25 МВт был заложен на Балтийском заводе в 2012 г. Ледокол имеет комбинированную трехвальную пропульсивную установку с традиционным центральным гребным винтом и двумя бортовыми ВРК типа «Azipod». Разработаны проекты универсальных атомных ледоколов мощностью 60 МВт. Ледоколы предназначены для обеспечения арктического судоходства на трассе СМП, а также на мелководных участках в устьях сибирских рек Енисей и Обь, и поэтому имеют две рабочие осадки. В Канаде на смену ледокола “Louis S. St-Laurent” в 2017 г.планируется ввод в эксплуатацию тяжелого арктического ледокола “John G. Diefenbakers”. Свой собственный тяжелый ледокол « Aurora Borealis», способный круглогодично работать во всех полярных водах и совмещающий в себе функции бурового судна и многоцелевой исследовательской платформы, планируют построить страны ЕС.
В августе 2012 г. китайское ледокольное судно-снабженец «Сюэлун» («Снежных дракон»)впервые в истории прошло по Северному морскому пути (СМП). Среднесрочные планы Поднебесной в отношении СМП поражают масштабностью: КНР заявляет, что к 2020 г. каждая шестая тонна национального экспорта будет отправляться по СМП, причем эти перевозки будут обеспечивать китайские, а не российские ледоколы. В настоящее время Китай ведет строительство второго ледокольного судна. Заказ на его разработку получила финская компания Aker Arctic. Стоимость проекта составляет более 5 млн евро.Судно, запроектированное финской компанией, будет первым созданным в Китае ледоколом. Оно будет оснащено вертолетной площадкой, на его борту смогут размещаться до 90 человек. Ледокол будет иметь длину более 120 м, максимальную ширину 22,3 м, осадку 8,5 м. Льды толщиной 1,5 м оно сможет преодолевать на скорости 2-3 узла. Как считают эксперты, по размерам и отдельным аспектам назначения строящееся китайское судно сравнимо с дизель-электрическими ледоколами«Москва» и «Санкт-Петербург» (проект 21900), а также научно-исследовательским судном «Академик Трешников» (проект 22280). Ожидается, что на воду ледокол будет спущен в 2014 г.В перспективе Китай планирует использовать для проведения полярных исследований атомные суда. Сейчас КНР не располагает гражданскими атомными реакторами, пригодными для работы на судах, имеются только «лодочные» реакторы для ВМФ давней разработки. Но в КНР уже развернута программа создания корабельного атомного реактора нового поколения.