Ледовый исполин: тест-драйв ледокола
- «Морковки» С окраской ледовых судов связана и еще одна забавная история. Практически все знают, что суда усиленного ледового класса типа СА-15 именуют «морковками» за оранжевый цвет, но мало кто не забывает, как появилось это прозвище.
- А дело, по словам Владимира Блинова, было так: в то время, когда такое судно в первую навигацию вошло в порт Дудинка, какой-то ребенок из толпы встречающих, глядя на выстроенное на финских верфях оранжевое судно, вскрикнул: «Отец, отец, наблюдай — морковка!» Прозвище прилипло и стало фактически официальным
Никакого дыма: ядерный ледокол выбрасывает лишь теплую воду
Вид из ходовой рубки «Ямала»
- Корпус изготовлен из прочной стали АК-28 и имеет толщину порядка 30 мм, а в месте соприкосновения со льдом дополнительно усилен пятиметровым ледовым поясом с большой толщиной 46 мм
Антенны «Ямала» покрыты инеем, а ведь это еще лишь лето
Работа на льдине иногда непредсказуема — трактор может нежданно провалиться в снежницу
- Выгруженные с ледокола безлюдные бочки готовят к бункеровке (заполнению горючим)
У причала «Атомфлота» в Мурманске имеется на что взглянуть — в том месте стоит не одно ядерное судно, и в случае если пройти на протяжении причала, то возможно заметить легендарный ледокол «Арктика», давший собственный имя целому классу ледокольных судов, и «Сибирь», «СССР», мелкоосадочные «Вайгач» и «Таймыр» и создающий неизгладимое чувство огромный лихтеровоз «Севморпуть», рядом с которым огромные ледоколы кажутся мелкими катерами.
«Ямал», принадлежащий к классу «Арктика», легко определить издали — он выделяется среди остальных ледоколов этого класса широкой акульей ухмылкой, нарисованной на носу. Историю появления красной окраски всех этой улыбки и современных ледоколов поведал нам заместителя начальника отдела внешних связей ФГУП «Атомфлот» Владимир Блинов: «Первоначально все ледоколы серии ‘Арктика’ окрашивали в желтый цвет, но позднее стало известно, что данный цвет не хватает заметен с воздуха.
Исходя из этого все современные ледоколы этого класса окрашены в значительно более заметный красный либо оранжевый цвет. А акулья пасть на ‘Ямале’ показалась в первой половине 90-ых годов двадцатого века, в то время, когда он в рамках одной из гуманитарных программ возил детей из различных государств на Северный полюс. Дабы было радостнее, кто-то внес предложение нарисовать на носовой части радующуюся акулью пасть.
Позднее пасть желали закрасить, но компании, организующие круизы к полюсу, воспротивились: к тому времени пасть стала, как это на данный момент принято сказать, брендом ‘Ямала’. Так и покинули».
Как устроен ледокол
Поздним вечером 21 августа «Ямал», отгремев в полную мощь собственных динамиков рейду Мурманского порта «Прощание славянки» (такова традиция!), по Кольскому заливу направился к выходу в море. А на следующий сутки мы смогли оценить всю суровость Баренцева моря: при +10°С солнце, пробивающееся днем из-за туч, придавало воде бирюзовый цвет, которому может позавидовать любой тропический курорт. До тех пор пока ледокол шел практически полным ходом (19,5 узла), наверстывая трехдневную задержку, появившуюся из-за бюрократических препон, основной инженер-механик Александр Ельченинов поведал об устройстве судна.
«По морским меркам отечественный ледокол — довольно маленькое судно, его водоизмещение 23500 т, протяженность 150 м, осадка 30 и ширина 11 м, две мачты высотой 44 и 55 м, — говорит основной механик. — Борта и дно судна двойные, так что кроме того , если внешний корпус будет поврежден, вода не попадает вовнутрь. Ледокол разделен на герметичные отсеки и имеет двухотсечную непотопляемость — это указывает, что кроме того в том случае, если два самых громадных отсека будут всецело заполнены водой, судно останется на плаву».
На мой вопрос, из-за чего на ходу отмечается такая сильная вибрация (все предметы — от дверей до чашек — выполняют собственную песню, позвякивают столовые и дверные ручки устройства на столах в кают-компании), основной механик отвечает: «Большая скорость ледокола на чистой воде — 21 узел, на данный момент мы идем со скоростью 19,5 узла, на мощности реактора около 50%. А вот если бы мы не спешили и шли 17 узлов, на 20% мощности, вы бы этого кроме того не почувствовали. Но, иначе, это мелочи если сравнивать с тем, какая вибрация будет во льдах!»
Ядерное сердце «Ямала»
По окончании краткой теоретической подготовки основной механик ведет нас на экскурсию по машинному отделению, дабы показать энергетическую установку ледокола. Через толстенное стекло двухреакторная установка ОК-900А не создаёт особенного впечатления.
В это же время эти два невзрачных цилиндра — водо-водяные ядерные реакторы, каковые производят тепловую мощность 170 МВт, разогревая воду первого контура до 300 °C (под давлением 130 атм). Эта вода, проходя через восемь парогенераторов, превращает в пар воду второго контура. После этого пар подается на две главные турбины, любая из которых вращает собственные генераторы; энергия от них поступает на три электродвигателя (любой с двумя якорями) гребных винтов неспециализированной мощностью 75000 л.с.
На судне имеется кроме этого дизель-генераторы, каковые разрешают, к примеру, запустить реактор при его останова аварийной защитой. Имеется еще и третий контур, где генерируется пар, подогревающий воду в четвертом контуре. И лишь эта вода циркулирует в совокупности отопления помещений на судне (причем на стоянке в порту отопление осуществляется посредством котлов, а не от реактора).
«Реакторные установки ОК-900А проверены многими годами эксплуатации и замечательно зарекомендовали себя. Ядерная силовая установка спроектирована с запасом по мощности, так что на 80% мощности реактора мы можем всецело обеспечить энергией вспомогательные системы и двигатели ледокола, исходя из этого кроме того при неработоспособности одного из реакторов ледокол останется на ходу, — поясняет Виктор Никитенко, старший механик АППУ (ядерной паропроизводящей установки).- Около реактора расположен слой биологической защиты из бетона, стали и воды.
Совокупность активной защиты сконструирована так, что ввод стержней-поглотителей вероятен при полном отказе электропитания и в любом положении, кроме того при оверкиле, — это снабжают пружины. А при важной аварии в первоначальный контур реактора закачивается жидкий поглотитель — раствор борной кислоты (бор отлично поглощает нейтроны)».
Ходовая часть
«Потому, что при преодолении льдов ледокол довольно часто маневрирует посредством гребных винтов, потребляемая мощность скоро изменяется в достаточно широких пределах, — говорит Александр Ельченинов. — К примеру, реверсирование занимает всего 11 с — от полных оборотов в одну сторону до полных оборотов в другую, наряду с этим сам винт весит 50 т, якорь двигателя — 200 т. Дабы неизменно не поменять режимы реактора при таких трансформациях потребления энергии, второй контур оборудован перепускным клапаном, что может направлять пар в обход турбин. КПД отечественной силовой установки — как у весьма хорошего паровоза, другими словами около 30%".
Паровые турбины ледокола вращают генераторы переменного тока, что после этого выпрямляют и превращают в постоянный, по окончании чего подают на двигатели гребных винтов (постоянного тока). Из-за чего как раз так? Дело в том, что в то время, в то время, когда проектировалась силовая установка серии «Арктика», вторых вариантов эластичного управления оборотами двигателей не существовало (на данный момент в аналогичных случаях используют двигатели и инверторное управление переменного тока).
Разламывая лед
Ледоколы серии «Арктика» спроектированы в расчете на то, дабы проходить ровный незаснеженный припайный лед толщиной 2,3 — 2,5 м с минимальной устойчивой скоростью 1 — 2 узла. «В Арктике нет для того чтобы льда, что бы мы не могли преодолеть, — говорит основной механик и, улыбнувшись, поясняет: — Действительно, различными методами. Первый метод ясен из заглавия судна — колоть. Второй — обойти.
Третий — трудиться ударами. Четвертый метод — подождать, пока не поработает наилучший ледокол в Арктике — ветер»
Ледокол может разламывать лед посредством ударов носовой частью либо продавливать его собственной массой. Корпус имеет своеобразные обводы, дабы не допустить возможность зажимания во льду. Но кроме того в случае если такое произойдёт, окажет помощь дифферентная совокупность — в носовой и кормовой части расположены цистерны емкостью 1000 м³ любая (имеется и бортовые дифферентные цистерны, лишь меньшего количества); попеременно закачивая воду в одну либо другую часть, возможно раскачать и высвободить судно из ледового плена.
А дабы лед не намерзал на борта, употребляется пневмообмыв — на корпусе расположено множество отверстий, через каковые подаются пузырьки воздуха, предотвращающие налипание льда. А вот тёплая вода, упоминание которой возможно встретить в некоторых источниках, для проходки во льду не употребляется. На ледоколе «Российская Федерация» ставились опыты с подогревом корпуса недалеко от носа, но они были всецело бесперспективны.
Действительно, при стоянке во льдах лед около ледокола подтаивает — что неудивительно, потому, что для охлаждения всех совокупностей в час требуется 20000 т забортной воды, которая наряду с этим разогревается до 25 °C.
Управление ледоколом во льдах — целое мастерство. «Нет ни одной однообразной проводки, нет ни одного однообразного подхода близко для взятия на буксир, — растолковывает старший ассистент капитана Владимир Баранов. — Нужно мочь ощущать ледокол, дабы не повредить проводимое судно либо винты. Вращающемуся винту нет ничего, что угрожает — он нормально фрезерует куски льда, проходящие под корпусом, а вот неподвижный винт возможно легко сломать об лед, в случае если ледокол будет двигаться, — инерция-то у судна огромная!
Мы кроме этого стараемся избегать узких проходов: в случае если трещина во льду меньше ширины корпуса ледокола и извилиста, ледокол будет бросать от стены к стенке, а это угрожает ударами по корпусу, что нежелательно. Прямых дорог в Арктике нет, прямо тут лишь птицы летают, исходя из этого мы пробуем ходить в обход ледяных полей — это и стремительнее, и нагрузка на корпус меньше». До тех пор пока старпом говорит о тонкостях собственной профессии, он направляет ледокол среди льдов при помощи трех рукояток управления двигателями винтов.
В случае если лед весьма прочный, то мощность в 75 000 л.с. на винтах может вынести судно на поверхность льда, где оно ляжет на бок, подобно выкинутому на берег киту. Дабы этого не случилось, в передней подводной части корпуса имеется ограничитель — «ледовый зуб».
Столкновение с замечательной льдиной — малоприятный процесс, исходя из этого трудиться ручками управления двигателями приходится весьма динамично, в любую секунду может пригодиться, к примеру, дать полный реверс. Кстати, колоть лед судно может как передним, так и задним ходом. Последний метод довольно часто употребляется при окалывании проводимых судов.
Наряду с этим руль постоянно ставится лишь в положение «прямо», а маневрирование осуществляется посредством различной левого винтов и тяги правого.
Непрямые дороги
Ледокол редко ходит «по прямой». Дабы сэкономить усилия и время, маршрут выбирается так, дабы как возможно солидная его часть проходила по чистой воде либо дробленому льду. Ледовая информация раньше (до 1990-х) действовала от авиации — умелые гидрологи на самолетах облетали автострады, по котором ледоколы водят транспортные суда, делая пометки на картах.
на данный момент ледовая информация по большей части поступает со спутников — в видимом, ИК- либо радиолокационном диапазоне (последний менее зависим от погодных условий и облачности), а маршрут выбирает (вместе с капитаном) инженер-гидролог ледокола. На «Ямале» этим занимается Борис Пащенко: «На спутниковых снимках, во-первых, возможно заметить кромку льда, а во-вторых, оценить его сплоченность, — поясняет он. — Сплоченность — это черта, которая показывает, какую площадь акватории занимает лед, любой балл равен 10%.
Другими словами при сплоченности в 5 баллов лед покрывает половину акватории, 7 — 70%, при 10 баллах чистой воды нет совсем. А вот какой именно это лед — дробленый, что кроме того при 10 баллах ледоколу не помеха, либо поля целого льда, каковые лучше обойти, — спутниковые карты не показывают. строение и Толщину льда возможно выяснить только визуально, при ледовой разведке с вертолета.
В случае если торосы сглаженные, в случае если лед с голубым оттенком — то он долгий, толщиной в большинстве случаев более 2,5 м. В случае если торосы острые — однолетний, от 1,5 до двух метров. Двухлетний лед имеет зеленовато-голубоватый оттенок. В общем, умелый глаз сходу видит то, чего нет на спутниковых картах».
Авиационная разведка замечательно дополняет карты, но не имеет возможности их заменить — самолет захватывает достаточно узкий участок автострады. Спутники же разрешают заметить неспециализированную обстановку, исходя из этого на ледоколе имеется аппаратура для приема спутниковой информации.
Не смотря на то, что актуальность спутниковых снимков либо авиационной информации образовывает всего пара часов, за это время ледовая ситуация может очень сильно измениться. Кроме того за три часа- это обычная длительность вертолетной ледовой разведки- лед может сместиться на 2−3 мили. Исходя из этого необходимо в обязательном порядке учитывать дрейф, что в Северном полушарии отклонен от направления ветра на 30 градусов за счет Кориолисового ускорения. В непростых условиях используется таковой тип разведки, как барражирование.
По окончании прокладки курса и воздушной разведки, что передается на ледокол, вертолет отлетает от судна на пара миль и зависает. Ледокол идет к данной точке, после этого вертолет снова пролетает по проложенному заблаговременно курсу и зависает — как бы «тянет» за собой ледокол. Но барражирование, по словам Бориса, на данный момент уже фактически не используется — таких тяжелых льдов, в которых практиковался данный способ, в Арктике просто не осталось.
«Само собой разумеется, с возникновением спутниковой навигации ледовая разведка стала существенно проще, — поясняет инженер-гидролог «Ямала». — Раньше мы летали на вертолете по счислению — посредством секундомера и компаса. В следствии неувязка по окончании трехчасовой разведки получалась миль на десять А на данный момент у нас все совершенно верно, как в аптеке».
Палубная авиация
На корме «Ямала» расположена вертолетная палуба. Вертолет — один из ответственных и замечательных инструментов преодоления льдов. В данной экспедиции авиационное «прикрытие» снабжал Ми-8Т, управляемый вертолетчиками 2-го Архангельского объединенного авиаотряда.
Полеты в Арктике — это и на глазах изменяющаяся погода, и нередкие туманы, и «полеты на белизне» — в то время, когда небо закрыто облачностью, а почва снегом и все сливается в один серо-белый фон, в котором легко утратить ориентиры, так что приходится пилотировать по устройствам. Снежный вихрь, поднимаемый несущим винтом при посадке, скрывает все ориентиры от взгляда пилота.
Поверхность, покрытая снегом, делает выбор ориентира при посадке в Арктике значительной проблемой. «Это возможно лужа, какой-нибудь характерный торос, время от времени используют сброс вымпелов, — говорит помощник летного директора авиаотряда Владислав Вологдин. — Отечественный бортмеханик Николай Попов придумал собственный фирменный метод — он сбрасывает автомобильные покрышки. На мой взор, это лучший ориентир, что лишь возможно придумать: покрышку превосходно видно на белом фоне и она неподвижна — ее не сносит и не колеблет ветром».
Вертолет на «Ямале» делает две главные задачи. Во-первых, это разведка ледовой обстановки. Радиус действия вертолета в этом режиме — около 300 км, потому, что запас горючего рассчитывается так, дабы он имел возможность лететь над морем без понижения на одном двигателе (большой же радиус действия вертолета при полном запасе горючего — около 400 км). При необходимости посадки вертолет не садится на лед, а только ставит на него колеса без выключения двигателей — другими словами в режиме висения.
Двигатели выключаются лишь по окончании того, как гидрологи выходят на лед, промеряют его толщину и дают добро.
О второй задаче вертолета в данной экспедиции поведал начальник воздушного судна Сергей Ищенко: «Специфика погрузочных работ с ледокола содержится в том, что грузы транспортируются на долгой — до 30м — подвеске. Большой груз, что может поднять вертолет Ми-8Т на внешней подвеске, — 3 т, в данной экспедиции контейнеры были полегче — около 2 т. Но дело не в массе, а в ювелирной точности — попытайтесь представить в воздухе 12-тонный вертолет с 30-метровым тросом, на финише которого подвешен груз, что необходимо поставить с точностью до 20 см! Неудивительно, что летчики иногда выходят из вертолета в полностью мокрых рубахах»
Далеко от родных берегов
Автономность судна — 7,5 месяца, она определяется запасом продуктов. Но, их возможно доставить на втором судне либо забрать в другом порту, исходя из этого максимальный срок нахождения в море определяется сроком загрузки горючего в реактор -а это происходит раз в пять лет.
Но это, очевидно, теоретически, а на практике максимальный срок, что «Ямал» совершил далеко от Мурманского порта, составлял 18 месяцев. А вот с водой на ледоколе нет никаких неприятностей — две вакуумно-дистилляционные опреснительные установки способны давать 240 т пресной воды в день. Дабы перевоплотить ее в питьевую, в воду додают маленькие количества минеральных солей.
Район обитания
Ареал действия ледоколов класса «Арктика» ограничен арктическими водами — эти суда не могут, к примеру, пройти к берегам Антарктиды через экватор.
«Теоретически это быть может, — говорит основной механик «Ямала» Александр Ельченинов. — Но для этого судно нужно будет переоборудовать. Номинальная температура воды для охлаждения конденсаторов парогенераторов — +10°С, при +25° мощность силовой установки быстро падает, но ее все равно должно хватить.
Дело не столько в температуре воды, сколько в температуре воздуха — отечественная аппаратура управления также обязана охлаждаться, и по сей день ее охлаждение вычислено на условия Арктики, а не тропических широт. В случае если оснастить судно совокупностью кондиционирования, оно будет способно пройти через тропические широты».
Радиационно надёжен
Личные дозиметры на ядерном ледоколе положены только персоналу группы А, конкретно трудящемуся с совокупностями ядерного реактора
Группе Б, в которую входят остальные пассажиры и члены экипажа, личные дозиметры не выдают, в этом нет необходимости: контролируется групповая доза — по всему судну установлены более ста сцинтилляционных датчиков, ведущих постоянный мониторинг. Так что дозиметристам не приходится всегда лазить с дозиметрами по ледоколу, не смотря на то, что по моей просьбе техник-дозиметрист Андрей Любушкин и глава группы радиационной безопасности (РБ) Николай Николайчук прошли по судну с дозиметром, что ни разу не продемонстрировал фон выше 5 мкР/ч. Это втрое меньше, чем простой природный радиационный фон, скажем, в Москве.
Статья размещена в издании «Популярная механика» (№86, декабрь 2009).
<
h4>