Арктические ледоколы

В 1899 г. был введен в эксплуатацию первый арктический ледокол «Ермак» (рис.3), построенный в Англии по заказу России. Ледокол предназначался для эксплуатации в тяжелых арктических льдах толщиной до 2 мв Карском море с заходом в устья сибирских рек Обь и Енисей. Ширина ледокола должна была обеспечивать канал для прохода траспортных и военно-морских судов,включая строящиеся броненосцы.

Рис.3. Арктический ледокол “Ермак”, построенный в Англии по заказу России.

Впервые в ледоколостроении для обеспечения надежности движительной установки применялось три кормовых четырех лопастных гребных винта. Мощность паровой пропульсивной установки составляла 9000 л.с. Предусматривался носовой гребной винт для улучшения ледовой ходкости в битых льдах и размыва тросов. Обводы были спроектированы с учетом предшествующего опыта эксплуатации ледоколов из условия компромиссного обеспечения наилучших характеристик мореходности на чистой воде и ледовой ходкости в ровных и битых льдах. Угол наклона форштевня был принят 20°. Борт в надводной части выше ватерлинии был завален внутрь для уменьшения веса корпуса. Корпус разделен на 9главных отсеков водонепроницаемыми переборками. Прочность корпуса должна была выдерживать удар об лед при максимально возможной скорости. Также были предусмотрены носовые, кормовые и бортовые балластные цистерны для раскачки во льдах и выхода из ледового заклинивания.

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 был 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 земле 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 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. С 1917 г. по 1918 г. он осуществлял проводки судов в порт Архангельск (Белое море). В 1918 г. “Святогор” был затоплен. В 1921г. ледокол был поднят английскими войсками и выкуплен Советской Россией. В 1927 г.“Святогор” был переименован в “Красин”.С этого момента история ледокола неразрывно связана с освоением Арктики. В1928-1930 гг. он постоянно работает в Карском море и на трассе Северного морского пути. В 1936 г.“Красин” обеспечил проход боевых кораблей трассой СМП. Во время второй мировой войны поддерживал проход судов в порт Архангельск. В 1956-1960 гг. прошел капитальный ремонт и модернизацию. В 1992 г. ледокол“Красин” был поставлен на прикол и сохранен как памятник истории государственного значения, Совершенство конструкции ледоколов “Ермак”, “Красин” (“Святогор”), на несколько десятилетий определило генеральную линию развития арктического ледоколостроения и тип арктического ледокола, названного “русским”.

Расширение транспортных операций на севере России в период первой мировой войны привело к необходимости увеличения ледокольного обеспечения для проводки судов в Архангельск. Поэтому Россией в 1916 г. был куплен строящийся в Канаде ледокол, названный “Микула Селянинович». В зимнюю навигацию1916-1917 г.он работал на проводке судов в Архангельске.

В 1913 г. в России была принята ледокольная программа, интенсифицировавшая строительство ледоколов,которые обеспечивали ледовые навигации на Белом море в период первой мировой войны. Успешный опыт эксплуатации балтийских ледоколов ”американского” типа с носовым гребным винтом послужил толчком для развития однотипных ледоколов в России, Финляндии и Швеции. В период 1914-1917гг. в Германии и Англии для России были построены первые морские ледоколы: “Царь Михаил Федорович”, “Козьма Минин”, “Князь Пожарский”, “Св. Александр Невский”. Они были оборудованы двумя кормовыми и одним носовым гребными винтами. Ледокол Царь “Царь Михаил Федорович” (“Волынец”) прослужил почти 100лет, и в настоящее является морским памятником в г. Таллин. В это же время в Швеции строятся однотипные ледоколы «Isbretaren» (1914, Швеция), «Atle» (1914, Швеция). Указанный тип ледокола с кормовыми и носовыми гребными винтами хорошо зарекомендовал себя при эксплуатации в Балтийском море, и самое большое развитие получил в Финляндии, России, Швеции. По этой причине такой тип ледокола назван “балтийским”.

Таблица 2. Характеристики морских ледоколов балтийского типа начала XX века

Ледоколы с дизель-электрической силовой установкой

После первой мировой войны в качестве главной силовой установки на ледоколах стали устанавливать дизели-генераторы, которые подавали напряжение на гребные электромоторы.Дизель-электрическая силовая установка позволяла значительно увеличить мощность ледоколов, обеспечить быстрый реверс и поддерживать скорость вращения гребного винта в широком диапазоне. Указанные преимущества значительно улучшали эксплуатационные характеристики ледокола.

Таблица. 3. Характеристики первых дизель-электрических ледоколов первой половины XX века

Дизель-электрическим ледоколом стал шведский ледокол “Ymer” балтийского типа, построенный в 1933 г. на верфи Мальме. Его силовая установка состояла из шести дизель-электрогенераторов, которые подавали напряжение на гребные электромоторы.

По образцу “Ymer” с учетом опыта эксплуатации советских ледоколов на СМП в 1940-х гг. по заказу Военно-морских сил и Береговой охраны США были построены американские ледоколы типа “Wind” для работы в Арктических районах. На этих ледоколах впервые корпус был полностью сварной. При эксплуатации в арктических условиях носовые винты подвергались частым поломкам и поэтому были демонтированы.

Перед второй мировой войной в период 1935-1941 гг. для обеспечения навигации по Северному морскому пути в Советском Союзе была построена серия арктических ледоколов типа “И. Сталин” (переименован в “Сибирь”) из 4 единиц, которые стали развитием ледоколов русского типа “Ермак” и “Красин”. Они имели следующие характеристики:

- максимальная длина около 107 м

- ширина 23м

- осадка 9.2м

- водоизмещение 11200 т

- мощность паровой установки 10000л.с.,

- скорость – 15,5 узл.

- три кормовых ГВ.

- ледопроходимость 0.9 м.

Эти ледоколы успешно эксплуатировались на трассе СМП и были выведены из эксплуатации в 1960-х гг.