Kako izgleda ledolomac. Moderni ruski ledolomci. ledolomci klase "Arktik".

U biti, atomski ledolomac je parobrod. Nuklearni reaktor zagrijava vodu, koja se pretvara u paru, koja vrti turbine, koji pobuđuju generatore, koji proizvode električnu energiju, koja ide na elektromotore koji okreću 3 propelera.
Debljina trupa na mjestima gdje se led lomi je 5 centimetara, ali čvrstoću trupa ne daje toliko debljina kože koliko broj i raspored okvira. Ledolomac ima dvostruko dno pa u slučaju rupe voda neće dotjecati u brod.
Atomski ledolomac "50 Let Pobedy" opremljen je s 2 nuklearna reaktora snage 170 megavata svaki. Kapacitet ovih dviju elektrana dovoljan je za opskrbu električnom energijom grada od 2 milijuna stanovnika.

Nuklearni reaktori su pouzdano zaštićeni od nesreća i vanjskih udara. Ledolomac može izdržati izravan udarac u reaktor putničkog zrakoplova ili sudar s istim ledolomcem pri brzinama do 10 km/h.
Reaktori se pune novim gorivom svakih 5 godina!
Autor: Imali smo kratak izlet po strojarnici ledolomca čije ćete fotografije sada vidjeti. Osim toga, pokazat ću vam gdje smo jeli, što smo jeli, kako se ostatak unutrašnjosti ledolomca odmarao...

Ekskurzija je započela u uredu glavnog inženjera. Ukratko je govorio o strukturi ledolomca i kamo ćemo ići tijekom ekskurzije. Budući da je u grupi bilo uglavnom stranaca, sve je prevedeno prvo na engleski, a zatim na japanski:

2 turbine, od kojih svaka okreće 3 generatora u isto vrijeme, generirajući izmjeničnu struju. U pozadini, žute kutije su ispravljači. Budući da motori za veslanje rade na istosmjernu struju, mora se ispraviti:

ispravljači:

Elektromotori koji rotiraju propelere. Ovo mjesto je vrlo bučno i nalazi se 9 metara ispod vodene linije. Ukupni gaz ledolomca je 11 metara:

Upravljački mehanizam izgleda vrlo impresivno. Na mostu prst upravljača okreće mali volan, a ovdje ogromni klipovi okreću upravljač prema krmi:

A ovo je gornji dio volana. On sam je u vodi. Ledolomac je mnogo upravljiviji od konvencionalnih brodova:

Postrojenja za desalinizaciju:

Dnevno proizvode 120 tona slatke vode:

Voda se može kušati izravno iz postrojenja za desalinizaciju. Pio sam - običnu destiliranu vodu:

pomoćni kotlovi:

Brod pruža mnoge stupnjeve zaštite od izvanrednih situacija. Jedan od njih je gašenje požara ugljičnim dioksidom:

Čisti ruski - ulje curi ispod brtve. Umjesto da zamjene uložak, samo su objesili staklenku. Vjerovali ili ne, i kod mene je tako. Prije otprilike godinu dana kapala je grijana rešetka za ručnike, pa je još uvijek nisam zamijenio, već samo jednom tjedno izlijevam kantu vode:

kormilarnica:

Ledolomcem upravljaju 3 osobe. Smjena traje 4 sata, odnosno svaka smjena dežura npr. od 16 do 20 sati i od 4 do 8 sati, slijede od 20 do 24 sata i od 8 do 12 sati itd. Samo 3 smjene. Straža se sastoji od kormilara, koji izravno okreće volan, načelnika straže, koji mornaru zapovijeda gdje da okrene volan i odgovoran je za cijeli brod i časnika straže koji vrši upis u dnevnik, označava položaj broda na karti i pomaže načelniku straže. Stražar je obično stajao u lijevom krilu mosta, gdje je bila postavljena sva oprema potrebna za plovidbu. Tri velike poluge u sredini su ručke strojnih telegrafa koji kontroliraju brzinu rotacije vijaka. Svaki od njih ima 41 položaj - 20 naprijed, 20 natrag i stop:

Upravljački mornar. Obratite pažnju na veličinu kormila:

Radio soba. Odavde sam poslao fotografije:

Ledolomac ima ogroman broj ljestvi, uključujući nekoliko reprezentativnih:

Hodnici i vrata kabina.

Bar u kojem smo proveli sunčane bijele noći:

Knjižnica. Koje knjige obično postoje, ne znam, jer za naše krstarenje knjige su donesene iz Kanade i sve su bile na engleskom:

Predvorje ledolomca i recepcija:

Debljina trupa na mjestima gdje se led lomi je 5 centimetara, ali čvrstoću trupa ne daje toliko debljina kože koliko broj i raspored okvira. Ledolomac ima dvostruko dno pa u slučaju rupe voda neće dotjecati u brod.

Atomski ledolomac "50 Let Pobedy" opremljen je s 2 nuklearna reaktora snage 170 megavata svaki. Kapacitet ovih dviju elektrana dovoljan je za opskrbu električnom energijom grada od 2 milijuna stanovnika.

Nuklearni reaktori su pouzdano zaštićeni od nesreća i vanjskih udara. Ledolomac može izdržati izravan udarac u reaktor putničkog zrakoplova ili sudar s istim ledolomcem pri brzinama do 10 km/h.

Reaktori se pune novim gorivom svakih 5 godina!

Imali smo kratak izlet po strojarnici ledolomca čije su fotografije ispod rezanja. Osim toga, pokazat ću vam gdje smo jeli, što smo jeli, kako se ostatak unutrašnjosti ledolomca odmarao...

ispravljači:

Elektromotori koji rotiraju propelere. Ovo mjesto je vrlo bučno i nalazi se 9 metara ispod vodene linije. Ukupni gaz ledolomca je 11 metara:

Upravljački mehanizam izgleda vrlo impresivno. Na mostu prst upravljača okreće mali volan, a ovdje ogromni klipovi okreću upravljač prema krmi:

A ovo je gornji dio volana. On sam je u vodi. Ledolomac je mnogo upravljiviji od konvencionalnih brodova:

Postrojenja za desalinizaciju:

10.

Dnevno proizvode 120 tona slatke vode:

11.

Voda se može kušati izravno iz postrojenja za desalinizaciju. Pio sam - običnu destiliranu vodu:

12.

pomoćni kotlovi:

13.

14.

15.

16.

17.

Brod pruža mnoge stupnjeve zaštite od izvanrednih situacija. Jedan od njih je gašenje požara ugljičnim dioksidom:

18.

19.

20.

kormilarnica:

21.

Ledolomcem upravljaju 3 osobe. Smjena traje 4 sata, odnosno svaka smjena dežura npr. od 16 do 20 sati i od 4 do 8 sati, slijede od 20 do 24 sata i od 8 do 12 sati itd. Samo 3 smjene.

Straža se sastoji od kormilara, koji izravno okreće volan, načelnika straže, koji mornaru zapovijeda gdje da okrene volan i odgovoran je za cijeli brod i časnika straže koji vrši upis u dnevnik, označava položaj broda na karti i pomaže načelniku straže.

Stražar je obično stajao u lijevom krilu mosta, gdje je bila postavljena sva oprema potrebna za plovidbu. Tri velike poluge u sredini su ručke strojnih telegrafa koji kontroliraju brzinu rotacije vijaka. Svaki od njih ima 41 položaj - 20 naprijed, 20 natrag i stop:

22.

Upravljački mornar. Obratite pažnju na veličinu kormila:

23.

Radio soba. Odavde sam poslao fotografije:

24.

Ledolomac ima ogroman broj ljestvi, uključujući nekoliko reprezentativnih:

25.

Hodnici i vrata kabina. Same kabine, ja već:

26.

Bar u kojem smo proveli sunčane bijele noći:

27.

Knjižnica. Koje knjige obično postoje, ne znam, jer za naše krstarenje knjige su donesene iz Kanade i sve su bile na engleskom:

29.

Predvorje ledolomca i recepcija:

30.

poštanski sandučić. Htio sam sebi poslati razglednicu sa Sjevernog pola, ali sam zaboravio:

31.

Bazen i saune:

32.

Andrej Akatov
Jurij Korjakovski
FSBEI HPE "Državni tehnološki institut u Sankt Peterburgu (Tehničko sveučilište)", Odjel za inženjersku radioekologiju i radiokemijsku tehnologiju

napomena

Razvoj Sjevernog morskog puta nezamisliv je bez razvoja nuklearne flote ledolomaca. Vodstvo u stvaranju površinskog plovila s atomskim motorom također pripada našoj zemlji. Članak donosi zanimljive činjenice vezane uz nastanak i rad brodova na nuklearni pogon, njihovu strukturu i principe rada. Novi zahtjevi za flotu ledolomaca u modernim uvjetima, te izgledima za njegov razvoj. Dat je opis novih projekata nuklearnih ledolomaca i plutajućih agregata.

Arktik se pokorava samo ljudima sa snažna volja koji su sposobni ići prema zacrtanom cilju bez obzira na okolnosti. Njihovi bi brodovi trebali biti isti: moćni, autonomni, sposobni za duge iscrpljujuće prijelaze u teškim ledenim uvjetima. Govorit ćemo upravo o takvim brodovima koji su ponos Rusije - nuklearnim ledolomcima.

Nuklearni ledolomci pružaju pratnju tankera i drugih brodova duž Sjevernog morskog puta, evakuaciju polarnih postaja iz plutajućih ledenica koje su postale neprikladne za rad i opasne za život polarnih istraživača, a također provode spašavanje brodova zaglavljenih u ledu i provoditi znanstvena istraživanja.

Nuklearni ledolomci se razlikuju od konvencionalnih (dizel-električnih) ledolomaca, koji ne mogu dugo ploviti bez ulaska u luke. Njihova opskrba gorivom iznosi do trećine mase broda, ali traje samo oko mjesec dana. Bilo je slučajeva da su karavane brodova zaglavile u ledu samo zato što su ledolomci prije vremena ostali bez goriva.

Ledolomac na nuklearni pogon mnogo je moćniji i ima veću autonomiju, odnosno sposoban je obavljati misije na ledu dulje vrijeme bez ulaska u luke. Ovo višenamjensko plovilo je inženjersko čudo na koje Rusi mogu biti ponosni. Štoviše, ruska nuklearna flota ledolomaca jedina je na svijetu i nitko drugi nema takve brodove. A primat u stvaranju površinskog broda s atomskim motorom pripada i našoj zemlji. Dogodilo se to 50-ih godina. posljednje stoljeće.

led "Lenjin"

Uspjesi znanstvenika i inženjera u ovladavanju atomskom energijom doveli su do ideje korištenja nuklearni reaktor kao brodski motor. Nove brodske instalacije obećavale su neviđene prednosti u smislu snage i autonomije brodova, ali put do željenog tehničke karakteristike bio trnovit. Nitko drugi na svijetu nije razvio takve projekte. Bilo je potrebno stvoriti ne samo atomski reaktor, već moćnu, kompaktnu i u isto vrijeme prilično laganu nuklearnu elektranu, koja bi bila prikladno smještena u tijelu.

Programeri su također zapamtili da će njihova zamisao doživjeti kotrljanje, udarna opterećenja i vibracije. Nisu zaboravili na sigurnost osoblja: zaštita od zračenja na brodu je mnogo teža nego u nuklearnoj elektrani, jer se ovdje ne može koristiti glomazna i teška zaštitna oprema.

Prvi projektirani nuklearni ledolomac imao je veliku snagu i bio je dvostruko snažniji od najvećeg američkog ledolomca na svijetu "Glacier", koji je postavljao posebne zahtjeve za čvrstoću trupa, oblik pramčanog i krmenog kraja, kao i preživljavanje. Brod. Dizajneri, inženjeri i graditelji suočili su se s temeljno novim tehnički izazov i riješili su to u tren oka!

Dok je zemlja porinula prvu nuklearnu elektranu na svijetu (1954.), porinula prvu sovjetsku nuklearnu podmornicu (1957.), u Lenjingradu se stvarao i gradio prvi površinski brod na svijetu na nuklearni pogon. Godine 1953-1956. kolektiv TsKB-15 (sada "Iceberg") pod vodstvom glavnog dizajnera V. I. Neganova razvio je projekt čija je provedba započela 1956. u Lenjingradu brodogradilište ih. Andre Marty. Oblikovati nuklearna elektrana provedeno je pod vodstvom II Afrikantova, a čelik kućišta posebno je razvijen u Institutu "Prometej". Lenjingradske tvornice opskrbljivao je ledolomac turbinama (Kirovsky Zavod) i propelerskim motorima (Electrosila). Niti jedan strani dio! 75 km cjevovoda različitih promjera. Duljina zavare- kao udaljenost od Murmanska do Vladivostoka! Najteži tehnički problem riješen je u najkraćem mogućem roku.

Porinuće se 5. prosinca 1957., a 12. rujna 1959. nuklearni ledolomac "Lenjin" pod zapovjedništvom P. A. Ponomarjova iz brodogradilišta Admiralty postrojenja (preimenovanog u brodogradilište A. Marty) otišao je u pokusa na moru... Postao je prvi površinski brod na svijetu na nuklearni pogon, od prvog broda na nuklearni pogon strane proizvodnje(atomski raketna krstarica Long Beach, SAD) uručen je mnogo kasnije - 9. rujna 1961. - a prvi trgovački brod s nuklearnom elektranom "Savannah" (također američki) isplovio je tek 22. kolovoza 1962. Ruta od Lenjingrada do Murmanska bila je nezaboravna.

Ledolomac "Arktik"

Dok je brod plovio po Skandinaviji, pratili su ga NATO avioni i brodovi. Čamci su uzimali uzorke vode sa strane kako bi se osigurala radijacijska sigurnost ledolomca. Svi su njihovi strahovi bili uzaludni - uostalom, čak i u kabinama uz reaktorski odjeljak, pozadina zračenja bila je normalna.

Rad atomskog ledolomca "Lenjin" omogućio je produljenje razdoblja plovidbe. Tijekom svojeg djelovanja, brod na nuklearni pogon prešao je 1,2 milijuna km i prošao kroz led 3741 brod. O prvom brodu na nuklearni pogon može se puno citirati Zanimljivosti... Primjerice, dnevno je konzumirao samo 45 grama nuklearnog goriva (manje od kutije šibica).

Ledolomac "Sibir"

Mogla bi se pretvoriti u arktičku vojnu krstaricu. Između ostalog, ledolomac je obavljao funkcije kamuflaže za sovjetske nuklearne podmornice: brod je plovio zadanim kursom, povlačeći nuklearne podmornice, koje su klizile duboko ispod njegovog trupa, u zadanu regiju visoke geografske širine.

Nakon što je dostojanstveno radio 30 godina, 1989. godine ledolomac na nuklearni pogon "Lenjin" je povučen i sada se nalazi na mjestu svog vječnog počinaka u Murmansku. Na brodu je postavljen muzej, a djeluje i informacijski centar za nuklearnu industriju. No i danas se datum 3. prosinca (dan podizanja državne zastave na prvom svjetskom brodu na nuklearni pogon) slavi kao rođendan ruske flote nuklearnih ledolomaca.

Od "Arktika" do danas

Ledolomac na nuklearni pogon "Arktika" (1975.) prvi je brod na svijetu koji je površinskom plovidbom stigao do Sjevernog pola. Prije ovog povijesnog putovanja, niti jedan ledolomac se nije usudio otići do stupa. Vrh svijeta osvajao se pješice, avionom, podmornicom. Ali ne na ledolomcu.
Eksperimentalna znanstvena i praktična plovidba krenula je iz Murmanska u luku kroz Barentsovo i Karsko more do Laptevskog mora, a zatim skrenula na sjever prema Polu, susrevši se na svom putu s višegodišnjim ledom debljine nekoliko metara. Dana 17. kolovoza 1977., nakon što je prevladao debeli ledeni pokrivač Središnjeg polarnog bazena, brod na nuklearni pogon stigao je do Sjevernog pola, čime je otvorio novu eru u proučavanju Arktika. A 25. svibnja 1987. još jedan brod na nuklearni pogon klase Arctic, Siberia (1977.), posjetio je „vrh planeta“. Do danas su oba plovila stavljena iz upotrebe.

Trenutno flota nuklearnih ledolomaca upravlja s četiri plovila.

Dva ledolomca klase Taimyr - Taimyr (1989.) i Vaigach (1990.) - plitkog su gaza, što im omogućuje ulazak u ušća velikih rijeka i probijanje leda debljine do 1,8 m. - zbog velikog gaza nisu mogu ući u plitke sjeverne zaljeve i rijeke, kao i diesel-električne ledolomce (potonji - zbog njihove male snage i ovisnosti o opskrbi gorivom). Problem je riješen u okviru zajedničkog sovjetsko-finskog projekta: stručnjaci iz SSSR-a projektirali su nuklearnu elektranu, a Finci - ledolomac u cjelini.

Ledolomac "Taimyr"

Druga dva od preostalih ledolomaca na nuklearni pogon su klase Arctic; sposobni su razbiti led do 2,8 m stalnom brzinom:

"Yamal" (1993.) - na nosu broda na nuklearni pogon naslikana su nasmijana usta morskog psa, koji se pojavio 1994. kada je prevozio djecu iz različite zemlje mir na Sjeverni pol; od tada su usta morskog psa postala njegov brend;
"50 godina pobjede" (2007.) - najveći ledolomac na svijetu; brod ima ekološki odjeljak opremljen najsuvremenijom opremom za sakupljanje i zbrinjavanje svih otpadnih tvari broda.

Kao što je već spomenuto, ledolomci na nuklearni pogon sposobni su dugo ploviti bez ulaska u luke. Ista "Arktika" jasno je pokazala tu prednost, jer je radila bez ijednog kvara i bez pristajanja u matičnoj luci (Murmansk) točno godinu dana - od 4. svibnja 1999. do 4. svibnja 2000. Pouzdanost brodova na nuklearni pogon bila je dokazala je i Arktika: 24. kolovoza 2005. brod je prešao milijuntu milju, što nikada nije bilo moguće niti jednom drugom brodu ove klase. Je li to puno ili malo? Milijun nautičkih milja na ljestvici koju poznajemo je 46 okretaja oko ekvatora ili 5 putovanja na Mjesec. Evo 30-godišnje arktičke odiseje!

Osim za pratnju arktičkih karavana u sjevernim morima, od 1990. godine ledolomci na nuklearni pogon (Sovetsky Soyuz, Yamal, 50 Let Pobedy) koriste se i za organizaciju turističkih putovanja na Sjeverni pol. Krstarenje polazi iz Murmanska i, zaobilazeći otoke Zemlje Franje Josipa, Novosibirske otoke, Sjeverni pol, vraća se na kopno. Turisti se s broda na otocima i ledenim plohama iskrcavaju helikopterom; svi ledolomci klase Arctic opremljeni su s dva heliodroma. Sami brodovi su obojeni crvenom bojom, što se jasno vidi iz zraka.

Odvojeno, vrijedi spomenuti "Sevmorput". Ovo jedinstveno transportno plovilo (nosač upaljača) s nuklearnom elektranom i pramcem ledolomca također je dodijeljeno luci Murmansk. Naziva se lakšim nosačem jer "Sevmorput" može prevoziti takozvane upaljača - nesamohodna pomorska plovila namijenjena prijevozu robe i osiguravanju njihovog rukovanja. Ako na obali nema vezova ili je luka nedovoljna dubina, upaljači se istovaraju s plovila i vuku na obalu, što je vrlo povoljno, posebno u uvjetima sjeverne obale. Uz pomoć posebnih hvataljki, uređaj za podizanje kruto fiksira upaljače i brzo ih spušta u vodu kroz krmu plovila. Istovar kontejnera se može obaviti i u pokretu, što se koristilo u posebnim slučajevima.

Ledolomci "Sevmorput" i "Sovetsky Soyuz" na vezu FSUE "Atomflot" u Murmansku

Treba napomenuti da je donedavno budućnost jedinstvenog upaljača na nuklearni pogon bila predstavljena u vrlo crnoj boji: dugi niz godina brod je mirovao, a u kolovozu 2012. Sevmorput je potpuno isključen iz upisnu knjigu brodova i čekao je početak radova na povlačenju iz eksploatacije. Međutim, 2013. godine odlučeno je da će brod ove klase i dalje biti koristan floti: potpisana je naredba o obnovi broda na nuklearni pogon. Radni vijek nuklearnog objekta bit će produžen, a povratak broda u službu očekuje se u narednim godinama.

Dakle, upoznali smo se s predstavnicima obitelji ledolomaca na nuklearni pogon. Sada je vrijeme da shvatimo njihovu strukturu.

Kako radi i radi nuklearni ledolomac?

U principu su svi ledolomci na nuklearni pogon gotovo isto strukturirani, pa uzmimo za primjer najnoviji ruski ledolomac na nuklearni pogon – „50 godina pobjede“. Prva stvar koja se može reći o njemu je najveći ledolomac na svijetu.

Unutar nuklearnog ledolomca nalaze se dva nuklearna reaktora zatvorena u robusne trupove. Zašto dva odjednom? Naravno, kako bi se osigurao njegov nesmetan rad, jer brod na atomski pogon prolazi najteže testove, s kojima se ponekad ne mogu nositi njegovi dizelski kolege. Čak i ako jedan od reaktora prestane raditi ili se zaustavi iz nekog drugog razloga, brod može ići na drugi. Tijekom normalne navigacije, reaktori rade zajedno. Osigurani su i rezervni dizelski motori (u najekstremnijem slučaju).

Tijekom rada nuklearnog reaktora u njemu se odvija lančana reakcija fisije jezgri urana (točnije, njegovog izotopa urana-235). Kao rezultat toga, nuklearno gorivo se zagrijava. Ova toplina se prenosi na vodu primarnog kruga kroz ljusku gorivnog elementa, koji djeluje kao zaštitni premaz. Zaštita je neophodna kako radionuklidi sadržani u gorivu ne bi dospjeli u rashladno sredstvo.

Voda u primarnom krugu zagrijava se iznad 300 ° C, ali ne ključa jer je pod visokim tlakom. Zatim ulazi u generatore pare (svaki reaktor ih ima četiri), probušene cijevima kroz koje cirkulira sekundarna voda pretvarajući se u paru. Para se usmjerava u turbinski agregat (na brodu su ugrađene dvije turbine), a lagano ohlađeno primarno rashladno sredstvo se cirkulacijskim pumpama upumpava natrag u reaktor. Kako bi se spriječilo pucanje cjevovoda tijekom skokova tlaka, u primarnom krugu je predviđen poseban modul koji se naziva kompenzator tlaka. Sam reaktor se nalazi u ljusci ispunjenoj čistom vodom (treći krug). Ne dolazi do istjecanja radioaktivne vode iz primarnog kruga – ona kruži u zatvorenom krugu.

Para nastala iz vode u sekundarnom krugu rotira osovinu turbine. Potonji, zauzvrat, okreće rotor električnog generatora, u kojem struja... Struja se dovodi do tri snažna elektromotora koji rotiraju tri teška propelera (masa propelera - 50 tona). Elektromotori omogućuju vrlo brzu promjenu smjera vrtnje propelera i brzine kada reaktor radi na konstantnoj snazi. Doista, ledolomac ponekad mora naglo promijeniti smjer kretanja (na primjer, ponekad cijepa led, povlačeći se, ubrzavajući i udarajući u ledenu plohu). Reaktor nije prilagođen za takav rad (zadaća mu je proizvodnja električne energije), a elektromotor se lako može prebaciti u rikverc.

Para iz druge petlje, nakon što je radila na turbini, ulazi u kondenzator. Tamo se hladi morskom vodom (četvrti krug) i kondenzira, odnosno ponovno se pretvara u vodu. Ova voda se pumpa kroz postrojenje za demineralizaciju radi uklanjanja korozivnih soli, a zatim kroz deaerator, u kojem se korozivni plinovi (ugljični dioksid i kisik) uklanjaju iz vode. Zatim se iz spremnika za odzračivanje pumpom pumpa napojna voda drugog kruga u generator pare - ciklus je zatvoren.

Zasebno, treba reći o dizajnu reaktora, koji se naziva "vodeno-moderiran", budući da voda u njemu obavlja dvije funkcije - moderator neutrona i rashladno sredstvo. Takav se dizajn dobro pokazao na nuklearnim podmornicama, a kasnije je doveden na kopno: zemaljski reaktori VVER, koji već rade i koji će biti ugrađeni u nove ruske nuklearne elektrane, nasljednici su podmorskih reaktora. Ledolomac nuklearne elektrane također dobio izvrstan certifikat: niti jedna nesreća s ispuštanjem radioaktivnih tvari u okoliš u cijeloj pedesetogodišnjoj povijesti.

Reaktor ne predstavlja nikakvu štetu posadi i okolišu, jer je njegovo robusno tijelo okruženo biološkim štitom od betona, čelika i vode. U bilo kojem hitan slučaj, u potpuno gašenje napajanje, a čak i kod preopterećenja (okretanja posude naopako), reaktor će se ugasiti - tako je projektiran sustav aktivne zaštite.

Glavni posao ledolomca je uništavanje ledenog pokrivača. U te svrhe ledolomcu se daje poseban bačvasti oblik, a pramčani kraj ima relativno oštre (klinaste) formacije i nagib (usječenost) u podvodnom dijelu pod kutom prema vodenoj liniji. Ledolomac "50 Let Pobedy" ima pramac u obliku žlice (po tome se razlikuje od svojih prethodnika), što omogućuje učinkovitije razbijanje leda. Krmeni dio je dizajniran za vožnju unatrag u ledu i štiti propelere i kormilo. Naravno, trup ledolomca mnogo je jači od trupa konvencionalnih brodova: dvostruki je, a vanjski trup je debeo 2-3 cm, a u području tzv. ledenog pojasa (tj. mjesta gdje se led lomi), ploče trupa su zadebljane na 5 cm.

Kada se susreće s ledenim poljem, ledolomac svojim pramcem takoreći puzi na njega i probija se kroz led zbog vertikalne sile. Zatim se napukli led razdvoji i topi sa strane, a iza ledolomca se formira besplatni kanal... U tom slučaju brod se kreće neprekidno konstantnom brzinom. Ako ledenica ima posebnu snagu, tada se ledolomac pomiče natrag i velikom brzinom naleti na nju, odnosno cijepa led udarcima. U rijetkim slučajevima, ledolomac može zaglaviti - na primjer, puzati na čvrstu ledenu plohu i ne slomiti je - ili biti zdrobljen ledom. Za izlazak iz ove teške situacije predviđeni su spremnici za vodu između vanjskog i unutarnjeg trupa - na pramcu, na krmi, na lijevoj i desnoj strani. Pumpanjem vode iz spremnika u spremnik, posada može zaljuljati ledolomac i izvući ga iz ledenog zatočeništva. Možete jednostavno isprazniti spremnike - tada će posuda malo plutati.

Da se pramac ne bi prekrio ledom, ledolomac je opremljen uređajem za odleđivanje s turbopunjačem. Radi na sljedeći način. Komprimirani zrak se dovodi preko broda kroz cjevovode. Plutajući mjehurići zraka sprječavaju smrzavanje komada leda na trup i također smanjuju trenje o led. Istovremeno, ledolomac ide brže i manje ga trese.

Ledolomac može pratiti jedan ili više brodova (karavana). Ako je ledena situacija teška ili je transportno plovilo šire od ledolomca, tada se za pratnju mogu koristiti dva ili više ledolomaca. Posebno teški led ledolomac preuzima plovilo s pratnjom: krma broda na nuklearni pogon ima usjek u obliku slova V, gdje se pramac transportnog plovila čvrsto vuče vitlom.

Iz zanimljive značajke nuklearni ledolomac "50 Let Pobedy" može se razlikovati po prisutnosti ekološkog odjeljka u kojem se nalazi najnoviju opremu, što vam omogućuje prikupljanje i odlaganje cjelokupnog otpada nastalog tijekom rada broda. Drugim riječima, ništa se ne baca u ocean! Ostali ledolomci na nuklearni pogon također imaju instalacije za spaljivanje kućnog otpada i pročišćavanje otpadnih voda.

Svi ledolomci na nuklearni pogon i nosač upaljača "Sevmorput" prebačeni su pod upravljanje poduzeću Državne korporacije "Rosatom" - FSUE "Atomflot", koje obavlja ne samo njihov rad, već i tehnička podrška... Obalna infrastruktura, plutajuće tehničke baze, poseban tanker za tekući radioaktivni otpad, plovilo za praćenje radijacije - sve to osigurava kontinuirani rad ruske nuklearne flote ledolomaca. No, za deset godina većina nuklearnih ledolomaca bit će povučena iz pogona, a praksa je pokazala da bez njih nemamo što raditi na Arktiku. Kako će se razvijati razvoj nuklearnog ledolomca?

Izgledi razvoja

Do relativno nedavno, izgledi za rusku nuklearnu flotu ledolomaca bili su vrlo sumorni. Novine su pisale da bi zemlja mogla izgubiti svoju jedinstvenu flotu, a s njom i Sjeverni morski put (NSR). To bi značilo ne samo gubitak vodstva i tehnologije, već i usporavanje gospodarskog razvoja krajnjeg sjevera i arktičkih regija Sibira. Uostalom, prometna autocesta, pa tako i kopnena, koja bi mogla poslužiti kao alternativa NSR-u, jednostavno ne postoji.

Postoje pitanja za postojeće nuklearni ledolomci... Tonaža brodova koji plove duž NSR-a postupno raste - a rastu i njihove dimenzije. Za potrebnu brzinu vožnje potrebni su široki ledeni kanal i povećana snaga. Stoga treba povećati i veličinu samog ledolomca. Ali u isto vrijeme, nuklearni ledolomac, kojemu nije potrebna zaliha goriva, počinje plutati, gaz postaje manji i kapacitet loma leda se smanjuje. Kako bi se povećao gaz, kako bi se propeleri zaštitili od leda, potrebno je izgraditi sustav spremnika koji se puni vodom i daje dodatnu težinu trupu plovila.

Dakle, čak ni postojeći brodovi na nuklearni pogon ne odgovaraju najnovijim zahtjevima... Stoga su modernizacija i razvoj flote nuklearnih ledolomaca postali uistinu državni zadatak i pod pomnim su nadzorom Vlade Ruske Federacije.

Projekt novih ledolomaca - LK-60Ya - već se provodi. Jedan od njih, Arctic, gradi se od 2013. godine, drugi, Siberia, položen je sasvim nedavno, u svibnju 2015. (dok su ledolomci u izgradnji naslijedili imena prva dva broda iz serije Arctic). Ukupno, u bliskoj budućnosti postoje tri nova plovila, uključujući i spomenuta.

Karakteristike ledolomaca na nuklearni pogon i plovila "Sevmorput" (prema FSUE Atomflot, 2010.)

Kakav će biti novi izgled atomskog ledolomca? Naravno, kombinirat će uspješno iskustvo izgradnje i rada postojećih brodova na nuklearni pogon i inovativne pristupe. No, glavno je da će novi ledolomac biti s dva gaza (univerzalni), što će mu omogućiti da uspješno izvodi operacije ne samo na moru, već iu ušćima rijeka. Sada moramo koristiti dva ledolomca, od kojih jedan (klase "Arktik") prolazi kroz dubokovodna mjesta, a drugi (s plitkim gazom, na primjer, klasa "Taimyr") prolazi kroz brzake i ulazi u ušća rijeka. Novi projekt predviđa mogućnost promjene gaza nuklearnog ledolomca sa 10,5 na 8,5 m zbog sušenja / punjenja morska voda ugrađeni tenkovi, odnosno jedan brod na nuklearni pogon može zamijeniti dva stara odjednom!

Ali brodovi s dvostrukim gazom na nuklearni pogon nisu granica dizajnerske misli. Dok se grade ledolomci tipa LK-60Ya, inženjeri već rade na sljedećem projektu koji će nuklearni ledolomac dovesti u novu fazu razvoja. to je o brodu tipa LK-110Ya (poznatom i kao "Vođa") - velikom brodu snage 110 MW propelera. Što se tiče performansi, LK-110Ya će daleko nadmašiti ledolomce klase Arktika: Leader će moći usitnjavati led debljine najmanje 3,7 m (dvije ljudske visine!). Time će se osigurati cjelogodišnja plovidba po cijelom NSR-u (a ne samo duž njegovog zapadnog dijela, kao što je sada). Istovremeno, povećana širina LK-110Ya omogućit će nošenje plovila velike tonaže. Trenutno je projekt u fazi izrade projektne dokumentacije (očekivani rok završetka "papiranog" dijela - 2016.).

Postoji još jedan smjer u nuklearnom inženjeringu koji treba spomenuti. Ledolomne elektrane KLT-40 toliko su se dobro dokazale da je odlučeno da se uključe u plutajuće nuklearna elektrana(FNPP). Neophodan je u nerazvijenim područjima zemlje, uključujući arktičku obalu, jer praktički ne treba zalihe goriva. Posjeći šumu, izgraditi ceste, provozati Građevinski materijali za to nije potrebno: donijeli su ga, stavili na poseban mol - i možete ga koristiti. Resursa je ponestalo – pričvrstili su ga na tegljač i odnijeli na zbrinjavanje.

FNPP se također mogu koristiti u razvoju naslaga na polici arktičkih mora za opskrbu električnom energijom naftnih i plinskih platformi.

Prvi plutajući agregat Akademik Lomonosov porinut je 30. lipnja 2010. u Baltičkom brodogradilištu u Sankt Peterburgu. Trenutno je elektroenergetska oprema stanice u potpunosti proizvedena; Reaktorska postrojenja i turbogeneratori su već montirani, radovi na opremanju su u tijeku.

Završavajući ovaj kratki osvrt, potrebno je reći sljedeće: razvoj Arktika nužan je uvjet za razvoj Rusije kao velike pomorske i arktičke sile, a sigurno korištenje atomske energije određuje gospodarski i tehnološki rast naše države. Stoga postoji povjerenje: flota nuklearnih ledolomaca ima izvanrednu budućnost i nova postignuća!

Ledolomac na nuklearni pogon Yamal jedan je od deset ledolomaca klase Arktika, čija je izgradnja započela 1986. godine, još u sovjetsko vrijeme. Izgradnja ledolomca Yamal završena je 1992. godine, ali već tada nije bilo potrebe da se koristi za osiguranje plovidbe Sjevernim morskim putem. Stoga su ga vlasnici ovog plovila, težine 23455 tona i dužine 150 metara, preuredili u plovilo s 50 turističkih kabina i sposobno za prijevoz turista na Sjeverni pol.

"Srce" ledolomca Yamal su dva zatvorena vodeno hlađena reaktora OK-900A, koji sadrže 245 gorivih šipki s obogaćenim uranom. Puno opterećenje nuklearnog goriva je oko 500 kilograma, ova rezerva je dovoljna za kontinuirani rad ledolomca tijekom 5 godina. Svaki nuklearni reaktor težak je oko 160 tona i smješten je u zatvorenom odjeljku, ograđenom od ostatka brodske konstrukcije slojevima čelika, vode i betona visoke gustoće. Oko reaktorskog odjeljka i u cijeloj posudi nalazi se 86 senzora za mjerenje razine zračenja.

Steam električni kotlovi Reaktori generiraju pregrijanu paru visokog tlaka koja pokreće turbine koje pokreću 12 generatora energije. Snaga iz generatora dovodi se do električnih motora koji rotiraju lopatice triju propelera ledolomca. Snaga motora svakog propelera je 25 tisuća konjskih snaga ili 55,3 MW. Koristeći ovu snagu, ledolomac Yamal može se kretati kroz led debljine 2,3 metra brzinom od 3 čvora. Unatoč činjenici da je maksimalna debljina leda kroz koju ledolomac može proći 5 metara, zabilježeni su slučajevi probijanja ledoloma kroz ledene humke debljine 9 metara.

Trup ledolomca Yamal je dvostruki trup prekriven posebnim polimernim materijalom koji smanjuje trenje. Debljina gornjeg sloja trupa na mjestu rezanja leda je 48 milimetara, a na ostalim mjestima - 30 milimetara. Sustav balasta vode, smješten između dva sloja trupa ledolomca, omogućuje koncentriranje dodatne težine na prednji dio plovila, koji djeluje kao dodatni ovn. Ako snaga ledolomca nije dovoljna da se probije kroz led, tada se spaja sustav zračnih mjehurića koji baca 24 kubična metra zraka u sekundi ispod površine leda i razbija ga odozdo.

Dizajn rashladnog sustava za reaktore nuklearnog ledolomca Yamal dizajniran je za korištenje morske vode s maksimalnom temperaturom od 10 stupnjeva Celzija. Stoga ovaj ledolomac i njemu slični nikada neće moći napustiti sjeverna mora i otići na južnije geografske širine.

Prije nekoliko godina Baltičko brodogradilište u Sankt Peterburgu doživjelo je ozbiljne poteškoće i bilo je na rubu zaustavljanja, a ovog ljeta iz zaliha je porinut trup najnovijeg nuklearnog ledolomca Arktika, imenjaka renomiranog sovjetskog broda. poduzeće. Ovo najnovije plovilo s nuklearnom instalacijom s dva reaktora projektirano je dvonacrtno, odnosno moći će ploviti transportnim plovilima i u dubokovodnim i plitkim dijelovima Sjevernog morskog puta. No, osim atomskih levijatana poput "Arktika" i njegovih nadolazećih sestrinskih brodova "Sibir" i "Ural", u našim visokim geografskim širinama traže se manje moćni brodovi skromnije veličine. Ti ledolomci također imaju svoje zadatke.

Ledolomac je skučen

Izraz "skromna veličina" posljednja je stvar koja mi pada na pamet u radionici brodogradilišta Vyborg, gdje se sastavljaju blokovi budućeg ledolomca. Ogromne strukture oker boje visoke čak i do tri ili četiri kata sežu do samog stropa polumračne tvorničke zgrade. S vremena na vrijeme tu i tamo bukne plavičasti plamen zavarivanja. Novi proizvodi VSZ-a se baš i ne uklapaju u stare dimenzije poduzeća. "Morali smo obnoviti cijeli proizvodni logistički lanac", kaže Valeriy Shorin, počasni radnik poduzeća, viši stručnjak za poslovne projekte u VSY. - Prethodno su se trupovi brodova sklapali na navozu, a potom su ulazili u pristanište koje je bilo napunjeno vodom. Voda je potonula, ostavivši brod u posebnom kanalu kroz koji se otvarao izlaz u more. Ovo više nije moguće. Kamera je sposobna primiti plovila ne šira od 18 m."

U tijeku je izgradnja višenamjenskog ledolomnog pomoćnog broda za pilotažu naftnih tankera u Obskom zaljevu.

Sada VSY dovršava izgradnju diesel-električnog ledolomca Novorossiysk, koji pripada seriji 21900 M. Dva sestrinska broda, Vladivostok i Murmansk, već su predana kupcu, a to je Rosmorport. To, naravno, nisu velesile arktičkog tipa (60 MW), ali impresivan je i omjer snage i težine brodova projekta 21.900 M - 18 MW. Ledolomac je dug 119,4 m i širok 27,5 m. Dock kamera je još uvijek na mjestu. Njegove sive betonske zidove, u čijim se šavovima smjestilo sitno raslinje, sada je gostoljubivo prihvaćen na popravke tvorničkim tegljačem i drugim ne prevelikim plovilima. Ledolomac tamo više neće stati. Umjesto podizanja druge, šire komore, biljka je našla drugačije rješenje. Za deset mjeseci izgrađena je teglenica Atlant, impresivna građevina duga 135 m i široka 35 m. Teglenica je plutajuća platforma, na čijim uglovima se nalaze bijeli tehnološki tornjevi - na njima su označeni. Sada se gotovi blokovi isporučuju na teglenicu iz radionice na teškim prikolicama (najveći od njih je sposoban transportirati dijelove težine do 300 tona). Na Atlanti se sastavlja trup, a čim je spreman za porinuće, tegljač se tegljačem odvozi do dubokog mjesta u moru i pune joj se balastne komore vodom. Nalazište ide pod vodu, a dubinu njegovog uranjanja prate samo oznake na tehnološkim tornjevima. Budući brod je na površini. Odvoze ga do mola, nakon čega se nastavljaju radovi. Teglenica je oslobođena za novi brod.

Ledolomac Novorossiysk, koji je već porinut, posljednji je od tri ledolomca projekta 21900 M koje je naručio Rosmorport.

Napad na led

Što ledolomac čini ledolomcem? U principu, svako plovilo, čak i čamac na vesla, može probiti led. Pitanje je samo koliko je ovaj led debeo. U Pomorskom registru postoji klasifikacija brodova koji imaju posebna svojstva za razbijanje leda. “Najslabija” kategorija je Ice 1-3 (nearktička plovila), a slijedi Arc 6-9 (arktička plovila). Ali samo brodovi koji spadaju u kategoriju ledolomaca mogu se s pravom smatrati ledolomcima. U kategoriji su četiri razreda. Najviša klasa - deveta - pripada atomskim ledolomcima, koji su sposobni kontinuirano prijeći polje ravnomjernog leda debljine do 2,5 m. A ako je led deblji? To bi moglo biti u stalno smrznutim arktičkim morima, gdje se led ne topi u proljeće, već se nakuplja tijekom godina. Hummocks također kompliciraju prolaz. U tom slučaju, potrebno je odbiti razbijanje leda u kontinuiranom tijeku. Ako ledolomac nema dovoljno snage za svladavanje leda, koristi se metoda „raid“. Plovilo se pomiče od prepreke nekoliko trupova, a zatim opet juri naprijed i skače na ledenu plohu „iz trčanja“. Postoji i metoda razbijanja leda na krmi, gdje se balastna voda crpi iz drugih dijelova trupa kako bi se povećala masa koja djeluje na led. Moguća je i suprotna opcija, kada se voda pumpa u pramac posude. Ili u spremnik s jedne od strana. To je posao sustava kotrljanja i trima koji pomažu ledolomcu da razbije led i da ne zaglavi u napravljenom kanalu. Četvrta metoda dostupna je samo jedinstvenom, prvom na svijetu, asimetričnom ledolomcu Baltika, koji se zbog svog nestandardnog oblika trupa može kretati bočno, razbijajući led i stvarajući kanal takve širine koji je nedostupan drugima. ledolomci.

Dva ledolomca - "Moskva" i "Sankt Peterburg", izgrađena u Baltičkom brodogradilištu (Sankt Peterburg) u okviru projekta 21900, pripadala su klasi Icebreaker 6. Modernizirani ledolomci projekta 21900 M, proizvodnje kojima je savladao VSZ, ojačani su i modificirani u Ledolomac klasu 7. Pri kretanju kontinuiranim kursom u stanju su probijati led debljine 1,5-1,6 m, a pri korištenju krme pokoravaju se debljini 1,3 m. To znači da će Novorossiysk koji se sada dovršava moći raditi ne samo na Baltiku, gdje debljina leda praktički nikada ne prelazi 90 cm, već i na arktičkim morima - međutim, uglavnom u proljetno-ljetnom razdoblju.

Upravo iz tako ogromnih blokova na teglenici Atlant sastavljaju se trupovi ledolomaca u brodogradilištu Vyborg, koje je dio United brodograditeljska korporacija... Čim je trup spreman, spušta se u vodu, a dovršavanje broda se nastavlja.

Bacanje u čistoj vodi

Unatoč činjenici da ledolomci projekta 21900 M nemaju sposobnosti koje imaju plovila klase Icebreaker 9, strukturno imaju mnogo zajedničkog, budući da je klasični dizajn ledolomca odavno izmišljen i razrađen. “Trupa ledolomca je u obliku jajeta. - kaže Boris Kondrašov, kapetan tegljača VSZ, zamjenik kapetana postrojenja. - Na njemu odozdo gotovo da nema izbočenih dijelova. Ovaj oblik vam omogućuje da učinkovito gurnete led koji je razbijen ojačanom stabljikom i odnesete komade leda prema dolje, ispod leda koji uokviruje kanal. Ali ovaj oblik povezan je s jednom značajkom ledolomaca: u čistoj vodi, plovilo doživljava snažan kotrljaj čak i od malog vala. U isto vrijeme, kada prolazi kroz ledena polja, trup plovila zauzima stabilan položaj." Ledeno polje po kojem se ledolomac kreće ne miruje. Pod utjecajem struje ili vjetra može se kretati i gurnuti o bok ledolomca. Izuzetno je teško odoljeti pritisku ogromne mase, nemoguće ga je zaustaviti. Postoje slučajevi kada je led doslovno puzao na palubu ledolomca. No, oblik trupa i ojačani ledeni pojas koji prolazi u području vodene linije ne dopuštaju ledu da zgnječi plovilo, iako na bokovima često ostaju velika udubljenja do pola metra dubine.

1. U normalnom načinu rada, ledolomac razbija led, krećući se u neprekidnom kretanju. Posuda siječe led ojačanom stabljikom i posebnim zaobljenim lukom gura ledene plohe. 2. Ako ledolomac naiđe na led, za koji plovilo nema dovoljno snage da ga probije u kontinuiranom kursu, koristi se metoda napada. Ledolomac se pomiče unatrag, zatim trčećim startom skače na ledenu plohu i smrvi je svojom težinom. 3. Druga opcija za rješavanje gustog leda je kretanje prema krmi.

Promjene napravljene na modificiranoj verziji ledolomca 21900 utjecale su posebno na pojas leda. Ojačana je dodatnim slojem od nehrđajućeg čelika debljine 5 mm. Ostale komponente su također revidirane. Za razliku od klasičnih brodova s propelerima, ledolomci projekta 21900 M opremljeni su s dva propelera kormila. To nisu novodobni azipodi, od kojih svaki ima električni motor u gondoli, već njihov funkcionalni pandan. Stupovi se mogu zakrenuti za 180 stupnjeva na bilo koju stranu, što plovilu pruža najveću upravljivost. Osim propelera smještenih na krmi, pramac broda ima potisnik u obliku propelera u prstenastom oklopu. Ono što je posebno zanimljivo, vijci ne služe samo kao pogonski uređaj, već imaju dovoljno snage da sudjeluju u borbi protiv leda. Kada rade u smjeru krme, propeleri drobe led; potisnik također može mljeti led. Inače, ima i još jednu funkciju - ispumpavanje vode ispod leda na koju će brod jurišati. Izgubivši na trenutak potporu u obliku vodenog stupca, led se lakše lomi pod težinom nosa.

Nove stavke za zaljev Ob

Što se događa ako ledolomac tipa 21900 M udari u santu leda sličnu onom koji je uništio Titanic? "Plovilo će biti oštećeno, ali će ostati na površini", kaže Valery Shorin. “Međutim, ovih dana takva situacija je malo vjerojatna. Čak je i katastrofa Titanica postala manifestacija nemara - znalo se o prisutnosti santi leda u području katastrofe, ali kapetan nije usporio. Sada se površina oceana stalno prati iz svemira, a ti su podaci dostupni u stvarnom vremenu. Osim toga, na pramcu ledolomaca 21900 M nalazi se i heliodrom. Polijećući s njega, brodski helikopter može redovito provoditi izviđanje na ledu i odrediti optimalnu rutu kretanja. No, možda je vrijeme da se teški i skupi helikopter zamijeni lakim dronovima? “Ne isključujemo korištenje dronova na ledolomcu u budućnosti”, objašnjava Valery Shorin, “ali još ne namjeravamo odustati od helikoptera. Doista, u kritičnoj situaciji može djelovati kao sredstvo za spašavanje života."

Multifunkcionalnost je slogan našeg vremena. Ledolomci proizvedeni u VSY-u sposobni su ne samo za polaganje kanala u ledu, osiguravanje prolaza transportnih brodova, već i sudjelovanje u hitnim spasilačkim operacijama, obavljanje različitih vrsta radova u područjima proizvodnje ugljikovodika na moru, polaganje cijevi i gašenje požara. Takva je svestranost sada posebno tražena u područjima aktivnog gospodarskog razvoja Arktika. Dok se Novorossiysk, posljednji ledolomac serije 21900 M, dovršava na vezu, teglenica Atlant sastavlja trup višenamjenskog ledolomca za pomoć pri radu na području Novoportovskoye. naftno polje na zapadu zaljeva Ob. Postojat će dva takva broda, oba su superiornija u snazi u odnosu na projekt od 21.900 M (22 MW naspram 16) i pripadaju klasi Icebreaker 8, odnosno moći će razbijati led debljine do 2 m u kontinuirani kurs i olovni tankeri za naftu. Plovila za probijanje leda dizajnirana su za rad na temperaturama do -50 °C, odnosno izdržat će najteže arktičke uvjete. Brodovi će moći obavljati mnoge funkcije sve do postavljanja na palubu medicinske bolnice.

Na istom mjestu, u zaljevu Ob, velika međunarodni projekt za proizvodnju ukapljenog prirodni gas- Yamal LNG. Plavi tankeri za gorivo bit će namijenjeni prvenstveno europskim potrošačima. Ovi tankeri ledene klase grade se u brodogradilištima u Japanu i Južnoj Koreji, ali brodovi za lomačenje leda ruske proizvodnje morat će njima ploviti u ledu. Brodogradilište Vyborg već je potpisalo ugovor za izgradnju dva ledolomca za Yamal LNG.

Da bismo upotpunili sliku moderne ruske gradnje ledolomca, vrijedi spomenuti još jedan novi proizvod koji se očekuje uskoro - najmoćniji nenuklearni ledolomac na svijetu. Plovilo "Viktor Chernomyrdin", koje se gradi u Baltičkom brodogradilištu po narudžbi "Rosmorporta", imat će kapacitet od 25 MW i moći će, neprekidno se krećući naprijed ili natrag, probijati led debljine do dva metra.