ЛЕДОКОЛ

Люди издавна стремились проникнуть в полярные моря и освоить их. Русские поморы и норвежские китобои плавали в Арктике летом, добираясь при благоприятных условиях до сравнительно высоких широт.
В 1733 г. в России была организована Великая северная экспедиция, перед которой стояла задача нанести на карту все побережье Северного Ледовитого океана и собрать разнообразные сведения о северных морях. Позже мореплаватели прилагали немало усилий, чтобы найти Северо?западный и Северо?восточный проходы в южные моря или достичь Северного полюса. Но все эти экспедиции терпели неудачу.
Одной из причин неудач было отсутствие кораблей, способных противостоять разрушающей силе льдов. При движении ледяных полей на судно наступает огромный ледяной вал, достигающий огромной высоты. Он может превратить корабль в груду смятого железа.
Активная борьба со льдом стала возможной, когда появились корабли со стальным корпусом и паровым двигателем.
В 1864 г. сообщение между Кронштадтом и Ораниенбаумом поддерживалось небольшими пароходами. Их владелец, промышленник Бритнев, изменил форму носа у одного из них, «Пайлота», как бы подрезав его. В результате пароход стал налезать на льдины и расталкивать их. Это позволило продлить на несколько недель сообщение, обычно прерывавшееся с началом ледостава.
Бритнев не преследовал цель создать специальное судно для плавания во льдах и продал чертежи своего изобретения немцам.
Немецкие инженеры построили суда с ложкообразной формой носа. Самое крупное из них имело водоизмещение около 900 тонн, самое маленькое – 90 тонн. Впоследствии все они получили название «гамбургских ледоколов». Они расчищали заторы на реке Эльба и восстанавливали сообщение с портом Гамбург. Они хорошо работали в ровном льду без торосистых нагромождений. Но для ледовых условий на морях и океанах такая форма носа оказалась малоподходящей: ложкообразные обводы носа способствовали скоплению снега и льда перед форштевнем, ледокол сильно рыскал на ходу, а иногда застревал во льдах.
В 1893 г. норвежский ученый Ф. Нансен построил специальное судно «Фрам». Корпус этого судна имел округлую яйцеобразную форму, поэтому льды не могли разрушить его, выжимая вверх. Нансен преследовал цель достичь Северного плюса, дрейфуя вместе со льдом. Это ему не удалось, но в течение всего путешествия, длившегося три года, «Фрам» оставался невредимым.
К концу XIX в. было построено немало ледоколов, но все они могли работать лишь в слабых ледяных полях и были бессильны против мощных льдов и торосистых нагромождений.
Русский адмирал и ученый С. О. Макаров решил создать новый мощный ледокол, способный плавать в арктических льдах. Для этого Макаров изучил опыт «Фрама», знакомился с работой ледяных паромов на американских озерах Гурон, Мичиган и Эри, изучал летние условия плавания в Карском море. Благодаря этому он понял, каким должен быть будущий ледокол.
Детище Макарова было построено в Ньюкасле на верфях фирмы «Армстронг и Витворт». Ледокол получил название «Ермак».
В марте 1899 г. «Ермак» подошел к Кронштадту. В это время льды в Финском заливе достигают наибольшей толщины. Несмотря на это, «Ермак» пробил канал во льдах, сковавших Большой Кронштадтский рейд, и вошел в гавань. До него ни одно судно в это время года не могло войти в Кронштадт.
Летом того же года «Ермак» совершил первое арктическое плавание. Во время плавания возникла течь, и ледокол вернулся на ремонт в Ньюкасл. Летом того же года «Ермак» вновь вернулся в Арктику, но испытания завершились пробоиной в носу.
В 1901 г. ледокол исследовал район севернее Шпицбергена. Спустя несколько дней после выхода из порта Тромсе он попал в сплошной лед и остановился у побережья Новой Земли. Около месяца «Ермак» был зажат льдами. В конце июля ледовая обстановка улучшилась, и «Ермак» весь август работал в Арктике. За время плавания он прошел свыше 200 миль в условиях, где любой другой корабль погиб бы. Расчеты адмирала Макарова оказались правильными.
Долгие годы «Ермак» плавал на Балтике. За первые 12 лет он провел в Финском заливе свыше 1000 судов. В феврале 1918 г. в порту Ревеля (ныне Таллинн) были скованы льдом корабли Балтийского флота. Портовые ледоколы не могли разбить лед, а в это время на Ревель надвигались немецкие войска. На помощь эскадре пришел «Ермак». Он взломал лед и вывел большую часть кораблей из гавани. 25 февраля они ушли в Гельсингфорс (Хельсинки). Но и из Гельсингфорса вскоре пришлось уйти. 12 марта эскадра направилась в Кронштадт. Ей предстояло пройти 200 миль. Дорогу кораблям прокладывали «Ермак» и вспомогательный ледокол «Волынец».
Несмотря на торосистый лед, туманы и обстрел, корабли тремя отрядами пришли в Кронштадт. Решающий вклад в успех этого беспримерного похода внес «Ермак».
С началом освоения Северного морского пути «Ермак» был направлен в Арктику. Он выводил замерзшие во льдах пароходы, доставлял им продукты и топливо.
В феврале 1938 г. «Ермак» участвовал в снятии с льдины экипажа станции «Северный полюс», которую возглавлял И. Д. Папанин.
В 1938 г. за пять месяцев плавания «Ермак» освободил из ледового плена 17 и провел в Карское море и море Лаптевых 10 пароходов. В том же году он достиг 83?го градуса северной широты. До этого ни одно судно, самостоятельно передвигаясь во льдах, не достигало таких высоких широт.
Во время Великой Отечественной войны ветеран проводил на буксире в Кронштадт и обратно баржи с углем, продуктами и оборудованием, госпитальные суда.
В 1949 г. ледокол был награжден орденом Ленина. «Ермак» был в строю до 1963 г.
В 1917 г. в Англии был построен ледокол «Святогор», в 1927 г. переименованный в «Красин». В 1928 г. «Красин» участвовал в спасении участников экспедиции У. Нобиле, которые потерпели катастрофу на дирижабле «Италия».
В 1932 г. «Красин» совершил первое зимнее плавание в Арктике, а в 1933 г. впервые достиг зимой северной оконечности Новой Земли.
В 1932 г. советский ледокольный пароход «Сибиряков» впервые прошел Северный морской путь за одну навигацию. Он вышел из Архангельска в июле. Проходя льды у побережья Чукотки, судно повредило винт, но экипажу удалось отремонтировать повреждение. Затем от удара о ледяную глыбу обломился конец гребного вала и пошел ко дну вместе с винтом. Моряки взрывали лед аммоналом, а когда судно вышло на чистую воду, подняли на мачтах брезентовые полотнища. 1 октября 1932 г. «Сибиряков» вышел в Берингов пролив.
Конструкция ледоколов рассчитана на очень большую нагрузку. Ледокол редко двигается непрерывно, чаще он останавливается, отходит назад и наскакивает на льдину с разбега. Иногда ему приходится ударять в лед и кормой. Чтобы вползти на льдину, форштевень и ахтерштевень (носовая и кормовая части судна) имеют уклон 23–25°. Весь ледокол, особенно его нос и корма, должны быть прочными, а их штевни – массивными. Так, форштевень советского ледокола «Сибирь», построенного в начале 40?х гг., весил 26 тонн, а ахтерштевень – 36 тонн. У обычных судов вес этих частей не превышает 6–7 тонн.
Один квадратный метр борта «Ермака» выдерживал нагрузку в 55 тонн, а «Сибири» – 75 тонн. Шпангоуты на ледоколах, особенно в носовой и кормовой части, установлены чаще, чем на других судах.
Стремление к повышенной прочности корпуса усложнило его конструкцию. Повышенная жесткость достигается применением многочисленных палуб и платформ. К поперечным водонепроницаемым переборкам, которые есть на каждом судне, добавлены продольные, отделяющие машинные и котельные помещения. Двойное дно судна переходит во второй борт.
Вдоль ватерлинии судна обшивка утолщена и образует так называемый ледовый пояс в том месте, где корпус ледокола наиболее часто соприкасается со льдом. На «Ермаке» высота ледового пояса достигала 5,4 м, на «Сибири» – 6,1 м.
Непрерывным ходом ледоколы могут сокрушать сравнительно тонкий лед. «Ермак» и «Красин» ломали ходом лед толщиной 50–60 см. Особенно тяжелые льды ледоколы бьют «звездочкой», ударяя в одно и то же место, но в разных направлениях.
Если ледокол, ударив в лед, не расколол его и застрял, в действие приводится креново?дифферентная система. Электрические помпы начинают качать воду в носовую дифферентную цистерну, нос судна становится тяжелее и сильнее давит на лед. Вода поочередно перекачивается из цистерн правого борта в левый и наоборот. Ледокол начинает бортами давить на лед.
Если не удается выйти из ледового плена, с кормы на лед подают так называемый ледовой якорь, лапу которого вставляют в пробитую лунку. Машины работают назад, лебедка выбирает трос, и ледокол сам стаскивает себя с льдины. В крайних случаях лед взрывают.
Машины ледоколов работают в очень жестком режиме. Они дают то передний ход, то задний. Число реверсов машины может достигать 15–20 в минуту. На первых ледоколах стояли паровые поршневые машины. Они оказались простыми и надежными для эксплуатации во льдах: быстро меняли режим работы, долго и безаварийно действовали на переменных ходах, легко меняли направление вращения. Но при движении ледокола во льду из?за возрастающего сопротивления скорость хода значительно уменьшалась, паровая машина снижала количество оборотов. В результате снижалась мощность в тот момент, когда она была нужна судну.
Позже на ледоколах в качестве главных двигателей стали устанавливать дизели. Они неустойчиво работают при малых нагрузках и не выносят длительных перегрузок, возникающих при движении ледокола во льдах. Этот недостаток был преодолен с помощью электрической передачи. Дизель равномерно вращает электрогенератор, подающий энергию на моторы, вращающие гребные винты. Гребные двигатели работают в переменном режиме, потребляя нужное в данный момент количество электроэнергии. Число их оборотов легко регулируется, что позволяет подобрать наиболее выгодный для работы режим и использовать полную мощность для работы на заднем ходу. Каждый гребной двигатель обслуживается 2–3 генераторами.
Уязвимым местом ледоколов являются гребные винты: их лопасти часто гнутся и ломаются под ударами льдин. Чтобы защитить лопасти и руль от ударов, ледоколы имеют максимально возможную осадку. Но кормовым винтам грозят также и льдины, скользящие по корпусу судна. Для их защиты на корпусе сделаны своеобразные «ножи», отводящие льдины от винтов.
Гребные винты ледоколов не отливаются целиком как обычно, а имеют съемные лопасти, которые в случае повреждения можно заменить запасными. Винты делаются из специальных ванадиево?никелевых сплавов. Винты обычно имеют 4 лопасти: при меньшем количестве куски льда, застревающие между ними, ломают винт.
В 1957 г. в СССР был спущен на воду первый в мире атомный ледокол «Ленин». Он имел водоизмещение 16 000 тонн и мощность главных турбин 44 000 л. с. «Ленин» мог работать целый год, не заходя в порт.
В 1977 г. другой советский ледокол, «Арктика», дошел до Северного полюса, осуществив мечту Ф. Нансена.
Ледоколы сыграли важную роль в освоении Арктики, расширив возможности доставки людей и грузов в ранее недоступные районы.