Сокрушающие лёд - [13]

Любое судно имеет свою генеральную идею, главную цель, которой подчинено все остальное. Так, для пассажирского лайнера главное — это комфорт и безопасность пассажиров. Поэтому в центре внимания проектировщиков и строителей находится надстройка судна с ее удобными каютами, танцевальными залами, дискотеками, салонами и плавательными бассейнами. Не меньше внимания уделяется вопросам деления корпуса на водонепроницаемые отсеки, обеспечению судна противопожарными, спасательными средствами и прочим мерам безопасности.

Для грузовых судов главное — это предусмотреть вместительные трюмы, поэтому усилия конструкторов направлены на распределение подпалубных объемов, создание максимально больших грузовых помещений, вооружение судна необходимыми грузовыми средствами.

Для ледокола же главная задача — это сокрушать лед, расчищать путь караванам транспортных судов, и этой генеральной цели подчинено все, что есть на судне: и сам корпус, и его машины, системы, устройства, механизмы.

Механика разрушения льда специальным кораблем состоит в том, что он своим корпусом наползает на лед и раскалывает его своей тяжестью. При этом ледокол действует как громадный рычаг: чем большая часть корпуса наползает на лед, тем больше плечо рычага, тем эффективнее его работа, тем более толстый лед он способен проломить.

От чего же зависит степень наползания корпуса на лед? Во-первых, от формы носа, во-вторых, от мощности силовой установки, точнее, от упора гребных винтов и, в-третьих, от инерционных свойств судна, а точнее, от его массы (при работе ледокола набегами).

Чтобы помочь носовой оконечности ледокола проломить толстый лед, очень важно иметь возможность временного увеличения ее тяжести при помощи дополнительного груза, особенно если этот дополнительный груз прикладывается не постепенно, а динамически, мощным ударом.

Так мы с вами выявили основные особенности ледокола, арсенал его активных, наступательных средств. Рассмотрим каждый из этих элементов в отдельности.

Форма корпуса ледокола необычная, особенно форма носовой оконечности. Обводы корпуса в носовой части образуют скос под углом 20–30 градусов.

Впервые эту форму применил изобретатель ледокола кронштадский предприниматель М. О. Бритнев, который своим изобретением, по существу, создал новый тип судна (об этом изобретении у нас будет еще возможность поговорить более подробно). Окончательно «ледокольную» форму носа развил и усовершенствовал С. О. Макаров — создатель «Ермака», вошедшего в историю судостроения как «дедушка ледокольного флота».

Поскольку при работе ледоколу приходится двигаться не только вперед, но и назад, ахтерштевню так же, как и форштевню, придают уклон около 30 градусов.

В сечении корпус имеет форму бочонка, чтобы сжимающим его льдам не за что было зацепиться. Тогда зажатое судно не подвергается разрушительным воздействиям (сжатиям) льда, а выжимается вверх, однако при этом должно быть соблюдено условие, чтобы ватерлиния проходила ниже самой широкой части судна.

Одна из важнейших характеристик ледокола — ширина корпуса, так как от нее зависит ширина канала, который ледокол прокладывает в ледовом поле для проводки судов.

Длину ледокола, напротив, стараются уменьшить, потому что отношение длины корпуса к ширине определяет маневренные качества судна: чем меньше это отношение, тем выше его маневренность, тем быстрее оно может вовремя уклониться от столкновения с большой льдиной, войти в просвет между двумя льдинами, быстрее осуществить околку своих подопечных судов.

Для ледокола характерна исключительно высокая прочность корпуса, что достигается применением особо прочных сталей, мощных конструкций. Если снять с корпуса наружную обшивку, значительно более толстую, чем обшивка других судов, то мы увидим целую систему взаимно переплетающихся балок: шпангоутов, стрингеров, флоров, бимсов, которые воспринимают огромные нагрузки, действующие на корпус.

В районе переменной ватерлинии, то есть там, где корпус подвержен наиболее интенсивному воздействию льдин, предусмотрен так называемый ледовый пояс: усиленная обшивка толщиной в несколько десятков миллиметров.

Самое уязвимое место у ледокола — винто-рулевой комплекс, он больше всего страдает при столкновении со льдинами. Поэтому форму кормовой оконечности выбирают такую, чтобы руль и гребные винты были по возможности защищены от ледовой агрессии.

Повышенные требования предъявляются к непотопляемости ледокола. Его корпус разделяют водонепроницаемыми переборками таким образом, чтобы при затоплении двух смежных отсеков корабль оставался на плаву.

На ледоколах предусматривается так называемая дифферентная система, которой нет ни на одном типе надводных судов. В состав дифферентной системы входят две большие цистерны: носовая и кормовая. На первых ледоколах эти цистерны соединяли между собой трубой большого диаметра, а теперь непосредственно около цистерны ставят мощный насос. Когда ледокол начинает наползать на льдину, в носовую цистерну из кормовой перекачивается мощными насосами забортная вода. Таким образом, к массе носовой оконечности добавляется несколько десятков тонн воды, причем эта дополнительная масса действует, как уже отмечалось, не статически, а динамически, подобно удару могучего молота. Под таким совместным напором металла и значительной массы воды очень трудно устоять даже самой толстой льдине.