Атомные ледоколы — новые покорители Арктики

Атомные ледоколы — новые покорители Арктики
24-05-2023, 16:05

Северный морской путь раньше был несбыточной мечтой — это самый короткий маршрут по воде из Европы в Азию, в 2 раза быстрее, чем через Суэцкий канал. Но есть проблема — даже летом там на пути встречаются льды и есть сложности с судоходством. А зимой практически весь путь затянут льдом. Основной способ транспортировки грузов по Севморпути — в сопровождении ледокола. После строительства атомных гигантов серии 22220 проводка судов по льдам стала гораздо проще. Эти ледоколы называют новыми покорителями Арктики. Для них даже трёхметровый лёд не препятствие. Ледоколы атомные — в этих краях сложности с дозаправкой судна, а у ядерных силовых установок большая автономность — на одном заряде судно может ходить до 7 лет. Сейчас эти ледоколы уже в строю и работают по всей акватории Севморпути — проводят суда через Баренцево, Карское, Море Лаптевых, Восточно-Сибирское и Чукотское моря.

Атомные ледоколы — новые покорители Арктики

Фотографии и текст Славы Степанова 1. Путь по северным морям искали давно. Еще в 1525 год посол царя Василия III Дмитрий Герасимов составил первый проект Северного морского пути и первую карту берегов Северного Ледовитого океана. В XVI веке была организована экспедиция по поиску морского пути в Китай, а Семён Дежнёв впервые прошёл по проливу, который разделяет Азию и Америку. В XVIII веке было несколько экспедиций на Камчатку. В итоге разработали генеральную карту Великой Северной экспедиции. Морской путь пытались освоить, чтобы добираться морем по северной границе Евразии, а не по южной. Для сравнения — от Мурманска до портов Японии по Севморпути около 6000 миль. В зависимости от ледовой обстановки, судно потратит на этот путь около 18 дней. А через Суэцкий канал — около 12 тысяч миль и 37 дней. Кроме того, на арктических трассах мало движения и уж точно не бывает пиратов. Но кратчайший путь из Европы в Азию большую часть года малопригоден для обычного судоходства. При освоении Арктики суда исследователей не раз зажимало льдами, путешественникам приходилось по несколько месяцев ждать спасателей или добираться до земли пешком. Так было до появления новых атомных ледоколов.

2. Атомный ледокольный флот России — единственный в мире. Больше ни у одной страны нет таких судов. Сейчас в состав флота входит 7 атомных ледоколов и единственное в мире транспортное судно с атомной установкой — «Севморпуть». Первым арктическим ледоколом в России был паровой «Ермак», который построили на английской верфи в 1898 году по заказу Российской Империи. А первый атомный ледокол — «Ленин». Судно построили в 1959 году. С него и началась история атомного ледокольного флота России.

3. Самые новые ледоколы в строю — из проекта 22220. Сейчас это самые большие и мощные ледоколы в мире. Это суда с уникальной двухосадочной конструкцией. Особые цистерны в бортах и днище (балластные танки) позволяют судну менять осадку и работать как в северных морях, так и в устьях сибирских рек.

4. Головной универсальный атомный ледокол по проекту 22220 ввели в эксплуатацию в 2020 году. Судно назвали «Арктика» — в честь легендарного ледокола, который первым достиг Северного полюса в надводном положении и прошёл в общей сложности более миллиона миль. А с 2022 году в Росатомфлоте работают ещё два его «брата-близнеца» — ледоколы «Сибирь» и «Урал».

5. Все ледоколы проекта 22220 работают в акватории Севморпути. Четвёртое судно серии, «Якутия», уже достраивается на плаву и к концу 2024 года встанет в строй. Пятое, «Чукотка», готовится к спуску на воду. Ещё два, «Камчатка» и «Сахалин», готовятся закладке.

6. Длина каждого ледокола проекта 22220 около 173,3 м, ширина — 34 м. По чистой воде суда развивают скорость до 22 узлов (около 40 км/ч), по льду толщиной 1,5 м — до 12 узлов (около 22 км/ч). И даже трёхметровый лёд не останавливает судно — ледокол идёт вперед, хотя скорость и снижается до 2 узлов (около 4 км/ч). Толщина льдов на Северном морском пути обычно не превышает 3 м, поэтому современные ледоколы способны пройти акваторию Севморпути в любое время года.

7. Ядерная энергетическая установка каждого ледокола состоит из двух реакторов по 175 МВт каждый. Они почти в 2 раза легче и дешевле атомных установок, которые использовались прежде — за счёт того, что парогенераторы теперь находятся внутри реактора. Мощность на валах достигает 60 МВт — примерно 81,5 тыс. л.с. Для сравнения, на ледоколе «50 лет Победы» мощность на валах 55 МВт, 75 тыс. л.с. Ядерные реакторы обеспечивают максимальную автономность — ледоколы могут работать без перезарядки около 7 лет. Атомоходы фактически не привязаны к портам — даже продукты на них обычно доставляют на других судах.

8. Термин «переменная осадка» значит, что судно может при необходимости подниматься и опускаться в воде. Когда ледокол выходит на глубину, специальные емкости внутри заполняются водой и судно погружается. В таком положении проще ломать толстый лед. А когда нужно выйти на мелководье, воду откачивают за борт — и ледокол поднимается. Минимальная осадка судна около 9,03 м, максимальная — 10,5 м.

9. Управляют ледоколом из ходовой рубки. Она находится на самой верхней палубе, именно отсюда открывается максимальный обзор.

10. В ходовую рубку стекается вся информация, здесь установлено оборудование для определения курса, контроля за окружающей надводной и подводной обстановкой. Вахту несут старпом, вахтенный помощник, матрос. Продолжительность вахты — 4 часа, затем 8 часов отдыха.

11. После первого атомного ледокола «Ленин» в СССР разработали серии тяжёлых и мелокоосадочных ледоколов. Первые должны были работать на открытых морских участках. Вторые — на мелководье и в устьях рек. Ледоколы проекта 22220 выполняют задачи обеих серий.

12. На ледоколах проекта 22220 ходовая рубка — шире, чем на других атомных ледоколах. Ее ширина 34 метра — столько же, сколько и ширина самого ледокола. С высоты 31,2 м над уровнем моря видимость может достигать 11-12 морских миль. Из высокой рубки удобно рассчитывать маневры и выстраивать курс. Есть такое выражение: «Ледокольщики прямо не ходят». При управлении ледоколом стараются найти участки с трещинами или места, где лёд тоньше, чтобы судно, которое взято под проводку, шло быстрее и было в максимальной безопасности.

13. Некоторые транспортные суда ледового класса и сами могут проложить себе путь.

14. Заявки на проводку судна оформляются задолго до рейса. Ледоколы не простаивают в портах — обычно после сопровождения одного судна они забирают другое и отправляются в обратный путь. Большая часть грузов — нефтепродукты, газ, продукция с предприятий Норникеля, одного из крупнейших в мире производителей никеля, палладия и платины.. В основном атомные ледоколы проекта 22220 работают в западной части Севморпути — в Обь-Енисейском районе Карского моря.

15. Есть два метода проводок: лидирование и буксировка. В первом случае ледокол идет перед караваном и прокладывает канал. Во втором судно заводится к кормовому вырезу. Его пришвартовывают к ледоколу. Моряки называют эту операцию «взять на усы». После этого начинается буксировка.

16. Основное устройство управления судном – это телеграфы трех главных электродвигателей, через которые старший вахты управляет ледоколом. На телеграфе чувствительное управление — движениями огромного атомохода управляют при помощи этих рычагов. На атомоходах можно идти малым ходом и точно подвести судно, а можно почти мгновенно передать максимальную мощность на ходовые двигатели — это повышает маневренность судна.

17. На новых ледоколах есть дополнительный кормовой пост с собственным телеграфом. Старпом может перейти туда, чтобы было удобнее управлять сближением с ведомым судном.

18. Пока ледокол сближается с судном, матросы готовят швартовы, чтобы взять его «на усы».

19. У ледоколов есть кормовой вырез, в который помещают нос ведомого судна. Оно должно быть прочно зафиксировано, чтобы точно повторять движения ледокола по льдам.

20. Команда на ледоколах опытная — они ежегодно выполняют не один десяток проводок.

21. Когда судно идёт сразу за ледоколом, канал не успевают заполнить льдины. Иногда по проложенному каналу невозможно пройти уже через час — куски льда заполняют поверхность и смерзаются. На ледоколе такую поверхность называют сплочённый лёд.

22. Буксировка судна может показаться простой задачей, но на деле это согласованная работа сразу двух команд. Натяжение троса при буксировке не должно быть слишком сильным — иначе канат не выдержит и порвётся. Даже трос толщиной 60 мм не выдержит массу гружёного судна. Поэтому все маневры судов синхронизируют, ледокол и ведомое судно одновременно замедляются и ускоряются.

23. Ледоколы способны организовать транспортный коридор через 5 морей — от мыса Желания на Новой земле и до мыса Дежнева на Чукотке. Но Восточная часть этого пути пока используется редко. Например, в феврале 2022 года впервые в истории навигации ледокол «Арктика» выполнил проводку каравана по Севморпути с востока на запад.

24. Большие ледоколы проводят суда по глубокой воде. Чем глубже атомоход погружён в воду, чем больше осадка — тем проще он проходит толстый ледяной покров. Но если судну нужно зайти в речной порт — нужна меньшая осадка. Ледоколы проекта 22220 универсальны и могут выполнять обе задачи.

25. Самые тяжёлые для судоходства месяцы — март, апрель и май. В этот период завершается нарастание льда. Океан на многие мили покрыт толстым слоем льда, с которым справится не каждый ледокол. Севморпуть почти свободен ото льда только с июля по октябрь.

26. Несмотря на огромные размеры и мощность, ледоколом управляет сравнительно небольшая команда. По штату — всего 54 человека. Для работы первого атомохода «Ленин» нужно было в 4,5 раза больше людей.

27. Бак ледокола. Баками на судах называют носовую часть. Здесь расположены лебёдки, канатоукладчики, якорно-швартовочный комплекс и другое оборудования для буксировки и эскортирования судов. Все материалы рассчитаны для работы в арктической зоне при температуре воздуха до -50°C и агрессивной морской воде.

28. Все ледоколы изначально выходят из порта Мурманска и проходят по Баренцеву морю. В зависимости от погодных условий, маршрут прокладывают либо через мыс Желаний, либо через пролив Карские ворота.

29. Зимой в северной части Енисея без атомных ледоколов грузы доставлять невозможно. Морских портов там нет, транспортного сообщения с Дудинкой по суше нет, река покрывается льдом. Сейчас для выгрузки судов готовят специальную ледовую площадку. К судну подъезжают грузовики, а погрузку обычно выполняют краны и приспособления, которые установлены на палубе. Такие места погрузки/разгрузки называют ледовыми причалами. Например, на Енисее такие зоны разгрузки работают в районах посёлков Воронцово и Караул, неподалёку от мыса Таналау.

30. Береговые специалисты расчищают и следят за состоянием ледовых причалов — регулярно проверяют толщину и целостность припайного льда. Чтобы судно встало на подготовленную площадку, атомный ледокол прокладывает подходной канал строго по оси, размеченной красными флажками. Операция довольно сложная — нужно сделать канал ровным, не надломить лёд слишком сильно, подготовить место для разворота судна. Чтобы все сделать правильно, гигантский ледокол идёт точно по расставленным флажкам, а с береговые специалисты корректируют движение по рации.

31. Ледовый причал готов принять судно. Чтобы оно встало точно, рабочие делают прорези по в припайном льду под габариты судна и по оси. Это нужно, чтобы надлаывание льда шло по линиям и образовалась ровная поверхность, по которой грузовики могут подъехать с самому борту. На заднем плане уже виден балкер, который берёт разгон, чтобы встать точно в намеченной позиции у ледового причала. Ледокол немного в стороне — контролирует процесс. Если у судна не получится войти в причал с первого раза — поможет подготовиться ко второй попытке.

32. Теплоход на полном ходу входит в лёд причала, чётко по намеченному створу. Лёд ломается по прорезям.

33. Такая технология используется для разгрузки и погрузки судов в необорудованных районах на Северном морском пути. Останавливается судно обычно само по себе, когда сила инерции снижается. Дальше судно стоит, почти как в порту. Только порт — на ледовой площадке.

34. Обычно грузовые операции продолжаются несколько дней. Ледокол за это время успевает выполнить проводку какого-либо другого судна.

35. Когда судно готово к отправлению, вызывают ледокол. Обычно за время погрузки канал и воду вокруг судна затягивает льдом. Атомоход сначала обновляет подходной канал и место разворота. Если судно примерзло ко льду, ледокол выполняет его околку, чтобы можно было отвести от ледового причала за корму. Ледокол, двигаясь кормой вперёд, аккуратно надламывает лёд совсем близко от транспортного судна.

36. Швартовые команды закрепляют канаты на корме ледокола и проводимого судна, чтобы отвести судно в место для разворота.

37. Ледокол медленно вытягивает судно, от которого в процессе отделяются последние куски льда.

38. Ледокол выводит судно в разворотное место и поворачивает его носом на выход. Перед рейсом ледокол подходит с носовой части, чтобы взять судно на буксир.

39.

40. Каналы, которые сделал ледокол в районе порта Таналау. Они нужны были, чтобы поставить забрать одно судно от причала, а другое — поставить. Операция заняла 6 часов — и это считается неплохим результатом.

41. В «походном» положении судно снова берут «на усы».

42. Современный атомный ледокол — это миниатюрный город на 54 человека. Все оборудование современное, а в помещениях круглый год поддерживается одна и та же температура. Погода в Арктике может меняться несколько раз в день, ветер на палубе иногда достигает 40 м/с. А внутри ледокола — тишина и комфортные 22°C.

43. В команде говорят, что ледокол — это гигантский компьютер. Всё управление здесь новое, на экранах — полная информация о состоянии судна. В рубке полный комплекс радио- и навигационного оборудования, пульты ходового мостика, метеооборудование, система управления рулевой машиной.

44. Навигация с таким управлением гораздо проще, чем с десятками циферблатов. Часть оборудования имеет систему подогрева, чтобы электроника работала без перебоев в любой мороз.

45. ЦПУ — центральный пост управления. Здесь находятся пульты управления всеми составными частями ядерной энергетической установки ледокола. Каждым из двух реакторов «РИТМ-200» управляет инженер оператор, электроэнергетикой — электромеханик, за радиационной безопасностью наблюдает инженер службы радиационной безопасности, а руководит вахтой — старший вахтенный механик.

46. В состав силовой установки входят два реактора тепловой мощностью 175 МВт. Реакторная установка расположена в помещении 7 на 7 метров. Сама активная зона — около метра в диаметре. Вода в корпусе реактора нагревается до температуры выше 300°C. Пар попадает в турбину, которая вращает генератор. А когда пар охлаждается — он снова превращается в воду и отправляется обратно в зону нагревания.

47. На ледоколах есть своя сауна, бассейн, тренажёрный зал, зоны отдыха, конференц-зал, столовая и даже солярий. Солярий — не только для красивого загара, а чтобы восполнить нехватку солнца, когда команде приходится несколько месяцев работать в условиях полярной ночи.

48. Все суда оборудованы связью — есть телефон и даже интернет через спутник. Но обычные мобильные телефоны здесь не работают. В медицинском блоке есть собственный стационар и операционная.

49. Лакокрасочное покрытие на носу и бортах судна снижает трение об лёд. Во время рабочих рейсов оно довольно быстро стирается. Восстановление ЛКП обычно проводят раз в год.

50. Атомоходы проекта 22220 разрабатывались, чтобы заменить ледоколы, построенные в советское время. Это универсальные машины, которые могут работать на всех участках Севморпути, легко ломают трёхметровый лёд, прокладывают каналы шириной до 37 м. Подобной техники до этого в стране не производилось. По проекту на ледоколах должны были устанавливать импортные системы электродвижения, электротехнику и другое оборудование. Но создателям пришлось самим разрабатывать решения. В итоге все получилось — атомоходы проекта 22220 практически целиком собраны из российского оборудования.

51.

52. Раньше в русла рек могли заходить только два атомных ледокола — «Таймыр» и «Вайгач». Оба относятся к классу «Таймыр», то есть мелкосидящим ледоколам.

53. Эти ледоколы меньше атомоходов проекта 22220 — по длине на 20 метров, по ширине — на 5 метров.

54. «Вайгач» и «Таймыр» назвали в честь известных ледоколов начала XX века. Корпуса ледоколов изготовили в Финляндии, а вот ядерные энергетические установки поставили в Ленинграде. «Таймыр» работает на Севморпути с т989 года, «Вайгач» — с 1990 года.

55. Для улучшения ледопроходимости ледоколы класса «Таймыр» оборудованы системой пневмообмыва, которая препятствует облипанию корпуса битым льдом и снегом. Если прокладка канала тормозится из-за толстого льда, в дело вступают дифферентная и креновая системы, которые состоят из цистерн и насосов. Благодаря этим системам ледокол может крениться то на один борт, то на другой, поднимать выше нос или корму. От подобных движений корпуса ледовое поле дробится, позволяя двигаться дальше.

56. Долгие годы «Вайгач» и «Таймыр» были основными ледоколами на маршруте Мурманск-Дудинка.

57. В феврале-июне 2007 года ледокол «Вайгач» выполнил один из самых насыщенных рейсов — сначала провёл более 30 танкеров, которые следовали в порт Витино в Белом море. После этого при поддержке ледокола совершили два рейса на западное побережье полуострова Ямал. В общей сложности рейс продолжался более 5 месяцев.

58. Ледоколы «Таймыр» и «Вайгач» планировалось вывести из эксплуатации в 2026 и 2027 году.

59. В феврале-апреле 2011 года «Вайгач» впервые в истории атомного ледокольного флота работал в Финском заливе. За 3 месяца работы на Балтике ледокол освободил из льдов и провёл более 250 судов.

60. В июле 2011 года «Вайгач» поставил рекорд — провёл танкер с 61000 тонн газоконденсата по акватории Севморпути всего за 8 суток. Ледокол участвовал в нескольких спасательных операциях, регулярно участвует в постановке судов к причалам портов Дудинка, Диксон и Сабетта, сопровождает суда Норильского Никеля. Именно «Вайгач» выполнил первую в истории проводку каравана судов через всю акваторию Севморпути — от восточной до западной кромки льдов.

61. Эти ледоколы уже более 20 лет практически не сходят с маршрута. Сейчас на помощь им пришли суда серии 22220, но «Таймыр» и «Вайгач» до сих пор выполняют важные задачи и обеспечивают перевозку грузов по Севморпути.