Pahari Ice: Sådan Icebreakers fungerer

Yamal-isbryderen - et af de nyeste russiske arktiske fartøjer - kører gennem hummocks

Hundredvis af mennesker sværmede i den sneklædte overflade af den frosne flod. Fra lang afstand kunne det, der foregik der, forveksles med en mærkelig ferie eller knytnævekamp fra væg til væg. Imidlertid når observatøren nærmer sig og kiggede nøje, vil bemærkeren bemærke, at der i menneskers bevægelser er en ordenhed, der er forbundet med teamarbejde. Flere snesevis af mænd hakkede deres furer i is på is, hvorefter de sammen med hundreder af andre udnyttede sig til en usædvanlig mekanisme - en lang, tyve meter, spidskasse, der var fyldt bagpå med støbejernsgotter. Skallen, der fik tilnavnet isens slæde, kravlede på isen, pressede den igennem og knuste klipper under den og efterlod et langt malurt, der krydsede floden mere end to meter bred.

Så på Peter den Store tid blev der arrangeret isfærger, som undertiden var udstyret med kanoner. Deres kerner knuste is langs færgen.

Den russiske vinter, der varede ni måneder om året i de nordlige regioner, opmuntrede et spørgende sind til at se efter usædvanlige måder at svømme på. Og det faktum, at vores land åbner sig mod det arktiske hav på facaden, som er den korteste rute fra den europæiske del af landet til rigdomme i det østlige Sibirien og Fjernøsten, tvang os til at gå gennem isen med en livsfare.

Jakten på profit

Havbranchen under Peter I fra Holland og England bragte mange nye ord til det russiske sprog. Rusland berikede dog fremmede sprog med en maritim betegnelse: når alt kommer til alt, den tyske Eisbreher og den engelske isbryder sporer papir fra det russiske ord “isbryder”. Og vi skylder Kronstadt-borgmesteren Mikhail Britnev.

Det er tydeligt, at de flyttede en russisk opdrætter, der holdt en lille flåde på linjen Petersburg-Oranienbaum-Kronshtadt, ikke sproglig interesse og ikke ren ambition. Stien til Kronstadt løber langs Finskebugten dækket med is 120 dage om året. Om vinteren kom de der på et frossent hav i en slæde, men mens isen var tynd, stoppede kommunikationen næsten.

En nysgerrig iværksætter, der var bekendt med erfaringerne fra indbyggerne i den russiske nordpomor, der havde vandret i det arktiske hav på deres træbåde i mere end fem hundrede år, besluttede at vedtage deres oplevelse. Konturerne af kroppen af ​​Pomeranian Kochs dannede en akut vinkel på ca. 20-30 grader i buen. Så Britnev beordrede også at gøre om bue for sin 60-stærke dampbåd Pilot. Og den 25. april 1864, meget tidligere end den sædvanlige start af navigationen, passerede piloten, der brød den smeltede is, fra Kronstadt til Oranienbaum, hvilket bragte dens ejer en betydelig yderligere indkomst. Ligesom den gamle "isskede" klatrede skibet op på isfeltet og brød det med sin vægt. Senere tilpassede rederen sin anden damper, "Fight", til isnavigation. Begge skibe tjente i Skt. Petersborg farvande i cirka 25 år, efter at have udarbejdet metoden til at passere isfelter, som stadig bruges af alle isbrydere, inklusive ultramoderne nukleare.

I 1871, da en hidtil uset frost fjedrede de europæiske nordhavne, vendte Hamburg-industriister sig til Britnev, og han solgte dem tegninger af den konverterede pilot for 300 rubler. I henhold til disse tegninger blev den første oversøiske isbryder Eisbreher I bygget, og skibets design blev udbredt i verden.

Det var succesen med den britiske satsning, der gav den berømte russiske flådekommandant og oceanolog Admiral Makarov ideen om at bygge den første lineære isbryder Ermak, som spillede en alvorlig rolle i udviklingen af ​​Arktis.

"Valnød" blandt isen

I sit offentlige foredrag fra 1897, ”Mod nordpolen, sagde admiral Makarov:” Ikke en eneste nation er interesseret i isbrydere lige så meget som Rusland. Naturen har kædet vores have med is, men teknologien giver nu enorme ressourcer, og vi må indrømme, at ishætten på nuværende tidspunkt ikke udgør en mere uovervindelig hindring for navigation. ”

Et år senere blev Ermak lanceret i Newcastle, England. Det blev bygget i henhold til de tekniske specifikationer, der blev udviklet under ledelse af Stepan Makarov selv og understøttede hans risikable projekt af den berømte russiske kemiker Dmitry Mendeleev.

Tester viste faktisk, at den nordlige is ikke udgjorde en "uovervindelig hindring", og alligevel var det ikke let at håndtere dem.

Archimedes havde naturligvis ret i at hævde, at en opdriftskraft, der svarer til vægten af ​​den væske, der fortrænges af ham, virker på et legeme nedsænket i en væske. I isen gennemgår karet imidlertid også stort sidstryk, der kan knuse det som en skal. Derfor er tværsnittet af skroget på isbryderen lavet i form af en tønde eller møtrik, og vandlinjen skal være under den bredeste del. Derefter presser isen isbryderen, uanset hvor hårdt de prøver, den ud og vil ikke være i stand til at knuse den. Naturligvis gælder de øgede krav til styrke og usænkbarhed for isbryderne. Hvis du ser under foringen, der er fortykket i sammenligning med et almindeligt skib, kan du se et system med forstærkede bjælker: strengere, rammer ... - og hele isbryderskroget er opdelt af vandtætte skotter i flere forseglede rum. I vandlinjens område forstærkes kabinettet med en ekstra strimmel - det såkaldte isbælte. Og for at overvinde skrogets friktionsmodstand mod is, anvendes en pneumatisk skive, der pumper luftbobler gennem små huller i brættet.

Afkanten af ​​skrogets konturer i buen, der bruges af opfinderen af ​​isbryderen Britnev, bruges stadig i dag. Derudover er ikke kun stammen ("næsen" af skibet) skærpet, men også stammen, da det er nødvendigt at bevæge sig i isen på en "shuttle" måde - "frem og tilbage". Det er interessant, at Ermak-isbryderen oprindeligt havde to propeller - for og bag. Denne ordning spionerede admiral Makarov på amerikanske små isbrytere, der gik langs de store søer. Den allerførste kollision med den arktiske is viste imidlertid, at frontpropellen på høje breddegrader ikke var en assistent, og at isbryderen blev omgjort.

I angreb og forsvar

Isbryderens virkning er på ingen måde begrænset til en simpel isknæk, selvom jo større selvfølgelig, jo større del der er ovenpå isfeltet, jo længere er armen og jo højere effektivitet. Formen på "næsen" og stop (vedvarende kraft) af skruerne og inertielle egenskaber for skibet, der arbejder på raids, er som sagt vigtig.

En isbryder kunne sammenlignes med en militær enhed, der har midler og taktik til både forsvar og fornærmelse. Til offensiven er hver isbryder udstyret med et trimsystem. Med få ord kan det beskrives som to tanke - for og bag - skiftevis fyldt med havvand. Ved de første isbrytere blev tanke forbundet med et rør, senere var hver af dem udstyret med sin egen pumpe.

Når en isbryder klatrer op på et isfelt, fylder næsestanke med vand og giver bevægelsen fra top til bund yderligere dynamik. Vekslende fyldning af tanke får den til at svinge kraftigt fra bue til hæk, da en opdelende øks fungerer, når den sidder fast i en bjælke. Ved at pumpe vand fra baugtankerne og fylde foder, går isbryderen tilbage til rent vand hurtigere for at gentage angrebet.

Det samme system giver skibets rystelse fra side til side: yderligere tanke er placeret på begge sider.

Naturligvis kræver alle disse handlinger usædvanlig energimætning for ethvert andet skib. Det er ikke overraskende, at isbryderne i ganske lang tid ikke kunne udføre andet marinearbejde - hverken last eller passager - bortset fra at eskortere skibene: hele det indre rum i disse "pansrede pengeskabe" blev besat af motoren og brændstofforsyningen. Bare isbryderens vigtigste marine specialitet er formen på skroget: det er gjort bredt, så den kanal, der er tilbage, er praktisk til passage af de drevne skibe. Skibets længde, for bedre manøvrerbarhed, prøver de at reducere.

De første isbrytere var damp, med kulfyrede kedler og dampinstallationer. Kul, der fyldte næsten al den frie holdeplads, varede normalt cirka tredive dage. Det skete, at midt på ruten informerede isbryderchefen campingvognen om, at den stoppede ledningsføringen og rejste til havnen for at genopfylde brændstofforsyningen.

Den næste generation var dieselisbrytere, kraftværker, der roterede rotorerne fra elektriske generatorer. Der blev leveret strøm til elektriske motorer, der fremdrev propelakslen med en skrue.

Men for at erobre den arktiske is krævede man mere og mere magt, og dieselisbrytere erstattede atomisbrytere, hvis reaktorer driver dampgeneratorer, dampturbiner sørger for drift af elektriske generatorer og elektriske motorer - propelaksler med skruer. Kraftige strålingsbeskyttelsessystemer fandt sted som brændstof i besætningen af ​​atomdrevne skibe.

På klingen

Hundrede og fyrre år med isbryderhistorie har ændret sig meget i deres design, mest af alt deres magt er steget. Hvis kraften i Ermak-motorerne var 9, 5 tusind hk, var den dieselelektriske isbryder "Moskva", der gik i havet omkring et halvt århundrede senere, dobbelt så kraftig - 22 tusind hk Moderne atomisebrydere af Taimyr-typen udnytter allerede 50.000 heste.

På grund af vanskelighederne ved deres maritime erhverv er kraften i fremdrivningssystemer til isbrydere pr. Ton forskydning seks gange større end for havforinger. Men selv atomisebrydere forblev den samme i kvalitet - pansrede kasser fyldt med besætninger af "heste". Det er isbrydernes forretning at bryde malurt til campingvogne for almindelige tankskibe og transportører, der følger dem. Dette princip om transportorganisation kan sammenlignes med bevægelse af pramme bag et slæbebåd. For nylig er selvdrevne pramme dog blevet mere og mere populære, og havingeniører begyndte at tænke over, hvordan man lærer transportskibe til selvstændigt at navigere i isen.

Ideen er ikke ny: tilbage i 60'erne af XIX århundrede forsøgte det første russiske jernkrigsskib - den pansrede pistolbåd "Experience" at genopbygge projektingeniøren Euler i det originale isbrydningsskib. Et "eksperiment" blev givet til en båge, flere kraner blev installeret om bord for at falde 20-40 pund vægte, og "skud" blev foretaget i den undersøiske del - poler med sprængstoffer monteret på dem. Imidlertid kunne "oplevelsen" ikke tåle testene og blev igen omdannet til en pistolbåd, kaldet "minen".

Senere blev der forsøgt at skære is med fræsere eller til at smelte, men de retfærdiggjorde ikke sig selv (selvom hjælpeanordninger til opvarmning af skrogets bue bruges på de nukleare isbrytere “Arktika” og “Sibir”). Og så blev det besluttet at forsøge at ændre ikke kun måden på at bryde is, men selve isbryderen, hvilket ikke gjorde det til en "kløver", men et "klinge". For at gøre dette var det planlagt at omdanne skibet til en "katamaran", hvoraf to skrog ville være placeret den ene over den anden: læg al last i den nedre, undervandsdel og kraftværker i overfladen og forbinder begge dele med smalle "knive", hvori indersiden går fra skroget læsning og losning af rør i karosseriet. Det vides ikke, om en sådan isbrydertransportør vil dukke op, men det faktum, at den russiske isbryderflåde skulle fortsætte med at udvikle sig er uden tvivl: Arktisens vidstrækning vil altid vække dens rigdom.

Artiklen blev offentliggjort i tidsskriftet Popular Mechanics (nr. 5, maj 2004).

Anbefalet

Den nye jagerfly får en "halv motor"
2019
Hvorfor koalas spiser giftige blade og ikke lider af klamydia
2019
Introduceret nye processorer til smartphones
2019