Как работает ледокол

Специальный корреспондент
Собака

Собака

Пресс-служба
Команда форума
Private Club
Регистрация
13/10/15
Сообщения
51.554
Репутация
61.825
Реакции
271.375
RUB
0
Транспортировка грузов морским путем в условиях Севера сопряжена с трудностями. Толстая корка льда, покрывающего поверхность океана, сковывает движения судов, делая обычное плавание невозможным.
Чтобы решить эту проблему, используют вспомогательные суда – ледоколы.
Эти мощные корабли способны ломать ледяное покрытие, создавая проходы для транспортных караванов.



Принцип работы ледокола

Из школьного курса физики известно, что на тело, погруженное в жидкость, действует сила, выталкивающая объект вверх и равная весу вытесненной жидкости. На судно же, находящееся во льдах, действует дополнительно боковое давление, которое способно раздавить обычный корабль, будто яичную скорлупу. По этой причине сечение корпуса ледокольного судна выполняют в форме ореха, а ватерлинию делают ниже самой широкой части ледокола. Силы, действующие на ледокол, будут стараться вытолкнуть его, не раздавливая.

Особенности конструкции ледокола на этом не заканчиваются. За утолщенной обшивкой ледокола скрывается система усиленных шпангоутов и стрингеров. Весь корпус корабля разделен водонепроницаемыми перегородками на несколько отсеков. По ватерлинии проходит «ледовый пояс» - усиленная полоса, способная противостоять жестким льдам.

В носовой и кормовой части корпуса судна имеется скос обводов. Сделано это для того, чтобы ледоколу было проще двигаться во льдах в челночном режиме, то есть вперед и назад. Чтобы преодолеть трение корпуса о массу льда, используют также особое омывающее устройство, имеющее мелкие отверстия, через которые прокачиваются пузырьки воздуха.

Действие ледокола – это не простая колка льда, как могло бы следовать из названия судна. Следует учитывать, что часть корабля, которая выносится из воды и наползает на пласт льда, перестает уравновешиваться и приобретает дополнительный вес. Поэтому ледоколу удобнее не колоть лед, а ломать его своей массой. Движения судна в чем-то действительно напоминают работу челнока: ледокол отступает назад, а затем всей своей массой налетает на кромку ледяного покрытия. Энергия многократных ударов позволяет эффективно разбивать торосы в несколько метров толщиной.

Изобретатели задумались над тем, как сделать работу ледокола еще эффективнее. Попытки растапливать лед или разрезать его по ходу движения судна устройствами в виде фрезы себя не оправдали. И тогда возникла идея попробовать не работать судном как колуном, а использовать принцип действия бритвенного лезвия.

Суть изобретения состоит в том, что видоизмененный ледокол делится на надводную и подводную части, соединенные между собой узкими и острыми ножами. Подобная схема позволила бы существенно уменьшить расход энергии и ускорить движение во льдах. Пока такие корабли только проектируются, но уже получили название полупогружных судов.

Атомный ледокольный флот

Для эффективного освоения Арктического региона и обеспечения северных областей СССР были необходимы мощные корабли, способные пройти сквозь самые толстые льды и провести за собой транспортные судна. С появлением первого атомного ледокола навигация по северному морскому пути существенно увеличилась, а к 80м годам, благодаря новым атомным кораблям повышенной мощности, транспортные конвои под предводительством стальных гигантов льда и атома стали ходить чуть ли не круглогодично.



Сердцем ледокола является силовая установка, состоящая из двух ядерных реакторов.



Электрогенераторы, подающие ток на электродвигатели.



Чтобы ориентироваться во всей системе ледокола, даже для стандартного моряка требуется как минимум 3 года подготовки, поэтому экипаж укомплектовывается выпускниками специализированных вузов, таких как Государственная морская академия им. адмирала С.О. Макарова.





В этом помещении расположены электродвигатели, которые с помощью силы тока приводят в движение оси, соединённые с гребными винтами.



У атомных судов есть неоспоримое преимущество — огромная мощность при небольшом расходе весьма долговечного топлива (что исключает необходимость в дозаправке прямо посреди сурового климата).
Он способен выполнять работу ТЭЦ – давать электричество, опреснять и согревать воду.
Но есть и существенные недостатки — потенциальная возможность аварии с самыми катастрофическими последствиями, сложность утилизации отходов топлива и самих реакторов.

Одного заряда уранового топлива хватает на 5-6 лет непрерывной эксплуатации, т.е. всё это время судно может фактически находиться в море, не возвращаясь в порт...если бы не необходимость в провизии: одной загрузки продовольствия достаточно для 7 месяцев плавания - в любом случае солидный срок.

Но как быть с водой? Для обеспечения пресной водой нужд экипажа и оборудования на судне установлены опреснители морской воды, способные выдавать 120 тонн пресной воды в сутки. Соляной остаток, выделяемый из этой воды, подходит для пищевой продукции, но за ненадобностью сбрасывается за борт.



Перемещение по внутренностям ледокола сопряжено постоянными спусками и подъёмами по крутым и узким лестницам.







Так выглядят интерьеры в надстройке судна.







Так как ледокол - ядерный объект, ему необходима сверхпрочная защита, которой он в должной степени обеспечен. Если в борт отсека ядерного реактора ледокола на полном ходу врежется аналогичное судно, реактор не получит повреждений и сможет работать дальше.



Падение самолёта не нанесёт ущерба ядерной установке и не вызовет перебоев в работе.

Что касается прокладывания фарватера во льдах, то судно вовсе не режет лёд, как это может показаться, а именно раскалывает его, наседая на него носовой частью. Поэтому при движении через плотное ледовое покрытие раздаётся громкий звук от ударов носа о льдины, а корпус судна сильно вздрагивает.







 
Сверху Снизу