Сокрушающие лёд

Представьте себе такую ситуацию: нужно проложить дорогу через высокий горный хребет. Так вместо того, чтобы попытаться проложить ее вокруг горы или под горой, через специально вырытый туннель, инженеры нашли бы гениальное решение: они изобрели бы специальное транспортное средство, способное карабкаться по отвесному хребту. Хорошо ли это или плохо? Наверное, с точки зрения чистой техники — замечательно и остроумно, но с точки зрения решения поставленной транспортной задачи совершенно нерационально хотя бы потому, что корпус этой машины будет доотказа набит «скалолазательным» оборудованием, а для полезного груза в нем уже не останется места.

Знакомые слова? Конечно! Ведь только что мы их говорили применительно к ледоколу, в корпусе которого явно не достает места для размещения грузов. Стало быть, ледокол — это и есть та же самая машина-скалолаз? Чтобы ответить на этот вопрос, напомним читателю физику плавания обычного водоизмещающего судна.

Традиционный надводный корабль относится к числу наименее остроумных изобретений человечества, потому что, передвигаясь по воде, он находится на границе двух сред: водной и воздушной. Он вынужден преодолевать все возможные виды сопротивления: и воздушное и вязкостное (то есть трение воды о погруженную часть корпуса), и волновое. Стоит приподнять корпус над водой, судно сразу же перестает подвергаться действию волнового и вязкостного сопротивления; стоит полностью погрузить его в воду и превратить в подводный корабль, как немедленно исчезает воздушное и волновое сопротивление.

Но так уж сложилось исторически, что человек, создавая свой первый корабль, пошел именно таким путем, и это вполне объяснимо: технический уровень нашего далекого прошлого не позволял найти другое решение.

Прошли века и тысячелетия. Человек старательно совершенствовал свое детище, создал настоящие плавучие шедевры и вот на последнем этапе развития судостроения изобретает принципиально новое надводное судно — ледокол. И все для чего? Чтобы, помимо уже трех названных составляющих полного сопротивления, преодолевать еще одно, наиболее трудное — сопротивление льдов.

Таким образом, ледокол следует признать неким клубком противоречий. С одной стороны, это одна из вершин научного и технического прогресса, с другой — много раз усиленная, доведенная до логического конца «ошибка» древних судостроителей, поскольку более расточительного способа плавания в ледовых условиях уже, вероятно, и не придумать.

Предположим невозможное. Сегодня, в конце XX века, вообще не существует мореплавания, и перед инженерами и учеными, располагающими современными знаниями и научно-техническими достижениями, поставлена задача — разработать транспортные средства, способные преодолевать водные преграды. Полагаю, что специалистам не пришло бы и в голову изобретать водоизмещающие суда! Инженерная мысль, по всей вероятности, работала бы в каких-то иных направлениях, скорее всего в двух: либо эти транспортные средства целиком погружала бы в воду и создавала огромные грузопассажирские «наутилусы», либо, напротив, поднимала бы их над водой и предлагала бы нам летающие суда вроде современных судов на воздушной подушке, экранопланов и т. д. По-видимому, проблема пассажирских и срочных грузовых перевозок решалась бы «надповерхностными» судами, а массовых грузовых перевозок — подводными транспортами.

Нетрудно видеть, что в обеих этих схемах для ледокола места уже не остается: плавая в полярных морях, такие суда либо «подныривают» подо льды, либо оставляют их «под крылом».

Кстати, стоит напомнить, что в соревновании транспортных средств на пути к Северному полюсу ледоколу принадлежит отнюдь не первое место: первыми достигли полюса дирижабли и самолеты, потом подводные лодки, а чтобы туда пробился сверхмощный надводный корабль, потребовалось еще 20 лет…

Как говорится, будущее рождается в настоящем. Уже сейчас в научно-исследовательских и проектно-конструк-торских организациях США, Англии, Японии и ряда других стран по заданию правительственных учреждений и частных компаний разработано свыше сотни различных проектов подводных кораблей: танкеров, рудовозов и даже пассажирских подводных лайнеров. Как правило, это очень большие суда, способные принять на борт сотни тысяч тонн груза и обладающие достаточно высокой скоростью.

В некоторых из этих проектов авторы предлагают промежуточное решение: создать «полуледокол». Так, в Норвегии разработан ледокольный танкер полупогруженного типа длиной 360 метров дедвейтом 250 тысяч тонн. Корабль состоит из сигарообразного подводного корпуса с грузовыми отсеками и двух надводных надстроек. У носовой части подводного корпуса обычные ледокольные обводы, а переднюю часть носовой надстройки предлагается спроектировать с ледорезными формами, обеспечивающими прохождение в тяжелых паковых льдах при погруженном грузовом корпусе.

Подводный корпус должен иметь двойные борта и двойное днище, в отсеках которых следует разместить жидкий балласт в количестве 60 000 тонн. Для повышения остойчивости предусматривается также твердый балласт в количестве 40 000 тонн.

По расчетам проектировщиков, такой танкер позволил бы ежегодно вывозить с Аляски вдвое больше нефти, чем на обычных танкерах из района Персидского залива, причем конструкция танкера позволит эксплуатировать его в полярных морях круглогодично вне зависимости от гидрометеорологических и ледовых условий.

Таким же «промежуточным проектом» можно назвать запатентованную канадским инженером Р. Стивенсоном конструкцию танкера-ледокола для перевозки сжиженного газа. Судно представляет собой подводную Лодку с узкой надстройкой, что облегчает продвижение сквозь льды. Большая часть корпуса проходит под ледовым полем и частично подламывает его снизу. Для разрушения льда в носовой части судна предусмотрены специальные зубья.

Есть еще более оригинальный проект. Предлагается транспортный комплекс в составе ледокол — подводная баржа. Выгоду комплекса видят в том, что для подводного корабля не требуется создания широкого канала во льду, как при проводке обычных водоизмещающих транспортных судов. По расчетам исследовательского отдела компании «Континентал ойл» (США), подводная баржа грузоподъемностью 250 000 тонн будет следовать на глубине 45–90 метров, что вполне гарантирует от столкновения ее с подводной частью айсберга. На барже не предусматривается ни одного человека. Управление будет осуществляться с ледокола по кабелю-буксиру. Исследователи подсчитали, что для буксировки столь внушительного судна потребуется мощность ледокола 189 000 лошадиных сил. Предполагается, что для вывоза с Аляски 100 миллионов тонн нефти в год понадобится 14. сверхмощных дедоколов-буксиров, 3 вспомогательных ледокола и 16 подводных барж.

Ведутся работы и в области создания «надледных» арктических кораблей. В Канаде уже эксплуатируется своеобразный ледокол на воздушной подушке, который успешно расправляется со льдами толщиной до 70 сантиметров.

Взламывание льда осуществляется динамическим воздействием воздушной подушки и попадания под лед больших пузырей воздуха. Ширина образующегося канала достигает 20 метров, что обеспечивает проход достаточно крупным судам.

В США используются суда на воздушной подушке для разрушения ледяного покрова. Впервые этот способ борьбы со льдами был применен на реке Юкон при прокладке нефтепровода на Аляске. Впоследствии там было построено несколько судов на воздушной подушке, специально предназначенных для ледокольной работы на внутренних водных путях.

В США же разработано несколько проектов судов на воздушной подушке арктического плавания, уже не с ледокольной, а транспортной функцией. Так, фирма «Боинг» разработала проект судна на воздушной подушке мощностью 52 000 лошадиных сил, принимающего на борт 85 тонн груза, развивая при этом непостижимую скорость — до 93 узлов. Есть также проект фирмы «Эйроджет». Аппарат массой 172 тонны принимает на борт 17,5 тонны полезного груза, развивает скорость свыше 100 узлов! Ни один арктический корабль, продвигаясь во льдах, не имел и десятой доли этой скорости.