Покоритель Арктики: В России создали ледокол-пилу, который может «убить» Суэцкий канал
Ледокол будущего — лишь часть общего плана по развитию Северного морского пути и освоению Россией Арктики. Он позволит прокладывать во льдах коридор, по которому суда смогут ходить караванами.
Для чего нужен ледокол
9 февраля стало известно, что «Росатом» до 2030 года потратит на развитие Северного морского пути почти 1,5 триллиона рублей. Морская артерия значительно расширится за счёт новых ледоколов, контейнеровозов и гидрографических судов. На повестке дня привлечение зарубежных судоперевозчиков, которых пока смущает короткий период навигации на СМП. На Северный морской путь в новом тысячелетии делаются большие ставки. Он играет важнейшую роль в освоении арктического шельфа, российские судоходные компании постепенно наращивают тоннаж перевозимых грузов. Сегодня по СМП перевозят сжиженный природный газ, нефть, конденсаты, а также твёрдые и сыпучие полезные ископаемые.
Наконец, он короче традиционного европейского маршрута, проходящего через Суэцкий канал, в полтора раза. По идее, для иностранных судовладельцев это всё должно звучать заманчиво. Но не звучит, потому что навигация по нему длится всего три-четыре месяца в год. Даже если к 2050 году, как прогнозируют климатологи, на Земле значительно потеплеет, период навигации в северных водах увеличится всего до 150 дней. Этого всё равно будет недостаточно для того, чтобы привлечь иностранные компании. Между выгодными сделками и потенциальными партнёрами встали непроходимые арктические льды. Конечно, сегодня у России самый мощный ледокольный флот в мире и его мощности активно используются в крушении гигантской ледовой корки. Для этой задачи привлекаются дизельные и атомные ледоколы, но с этим всё не так просто.
Для чего ледоколы бороздят Арктику
Основной способ разлома льда — метод навала. Он используется арктическим флотом со времён адмирала Макарова. Навал требует больших мощностей, ведь многотонная махина для начала должна залезть носом на лёд.
К примеру, самый мощный ледокол России на сегодняшний день — это «Арктика». Его длина — 173,3 метра, ширина — 34 метра, водоизмещение — 33,5 тысячи тонн. Мощность гребных валов — 50 МВт, после установки на него в прошлом году нового гребного двигателя для правого борта этот показатель вырос до 60 МВт. Мощная и, надо сказать, дорогая игрушка. Ледокол ломает корку, но оставляет позади себя льдины площадью 150–200 квадратных метров и весом до 400 тонн. Для того чтобы обшивка судна не повредилась, он оснащается «ледовым поясом», что делает его таким массивным и громоздким.
Очень быстро из этого ледяного крошева образуются ледяные торосы, любому судну, кроме ледокола, пройти по ним невозможно. Более того, если корабль не пойдёт сразу же вслед за ледоколом, то застрянет в ледяной пустыне, а экипажу потребуется спасательная операция. Стоимость фрахта дизельного ледокола стоит 30 тысяч долларов в сутки плюс затраты на топливо. При эксплуатации атомного ледокола встаёт вопрос об утилизации ядерных отходов.
И это ещё не всё. В своём исследовании «Задачи судостроительной науки» член-корреспондент РАН Александр Пустошный и начальник лаборатории морской ледотехники профессор Кирилл Сазонов написали, что коридор шириной в 30–32 метра, образующийся после работы ледокола, узок для крупнотоннажных судов, из-за чего неоправданно возрастает коэффициент ледового сопротивления. Чтобы делать коридор шире, нужно… наращивать мощности до 80 МВт. Из-за этого стоимость фрахта только возрастёт. Да и льда будет оставаться при проходе ледокола ещё больше.
Почти как доплыть до острова в «Геншин импакт»
В одной популярной мобильной игре есть миссия, по сюжету которой нужно решить практически нерешаемую задачу — добраться из точки А в точку Б, не растеряв очки. С Северным морским путём в Арктике практически так же: нужно куда-то девать лёд, который образуется при проходе ледокола, и одновременно снизить стоимость фрахта. Обе задачи в перспективе поможет решить уникальная форма носа нового ледокола.
Классический «ледокольный нос», которым судно расправляется со льдом, похож на ложку. С целью наращивания проходимости на некоторых судах ширина носа увеличена до 50 метров. В этой форме есть свои плюсы, ведь она позволяет наползать судну на лёд и ломать его, как шоколад. Но, как уже было сказано, обломки слишком большие и из них образуются торосы. В 80-х на дизель-электрических ледоколах типа «Мудьюг» финны попробовали заменить «ложку» на «калошу» с ледорезами. Это ноу-хау финны переняли у швейцарцев, успешно её использовавших при навигации в высокогорных замерзающих озёрах. Новая форма хорошо себя показала: для выполнения задачи стало требоваться меньше мощности. Неплохо показала себя и квадратная форма, внедрённая на судне «Капитан Сорокин».
Однако из-за новой формы носа у кораблей заметно упала манёвренность, к тому же лёд налипал на дно, что тормозило движение судна. Всё, что работало в условиях швейцарских озёр, оказалось бессильно в условиях русской Арктики. И хотя на Балтике «Мудьюг» пригодился, для Северного морского пути нужно явно что-то другое. Новое решение пришло от человека, который отдал северному флоту 50 лет.
Капитан дальнего плавания Юрий Чашков, он же лучший изобретатель по версии ВОИР 2018 года, предложил сделать форму носа острой, а ширину его сократить до одного метра (в 30–50 раз!). Но это ещё не всё. По бортам изобретатель предложил установить по несколько ступеней, каждая из которых будет до пяти метров шириной. Ступени будут наклонены под углом 30 градусов к плоскости льда и направлены в сторону кормы. Их задача — подобно рубанкам снимать лёд как стружку, слой за слоем.
Лёд убирается в два этапа. Сначала судно врезается острым носом в льдину, создавая «магистральную трещину» и уменьшая прочность льда на 40%. Далее на ослабленную льдину наезжает первая ступень и срезает кусок шириной в четыре-пять метров. Следующая ступень отхватывает кусок такой же величины и так далее. Отколотые части потоком вод загоняются вбок — под лёд, за границу коридора, налипают там спокойно и больше никому не мешают. В результате ледокол оставляет за собой чистый от льда канал, по которому могут спокойно курсировать суда. Образовавшийся коридор можно использовать в течение как минимум суток, ведь за это время образуется наледь в один-полтора сантиметра, а с ней справится любой корабль. При прохождении караванов кораблей, а их может спокойно пройти хоть 50, срок службы коридора увеличивается.
Идею поддержали профессор морского технического университета Владимир Тряскин, директор по науке Крыловского научного центра Валерий Половинкин. Затем последовала презентация проекта в НИИ Арктики и Антарктики. Учёные создали цифровой двойник ледокола, по его лекалам собрали опытную модель и запустили её в ледовый бассейн при Крыловском научном центре. Межведомственная группа из научно-координационного совета Минпромторга подписала протокол. Проект было рекомендовано включить в Национальные проекты РФ. На очереди второй этап испытаний ноу-хау.
Благодаря внедрению подхода, предложенного Юрием Чашковым, навигация на Русском Севере может стать круглогодичной. Суда смогут проходить по коридорам целыми караванами. Также оптимизируется навигация в северных реках и вырастет трафик судов. Европейские грузоперевозчики с опаской относятся к СМП как раз из-за того, что период навигации короткий — всего три-четыре месяца, из-за этого приходится менять логистическую схему два раза в год.
Но тут ситуация может поменяться в корне, и тогда использовать более продолжительный маршрут через Суэцкий канал, где к тому же берут пошлину, станет попросту нецелесообразно.
В перспективе может появиться современный транзитный коридор из Европы в страны Юго-Восточной Азии. Он обрастёт нужной инфраструктурой: ремонтными портами, радиопередатчиками, благодаря которым на всём пути следования будет обеспечена связь. Забегая вперёд, согласно докладу «Росатома», ближайшие задачи — это развитие спутниковой связи и строительство новых объектов в портах Сабетта, Бухта Север, Енисей.
В бой идут одни старики?
Ледоколы нового типа не вытеснят привычных тяжеловесов, это ни к чему. Огромные тяжёлые ледоколы с атомным реактором будут выполнять свои непосредственные задачи. Сейчас в разработке находится ледокол «Лидер», который станет флагманом российского ледокольного флота, его мощность на валах составит 120 МВт. Бок о бок с такими гигантами будут работать манёвренные ледоколы, делая российский северный флот более многозадачным и разнообразным, а СМП — самой перспективной водной магистралью в мире.
Сегодня СМП находится под пристальным вниманием государства. Известно, что два федеральных проекта — «Развитие Северного морского пути» и «Северный морской путь – 2030» — планируют объединить в «Круглогодичный Севморпуть». Подробности программы интеграции проектов станут известны 30 марта.