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STORIA DELLA TECNOLOGIA, DELLA TECNOLOGIA, DEGLI OGGETTI INTORNO A NOI
Rompighiaccio. Storia dell'invenzione e della produzione
Elenco / La storia della tecnologia, della tecnologia, degli oggetti che ci circondano Un rompighiaccio è una nave specializzata semovente progettata per vari tipi di operazioni rompighiaccio al fine di mantenere la navigazione nei bacini gelidi. Le operazioni rompighiaccio includono: scorta di navi nel ghiaccio, superamento di barriere di ghiaccio, posa di un canale, traino, imbracatura e operazioni di salvataggio.
Non appena non hanno provato a combattere il ghiaccio! Fu speronato, arato, segato, fuso e persino avvelenato con sostanze chimiche. Al tempo di Pietro il Grande, per guidare le navi attraverso i campi di ghiaccio, in questi ultimi venivano scavati stretti canali con picconi e asce. Contemporaneamente furono inventati i traghetti rompighiaccio, anch'essi in legno, non semoventi, lunghi 8,5 metri, larghi 2,5 metri con stelo rialzato e poppa riempita fino al limite con lingotti di ghisa. I cavalli hanno tirato un traghetto del genere attraverso la copertura di ghiaccio, spingendo attraverso un canale di spedizione al suo interno, che è stato poi ripulito dai detriti. All'inizio del XIX secolo in Russia, su alcune navi mercantili, alla prua era fissato un ariete di legno o di metallo, oppure allo stelo venivano fissate scarpe di metallo appuntite. Gli americani cercarono di utilizzare per lo stesso scopo una ruota montata sulla prua della nave e dotata di coltelli, denti e aghi di metallo. Sono stati testati anche sistemi ingegneristici più complessi. Questi, in particolare, includevano il "proiettile rompighiaccio", un ingegnoso meccanismo posizionato davanti alla nave. Consisteva in pattini orizzontali che, durante lo spostamento, trasferivano il peso dello scafo sul ghiaccio. Allo stesso tempo, potenti seghe circolari stavano mordendo la coltre di ghiaccio e pesanti martelli sospesi su catene continuavano a cadere dall'alto. Secondo gli autori di questo progetto, il ghiaccio di qualsiasi spessore non potrebbe resistere a un impatto così combinato. Non meno curioso fu il progetto di un rompighiaccio per il sollevamento pesi dei pneumatici, sviluppato a metà degli anni 1860 su suggerimento dell'ingegnere di Kronstadt N. Euler. Una nave del genere avrebbe dovuto essere dotata di un enorme ariete d'acciaio, accanto ad essa, ma sul ponte superiore installare dieci gru e con il loro aiuto simultaneamente o alternativamente rompere il ghiaccio con pesi in ghisa del peso di 640 chilogrammi, fatti cadere su catene da un altezza di 2 metri. Testati da costruttori navali, marinai e inventori, i dispositivi creati per tentativi ed errori alla fine li hanno portati alla conclusione che la soluzione ottimale a un problema ingegneristico così complesso non sta nel complicare la progettazione di un rompighiaccio. Al contrario, dovrebbe essere relativamente semplice e combinare la più efficace esperienza di lotta al ghiaccio, provata da secoli di pratica, con un significativo rapporto peso/potenza. Il 12 marzo 1897, l'ammiraglia senior della 1a divisione navale, il vice ammiraglio SO, parlò a una riunione dell'Accademia delle scienze. Makarov. "Ha detto che la Russia, con la sua facciata, si affaccia sull'Oceano Artico, e quindi nessuna nazione è più interessata ai rompighiaccio di noi", ha raccontato un giornalista del quotidiano di Kronstadt Kotlin. "La natura ci ha incatenati nel ghiaccio e il prima ci libereremo da queste catene, prima daremo l'opportunità di dispiegare il potere russo. In effetti, vale la pena rivolgersi alla storia per assicurarsi che i risultati più importanti in questo settore della cantieristica navale appartengano al nostro paese. Quasi tutti i "primissimi" sono apparsi in Russia: il rompighiaccio Pilot, il rompighiaccio lineare Ermak, il rompighiaccio a propulsione nucleare Lenin, la nave da ricerca Taimyr, la nave da carico secco multiuso classe ghiaccio Sevmorput con una centrale nucleare . E la prima e unica costruzione in serie di rompighiaccio a propulsione nucleare al mondo iniziò nel nostro paese nel 1977. La "Arktika" è stata seguita da "Siberia", "Russia", "Unione Sovietica" e "Yamal" migliorate. Il movimento del rompighiaccio nel ghiaccio può essere effettuato con corsa continua, corse variabili, forzando il ghiaccio dall'accelerazione. Il movimento del rompighiaccio in moto continuo a velocità costante è possibile se la spinta totale delle eliche è sufficiente a vincere la resistenza del ghiaccio. Se la forza della resistenza del ghiaccio supera la spinta massima delle eliche, il rompighiaccio può superare il ghiaccio solo con accelerazione - incursioni. Con il movimento continuo del rompighiaccio nel ghiaccio, la sua velocità dipende principalmente dalla resistenza del ghiaccio e dalle caratteristiche della nave. Quando si lavora nei raid, le operazioni ausiliarie (inversione, ritirata, accelerazione) richiedono un tempo relativamente lungo. La velocità media del rompighiaccio è notevolmente influenzata dalle qualità di manovra della nave e dalle tattiche utilizzate dal navigatore.
Quando si muove nel ghiaccio solido, il rompighiaccio distrugge il ghiaccio nel modo seguente. Il rompighiaccio striscia sulla copertura di ghiaccio e la spinge attraverso uno stelo. Man mano che ci si sposta in avanti, durante il quale l'assetto a poppa aumenta, la prua dello scafo rompighiaccio entra in contatto con il ghiaccio, rompendolo. In questo caso si osserva una leggera imbardata e un cambiamento nel rollio, associati alla non simultaneità della rottura del ghiaccio da parte dei lati sinistro e destro. Dietro la poppa del rompighiaccio c'è un canale: ai bordi ci sono grandi banchi di ghiaccio, verso la parte centrale le loro dimensioni diminuiscono, e al centro c'è il "porridge di ghiaccio". Direttamente dietro la poppa del rompighiaccio, nella zona di azione dei getti d'acqua lanciati dalle eliche, si forma una striscia di acqua limpida. Nel 1864, in un cantiere navale inglese, fu costruito il piroscafo "Pilot" per la Russia, in grado di muoversi attraverso il ghiaccio. L'apparizione nel 1899 del primo potente rompighiaccio al mondo "Ermak", in grado di rompere il ghiaccio fino a due metri di spessore, ebbe un enorme impatto sull'intera industria rompighiaccio mondiale. Differiva radicalmente dai piccoli rompighiaccio portuali precedentemente costruiti per dimensioni, contorni, potenza, numero di eliche, design dello scafo e presenza di una serie di dispositivi e sistemi speciali. La forma dello scafo Ermak forniva elevate proprietà rompighiaccio, i telai di prua a forma di cuneo contribuivano alla distruzione del ghiaccio. Nonostante i primi guasti, il successivo lavoro dello Yermak in ghiaccio pesante ha confermato i vantaggi di questo rompighiaccio del cosiddetto tipo russo rispetto ad altri rompighiaccio. Durante la prima guerra mondiale, per mantenere la navigazione nel porto di Arkhangelsk, furono costruiti diversi rompighiaccio del tipo Ermak in cantieri navali stranieri per ordine della Russia. In Unione Sovietica, la costruzione di rompighiaccio per la navigazione nei mari artici iniziò con la posa di quattro rompighiaccio di tipo I. Stalin nel 1935, entrati in servizio nel periodo dal 1936 al 1941. Si trattava di navi a tre viti con motori a pistoni a vapore, uno scafo in acciaio rivettato e una cintura di ghiaccio a due strati. Alla fine degli anni '1950 furono modernizzati e passati dal carbone al combustibile liquido, il che aumentò la loro autonomia. Nel 1954-1956, tre rompighiaccio diesel-elettrici identici con una capacità di 12000 cavalli furono costruiti in Finlandia per ordine dell'URSS: Kapitan Belousov, Kapitan Voronin e Kapitan Melekhov. Si trattava di rompighiaccio a quattro viti (due viti ciascuna a prua ea poppa), con uno scafo in acciaio saldato, che raggiungevano uno spessore fino a 30 millimetri nella zona del ghiaccio. Un evento significativo nella cantieristica mondiale è stata la costruzione nel 1959 presso il cantiere navale baltico di Leningrado del primo rompighiaccio a propulsione nucleare al mondo, il rompighiaccio a propulsione nucleare Lenin, che ha iniziato ad operare nell'Artico nel 1960 in navigazione. Secondo i marinai, i primi viaggi del "Lenin" nell'Artico hanno subito mostrato i vantaggi della nuova nave, l'elevata capacità rompighiaccio, l'autonomia e la notevole manovrabilità anche in condizioni difficili. Nel 1960 Lenin divenne l'ammiraglia delle operazioni di trasporto marittimo sulla rotta del Mare del Nord. L'operazione di successo a lungo termine del rompighiaccio "Lenin" nell'Artico, la vasta esperienza pratica acquisita durante il suo funzionamento, non solo ha confermato la fattibilità dell'utilizzo di centrali nucleari su navi rompighiaccio e navi da trasporto, ma ha anche dimostrato la necessità di ricostituire la flotta con rompighiaccio ancora più potenti per garantire il volume di traffico sempre crescente sulla rotta del Mare del Nord. Nel 1974 e nel 1977, i rompighiaccio sovietici di seconda generazione a propulsione nucleare Arktika e Sibir, con una capacità di 75000 cavalli ciascuno, lasciarono le azioni della società finlandese Vartsila. Il famoso capitano polare, Eroe del lavoro socialista Yu.S. Kuchiev nel gennaio 1972 iniziò i suoi doveri presso l'Arktika in costruzione. Allo stesso tempo, si rese conto che il nuovo Yermak sarebbe stato dotato di un sistema di lavaggio pneumatico dello scafo e Kuchiev propose di equipaggiarlo con l'Arktika, ma non ricevette supporto. A proposito, questo dispositivo è stato inventato nel 1966 dall'ingegnere sovietico L.I. Uvarov, un anno dopo i finlandesi brevettarono lo stesso. La sua essenza sta nel fatto che l'aria viene fornita sotto pressione all'area della linea di galleggiamento, il che riduce l'attrito dello scafo sul ghiaccio. In effetti, questa idea è giustificata in estate, a temperature esterne positive. E d'inverno? Lo scafo del rompighiaccio è coperto di ghiaccio e neve. Se viene ancora trattato con aria fredda, si trasformerà in una solida "barba" ghiacciata che afferra saldamente la pelle e cresce così rapidamente da poter persino fermare la nave. Nel tentativo di migliorare il sistema di lavaggio pneumatico, è stato proposto di fornire vapore di scarico alla linea di galleggiamento, che è abbondante su una nave a propulsione nucleare, ma il consumo di acqua della caldaia sarebbe eccessivo. È vero, quindi l'idea è sembrata riscaldare la tavola nello stesso posto con lo stesso vapore dall'interno, quindi condensarla nel frigorifero - purtroppo, non è stata finalizzata. Il rompighiaccio "Arktika" è progettato per scortare le navi nelle condizioni del ghiaccio dell'Artico con l'esecuzione di tutti i tipi di operazioni di rompighiaccio. Questo rompighiaccio ha lati alti, quattro ponti e due piattaforme, un castello di prua e una sovrastruttura a cinque livelli e tre eliche a quattro pale a passo fisso vengono utilizzate come propulsori. Il rompighiaccio è lungo 136 metri, largo 30 metri, ha un dislocamento di 23460 tonnellate e un pescaggio di 11,4 metri. L'impianto di generazione del vapore nucleare si trova in un apposito vano nella parte centrale del rompighiaccio. La sua potenza è di 75000 cavalli. Consente all'Arktika di sviluppare una velocità di 33 chilometri orari. Lo scafo del rompighiaccio è realizzato in acciaio ad alta resistenza. Nei luoghi soggetti al maggiore impatto dei carichi di ghiaccio, lo scafo è rinforzato con una cintura di ghiaccio. Il rompighiaccio ha sistemi di assetto e rollio. Le operazioni di traino sono assicurate da un argano elettrico di traino di poppa. Un elicottero è basato sul rompighiaccio per condurre la ricognizione del ghiaccio. Il controllo e la gestione dei mezzi tecnici della centrale sono effettuati in automatico, senza una sorveglianza costante nelle sale macchine, nelle sale dei motori elettrici di propulsione, nelle centrali elettriche e nei quadri elettrici. Il controllo sul funzionamento e il controllo della centrale elettrica viene effettuato dal posto di controllo centrale, il controllo aggiuntivo dei motori dell'elica viene portato alla timoneria e al posto di poppa. La timoneria è il centro di controllo della nave. Su una nave a propulsione nucleare, si trova all'ultimo piano della sovrastruttura, da dove si apre una visuale più ampia. La timoneria è allungata su tutta la nave - da un lato all'altro di 25 metri, la sua larghezza è di circa 5 metri. Grandi oblò rettangolari si trovano quasi interamente sulle pareti frontali e laterali. All'interno della cabina, solo il più necessario. Vicino ai lati e al centro ci sono tre consolle identiche, su cui sono presenti manopole di comando per il movimento della nave, indicatori per il funzionamento delle tre eliche del rompighiaccio e la posizione del timone, indicatori di direzione e altri sensori, oltre a pulsanti per il riempimento e lo svuotamento dei serbatoi di zavorra e un enorme pulsante a tifone per dare un segnale acustico. In prossimità del pannello comandi del lato sinistro è presente un tavolo di navigazione, in prossimità di quello centrale - un volante, in corrispondenza della fiancata di dritta - un tavolo idrologico; vicino alle tavole di navigazione e idrologiche sono stati installati piedistalli di radar a tutto tondo. La bandiera nazionale sull'"Arktika" è stata issata il 25 aprile 1975 sulle strade di Tallinn. All'inizio di giugno, il rompighiaccio a propulsione nucleare "Admiral Makarov" ha navigato lungo la rotta del Mare del Nord verso est. Nell'ottobre 1976, il rompighiaccio "Ermak" con la nave portarinfuse "Kapitan Myshevsky", così come il rompighiaccio "Leningrado" con il trasporto "Chelyuskin" si ritirarono dalla prigionia del ghiaccio. Il capitano AA, che ha sostituito Kuchiev. Lamekhov definì quei giorni "l'ora più bella" della nuova nave a propulsione nucleare. Ma, probabilmente, la vera "ora più bella" per il rompighiaccio è stata la conquista del Polo Nord. L'ammiraglio SO ha suggerito di esplorare l'Oceano Artico da un potente rompighiaccio. Makarov. Nel 1899, lo Yermak, costruito secondo il suo progetto, fece due viaggi polari. "Nessuna nave ha osato entrare nel ghiaccio, mentre la Yermak camminava liberamente sul ghiaccio a nord delle Sette Isole", scrisse Stepan Osipovich. Nel 1909, i trasporti rompighiaccio di un design speciale "Taimyr" e "Vaigach", dotati di tutto il necessario per il lavoro scientifico, iniziarono ad operare in Russia. Nel 1910-1915 fecero una serie di spedizioni lungo la rotta della futura rotta del Mare del Nord, durante la quale fu scoperto l'arcipelago di Severnaya Zemlya. Negli anni '1930 e '1940, quando iniziò lo sviluppo dell'Estremo Nord e dell'Estremo Oriente in Unione Sovietica, coloro che studiavano i mari artici furono dotati di navi a vapore rompighiaccio ben adattate alle acque polari, ad esempio "G. Sedov", tagliaghiaccio "F. Litke", e anche rompighiaccio, se non fossero impegnati a scortare roulotte. Nel 1934-1937 furono costruite a Leningrado le navi idrografiche della classe del ghiaccio "Murman", "Okean" e "Okhotsk". Queste furono le prime navi da ricerca al mondo progettate per lunghi viaggi nel nord. Dopo la seconda guerra mondiale, altri paesi iniziarono a studiare a fondo l'Artico. Così, nel 1953-1955, il Glacier fu costruito nei cantieri navali di Ingall per la US Navy. Il suo progetto era basato su rompighiaccio seriali del tipo Wind, ma il dislocamento fu aumentato a 8700 tonnellate. La centrale con una capacità di 21000 cavalli era composta da dieci motori diesel alimentati da generatori e fornivano tensione a due motori elettrici Westinghouse che facevano ruotare le eliche. Prima dell'avvento del rompighiaccio a propulsione nucleare sovietica Lenin, il rompighiaccio americano era considerato il più potente del mondo. Ma nessuno, a parte "Arktika", ha osato conquistare il Polo Nord. Nell'agosto del 1977 il rompighiaccio partì per il suo famoso viaggio. I membri della spedizione V.A. hanno scritto di lui nel loro libro. Spichkin e V.A. Shamontiev: "Siberiano pluriennale: il rompighiaccio avanza, la velocità del suo avanzamento, ovviamente, è piccola, ma la mossa stessa è insolitamente bella. Come sapete, il rompighiaccio distrugge il ghiaccio solido non colpendo lo stelo, ma spingendolo con la sua massa: più forte è il ghiaccio, maggiore è la parte che il rompighiaccio deve strisciare su di esso per causare la distruzione, che sposta le rotture di ghiaccio dalla prua al centro della nave. Con la distruzione del ghiaccio molto forte, i punti di rottura vengono spostati così lontano dallo stelo da non essere nemmeno visibili dai finestrini anteriori della timoneria. Questo crea una fantastica impressione che l'intera enorme nave a propulsione nucleare stia scivolando sul ghiaccio come una motoslitta. Questo avanzamento tranquillo e regolare, quando né una crepa, né il ghiaccio che si rompe, né una fontana di schizzi di ghiaccio sono visibili davanti alla prua della nave, rende l'effetto di scivolamento così reale che sembra che non ci dovrebbe essere un normale canale dietro la poppa di un rompighiaccio. Ma uno sguardo indietro, dietro la poppa, dove l'ampia strada di acqua limpida è ancora buia, convince che il rompighiaccio non scivola, ma schiaccia questi campi di ghiaccio pluriennale. Centinaia di tonnellate di ghiaccio tritato rimbalzano vicino alla parte centrale del rompighiaccio". L'Arktika è stato progettato dall'Iceberg Central Design Bureau, organizzato a Leningrado nel 1947. Ha anche navi miliari come il rompighiaccio nucleare Lenin, la nave diesel-elettrica Dobrynya Nikitich e i trasporti Amguem. E all'inizio degli anni '1990 progettarono un rompighiaccio a doppio albero LK-110Ya con due reattori. La potenza totale della centrale sarebbe di almeno 110 MW, dislocamento - 55000 tonnellate, lunghezza - 200 metri, larghezza - 36 metri, pescaggio - 13 metri. Tali "leader" potrebbero lavorare tutto l'anno nell'Oceano Artico, aprendo la strada alle roulotte in qualsiasi condizione. Autore: Musskiy SA
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