Первоначально все ледоколы серии ‘Арктика’ окрашивали в желтый цвет, однако позднее выяснилось, что этот цвет недостаточно заметен с воздуха. Поэтому все современные ледоколы этого класса окрашены в гораздо более заметный ярко-красный или оранжевый цвет. А акулья пасть на ‘Ямале’ появилась в 1994 году, когда он в рамках одной из гуманитарных программ возил детей из разных стран мира на Северный полюс. Чтобы было веселее, кто-то предложил нарисовать на носовой части улыбающуюся акулью пасть.
Позднее пасть хотели закрасить, но компании, организующие круизы к полюсу, воспротивились: к тому времени пасть стала, как это сейчас принято говорить, брендом ‘Ямала’. Так и оставили. С 1989 года атомные ледоколы используются для туристических поездок на Северный полюс. Круиз, длящийся три недели, стоит $25 000. Впервые атомный ледокол «Сибирь» был использован в этих целях в 1989 г. С 1993 года для этих целей используется атомный ледокол «Ямал».
2
Ледокол модернизированного проекта «Арктика» (проект 10521). Заложен в 1986 г. под названием «Октябрьская Революция» на Балтийском судостроительном заводе им. Серго Орджоникидзе (№189) в Ленинграде. В 1992 г. переименован в «Ямал» и спущен на воду. . В 2000 г. он совершил экспедицию к Северному полюсу для встречи третьего тысячелетия. Ямал - двенадцатый корабль, достигший Северного полюса. Всего же он совершил 39 рейсов к Северному полюсу.
Ледоколы серии «Арктика» спроектированы в расчете на то, чтобы проходить ровный незаснеженный припайный лед толщиной 2,3-2,5 м с минимальной устойчивой скоростью 1-2 узла. Ледокол может ломать лед с помощью ударов носовой частью или продавливать его своей массой. Корпус имеет специфические обводы, чтобы предотвратить возможность зажимания во льду.
В носовой и кормовой части расположены цистерны емкостью 1000м3 каждая (есть и бортовые дифферентные цистерны, только меньшего объема); попеременно закачивая воду в одну или другую часть, можно раскачать и освободить судно из ледового плена. А чтобы лед не намерзал на борта, используется пневмообмыв - на корпусе расположено множество отверстий, через которые подаются пузырьки воздуха, предотвращающие налипание льда.
3
А вот горячая вода, упоминание которой можно встретить в некоторых источниках, для проходки во льду не используется. На ледоколе «Россия» ставились эксперименты с подогревом корпуса в районе носа, но они оказались полностью бесперспективны. Правда, при стоянке во льдах лед вокруг ледокола подтаивает - что неудивительно, поскольку для охлаждения всех систем в час требуется 20000т забортной воды, которая при этом разогревается до 25°С.
Чтобы ледокол выдерживал давление льда, профиль подводной части его корпуса сделан яйцевидным. Если лед очень прочный, то мощность в 75 тыс. л.с. на винтах может вынести судно на поверхность льда, где оно ляжет на бок подобно выброшенному на берег киту. Чтобы этого не произошло, на передней подводной части корпуса есть ограничитель - т.н. «ледовый зуб».
4
Водоизмещение 23500 т, длина 150 м, ширина 30 и осадка 11 м, две мачты высотой 44 и 55 м, 2 реактора мощностью 75 000 лошадиных сил. Экипаж - 150 человек, пассажировместимость - 100 человек.
Атомный ледокол «Ямал»Ямал имеет двойной корпус, изготовленный из стали АК-28. В месте столкновения со льдом внешний корпус имеет «ледовый пояс» пятиметровой высоты толщиной 46 мм, в других местах толщина внешнего корпуса около 30 мм. Корпус покрыт полумиллиметровым слоем специальной краски «Инерта-160» для уменьшения трения. Между внешним и внутренним корпусами помещён водный балласт, который может быть перемещён для поддержания остойчивости судна. Корпус судна разделён на 8 водонепроницаемых отсеков и имеет двухотсечную непотопляемость - это означает, что даже в том случае, если два самых больших отсека будут полностью заполнены водой, судно останется на плаву.
По центру расположена пятиуровневая надстройка. Движитель ледокола - три гребных винта постоянного шага, каждый из которых приводится своим электродвигателем постоянного тока. Винты не поворотные, передние подруливающие устройства также отсутствуют, поэтому маневрирование осуществляется только управлением электродвигателями правого и левого гребных винтов и рулем, который поворачивается с помощью гидравлики. Такая система не обеспечивает достаточной маневренности в порту, так что для отхода от причала ледоколу требуется помощь буксиров, но во льдах она вполне эффективна.
5
Два водо-водяных ядерных реактора ОК-900А, вырабатывают тепловую мощность 170МВт, разогревая воду первого контура до 300°С (под давлением 130 атм). Эта вода, проходя через восемь парогенераторов, превращает впар воду второго контура. Затем пар подается на две главные турбины, каждая из которых вращает свои генераторы; энергия от них поступает на три электродвигателя (каждый сдвумя якорями) гребных винтов общей мощностью 75000 л.с.
6
Танкер «Владимир Тихонов» следует за ледоколами «50 лет Победы» и «Ямал»
7
На судне есть также дизель-генераторы, которые позволяют, например, запустить реактор вслучае его останова аварийной защитой. Есть еще и третий контур, где генерируется пар, подогревающий воду в четвертом контуре. И только эта вода циркулирует в системе отопления помещений на судне (причем на стоянке в порту отопление осуществляется с помощью котлов, а не от реактора). Реакторные установки ОК-900А проверены многими годами эксплуатации и прекрасно зарекомендовали себя.
Атомная силовая установка спроектирована с запасом по мощности, так что на 80% мощности реактора мы можем полностью обеспечить энергией двигатели и вспомогательные системы ледокола, поэтому даже в случае неработоспособности одного из реакторов ледокол останется на ходу. Вокруг реактора расположен слой биологической защиты из бетона, стали и воды. Система активной защиты сконструирована таким образом, что ввод стержней-поглотителей возможен при полном отказе электропитания и в любом положении, даже при оверкиле, - это обеспечивают пружины. А в случае серьезной аварии впервый контур реактора закачивается жидкий поглотитель - раствор борной кислоты (бор очень хорошо поглощает нейтроны).
8
Поскольку при преодолении льдов ледокол часто маневрирует с помощью гребных винтов, потребляемая мощность быстро меняется в достаточно широких пределах. Например, реверсирование занимает всего 11 с - от полных оборотов в одну сторону до полных оборотов в другую, при этом сам винт весит 50 т, якорь двигателя - 200 т. Чтобы постоянно не менять режимы реактора при таких изменениях потребления энергии, второй контур оборудован перепускным клапаном, который может направлять пар в обход турбин.
Паровые турбины ледокола вращают генераторы переменного тока, который затем выпрямляют и превращают в постоянный, после чего подают на двигатели гребных винтов (постоянного тока). Почему именно так? Дело в том, что в то время, когда проектировалась силовая установка серии «Арктика», других вариантов гибкого управления оборотами двигателей не существовало (сейчас вподобных случаях применяют инверторное управление и двигатели переменного тока.
9
Ямал может колоть лёд, двигаясь как вперёд, так и назад. Реверсирование двигателя (смена направления вращения от полных оборотов в одну сторону до полных в другую) занимает 11 секунд, при весе винта 50 тонн.
Ямал несёт на себе один вертолёт Ми-8Т и несколько лодок класса Зодиак. На нём установлены спутниковые системы, обеспечивающие навигацию, телефонную связь, факс и интернет. На судне имеется большая столовая, библиотека, зал для пассажиров, волейбольная площадка, тренировочный зал, сауна, госпиталь с операционной и подогреваемый бассейн. Особенность бассейна в том, что в него набирается забортная вода. Так что, искупавшись в нем, можно с уверенностью утверждать, что искупался в Северном ледовитом океане, причем без последствий для здоровья. На борту ледокола есть еще несколько бань, и окунуться в бассейн после парилки очень приятно.
Температура в бассейне регулируема, она может быть равна температуре воды за бортом (1,8 градуса по Цельсию), а может достигать 25 градусов тепла. Для комфортного проживания предусмотрено 155 кают для экипажа и 50 пассажирских кают, в каждой из которых есть телевизор, туалет и иллюминаторы. На ледоколе установлена система защиты от терроризма.
10
Конструкция «Ямала» такова, что все его системы продублированы, так что время автономного похода может быть ограничено только двумя причинами: первая - это топливо, которое нужно менять каждые пять лет, второе - размеры кладовых, они рассчитаны примерно на семь месяцев. Но провиант можно подвозить на других судах, так что, в принципе, в «автономке» «Ямал» может находится все пять лет. Например, если захочет отправиться в Антарктику. Кстати, все разговоры о технических преградах такой экспедиции абсолютно беспочвенны. Требуется лишь переделать части оборудования ледокола. Даже, несмотря на то, что вода в тех широтах теплее, этих +25 будет достаточно, чтобы идти по воде, правда мощность упадет. Самое главное - переоборудовать систему охлаждения аппаратуры управления.
А вот с водой на «Ямале» нет никаких проблем - две вакуумно-дистилляционные опреснительные установки способны давать 240 тонн пресной воды в сутки.
11
А номинальная температура охлаждения атомных реакторов Ямал +10°С. В проект заложена возможность конверсии ледокола во вспомогательный боевой крейсер, соответствующее оснащение и оборудование было частично размещено на борту, частично на складах и законсервировано. На ледоколе, как на объекте, где работают ядерные энергетические установки, крайне ответственно относятся к безопасности. Радиационный контроль проводится круглосуточно в режиме он-лайн.
«Используются несколько типов контроля: радиационный, газо-аэрозольный и контроль обитаемости, гамма-датчики фиксируют ситуацию по периметру ледокола, на улице, в помещениях. По сути, на „Ямале“ установлена своя система АСКРО, более ста постов в режиме реального времени фиксируют радиационную обстановку. Отличие этих приборов от наземных, заключается в том, что они более влаго- и морозостойкие, так называемого морского исполнения.
12
Как правило, ледоколы стараются проламывать лёд там, где он тоньше всего, чтобы не попасть в ледяные ловушки. В 1970-х и 80-х годах для исследования толщины льда использовались специальные самолёты. В наши дни для этого используются спутниковые системы и вертолеты.
На корме «Ямала» расположена вертолетная палуба. Вертолет - один из важных и мощных инструментов преодоления льдов. Полеты в Арктике - это и на глазах меняющаяся погода, и частые туманы, и «полеты на белизне»- когда небо закрыто облачностью, а земля снегом и все сливается в один серо-белый фон, в котором легко потерять ориентиры, так что приходится пилотировать по приборам.
13
Вертолет на «Ямале» выполняет две основные задачи. Во-первых, это разведка ледовой обстановки. Радиус действия вертолета в этом режиме- около 300 км, поскольку запас топлива рассчитывается так, чтобы он мог лететь над морем без снижения на одном двигателе (максимальный же радиус действия вертолета при полном запасе топлива - около 400 км). При необходимости посадки вертолет не садится на лед, а лишь ставит на него колеса без выключения двигателей- то есть в режиме висения. Двигатели выключаются только после того, как гидрологи выходят на лед, промеряют его толщину и дают добро.
14
15
Вторая задачя вертолета - погрузочно-разгрузочные работы, грузы транспортируются на длинной - до 30м - подвеске. Максимальный груз, который может поднять вертолет Ми-8Т на внешней подвеске, - 3 т. Вертолеты также используются и для осуществления пассажирских экскурсий.
16
17
Топливо - ядерное, уран-235, загружается в среднем на пять лет. Предыдущая загрузка топлива в реакторы «Ямала» была в 2005 году, а потом в 2012 году. В первом контуре вода находится под давлением 130 атмосфер и имеет температуру 300 градусов. Эта вода превращает в пар воду второго контура. От парогенераторов (их восемь) пар подается на две главных турбины, каждая из которых вращает свои генераторы, от которых энергия поступает на три электродвигателя (каждый с двумя якорями) винтов. На судне есть также дизель-генераторы, которые позволяют, например, запустить реактор в случае его останова аварийной защитой. Есть еще третий контур, где генерируется пар, подогревающий воду в четвертом контуре. И только эта вода обогревает помещения на судне. На стоянке в порту отопление осуществляется с помощью котлов.
Чтобы постоянно не менять режимы реактора при изменении потребления энергии, второй контур оборудован перепускным клапаном, который пускает пар в обход турбин. КПД нашей силовой установки - как у очень хорошего паровоза, то есть около 20%.
18
Может ли ледокол дойти в районы Антарктических льдов через экватор? Теоретически да, хотя для этого придется его переоборудовать. Номинальная температура воды для охлаждения конденсаторов парогенераторов - плюс 10 градусов, при +25 градусах мощность резко падает, но ее должно хватить. Дело не столько в температуре воды, сколько в температуре воздуха - наша аппаратура управления тоже должна охлаждаться, и сейчас ее охлаждение рассчитано на условия Арктики, а не тропические широты.
19
20
В настоящее время РФ обладает единственным в мире флотом атомных ледоколов. В него входят 6 специализированных ледоколов («50 лет Победы», «Ямал», «Вайгач», «Советский союз», «Таймыр», «Россия») и 1 атомный лихтеровоз «Севморпуть» ледокольного типа.
Их эксплуатирует ФГУП «Атомфлот», входящее в состав Госкорпорации «Росатом». Флот был передан на баланс Госкорпорации в августе 2008 года. Судно находится в доверительном управлении ОАО «Мурманское морское пароходство», хотя и принадлежит государству.
Было время, когда атомный ледокольный флот давал казне второй по объемам после нефти и газа валютный доход. Однако выход «Ленина» на пенсию стал символичным для всего атомного флота, который почти два десятилетия с начала 90-х переживал не лучшие времена. Например, в середине 80-х по Севморпути ежегодно перевозилось в среднем 6,5 миллионов тонн грузов. К 1993-му году объем грузов сократился вчетверо. Да и сейчас работы у атомных ледоколов не так много, как хотелось бы. Хотя ситуация меняется к лучшему. Грузооборот Севморпути с использованием ледоколов подрос до 2,5 миллионов тонн. По приблизительным расчетам, если транзит составит 3,5-4 миллиона тонн, то атомный ледокольный флот будет коммерчески привлекательным.
21
В мае 2013 года вот что сообщали новостные агенства:
В ближайшие сутки атомный ледокол «Ямал» покинет Мурманск и возьмёт курс в полярные широты Канадского сектора. Ему предстоит эвакуировать с разрушающейся льдины научно-исследовательскую станцию «Северный полюс-40″.
За всю историю изучения высоких широт экстренно эвакуировать при помощи атомного ледокола с дрейфующей льдины целую полярную станцию приходилось два раза. Такова была учесть СП-32 и СП-36.
«Определить местоположение станции при современных средствах навигации не составит труда, а вот швартовка для подъема на борт людей и техники - дело куда более сложное», - говорит первый старпом ледокола «Ямал» Валерий Томов.
Переход к точке эвакуации займет две недели, но это при условии проработки маршрута наименьшего сопротивления, для этого будет использована воздушная ледовая разведка. Вертолёт Ка-32 уже занял своё место на палубной площадке. Арктическая погода в это время года, конечно, имеет свои особенности, но главной причиной задержки может стать именно толстый лёд.
Бороться с трудностями перехода и толстыми ледяными торосами помогут 75000 лошадей силовой установки ледокола. Только-только завершился рейс в Карское море, там после планового ремонта все системы атомохода были, что называется, «проверены на прочность в полевых условиях». «Техника», - говорит главный инженер-механик ледокола Вячеслав Мелехов, - «Не подведёт».
Термин «эвакуация» в отношении станции СП-40 пока ещё не обладает тем пугающим оттенком, который характерен для катастроф. В начале мая ледяное поле, на котором базируется полярная станция, дало трещину и раскололось на несколько фрагментов, в частности, ядро станции оказалось на шести обломках. Институт, заручившись поддержкой Росгидромета и Министерства природных ресурсов, решил действовать на опережение. Учитывая, что в Арктику пришло лето, и лёд будет таять, иного способа исключить по-настоящему критическую ситуацию для 32 полярников, попросту нет. Откладывать нельзя, к тому ещё предстоит провести тотальную экологическую зачистку территории. Следов пребывания человека остаться не должно. Только потом ледокол ляжет на обратный курс.
Рассказывает начальник высокоширотной арктической экспедиции института Арктики и Антарктики Владимир Соколов: «О том, быть или не быть экспедиции «Северный полюс-41″, говорить преждевременно. Профильные министерства о своём решении пока не заявляли. Сейчас главная задача - оперативно эвакуировать станцию СП-40. Атомный ледокол «Ямал» принимает последний груз и стоит, что называется, «под парами». Как только завершатся формальные процедуры, будет дана команда «отдать швартовые». Это должно произойти в течение этих суток.
Длина:
150 м
Ширина:
30 м
Осадка:
11,8 м
Водоизмещение:
23,445 тонн
Силовая установка:
две паровые турбины, приводящие в движение шесть генераторов
Общая мощность:
75,000 л.с.
Крейсерская скорость:
19,5 узлов
Максимальный запас топлива (т):
приблизительно на 4 года
Экипаж:
150 чел
Пассажиры:
100 чел
Флаг:
Россия
23
Атомный ледокол Росатома эвакуирует Северный Полюс-36