Новейшие изделия смогут менять форму в зависимости от скорости движения судна
Перспективные российские атомные ледоколы "Лидер" будут оснащены не имеющими аналогов в мире гребными винтами из графенового материала. Уникальные изделия, разработку которых ведет Крыловский государственный научный центр (КГНЦ), будут неуязвимы для льда и смогут в зависимости от скорости ледокола принимать оптимальную форму. Благодаря этому увеличится не только скорость "Лидера", но и вырастут маневренность и мощность ледокола.
Комплексные, экспериментальные и численные исследования графеновых винтов должны быть завершены осенью 2017 года. А уже в 2018 году начнутся натурные испытания уникальных изделий.
Графен, впервые полученный в 2004 году, считается революционным материалом XXI века. На языке физики графен - это двумерная аллотропная форма углерода, в которой объединенные в кристаллическую решетку атомы образуют слой толщиной в один атом. Уникальность материала в его прочностных и электрических свойствах. Так, лист графена площадью в один метр и толщиной в один атом (!) выдерживает предмет массой до 4 кг. При этом изделия из уникального материала отличаются гибкостью и способны самостоятельно "затягивать" "дыры" в своей структуре.
- Первый адаптивный композиционный гребной винт может быть представлен к натурным испытаниям уже в 2018 году, - заявил "Известиям" советник генерального директора КГНЦ Валерий Половинкин. - В настоящее время в кораблестроении всё решают новые материалы. В частности, графеновые материалы, созданные на основе нанотехнологий. Графен обеспечивает снижение уровня вибрации лопастей и повышение эффективности работы винтов. За счет создания новой структуры материала лопасть будет подстраиваться под обтекающий гидродинамический поток в зависимости от скорости.
По словам собеседника издания, в настоящее время возможности традиционных монометаллических материалов исчерпаны и если не перейти на композитные технологии, добиться существенного повышения характеристик гребных винтов невозможно.
- Это касается и архитектуры и конструкции гребных винтов, - отметил Половинкин. - Бесконечно добавлять лопасти на винты и делать их более саблеобразными и более тонкими, не внедряя новые материалы, бесполезно.
Согласно размещенному Минпромторгом на сайте госзакупок контракту №0173100009516000305 опытно-конструкторская работа по созданию "концептуального проекта гребного винта ледокола "Лидер" под шифром "Ледокол-движитель" должна быть завершена до конца ноября следующего года. Согласно опубликованным документам работа обойдется государству в 82 с лишним миллиона рублей.
- Один из эффектов, который мы обнаружили при начальных этапах проектирования ледокола, заключается в том, что достаточно много льда идет к винтам, от чего падает крутящий момент, и ледокол теряет мощность, - сообщил "Известиям" Александр Рыжков, гендиректор и главный конструктор "ЦКБ "Айсберг", где создается "Лидер". - Поэтому очень важно разработать не только специальные обводы корпуса, но и создать новые, уникальные гребные винты. На "Лидере" будет стоять два атомных реактора, что в сочетании с новыми винтами обеспечит ему невиданную для ледоколов мощность.
"Лидер" - это первое судно ледового класса, на котором будет установлен атомный реактор нового поколения РИТМ-400. Судно сможет пройти через двухметровый лед со скоростью 14 узлов (обычные ледоколы при той же толщине льда двигаются не быстрее двух узлов).
- "Лидер" сможет двигаться не только по стандартным трассам Северного морского пути, но и по высокоширотным, - говорит Рыжков. - Он сможет преодолеть лед толщиной 4,5 м. Мощность "Лидера" будет избыточна, чтобы в любое время года и при любом состоянии льда пересечь Северный полюс хоть вдоль, хоть поперек.
Алексей Рамм, Дмитрий Литовкин
