Специалисты Арктического и антарктического научно-исследовательского института (ААНИИ) завершили первый этап модельных испытаний ледостойкой самоходной платформы (ЛСП) проекта 00903 «Северный полюс». Проектные характеристики ЛСП: длина — 67,8м; ширина — 22,5м; водоизмещение — около 7500 тонн; мощность ЭУ не более 3600 кВт; скорость не менее 10 узлов.
В ледовом бассейне ААНИИ инженеры на специальной модели проверяли то, насколько толстый лед сможет преодолевать будущее судно.
«Проходят испытания ледостойкой платформы, разрабатываемой нижегородским конструкторским бюро „Вымпел“ — рассказывает младший научный сотрудник отдела ледовых качеств судов ААНИИ Иван Свистунов, — эксперимент посвящен оценке ледопроходимости судна. То есть, мы должны оценить предельную толщину льда, которую сможет преодолеть платформа, работая на полной мощности».
Специалисты ААНИИ испытывают модели судов в ледовом бассейне едва ли не дольше всех в мире. Первый бассейн, где намораживался лед для проверки ледовых качеств судов, был построен в институте в 1955 году, нынешний, уже второй по счету, — в 1990 году. Сама лаборатория для испытаний разделена на две части — центр управления, где подготавливаются модели, откуда запускаются все механизмы, и собственно бассейн, куда даже летом можно войти только в зимней куртке, ведь температура во время тестов там держится на уровне — минус 12 — минус 18 градусов.
Перед началом тестов сотрудники НИИ проверяют все установленные на двухметровой модели, выполненной в масштабе 01:40, датчики и видеокамеры. Инженерам необходимо убедиться, что они будут получать четкую картинку с борта, а также с подводной камеры.
Сквозь толщу льда
После всех проверок маленькое судно отправляется в помещение бассейна. Пока его приводит в движение гравитационная система, тянущая модель с постоянной силой, пропорциональной тяге будущих движителей платформы. Модель, которую создавали около трех недель, в точности повторяет форму корпуса будущей платформы, даже краска по фактуре имитирует будущее покрытие бортов судна.
«Главные факторы, которые влияют на сопротивление льда: форма судна и коэффициент трения покрытия корпуса, то есть краски. Не важно, из чего сделан корпус, — из фанеры, дерева, металла, пластика, главное — гладкость покрытия. У нас модель покрыта эпоксидными смолами и окрашена таким образом, чтобы добиться таких же показателей трения, какие будут на готовом судне», — рассказал старший научный сотрудник отдела ледовых качеств судов Алексей Чернов.
Наконец, модель начинает движение, легко прорезая лед толщиной в 15-20 мм, что соответствует льдинам в 60-80 см для полноразмерной платформы.
Первый этап пройден
Проход вдоль бассейна длился меньше минуты, скорость в пересчете на полноразмерную платформу составила около четырех узлов. Однако за этим следует кропотливая работа по интерпретации, изучению показателей датчиков и записей фото- и видеокамер. Техническая бригада уже готовит бассейн для новых испытаний — удаляет обломки льда, и намораживает новый, который будет готов почти через сутки.
Исследования ледопроходимости практически подошли к концу, теперь на макет необходимо установить электродвигатели и винты, которые будут имитировать силовую установку и движители платформы.
«В ходе самоходных испытаний мы оценим, как лед воздействует на винт — с какой частотой он бьется о лопасти, не будет ли заклинивания. Это важно, потому что это вопрос безопасности движения — не откажет ли двигатель, не будет ли слишком больших нагрузок на винт, не снизится тяга винта из-за попадания льда. К тому же в носовой части платформы размещено подруливающее устройство, и надо проверить, не будет ли битый лед препятствовать его работе», — объясняет А. Чернов.
Завершат испытания тесты на сжатие. Поскольку платформа будет вмерзать в лед и на протяжении долго времени дрейфовать по океану, необходимо проверить насколько устойчиво будет судно в таком положении, не будет ли слишком сильного крена.
«Сжатие — это самый волнующий всех вопрос — выдержит ли корпус, какой будет крен, не будет ли лед выдавливать платформу. Таких экспериментов раньше не проводилось, сейчас мы разрабатываем методику. Мы поставим модель поперек бассейна, поле льда будет отделено от бортов бассейна, и с помощью специальной тележки мы будем лед надвигать на платформу», — поясняет А. Чернов.
После того как все эти тесты будут осуществлены, сотрудники НИИ дадут нижегородским проектировщикам и специалистам «Адмиралтейских верфей» рекомендации по расчетным ледовым нагрузкам и корректировке формы корпуса.
О платформе
Контракт на строительство ЛСП «Северный полюс» между Росгидрометом и «Адмиралтейскими верфями» был заключен весной 2018 года. С помощью нового судна планируется проводить круглогодичные исследования в арктических водах.
Благодаря строительству ЛСП станет возможно возобновить практику отправки годичных дрейфующих экспедиций «Северный полюс», прерванную из-за климатических изменений в начале 2000-х годов. На судне можно будет проводить целый комплекс исследований: геологические, акустические, геофизические и океанографические исследования.
Как рассказал заведующий отделом ледовых качеств судов ААНИИ Владимир Лихоманов, идея создания такой платформы была предложена еще до того, как глобальное потепление начало вносить коррективы в работу полярников. Уже в 1970-х годах предполагалось отказаться от размещения дрейфующих станций на льдинах и приспособить для этих целей легендарный ледокол «Красин». Затем предлагалось сделать дрейфующую станцию из ледокола «Отто Шмидт», но и от этой идеи отказались из-за низкой рентабельности.
Нынешний проект обсуждался на разных уровнях в течение десяти лет, с 2008 года. Строительство ЛСП позволит открыть новую страницу в исследованиях российской Арктики и в международном сотрудничестве по изучению северных широт.