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TECHNOLOGIEGESCHICHTE, TECHNOLOGIE, OBJEKTE UM UNS
Eisbrecher. Geschichte der Erfindung und Produktion
Verzeichnis / Die Geschichte der Technik, Technik, Objekte um uns herum Ein Eisbrecher ist ein selbstfahrendes Spezialschiff, das für verschiedene Arten von Eisbrechereinsätzen konzipiert ist, um die Navigation in Gefrierbecken aufrechtzuerhalten. Zu den Eisbrechereinsätzen gehören: Steuern von Schiffen im Eis, Überwinden von Eisbrücken, Legen eines Kanals, Abschleppen, Brechen und Durchführen von Rettungsaktionen.
Sobald sie nicht versuchten, gegen das Eis anzukämpfen! Es wurde gerammt, gepflügt, gesägt, geschmolzen und sogar mit Chemikalien vergiftet. Um Schiffe durch die Eisfelder zu führen, wurden zu Zeiten Peters des Großen in letzteren mit Spitzhacken und Äxten schmale Kanäle durchschnitten. Gleichzeitig wurden eisbrechende Fähren erfunden - ebenfalls hölzerne, nicht selbstfahrende, 8,5 Meter lange, 2,5 Meter breite mit erhöhtem Vorsteven und einem bis ans Limit mit Gusseisenbarren gefüllten Heck. Pferde zogen eine solche Fähre über die Eisdecke, drängten sich darin durch eine Schifffahrtsrinne, die dann von Trümmern befreit wurde. Zu Beginn des XNUMX. Jahrhunderts wurde in Russland auf einigen Handelsschiffen ein Holz- oder Metallbock am Bug oder spitze Metallschuhe am Vorsteven befestigt. Die Amerikaner versuchten, für den gleichen Zweck ein Rad zu verwenden, das am Bug des Schiffes montiert und mit Metallmessern, Zähnen und Nadeln ausgestattet war. Es wurden auch komplexere technische Systeme getestet. Dazu gehörte insbesondere das "Eisbrecherprojektil", ein ausgeklügelter Mechanismus, der vor dem Schiff platziert wurde. Es bestand aus horizontalen Kufen, die beim Bewegen das Gewicht des Rumpfes auf das Eis übertrugen. Gleichzeitig schnitten mächtige Kreissägen in die Eisdecke, und immer noch fielen an Ketten hängende schwere Hammergewichte von oben herab. Laut den Autoren dieses Projekts könnte Eis jeglicher Dicke einem solchen kombinierten Aufprall nicht standhalten. Nicht weniger kurios war das Projekt eines Reifengewicht-Hebe-Eisbrechers, das Mitte der 1860er Jahre auf Anregung des Kronstädter Ingenieurs N. Euler entwickelt wurde. Ein solches Schiff sollte mit einem massiven Stahlzylinder daneben ausgestattet sein, aber auf dem Oberdeck zehn Kräne installieren und mit ihrer Hilfe gleichzeitig oder abwechselnd Eis mit gusseisernen Gewichten mit einem Gewicht von 640 Kilogramm brechen, die von einem auf Ketten fallen gelassen wurden Höhe von 2 Metern. Von Schiffsbauern, Seeleuten und Erfindern getestete Geräte, die durch Versuch und Irrtum entwickelt wurden, führten sie schließlich zu der Idee, dass die optimale Lösung für ein so komplexes technisches Problem nicht darin besteht, die Konstruktion eines Eisbrechers zu verkomplizieren. Im Gegenteil, es sollte relativ einfach sein und die effektivste Erfahrung der Eisbekämpfung, die sich in jahrhundertelanger Praxis bewährt hat, mit einem signifikanten Leistungsgewicht vereinen. Am 12. März 1897 sprach das hochrangige Flaggschiff der 1. Marinedivision, Vizeadmiral S.O., auf einer Sitzung der Akademie der Wissenschaften. Makarow. „Er sagte, dass Russland mit seiner Fassade dem Arktischen Ozean zugewandt ist und deshalb keine Nation mehr an Eisbrechern interessiert ist als wir“, berichtete ein Reporter der Kronstädter Zeitung Kotlin. „Die Natur hat uns in Eis gekettet, und das Je früher wir diese Fesseln abwerfen, desto eher werden wir die Gelegenheit geben, die russische Macht zu entfalten. In der Tat lohnt es sich, sich der Geschichte zuzuwenden, um sicherzustellen, dass die wichtigsten Errungenschaften in diesem Bereich des Schiffbaus unserem Land gehören. Fast alle "allerersten" tauchten in Russland auf: der Pilot-Eisbrecher, der lineare Ermak-Eisbrecher, der Lenin-Atom-Eisbrecher, das Taimyr-Forschungsschiff, das Sevmorput-Mehrzweck-Trockenfrachtschiff der Eisklasse mit Kernkraftwerk. Und der erste und einzige Serienbau von atomgetriebenen Eisbrechern der Welt begann 1977 in unserem Land. Auf die "Arktika" folgten die verbesserten "Sibirien", "Russland", "Sowjetunion" und "Jamal". Die Bewegung eines Eisbrechers im Eis kann in einer kontinuierlichen Bewegung, abwechselnden Schlägen oder durch Erzwingen der Beschleunigung des Eises erfolgen. Der Eisbrecher kann sich kontinuierlich mit konstanter Geschwindigkeit bewegen, wenn der Gesamtschub der Propeller ausreicht, um den Eiswiderstand zu überwinden. Übersteigt die Eiswiderstandskraft die maximale Schubkraft der Propeller, kann der Eisbrecher das Eis nur mit Beschleunigung – Einbrüchen – überwinden. Wenn sich ein Eisbrecher kontinuierlich im Eis bewegt, hängt seine Geschwindigkeit hauptsächlich vom Eiswiderstand und den Eigenschaften des Schiffes ab. Bei Einsätzen in Razzien dauern Hilfsoperationen (Rückwärtsfahren, Zurückziehen, Beschleunigen) relativ lange. Die Durchschnittsgeschwindigkeit eines Eisbrechers wird maßgeblich von der Manövrierfähigkeit des Schiffes und den taktischen Techniken des Navigators beeinflusst.
Bei der Bewegung in festem Eis zerstört der Eisbrecher das Eis auf folgende Weise. Der Eisbrecher kriecht auf die Eisdecke und stößt mit seinem Bug durch diese hindurch. Während Sie sich vorwärts bewegen und dabei die Hecktrimmung zunimmt, kommt der Bug des Rumpfes des Eisbrechers mit dem Eis in Kontakt und bricht das Eis. In diesem Fall werden ein leichtes Gieren und eine Rolländerung beobachtet, die mit dem nicht gleichzeitigen Brechen des Eises auf der linken und rechten Seite verbunden sind. Hinter dem Heck des Eisbrechers verbleibt ein Kanal: An den Rändern befinden sich große Eisschollen, zum mittleren Teil hin nehmen ihre Größen ab und in der Mitte befindet sich ein „Eisbrei“. Direkt hinter dem Heck des Eisbrechers bildet sich im Wirkungsbereich der von den Propellern geschleuderten Wasserstrahlen ein Streifen aus klarem Wasser. 1864 wurde auf einer englischen Werft für Russland das Dampfschiff "Pilot" gebaut, das sich durch das Eis bewegen konnte. Das Erscheinen des weltweit ersten leistungsstarken Eisbrechers „Ermak“ im Jahr 1899, der in der Lage war, bis zu zwei Meter dickes Eis zu brechen, hatte einen enormen Einfluss auf die gesamte Eisbrecherindustrie der Welt. Es unterschied sich radikal von den zuvor gebauten Eisbrechern für kleine Häfen in Größe, Kontur, Leistung, Anzahl der Propeller, Rumpfdesign und dem Vorhandensein einer Reihe spezieller Geräte und Systeme. Die Form des Ermak-Rumpfes sorgte für hohe Eisbrechereigenschaften, die keilförmigen Bugspanten trugen zur Eiszerstörung bei. Trotz der ersten Misserfolge bestätigte die anschließende Arbeit des Yermak im schweren Eis die Vorteile dieses Eisbrechers des sogenannten russischen Typs gegenüber anderen Eisbrechern. Während des Ersten Weltkriegs wurden zur Aufrechterhaltung der Schifffahrt im Hafen von Archangelsk im Auftrag Russlands mehrere Eisbrecher des Typs Ermak auf ausländischen Werften gebaut. In der Sowjetunion begann der Bau von Eisbrechern für die Navigation in den arktischen Meeren mit der Verlegung von vier Eisbrechern vom Typ I. Stalin im Jahr 1935, die in der Zeit von 1936 bis 1941 in Dienst gestellt wurden. Dies waren Dreischraubenschiffe mit Dampfkolbenmaschinen, einem genieteten Stahlrumpf und einem zweilagigen Eisgürtel. In den späten 1950er Jahren wurden sie modernisiert und von Kohle auf flüssigen Brennstoff umgestellt, was ihre Autonomie erhöhte. In den Jahren 1954-1956 wurden in Finnland im Auftrag der UdSSR drei identische dieselelektrische Eisbrecher mit einer Leistung von 12000 PS gebaut: Kapitan Belousov, Kapitan Voronin und Kapitan Melekhov. Dies waren Vierschrauben-Eisbrecher (zwei Schrauben im Bug und Heck) mit einem geschweißten Stahlrumpf, die in der Eiszone eine Dicke von bis zu 30 Millimetern erreichten. Ein bedeutendes Ereignis im Weltschiffbau war 1959 der Bau des weltweit ersten nuklearbetriebenen Eisbrechers, des nuklearbetriebenen Eisbrechers Lenin, auf der baltischen Werft in Leningrad, der 1960 in der Arktisschifffahrt seinen Betrieb aufnahm. Nach Angaben von Seeleuten zeigten die ersten Reisen von "Lenin" in der Arktis sofort die Vorteile des neuen Schiffes, seine hohe Eisbrechkapazität, Autonomie und bemerkenswerte Manövrierfähigkeit auch unter schwierigen Bedingungen. 1960 wurde die Lenin zum Flaggschiff der Seetransporte auf dem Nordseeweg. Der erfolgreiche Langzeitbetrieb des Lenin-Eisbrechers in der Arktis, die umfangreichen praktischen Erfahrungen, die während seines Betriebs gesammelt wurden, bestätigten nicht nur die Machbarkeit des Einsatzes von Kernkraftwerken auf Eisbrecher- und Transportschiffen, sondern bewiesen auch die Notwendigkeit, die Flotte mit sogar aufzufüllen leistungsstärkere Eisbrecher, um das stetig wachsende Verkehrsaufkommen auf der Nordseeroute zu gewährleisten. In den Jahren 1974 und 1977 verließen die sowjetischen Atomeisbrecher Arktika und Sibir der zweiten Generation mit einer Kapazität von jeweils 75000 PS die Bestände des finnischen Unternehmens Vartsila. Der berühmte Polarkapitän, Held der sozialistischen Arbeit Yu.S. Kuchiev begann im Januar 1972 seine Tätigkeit bei der im Bau befindlichen Arktika. Gleichzeitig wurde ihm bewusst, dass der neue Yermak mit einem pneumatischen Rumpfwaschsystem ausgestattet werden würde, und Kuchiev schlug vor, die Arktika damit auszustatten, erhielt jedoch keine Unterstützung. Übrigens wurde dieses Gerät 1966 vom sowjetischen Ingenieur L.I. Uvarov, ein Jahr später patentierten die Finnen dasselbe. Seine Essenz liegt in der Tatsache, dass dem Bereich der Wasserlinie Luft unter Druck zugeführt wird, was die Reibung des Rumpfes auf dem Eis verringert. Allerdings ist diese Idee im Sommer bei positiven Außentemperaturen berechtigt. Und im Winter? Der Rumpf des Eisbrechers liegt im zerstoßenen Eis und Schnee. Wird es noch mit kalter Luft behandelt, verwandelt es sich in einen festen, eisigen „Bart“, der die Haut fest umklammert und so schnell wächst, dass er sogar das Schiff stoppen kann. Bei dem Versuch, das pneumatische Waschsystem zu verbessern, wurde vorgeschlagen, der Wasserleitung Abdampf zuzuführen, der auf einem Schiff mit Atomantrieb reichlich vorhanden ist, aber der Kesselwasserverbrauch wäre übermäßig hoch. Richtig, dann erschien die Idee, das Brett an derselben Stelle mit demselben Dampf von innen zu erhitzen und dann im Kühlschrank zu kondensieren - leider wurde es nicht abgeschlossen. Der Eisbrecher "Arktika" ist für die Eskortierung von Schiffen unter den Eisbedingungen der Arktis mit der Durchführung aller Arten von Eisbrecheroperationen konzipiert. Dieser Eisbrecher hat hohe Seitenwände, vier Decks und zwei Plattformen, ein Vorschiff und einen fünfstufigen Aufbau, und drei Vierblattpropeller mit fester Steigung werden als Antriebe verwendet. Der Eisbrecher ist 136 Meter lang, 30 Meter breit, hat eine Verdrängung von 23460 Tonnen und einen Tiefgang von 11,4 Metern. Die nukleare Dampferzeugungsanlage befindet sich in einem speziellen Fach im mittleren Teil des Eisbrechers. Seine Leistung beträgt 75000 PS. Es ermöglicht der Arktika, eine Geschwindigkeit von 33 Stundenkilometern zu entwickeln. Der Rumpf des Eisbrechers besteht aus hochfestem Stahl. An den Stellen, die den stärksten Eislasten ausgesetzt sind, wird der Rumpf mit einem Eisgürtel verstärkt. Der Eisbrecher hat Trimm- und Rollsysteme. Der Schleppbetrieb wird durch eine elektrische Schleppwinde am Heck gewährleistet. Auf dem Eisbrecher basiert ein Helikopter zur Eisaufklärung. Die Steuerung und Verwaltung der technischen Mittel des Kraftwerks erfolgt automatisch, ohne ständige Überwachung in den Maschinenräumen, Räumen der Antriebselektromotoren, Kraftwerke und Schalttafeln. Die Kontrolle über den Betrieb und die Steuerung des Kraftwerks erfolgt vom zentralen Steuerposten aus, die zusätzliche Steuerung der Propellermotoren erfolgt über das Steuerhaus und den Achterposten. Das Steuerhaus ist die Steuerzentrale des Schiffes. Auf einem Schiff mit Atomantrieb befindet es sich im obersten Stockwerk des Aufbaus, von wo aus sich eine größere Aussicht eröffnet. Das Steuerhaus erstreckt sich über das Schiff - von Seite zu Seite um 25 Meter, seine Breite beträgt etwa 5 Meter. Große rechteckige Bullaugen befinden sich fast vollständig an den Vorder- und Seitenwänden. In der Kabine nur das Nötigste. In der Nähe der Seiten und in der Mitte befinden sich drei identische Konsolen, auf denen sich Steuerknöpfe für die Bewegung des Schiffes, Anzeigen für den Betrieb der drei Propeller des Eisbrechers und die Position des Ruders, Kursanzeigen und andere Sensoren befinden. sowie Knöpfe zum Befüllen und Entleeren von Ballasttanks und ein riesiger Typhon-Knopf zur Abgabe eines Tonsignals. In der Nähe des Bedienfelds auf der linken Seite befindet sich eine Navigationstabelle, in der Nähe der mittleren - ein Lenkrad, an der Steuerbord-Seitenwand - eine hydrologische Tabelle; In der Nähe der Navigations- und hydrologischen Tabellen wurden Sockel für Allround-Radare installiert. Die Nationalflagge auf der „Arktika“ wurde am 25. April 1975 auf den Straßen von Tallinn gehisst. Anfang Juni befuhr der Atomeisbrecher „Admiral Makarov“ den Nordseeweg nach Osten. Im Oktober 1976 zogen der Eisbrecher „Ermak“ mit dem Trockenfrachtschiff „Kapitan Myshevsky“, sowie der Eisbrecher „Leningrad“ mit dem Transporter „Chelyuskin“ aus der Eisgefangenschaft. Kapitän A.A., der Kuchiev ersetzte. Lamekhov nannte diese Tage die "schönste Stunde" des neuen Atomschiffs. Aber wahrscheinlich war die eigentliche "schönste Stunde" für den Eisbrecher die Eroberung des Nordpols. Admiral S. O. schlug vor, den Arktischen Ozean von einem mächtigen Eisbrecher aus zu erkunden. Makarow. 1899 unternahm die nach seinem Projekt gebaute Yermak zwei Polarfahrten. „Kein einziges Schiff wagte es, das Eis zu betreten, während die Yermak frei auf dem Eis nördlich der Sieben Inseln lief“, schrieb Stepan Osipovich. 1909 wurden in Russland eisbrechende Transporte in Sonderausführung "Taimyr" und "Vaigach" in Betrieb genommen, die mit allem ausgestattet waren, was für wissenschaftliche Arbeiten erforderlich war. In den Jahren 1910-1915 unternahmen sie eine Reihe von Expeditionen entlang der Route des zukünftigen Nordseewegs, bei denen der Archipel Severnaya Zemlya entdeckt wurde. In den 1930er und 1940er Jahren, als die Entwicklung des Hohen Nordens und des Fernen Ostens in der Sowjetunion begann, wurden diejenigen, die die arktischen Meere untersuchten, mit eisbrechenden Dampfschiffen ausgestattet, die für die Polargewässer gut geeignet waren, zum Beispiel "G. Sedov". Eisschneider "F. Litke" und sogar Eisbrecher, wenn sie nicht damit beschäftigt waren, Karawanen zu eskortieren. In den Jahren 1934-1937 wurden in Leningrad die hydrografischen Schiffe der Eisklasse "Murman", "Okean" und "Ochotsk" gebaut. Dies waren die weltweit ersten Forschungsschiffe, die für lange Reisen im Norden konzipiert wurden. Nach dem Zweiten Weltkrieg begannen andere Länder, die Arktis gründlich zu studieren. So wurde die Glacier zwischen 1953 und 1955 auf der Ingall-Werft für die US Navy gebaut. Sein Projekt basierte auf Serieneisbrechern vom Typ Wind, aber die Verdrängung wurde auf 8700 Tonnen erhöht. Das Kraftwerk mit einer Leistung von 21000 PS bestand aus zehn Dieselmotoren, die von Generatoren angetrieben wurden und zwei Westinghouse-Elektromotoren mit Spannung versorgten, die die Propeller drehten. Vor dem Aufkommen des sowjetischen Atomeisbrechers Lenin galt der amerikanische Eisbrecher als der stärkste der Welt. Aber niemand, außer der "Arktika", wagte es, den Nordpol zu erobern. Im August 1977 brach der Eisbrecher zu seiner berühmten Reise auf. Mitglieder der Expedition V.A. haben in ihrem Buch über ihn geschrieben. Spichkin und V.A. Shamontiev: "Mehrjähriger Sibirier - der Eisbrecher drängt voran, die Geschwindigkeit seines Vorrückens ist natürlich gering, aber die Bewegung selbst ist ungewöhnlich schön. Wie Sie wissen, zerstört der Eisbrecher festes Eis nicht durch Auftreffen auf den Stiel, sondern durch mit seiner Masse schiebt: Je stärker das Eis, desto größer muss der Eisbrecher darauf kriechen, um eine Zerstörung anzurichten, wodurch die Eisbrecher vom Bug in die Schiffsmitte wandern. Bei der Zerstörung von sehr starkem Eis werden die Bruchstellen so weit vom Vorsteven verschoben, dass sie nicht einmal von den vorderen Fenstern des Steuerhauses aus sichtbar sind. Dadurch entsteht der phantastische Eindruck, dass das ganze riesige Atomschiff wie ein Schneemobil über das Eis gleitet. Dieses ruhige, sanfte Vorankommen, bei dem weder ein Riss noch brechendes Eis noch eine Fontäne aus Eisspritzern vor dem Bug des Schiffes zu sehen ist, macht den Effekt des Gleitens so real, dass es scheint, als ob sich dahinter kein gewöhnlicher Kanal befinden sollte das Heck eines Eisbrechers. Aber ein Blick zurück, hinter das Heck, wo die breite Straße aus klarem Wasser noch dunkel ist, überzeugt, dass der Eisbrecher nicht rutscht, sondern diese Felder aus mehrjährigem Eis zermalmt. Hundert Tonnen zerstoßenes Eis prallen in der Nähe des mittleren Teils des Eisbrechers auf." "Arktika" wurde vom Iceberg Central Design Bureau entworfen, das 1947 in Leningrad organisiert wurde. Er verfügt auch über Meilensteinschiffe wie den nuklearen Eisbrecher Lenin, das dieselelektrische Schiff Dobrynya Nikitich und die Amguem-Transporter. Und in den frühen 1990er Jahren entwarfen sie einen zweiwelligen Eisbrecher LK-110Ya mit zwei Reaktoren. Die Gesamtleistung des Kraftwerks beträgt mindestens 110 MW, Verdrängung - 55000 Tonnen, Länge - 200 Meter, Breite - 36 Meter, Tiefgang - 13 Meter. Solche "Führer" könnten das ganze Jahr über im Arktischen Ozean arbeiten und den Weg für Karawanen unter allen Bedingungen ebnen. Autor: Musskiy S.A.
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