Принцип работы ледокола

allforchildren.ru

Принимая ванну, не упустите случая проделать следующий опыт. Прежде чем покинуть ванну, откройте ее выпускное отверстие, продолжая лежать на ее дне. По мере того как станет выступать над водою все большая и большая часть вашего тела, вы будете ощущать постепенное его отяжеление. Самым наглядным образом убедитесь вы при этом, что вес, утрачиваемый телом в воде, появляется вновь, лишь только тело оказывается вне воды.

Когда такой опыт невольно проделывает кит, очутившись во время отлива на мели, последствия оказываются для животного роковыми: его раздавит собственным чудовищным весом. Недаром киты живут в водной стихии: выталкивающая сила жидкости спасает их от гибельного действия силы тяжести.

Сказанное имеет ближайшее отношение к заголовку настоящей статьи. Работа ледокола основана на том же физическом явлении: вынесенная из воды часть корабля перестает уравновешиваться выталкивающим действием воды и приобретает свой «сухопутный» вес. Не следует думать, что ледокол разрезает лед на ходу непрерывным давлением своей носовой части – напором форштевня. Так работают не ледоколы, а ледорезы. Этот способ действия пригоден только для льда сравнительно незначительной толщины.

Подлинные морские ледоколы – такие, как «Красин» или «Ермак», – работают иначе. Действием своих мощных машин ледокол надвигает на поверхность льда свою носовую часть, которая с этой целью устраивается сильно скошенной под водой. Оказавшись вне воды, нос корабля приобретает полный свой вес, и этот огромный груз обламывает лед. Для усиления действия в носовые цистерны ледокола нередко накачивают еще воду – «жидкий балласт».

Так действует ледокол до тех пор, пока толщина льда не превышает полуметра. Более мощный лед побеждается ударным действием судна. Ледокол отступает назад и налетает всей своей массой на кромку льда. При этом действует уже не вес, а кинетическая энергия движущегося корабля; судно превращается словно в артиллерийский снаряд небольшой скорости, зато огромной массы, в таран.

Ледяные торосы в несколько метров высоты разбиваются энергией многократных ударов прочной носовой части ледокола. Участник знаменитого перехода «Сибирякова» в 1932 г. моряк-полярник Н. Марков, так описывает работу этого ледокола:

«Среди сотен ледяных скал, среди сплошного покрова льда „Сибиряков“ начал битву. Пятьдесят два часа подряд стрелка машинного телеграфа прыгала от „полного назад“ к „полному вперед“. Тринадцать четырехчасовых морских вахт „Сибиряков“ с разгона врезался в лед, крошил его носом, влезал на лед, ломал его и снова отходил назад. Лед, толщиной в три четверти метра, с трудом уступал дорогу. С каждым ударом пробивались на треть корпуса».

Как работает ледокол?

Принимая ванну, не упустите случая проделать следующий опыт. Прежде чем покинуть ванну, откройте ее выпускное отверстие, продолжая лежать на ее дне. По мере того как станет выступать над водою все большая и большая часть вашего тела, вы будете ощущать постепенное его отяже-ление. Самым наглядным образом, убедитесь вы при этом, что вес, утрачиваемый телом в воде , появляется вновь, лишь -только тело оказывается вне воды.

Когда такой опыт невольно проделывает кит, очутившись во время отлива на мели, последствия оказываются для животного роковыми: его раздавит собственным чудовищным весом.

Недаром киты живут в водной стихии: выталкивающая сила жидкости спасает их от гибельного действия силы тяжести.

Сказанное имеет ближайшее отношение к работе ледокола, которая основана на том же физическом явлении: вынесенная из воды часть корабля перестает уравновешиваться выталкивающим действием воды и приобретает свой «сухопутный» вес.

Не следует думать, что ледокол разрезает лед на ходу непрерывным давлением своей носовой части. Так работают не ледоколы, а ледорезы. Этот способ действия пригоден только для льда сравнительно незначительной толщины. Если лед более мощный, то он побеждается ударным действием судна. Ледокол отступает назад и налетает всей своей массой на кромку льда. При этом действует уже не вес. Судно словно превращается в артиллерийский снаряд небольшой скорости, зато огромной массы, в таран. Ледяные торосы в несколько метров высоты разбиваются энергией многократных ударов прочной носовой части ледокола. Наша страна располагает самыми крупными и мощными в мире ледоколами.

Устройство ледокола

Большинство судов имеют узкую палубу, V-образный корпус, почти вертикальный нос и двигаются за счет вращения гребного винта, который соединен непосредственно с судовым двигателем.

Все не так у ледоколов. Эти суда специально приспособлены для хождения по морям, забитым плавучими льдинами или скованным толстым паковым льдом. Поэтому они очень тяжелые и обшиты снаружи сталью, что позволяет им ломать лед 35-футовой толщины безо всяких вмятин и пробоин. Их широкие корпуса и закругленные днища также помогают избежать подобных неприятностей.

Столкнувшись с паковым льдом, мощный ледокол задирает свой изогнутый нос и всем весом наваливается на лед. Обычно этого бывает достаточно, чтобы сделать проход. Для совершения подобного маневра гребной винт должен изо всех сил толкать корабль вперед и в то же время не повредиться. Поэтому гребной винт у ледоколов надежно спрятан под корпусом судна и приводится в движение не судовым, а электродвигателем. Что позволяет винту крутиться с исключительно малой скоростью.

Японский ледокол "Ширази" длиной 440 футов

Японский ледокол "Ширази" длиной 440 футов оснащен тремя дизельными двигателями, работающими в одной упряжке с электродвигателями, которые вращают гребной винт. Суммарная выходная мощность двигателей ледокола 90 000 лошадиных сил.

Приемы создания проходов в ледовых морях

Чтобы открыть и вести навигацию в арктических морях: к нефтяным разработкам, изолированным научным и военным базам, к стратегически важным северным портам требуется помощь ледоколов. Тонкий лед легко сдается этим мощным кораблям, и они его берут лобовым тараном. Когда надо разбить плавающую льдину или расширить во льдах открытый проход, ледокол при помощи воды, переливающейся в крено-вых цистернах с одного борта к другому, наклоняется набок — как показано на правом рисунке. При таких покачиваниях корпус корабля режет и дробит ледовые поля. У некоторых ледоколов в килевой части дополнительно вмонтированы еще боковые движители, чтобы облегчить покачивание.

Выполнение ледокольной работы с помощью крена

Встретив паковый лед, ледокол носом взбирается на него. При этом топливо из носовой балластной цистерны переливается в кормовую. Когда весь нос корабля надежно взгромоздится на лед, насосы начинают перекачивать топливо обратно в носовую балластную цистерну. Этого добавочного веса обычно достаточно, чтобы лед уступил и посторонился.

Когда командир находится на висячем мостике, он может сверху окинуть взглядом свой корабль, который был создан для того, чтобы пробуждать к жизни полярные моря. Типичный ледокол шире обычного корабля той же длины. Это добавляет ему устойчивости и грузоподъемности. Чашеобразный профиль днища позволяет легко забираться на такие ледяные поля, которые бы просто затерли обычное судно. Крутой скос носовой части делается для того, чтобы ледокол, скользя, легко забирался на паковый лед. А при обычной форме носа корабль может лишь тыкаться о такой лед. Судовой ледокольный двигатель вращает электрогенератор. Генератор питает двигатель, а тот крутит гребной винт. Это позволяет наилучшим образом управлять скоростью судна.

Атомный ледокол

allforchildren.ruСегодня в портовом городе Мурманске проживает около 300 тысяч жителей. Цифра не впечатляет, тем не менее это самый большой в мире город находящийся за Северным полярным кругом.

Порт расположен на Кольском заливе, который никогда не замерзает даже, несмотря на полярные широты, благодаря этому сюда могут заходить корабли и суда всего мира круглый год. Благодаря теплым океаническим течениям Баренцево море целиком не покрывается льдами, а в самом городе зимой не так холодно. Зарождаясь в районе Карибского моря, течение Гольфстрим устремляется через Атлантический океан к Европе, омывая по дороге берега Великобритании и Исландии. Тепловая мощность данного потока эквивалентна миллиону атомных станций. Этого достаточно для того чтобы климат Северной Европы был мягким, а Баренцево море оставалось судоходным круглый год. Дальше, где нет теплого течения восточнее Новой Земли единственные суда, которые могут свободно ходить это ледоколы. Через льды Арктики проходит очень важный транспортный коридор - Северный морской путь через порты Мурманск-Салехард-Дудинка. Он не только открывает доступ к территориям Восточной Сибири, но и является перспективным маршрутом для международных морских перевозок. Путь из Северного моря в Японское море через Суэцкий канал мимо пиратского Сомали составляет 23 тысячи км, а если ледоколом через Северный Ледовитый океан, то всего 14 тысяч.

Первым в мире атомным ледоколом стал «Ленин», построенный в 1959 году. Конечно же до него были и дизельные и паровые ледоколы, но именно атомные позволили совершено по новому взглянуть на освоение арктических просторов. С появлением атомоходов движение по Северному морскому пути стало возможным круглый год. Главное преимущества атомного ледокола это автономность. Ему не нужно пополнять запасы угля и дизельного топлива. Это позволило атомоходу «Ленин» за первые 6 лет эксплуатации преодолеть 150 тысяч км и провести за собой более 400 судов по Северному морскому пути. Ему на смену пришел атомный ледокол «Арктика», который положил начало целому семейству ледокольных судов одноименного класса. В 1977 году «Арктика» стал первым в мире кораблем, который в надводном положении достиг Северного полюса. Особая конструкция корпуса ледокола дает возможность пробивать трехметровые льды.

Атомный ледокол очень похож на пароход. Принцип его действия вкратце можно описать так: атомный реактор превращает воду в пар, пар раскручивает турбины генератора, генератор вырабатывает электричество, оно в свою очередь поступает на электромоторы, вращающие 3 гребных винта.

Корпус ледокола достигает своей прочности, а прочным ему быть необходимо, т.к. он своим весом ломает и раздвигает ледяные глыбы, за счет шпангоутов, или, как их называют в простанородье, ребер жесткости. Корпус сшит из двойной стали толщиной в 5 см, так что при пробоине первого слоя вода не попадет в отсеки самого ледокола, только заполнится один из секторов обшивки корпуса.

На атомном ледоколе "50 лет Победы" установлены 2 ядерных реактора общей мощностью 340 Мегаватт. Если реакторы будут работать круглосуточно, то этого вполне хватит, чтобы снабдить электроэнергией город Новосибирск с населением в 2 млн. человек. Сами реакторы очень хорошо защищены, и если даже на ледокол упадет пассажирский самолет, то реактор не пострадает. Работают они тоже достаточно долго: топлива хватает ему на 5 лет работы.

Источники: allforchildren.ru, www.ljpoisk.ru, potomy.ru, information-technology.ru, korabley.net, vse-krugom.ru, forum.worldofwarships.ru

Путешествие в царство мертвых

Бессмертные китайские герои

Авиационный комплекс Кинжал

Анк Марций – служитель Марса

Красоты Бразилии

Наверное, каждому захочется побывать в загадочной стране, где экзотическая природа. И вот возможность такая представилась, и туристы отправились в ...


Красоты Бразилии

Наверное, каждому захочется побывать в загадочной стране, где экзотическая природа. И вот возможность такая представилась, и туристы отправились в ...


Лунар орбитер-1

В 1960-х годах НАСА приступило к программе разработки крупного космического аппарата «Аполлон», способного доставить человека на Луну, а также ...


Столетие бунтов

Немало событий в истории отмечены как самые длительные. Порой они охватывают целый век, как «Столетняя война» или как «Бунташный ...


Создание проекта дома

На сегодняшний день, строительный рынок пестрит предложениями о строительстве загородного дома по уже готовому проекту. Существуют весьма качественные типовые проекты, ...


Выбор сумки по типу и особенностям фигуры

При выборе подходящей сумки немаловажным фактором остается слаженный и гармоничный образ. Учитывая пропорции фигуры и роста, можно подобрать такие варианты, ...


Евросоюз - восстановленная империя

Начиная с 1957 года и по настоящее время происходит удивительное по своей сути явление слияния суверенных государств Европы в одно ...