На международной выставке по судостроению в Санкт-Петербурге «Нева-2016» Крыловский государственный научный центр (КГНЦ) распространил проспект с информацией, что Центром совместно с входящим в его состав ЦКБ «Айсберг» разрабатывается технический проект 10510 ледокола-лидера мощностью 120 МВт. 

Действительно, для обеспечения надежных круглогодичных транзитных проводок судов по СМП потребуется создание подобного сверхмощного ледокола. Ледокол-лидер должен венчать перспективный типоразмерный ряд отечественных ледоколов. ТЭО этого ледокола было выполнено ЦНИИМФом (ответственный исполнитель Л.Г. Цой) еще в 1980 г., в развитие которого ЦКБ «Айсберг» разработало в 1987 г. эскизный проект.

Учитывая результаты прошлых проработок и накопленный опыт эксплуатации и условия работы атомных ледоколов в Арктике, представляется полезным прокомментировать новую разработку нынешнего поколения корабелов.

Ледовый класс, мощность и ледопроходимость

Это замечание прежде всего адресуется Российскому морскому регистру судоходства (РС). В проекте Крыловского центра указано (явно по недоразумению), что ледокол-лидер пр. 10510 будет иметь ледовый класс Icebreaker 9. Правда, согласно ныне действующим Правилам РС это высший российский ледовый класс для ледоколов. Его описание: «Icebreaker 9 – выполнение ледокольных операций: в арктических морях в зимне-весеннюю навигацию при толщине льда до 4,0 м и в летне-осеннюю навигацию – без ограничений. Способен продвигаться непрерывным ходом в сплошном ледяном поле толщиной более 2,0 м. Суммарная мощность на гребных валах – не менее 48 МВт». Не трудно видеть, что этот ледовый класс соответствует атомным ледоколам типа «Арктика» первого поколения, для которых при эксплуатации в зимне-весеннюю навигацию установлено ограничение по толщине льда, равное 4,0 м. Следует упомянуть, что при издании новых российских Правил Регистра в 1999 г. для этого (высшего) ледокольного класса было установлено ограничение по ледопроходимости, равное 2,5 м и указанной мощности, ориентируясь на данные л/к «Арктика». Вместе с тем, начиная с издания Правил 2005 г. вместо фразы «до 2,5 м» появилась фраза «более 2,0 м». Эта метаморфоза связана с тем, что накануне ЦНИИМФом по заказу Минтранса было выполнено ТЭО и разработан проект технического задания на проектирование атомного ледокола нового поколения типа ЛК-60Я для круглогодичной работы в Западном районе Арктики, ледопроходимость которого должна составлять не менее 2,8–2,9 м. В ответ на запрос ЦНИИМФа о необходимости разработки еще одного более высокого класса для арктических ледоколов РС, не мудрствуя лукаво, соответственно вышеизложенному “откорректировал” класс Icebreaker 9. (А как насчет ледовых усилений корпуса?). Понятно, что теперь в случае создания сверхмощного ледокола-лидера, предназначенного для неограниченной по ледовым условиям круглогодичной эксплуатации на всем протяжении Северного морского пути, должен быть разработан и выделен действительно высший ледовый класс Icebreaker 10. Исследования и статистический анализ, выполненные ЦНИИМФом и ААНИИ, показывают, что ледопроходимость ледокола такого класса Icebreaker 10 должна быть не менее 3,5–3,6 м (рис.1).

Рис.1. Зависимость продолжительности навигационного периода в Арктике от ледопроходимости ледоколов:1 – транзитное плавание по СМП и в Восточном районе Арктики, 2 – в Западном районе Арктики, 3 – в западной части Карского моря, 4 – в юго-восточной части Баренцева моря (Печорское море) [график Л.Г. Цоя]

В проекте КГНЦ и ЦКБ «Айсберг» мощность на валах ледокола-лидера принята равной 120 МВт, при которой, по утверждению авторов, будет обеспечена ледопроходимость 4,3 м. Указанная цифра входит в противоречие с уже упомянутым ограничением для ледокола класса Icebreaker 9, которому не дозволено работать во льду толщиной более 4,0 м. Не спровоцировала бы Регистр заявленная проектантами ледопроходимость на очередную подмену цифр с 4,0 на 4,3 и в данном случае? Однако на этот раз речь идет о принципиально новом высшем классе ледоколов неограниченного по району и сезону плавания в Арктике. Хотелось бы надеяться, что это будет осознано как проектантами, так и Регистром.

Согласно выполненному ЦНИИМФом ТЭО ледокола-лидера с учетом суровых климатических условий, имевших место в Арктике во второй половине прошлого века, для такого ледокола достаточно обеспечить ледопроходимость, равную 3,6 м. Помимо необходимой надежности проводок судов, лидер с такой ледопроходимостью будет удовлетворять также требованию «Атомфлота» по обеспечению экономически эффективной скорости проводки не менее 10 узлов во льду толщиной 2,0 м. Для достижения ледопроходимости 3,6 м при принятой в проекте ширине ледокола, равной 46 м, потребная мощность на валах составит 110 МВт. Эта мощность при осадке по конструктивной ватерлинии (КВЛ), равной 13 м, может быть эффективно (без кавитации и аэрации) переработана тремя винтами с диаметром 7,8 м, равном 0,6 от осадки по КВЛ. Такое соотношение между диаметром винта и осадкой ледокола по опыту является оправданным. В свою очередь, невозможно признать обоснованной и оправданной выбранную проектантами четырехвальную схему с мощностью на валах 120 МВт. Соответствующее усложнение винторулевого комплекса не позволяет гарантировать надежность и эффективность его работы в тяжелых льдах при бесспорном удорожании постройки ледокола. Кроме того, ледокол с двумя рулями будет иметь плохую ледопроходимость на заднем ходу, то есть меньше, чем на переднем, что недопустимо.

Общее расположение, архитектурное оформление и основные технические характеристики

При взгляде на схематические чертежи общего расположения и концептуальный облик перспективного ледокола по пр. 10510 (рис.2) невольно обнаруживается непрофессионализм дизайнеров. Ледокол, предназначенный для проводки судов и обеспечения их безопасности во льдах, должен иметь возможность эффективного маневрирования при работе с судами в караване, легко и уверенно выдерживать дистанцию проводки, производить околку застрявших судов, брать их на буксир. Для этого недостаточно быть сверхмощным, многое зависит от действия судоводителей. Об этом, похоже, проектанты не подумали. Нетрудно видеть из приведенной иллюстрации полную непригодность изображенного ходового мостика. Не обеспечены не только круговой обзор и наблюдение за взятием судна на буксир, но и возможность видеть с крыльев мостика собственный борт и взаимодействие его со льдом, оценивать характеристики последнего. Для этого, например, на финских ледоколах, даже несмотря на то, что крылья мостика (как и на всех нормальных ледоколах) выступают за пределы надстройки судна, в палубном настиле крыльев делаются прозрачные окна для лучшего обзора района ватерлинии.

Непонятно также, зачем понадобилось закрывать огромное пространство над палубой бака сплошной крышей / наклонной стеной, также ухудшающей обзор с мостика и из каюты капитана, которая должна располагаться под ходовой рубкой. Оправданы ли затраты на конструирование такого глухого перекрытия с образованием огромного пустого помещения над баком? А может быть, там предполагается разместить аквапарк или цирк шапито для туристов, путешествующих на Северный полюс?

Рис.2. Концептуальный облик атомного ледокола-лидера по проекту 10510

Источник: http://arctica-ac.ru/docs/journals/23/perspektivy-razvitiya-atomnogo-ledokolnogo-flota.pdf

Подобную огуречной форме надводную носовую оконечность имеет недавно построенный в Финляндии офшорный ледокольный снабженец «Алексей Чириков». Однако снабженец только по линейному размеру более чем в два раза меньше ледокола-лидера и, несмотря на экстравагантный внешний вид, имеет развитый ходовой мостик с отличным круговым обзором. Обсуждаемый более громоздкий ледокол обязательно должен иметь очень хороший обзор с ходового мостика для успешного маневрирования и безопасного взаимодействия с проводимыми судами в ледовых условиях.

В то же время следует обратить внимание на непродуманное исполнение в виде навесной над буксирным устройством вертолётной взлётно-посадочной площадки на ледоколе-лидере. Учитывая работу ледокола в суровой зимней Арктике, а также достаточный объём площадей и помещений, представляется более правильным размещение вертолётной площадки на лидере над ангаром с лифтом, что позволит обеспечить обслуживание вертолёта в тёплых условиях и минимизировать пребывание обслуживающего персонала в холод на палубе и вертолётной площадке.

Вместе с тем наряду с замечаниями по общему расположению наибольший интерес /нарекания представляют основные технические характеристики проектируемого ледокола-лидера. Приводим в оригинале таблицу 1 из статьи «Перспективы развития атомного ледокольного флота».

Табл.1. Основные технические характеристики проектируемого ледокола-лидера [1]

Во-первых, настораживает непривычное для понимания жонглирование численными значениями ширины судна. Невозможно представить, как максимальная ширина ледокола (равная 45,7 м) может быть меньше его ширины по КВЛ, равной 46,0 м. Может, это опечатка?

Но еще более невероятной представляется разница в водоизмещении ледокола при осадке по КВЛ, равной 13,0 м, по сравнению с водоизмещением при минимальной осадке, равной 11,5 м. Из таблицы 1 видно, что для посадки ледокола по максимальную осадку 13,0 м он должен принять невероятное количество жидкого балласта, равное 20276 т. Простой расчёт показывает, что при принятых длине и ширине ледокола требуется около 70 т на 1 см изменения осадки. Иными словами, в данном случае для увеличения осадки на 1,5 м (с 11,5 м до 13,0 м) потребуется примерно в два раза меньше жидкого балласта (не более 11 000 т). Это грубая ошибка проектантов или какое-то таинственное “ноу-хау”? С одним “ноу-хау” ЦНИИ им. ак. А.Н. Крылова и ЦКБ «Айсберг» уже познакомили ледокольщиков, когда построили а/л «Россия». На стапеле перед спуском на воду на подводной части корпуса ледокола были обнаружены некоторые нововведения, необсуждавшиеся ранее. Так, на носовой части ледокола симметрично с обеих сторон красовались булевые наделки, как бы в оправдание женского рода ледокола «Россия». Проектанты уверяли, что були будут отводить битый лёд в стороны и способствовать очищению канала за ледоколом. Кроме того, на мортиры гребных винтов были наварены ледоотводящие ребра якобы для защиты винтов от взаимодействия с битым льдом. Природа распорядилась этими новшествами по-своему. В первую же навигацию носовые були были смяты (ледоколам приходится работать ударами), ледоотводящие ребра – искорёжены и частично срезаны льдом. При первом же доковании корпус ледокола очистили от инородных образований и при строительстве следующих ледоколов серии о данном “ноу-хау” уже не вспоминали.

Неужели в районе переменных ватерлиний ледокола-лидера предусмотрены какие-то таинственные образования, потребовавшие для компенсации их объёма такого большого количества балласта?

Относительно минимальной осадки ледокола-лидера следует обратить внимание на то, что в процессе выполнения ТЭО этого ледокола и его обсуждения в Минморфлоте было признано целесообразным обеспечить возможность прохода лидера через проливы Санникова и Югорский Шар, дабы при тяжёлых ледовых условиях он смог подстраховать на прибрежных трассах СМП менее мощные ледоколы. Для этого минимальная рабочая осадка ледокола-лидера должна составлять не более 11,0 м. Изложенное обстоятельство представляется актуальным и даёт основание настаивать на обеспечении ледоколу пр. 10510 минимальной рабочей осадки, равной 11,0 м.

В заключение стоит обратить внимание на неожиданно проявленную осторожность проектантами при оценке достижимой скорости хода лидера на чистой воде, не рискнувших показать в таблице 1 более 20 узлов. Согласно выполненным оценкам даже при мощности на валах, равной 110 МВт, ледокол-лидер сможет развить скорость хода не менее 23 узлов.

В свою очередь, представляется явно завышенной заявленная проектантом ледопроходимость «Лидера» пр. 10510, равная 4,3 м. Даже при мощности 120 МВт ожидаемая ледопроходимость не превысит 4,0 м.

Следует отметить, что технический проект 10510 не был подвергнут всестороннему обсуждению всеми заинтересованными организациями и, прежде всего, морскими. В советское время на рассмотрение Научно-техническим советом Минморфлота «Корректировки ТЭО ледокола-лидера», выполненной ЦНИИМФом в 1982 г., были представлены заключения 12-ти заинтересованных организаций, что тогда считалось обязательной нормой.

Согласно сообщениям СМИ, Правительство РФ в январе 2020 г. утвердило постановление о выделении из Федерального бюджета 127,6 млрд рублей на строительство атомного ледокола проекта 10510 «Лидер» мощностью 120 МВт. Запланированный срок ввода судна в эксплуатацию 2027 г. уже перенесен на 2030 г. Строительство осуществляет ССК «Звезда» в Приморском крае. В настоящее время (2024 г.) строительство судна завершено примерно на 15–20 процентов.

Литература

1.      «Перспективы развития атомного ледокольного флота», М.М. Кашка, А.А. Смирнов, С.А. Головинский - ФГУП «Атомфлот», В.М. Воробьев, А.В. Рыжков, Е.М. Бабич  - ОАО «ЦКБ “Айсберг”», ж. «Арктика: экология и экономика» № 3 (23), 2016.