الأسطول النووي الروسي. كاسحات الجليد

في 20 نوفمبر 1953، اعتمد مجلس وزراء اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية القرار رقم 2840-1203 بشأن تطوير كاسحة جليد قوية في القطب الشمالي مزودة بمحطة للطاقة النووية. تم تصميم كاسحة الجليد لتوجيه سفن النقل في الظروف الجليدية في القطب الشمالي على طول طرق خطوط العرض العالية وعلى طول طريق بحر الشمال، وكذلك للملاحة الاستكشافية في القطب الشمالي. وسبق القرار نداء إلى الحكومة من قبل الأكاديميين أ.ب. ألكساندروف وإي. كورشاتوف ، جنبًا إلى جنب مع قادة عدد من الصناعات والبحرية ، الذين أشاروا إلى أن ظهور كاسحة جليد نووية قوية في القطب الشمالي من شأنه أن يجعل من الممكن استخدام طريق بحر الشمال بشكل أكثر فعالية باعتباره طريق النقل الأكثر أهمية في البلاد ، وعلى في نفس الوقت سيكون دليلاً مقنعاً على جدية نوايا وخطط الاتحاد السوفييتي لاستخدام الطاقة النووية للأغراض السلمية.

حدد المرسوم الحكومي التالي الصادر في 18 أغسطس 1954 مهمة إنشاء كاسحة الجليد النووية "لينين" وفقًا للتوقيت والمراحل وفناني الأداء الرئيسيين. تم تكليف تصميم كاسحة الجليد النووية إلى Leningrad TsKB-15 (لاحقًا TsKB Iceberg). V. I. تم تعيينه كبير مصممي كاسحة الجليد. نيجانوف. تم تكليف تطوير تصميم محطة توليد البخار النووي (NSPU) إلى OKB في مصنع Gorky رقم 92 (لاحقًا OKBM). I. I. تمت الموافقة عليه كمصمم رئيسي لـ APPU. أفريكانتوف. تم تكليف الإدارة العلمية لمشروع كاسحة الجليد إلى أ.ب. ألكساندروف والمفاعل النووي - لآي في. كورشاتوف ، الذي نقل صلاحياته لاحقًا إلى أ.ب. الكسندروف.

شارك ما يلي في تطوير العناصر الرئيسية لمحطة الطاقة النووية: OKB-12 (أنظمة التحكم والحماية للمفاعل)، SKBK Baltic Plant (مولدات البخار)، VIAM (عناصر الوقود في قلب المفاعل)، SKB LKZ (التوربينات الرئيسية)، مصنع Elektrosila (المولدات التوربينية الرئيسية والمحركات الكهربائية))، مصنع توربينات كالوغا (المولدات التوربينية المساعدة)، TsKBA (الصمام)، إلخ.

تم تكليف بناء كاسحة الجليد النووية إلى مصنع لينينغراد الأميرالية. تم تحديد المعلمات الرئيسية التالية لكاسحة الجليد النووية: الإزاحة - 16000 طن، الحد الأقصى للطول - 134 م، العرض - 27.6 م، الغاطس - 9.2 م، السرعة القصوى في المياه الصافية - 19.5 عقدة، قدرة الملاحة - سنة واحدة. تبلغ قوة المحركات المروحية الرئيسية 44000 حصان. أتاح استخدام الدفع الكهربائي تحسين قدرة كاسحة الجليد على المناورة، وهو أمر مهم في التأثير الجليد الثقيلوالحركات كجزء من القوافل وشظايا السفن التي تتم في الجليد. لضمان حركة موثوقة للسفينة، تم توفير زيادة في أنظمة ومعدات محطات الطاقة: ثلاثة مفاعلات، وأربعة مولدات توربينية رئيسية، ومحطتين لتوليد الطاقة مع خمسة مولدات توربينية مساعدة ومولد ديزل احتياطي.

قدمت ثلاثة مفاعلات بقدرة 90 ميجاوات لكل منها إجمالي إنتاج 360 طنًا في الساعة من البخار عند درجات حرارة تصل إلى 310 درجة مئوية وضغط 28 ضغطًا جويًا. كان لكل مفاعل حلقتان للتدوير مع مولدين للبخار ومضختين للتدوير ومضخة طوارئ واحدة. تم استخدام نظام تعويض ضغط البخار في الدائرة الأولية. وفي قلب المفاعل، تم استخدام الوقود المعتمد على ثاني أكسيد اليورانيوم مع تخصيب اليورانيوم 235 بنسبة 5%.

تم تطوير التصميم الفني لـ OK-150 APPU في مارس 1955، وفي 17 يونيو 1955، في قسم الطاقة النووية بالمجلس العلمي والفني بالوزارة، تمت الموافقة عليه والتوصية بإطلاقه في الإنتاج.

عند تطوير مشروع APPU، تم حل عدد من المشاكل العلمية والتقنية المعقدة لأول مرة. كان أحدها زيادة كبيرة في مدة الحملة الأساسية والاستخدام الاقتصادي للوقود النووي. إن تنفيذ القرار الذي اقترحته الإدارة العلمية بإدخال ماصات قابلة للاحتراق في القلب للتعويض عن التفاعل الزائد جعل من الممكن زيادة الحملة الأساسية إلى 200 يوم، كما أن استخدام سبائك الزركونيوم في عناصر تصميم المنطقة جعل من الممكن تقليل استهلاك اليورانيوم بنسبة 1.5 مرة مقارنة بالنوى التي استخدم فيها الفولاذ المقاوم للصدأ لهذا الغرض.

للتحكم في تفاعل المفاعل، بدلاً من قضبان الحماية في حالات الطوارئ الغاطسة المصممة أصلاً والتي تم إدخالها في القلب عن طريق ضغط المضخة، تم استخدام قضبان تتحرك داخل الأكمام الجافة وتم إدخالها في القلب تحت تأثير الينابيع. تم استخدام مواد قليلة الندرة وأرخص ثمنًا في الحماية البيولوجية: الفولاذ والماء والخرسانة الثقيلة.

قدم علماء LIPAN باستمرار مساعدة كبيرة لمصممي APPU في جميع مراحل تصميم المصنع: A.P. ألكسندروف، إن إس. Khlopkin، B. G. Pologikh وآخرون كان دور الأكاديمي أ.ب ذا أهمية خاصة. ألكساندروف، الذي كان يتمتع بالفعل بخبرة واسعة وسلطة في مجال الطاقة النووية في بداية إنشاء OK-150 APPU. لقد شارك في حل القضايا ليس فقط ذات طبيعة علمية، ولكن أيضًا ذات طبيعة هندسية وإنتاجية. شارك موظفو LIP AN في أعمال حسابية معقدة، نظرًا لأن وحدة التحكم كانت الجزء الأكثر أهمية وتعقيدًا في محطة الطاقة بأكملها وتم إنشاؤها لأول مرة مع عدم وجود معرفة كافية حول خصائص وميزات تشغيل المفاعل في ظل ظروف السفينة.

بدأ العمل على تصنيع المعدات اللازمة لتركيب OK-150 في المصنع رقم 92 في عام 1955، وحصل على مكانة المهمة ذات الأهمية القصوى. تم التحكم في تنفيذها مباشرة من قبل كبير مصممي OKB I.I. أفريكانتوف. كان إيقاع العمل على إنشاء وتصنيع معدات OK-150 مكثفًا للغاية. عملت ورش عمل المصنع في ثلاث نوبات، وعمل موظفو OKB "من الظلام إلى الظلام"، بغض النظر عن الوقت الشخصي. بعد التوقيع على وثائق العمل، تم وضعه على الفور في الإنتاج. تم فرض عقوبات على عدم الالتزام بالمواعيد النهائية المحددة. بالطبع، كانت هناك أخطاء، ولكن تم القضاء عليها على الفور، حيث تم إنشاء علاقات جيدة بين المصممين والتقنيين في المصنع.

تم وضع كاسحة الجليد النووية "لينين" في حوض بناء السفن في مصنع الأميرالية في لينينغراد في 27 يوليو 1956، وفي 5 ديسمبر 1957، تم إطلاق كاسحة الجليد. في 1958-1959 قامت بالجزء الأكبر من العمل على تركيب الأنظمة والمعدات التركيب النووي. وكان الشيء الأكثر إرهاقا المرحلة النهائيةبناء وتركيب واختبار APPU. مع تقدم تركيب المعدات والتجهيزات وخطوط الأنابيب الخاصة بـ APPU، تم إرسال متخصصين من مكتب التصميم والمصنع رقم 92 إلى مصنع الأميرالية لتقديم المساعدة الفنية.

إن التنظيم الواضح للعمل والعمل المتفاني للعديد من الفرق المشاركة في إنشاء أول محطة للطاقة النووية ساهم إلى حد كبير في تسليم كاسحة الجليد النووية "لينين" في الوقت المناسب وتحطيم الأرقام القياسية. تم الانتهاء من بنائها في 12 سبتمبر 1959، وفي 5 ديسمبر 1959، تم نقل كاسحة الجليد للتشغيل التجريبي إلى شركة مورمانسك للشحن التابعة لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية MMF. أصبحت كاسحة الجليد أول سفينة سطحية في العالم بها محطة للطاقة النووية، ومن حيث القوة لم يكن لها مثيل بين كاسحات الجليد في العالم كله.

منذ الملاحة في عام 1960، تعمل كاسحة الجليد "لينين" التي تعمل بالطاقة النووية في القطب الشمالي، لتوجيه السفن على طول الأقسام الأكثر صعوبة في طريق بحر الشمال. حقيقة أن عملها لا يزال تجريبيًا تم نسيانه على الفور بطريقة أو بأخرى. لقد كان أحد المشاركين الرئيسيين في تجربة السفن الخشبية المبكرة على طريق "مصب نهر ينيسي - بحر بارنتس". وفي منتصف الملاحة عملت كاسحة الجليد بشكل رئيسي في مضيق فيلكيتسكي المغطى بالجليد الكثيف حتى في الصيف ولا يتحرر منه إلا عند الساعة وقت قصيرفي ظل وجود رياح مواتية. أهمية عظيمةكان هناك عمل لكاسحة الجليد النووية "لينين" في أواخر خريف عام 1960 في نهاية الملاحة، عندما كان من الضروري إزالة ليس فقط السفن العادية من الجليد، ولكن أيضًا سفن الطبقة الجليدية. كما قامت كاسحة الجليد النووية لينين برحلات استكشافية إلى خطوط العرض العليا. في عام 1961، هبطت بعثة من محطة الانجراف للبحث العلمي "القطب الشمالي-10" من على متنها. ومنه، تم نشر محطات الطقس الراديوية المنجرفة بشكل متكرر على طول حدود حزمة الجليد. تم إجراء بحث علمي مهم على متن كاسحة الجليد.

وخلال ست جولات ملاحية لكاسحة الجليد "لينين" المزودة بالقاذف الآلي OK-150، قدمت التوجيه لـ 457 سفينة وقطعت أكثر من 62 ألف ميل في الجليد. عملت محطة الطاقة النووية بدون مشاكل لمدة 26000 ساعة تقريبًا، مما يدل على أدائها في أصعب ظروف التشغيل - مع تدحرج الأمواج العاصفة وتأثيرات السفينة على الجليد والتغيرات المتكررة في الأحمال. قدمت تجربة إنشائها وتشغيلها مادة قيمة لمزيد من التحسين لمنشآت السفن النووية. وعلى وجه الخصوص، تم تحديد إمكانية إجراء تبسيطات كبيرة المخطط التكنولوجيوتصميم التركيب، وتقليل عدد التركيبات، وأنظمة التحكم، وما إلى ذلك. موثوقية واستقرار المفاعلات مع فرص عظيمةوكان التنظيم الذاتي أعلى من المتوقع. من هذا، تم استنتاج أنه على كاسحة الجليد، دون المساس ببقاء محطات الطاقة النووية، من الممكن أن يقتصر على مفاعلين أو حتى مفاعل واحد بدلا من ثلاثة. بالإضافة إلى ذلك، فإن خاصية التنظيم الذاتي للمفاعل، بدورها، جعلت من الممكن التخلي عنها لاحقًا التنظيم التلقائيفي المنشآت الجديدة.

أثناء التشغيل، ظهرت أيضًا بعض أوجه القصور في تصميم التثبيت الأول، وخاصة عدم كفاية الموثوقية الأنواع الفرديةالمعدات ، وقابلية الصيانة المنخفضة ، وما إلى ذلك.

كانت النتيجة الرئيسية لتشغيل أول محطة للطاقة النووية لكاسحة الجليد "لينين" هي أنه تم التأكيد من حيث المبدأ على إمكانية إنشاء محطات طاقة نووية على متن السفن وسلامتها وكفاءتها العالية. لقد تم اختيار مجال تطبيق الطاقة النووية بنجاح كبير - كاسحات الجليد الخطية القوية، حيث توفر الخصائص الفريدة لمصدر الطاقة النووية المزايا الملموسة التي لا جدال فيها على الحلول التقليدية، بما في ذلك من حيث المؤشرات الأمنية والاقتصادية.

على عكس كاسحة الجليد "لينين"، فإن سفينة الشحن والركاب "سافانا" المزودة بمحطة للطاقة النووية، والتي تم إنشاؤها في نفس الوقت تقريبًا في الولايات المتحدة، كان لها غرض تجريبي بحت. أدى تشغيلها إلى حل مهمة محدودة - وهي إظهار أداء وسلامة السفينة النووية. ولم تظهر أي مزايا اقتصادية أو غيرها واضحة على السفن التقليدية لنفس الغرض. عملت السفينة من عام 1962 إلى عام 1969. وبعد الانتهاء من برنامج الاختبار المخطط له، تم إخراجه من الخدمة (تم تحويله إلى متحف عائم)، وبقي حلقة عادية في البرنامج النووي الأمريكي. لم يحظ بناء السفن النووية المدنية بمزيد من التطوير في هذا البلد. في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، على العكس من ذلك، كان إنشاء أول كاسحة جليد نووية بمثابة بداية تطوير صناعة جديدة ذات تقنية عالية - بناء السفن النووية - وظهور أسطول كامل من السفن النووية في نهاية المطاف.

بعد تشغيل كاسحة الجليد النووية "لينين"، بموجب مرسوم صادر عن رئاسة مجلس السوفيات الأعلى لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية في 14 مايو 1960، مُنح مكتب تصميم المصنع رقم 92 وسام لينين لإنشاء منشأة نووية لهذه السفينة وللخدمات في تطوير بناء المفاعلات المحلية. تم منح هذا الطلب أيضًا إلى TsKB-15 ومصنع Admiralty SME في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية. المشرف العلمي على العمل أ.ب. ألكساندروف، كبير مصممي كاسحة الجليد ف. Neganov، كبير مصممي APPU I.I. أفريكانتوف وميكانيكي المصنع رقم 92 س.د. حصل كوزنتسوف على لقب بطل العمل الاشتراكي. حصلت مجموعتان من المتخصصين (إجمالي 12 شخصًا) على جائزة لينين، بما في ذلك كبار المتخصصين في OKB ن.م. تساريف ، ف. شيرييف، د.ف. كاجانوف وأ.م. شاماتوف. بالإضافة إلى ذلك، تم تشكيل مجموعة كبيرة من المصممين ومهندسي الحسابات وتقنيي OKB (تقريبًا كل أولئك الذين شاركوا في تطوير مشروع تركيب OK-150)، بالإضافة إلى عدد كبير من العمال والمهندسين ومديري المصنع رقم 92. منح الأوامر والميداليات.

مع الأخذ في الاعتبار النتائج الإيجابية لتشغيل كاسحة الجليد النووية "لينين" في 1960-1963. والدور الاقتصادي المهم الذي تلعبه كاسحات الجليد في تطوير المناطق النائية في أقصى الشمال، اعتمدت حكومة البلاد قرارين في عام 1964 ينصان على تصميم وبناء سلسلة من كاسحات الجليد النووية الجديدة للمشروع 1052. وقد حددت القرارات الإجراء الخاص بتصميم وتوريد المعدات الخاصة بكاسحة الجليد النووية الرائدة في هذه السلسلة.

بناءً على هذه القرارات، قام مكتب التصميم المركزي في Iceberg بتطوير مواصفات فنية لمصنع المفاعل، وأرسلت شركة OKBM بطاقات الطرف المقابل إلى جميع المؤسسات والمنظمات المهتمة من أجل الحصول على الموافقة على التطوير والإنتاج. عناصرمحطة توليد البخار . تم تطوير المعدات والأنظمة الرئيسية لـ APPU الجديد بواسطة OKBM ومكتب التصميم المركزي Iceberg.

وفقًا للمواصفات الفنية لتركيب مفاعل كاسحات الجليد النووية من السلسلة الجديدة، أكملت شركة OKBM دراسات التصميم المسبق لخمسة خيارات للتركيب و"الأساس المنطقي لاختيار كاسحات الجليد التي تعمل بالطاقة النووية لمشروع كاسحات الجليد النووية 1052".

في عام 1966، انتهت الملاحة السادسة لكاسحة الجليد النووية لينين مع وحدة المفاعل OK-150. وبحلول هذا الوقت، كانت المعدات الرئيسية للتركيب قد استنفدت مدة خدمتها. بالإضافة إلى ذلك، ظهر تسرب في وعاء أحد المفاعلات. ومع ذلك، فإن بقية معدات محطة توليد الكهرباء الرئيسية وهياكل السفن كانت في حالة مرضية ولا تزال قادرة على العمل منذ وقت طويلتخضع لاستعادة القدرة التشغيلية لوحدة التحكم.

أعطى الانتهاء من تطوير التصميم الأولي لوحدة التحكم الأوتوماتيكية OK-900 أسبابًا للمتخصصين من مختلف الإدارات لإثارة مسألة استبدال نظام التحكم الآلي المستنفد لكسارة الجليد هذه بتركيب OK-900 الجديد. ولهذا الغرض، أجرت شركة OKBM دراسات حول تصميم تركيب OK-900 ضمن أبعاد حجرة المفاعل في كاسحة الجليد "لينين". أحد الخيارات "يتناسب" بنجاح مع المباني المخصصة للتثبيت. كبير مصممي APPU I.I. حقق أفريكانتوف، الذي يقدر مزايا هذه الفكرة، الدعم للخيار المقترح لإصلاح كاسحة الجليد في سوق مسقط للأوراق المالية. وبعد ذلك النائب الأول. وزير الهندسة المتوسطة أ.م. أصدرت شركة Petrosyants تعليماتها إلى OKBM لتطوير مواد مفصلة (الحسابات والجداول الزمنية والرسومات التوضيحية وما إلى ذلك) حول استبدال التثبيت وتوقيت وتكلفة العمل وتكنولوجيا تفكيك وتركيب المعدات ومصانع تصنيع OK-900 معدات APPU.

تم تطوير التصميم الفني لـ APPU في نهاية عام 1966 تحت التوجيه العلمي لـ IAE التي سميت باسمها. كورشاتوف وبمشاركة مكتب التصميم المركزي Iceberg وIAT AN والمقاولين. كما تم استخدام مفاعلات الماء المضغوط في مصنع المفاعل الجديد. تم تخفيض عدد المفاعلات من ثلاثة إلى اثنين، لأن موثوقيتها، وفقا لبيانات التشغيل الخاصة بتركيب كاسحة الجليد الأولى، كانت أعلى مما كان متوقعا في البداية. يضمن مفاعلان تمامًا قدرة كاسحة الجليد على الخروج من الجليد والعودة إلى القاعدة في حالة تعطل أي من المعدات. تمت زيادة احتياطي الطاقة في النوى عدة مرات، وتم تغيير المعلمات الفيزيائية وخصائص الدائرة بطريقة تعمل على تحسين خصائص التنظيم الذاتي لمحطة المفاعل.

تمت زيادة عمر خدمة جميع المعدات بشكل كبير، وتم تبسيط تصميم الدائرة الأولى عن طريق تقليل الخطوط وإزالة التركيبات الموجودة عليها. كان التثبيت أكثر ملاءمة للإصلاحات بسبب تحسين الوصول إلى المعدات، والتنفيذ الرأسي للآليات، وتركيز الأجزاء الرئيسية القابلة للإزالة في غرفة المعدات، التي تخدمها رافعة متحركة. تم تجهيز APPU نظام متكاملالأتمتة، التي حررت الموظفين من التحولات المستمرة في مقرها. وبفضل كل هذا، تم تخفيض الطاقم بنسبة 30٪، وانخفضت تكلفة 1 ميجاوات ساعة من الطاقة إلى النصف، كما انخفض حجم الطاقة أعمال الترميم- أربع مرات.

بالنظر إلى أن المرسوم الحكومي للمشروع 1052 لم ينص على اختبار التثبيت على النموذج الأولي الأرضي، وكان من المفترض إجراء اختبارات شاملة لـ APPU أثناء اختبارات الإرساء لكاسحة الجليد الرصاصية لهذا المشروع، فإن استخدام OK - أتاح التثبيت 900 على كاسحة الجليد "لينين" التي تعمل بالطاقة النووية التحقق من جميع حلول الدوائر والتصميم المقبولة للتركيب الجديد في ظروف حقيقية، واختبار الأنظمة والمعدات قبل إطلاقها في الإنتاج الضخم لكاسحات الجليد المشروع 1052.

تم تنفيذ العمل على استبدال OK-150 APPU بتركيب OK-900 بواسطة حوض بناء السفن Zvezdochka في سيفيرودفينسك.

في 16 مارس 1970، بدأت اختبارات إرساء المصنع للتركيب الحديث لكاسحة الجليد النووية "لينين". في 20 أبريل 1970، بدأت اللجنة المشتركة بين الإدارات عملها. لقد أعربت عن تقديرها الكبير لجودة تركيب التركيب والآليات والوحدات والأنظمة OK-900 أتمتة معقدةوغيرها من الأعمال التي يقوم بها مصنع "زفيزدوتشكا" ومقاولوه.

في 23 أبريل 1970، الساعة 2:30 صباحًا، تم بدء تشغيل المفاعل رقم 2 من التركيب على الجانب الأيسر، وفي 1 مايو 1970، تم الإطلاق الفعلي للمفاعل رقم 1 من التركيب الأيمن. تم تنفيذها. تم رفع المفاعلات إلى مستوى الطاقة في 4 مايو و29 أبريل 1970 (رقم 1 ورقم 2 على التوالي). بعد ذلك، بدأ تركيب OK-900 تشغيله الطويل والناجح، والذي استمر حتى تم إخراج كاسحة الجليد النووية لينين من الخدمة.

بموجب مرسوم صادر عن هيئة رئاسة مجلس السوفيات الأعلى لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية بتاريخ 10 أبريل 1974، مُنحت كاسحة الجليد النووية "لينين" وسام لينين لمساهمتها الكبيرة في نقل السلع الاقتصادية في القطب الشمالي واستخدام الطاقة الذرية للأغراض السلمية. المقاصد. إلى القبطان الدائم لكاسحة الجليد ب.م. سوكولوف ، الذي حل محل القبطان الأول المتقاعد لكاسحة الجليد "لينين" ب. حصل بونوماريف، وهو عامل فخري في البحرية، ومستكشف قطبي فخري، على أوسمة لينين وثورة أكتوبر، وفي عام 1981 حصل على لقب بطل العمل الاشتراكي.

على الرغم من حقيقة أن أنظمة ومعدات OK-900 APPU عملت بشكل موثوق، دون أعطال، منذ عام 1984، تم تشغيل كاسحة الجليد النووية "لينين" فقط على طريق مورمانسك - جزيرة ديكسون خلال الفترة من يونيو إلى ديسمبر، أي في الجليد الأكثر ملاءمة شروط . وكان السبب في ذلك هو تدهور حالة هيكل السفينة وهياكلها الداخلية، حيث أن العمر التصميمي لهيكل كاسحة الجليد - 25 عامًا - قد استنفد بالفعل. في نهاية عام 1989، بناءً على مجموعة من المؤشرات لحالة الهيكل و هياكل السفنتم اتخاذ قرار بإيقاف تشغيل كاسحة الجليد.

لنبدأ باسم السفينة نفسها: كما ترون في الصورة، لم تتم ترجمته إلى اللغة الإنجليزية، ولكن تمت ترجمته صوتيًا. هذه هي ممارسة الشحن الدولي.

تعد كاسحة الجليد النووية "50 Let Pobedy" (المعروفة سابقًا باسم "Ural") الأكبر في العالم. تم تنفيذ بنائها في حوض بناء السفن البلطيق في لينينغراد (سانت بطرسبرغ حاليًا) بدءًا من 4 أكتوبر 1989. تم إطلاق السفينة في ديسمبر 1993، ولكن بسبب الوضع الحالي في البلاد، والذي أدى إلى تعليق التمويل لـ المشروع الذي استغرق بناءه سنوات طويلة تم تجميده ولم يتم استئنافه إلا في عام 2003. بعد ذلك، في 1 فبراير 2007، خرجت كاسحة الجليد للتجارب البحرية لأول مرة في خليج فنلندا، وفي 23 مارس من نفس العام سنة رفع العلم عليها. وأخيرا، في 11 أبريل 2007، وصلت السفينة إلى ميناء مورمانسك الدائم.

الخصائص والبيانات الرئيسية:

الحمولة : 22.33 / 25.84 ألف طن
الطول: 159.6 م
العرض: 30 م
الارتفاع: 17.2 م (الارتفاع الجانبي)
متوسط ​​الغاطس: 11 م
محطة توليد الكهرباء: 2 مفاعلين نوويين
المراوح: 3 مراوح ثابتة مع 4 شفرات قابلة للإزالة
القوة: 75,000 لتر. مع.
السرعة: الحد الأقصى. 21.4 عقدة
استقلالية السباحة: 7.5 أشهر. (بالأحكام)
الطاقم: 138 شخصا. وبعد سلسلة من التخفيضات، انخفض العدد إلى 106 أشخاص

تبدأ أي آلية بالتحكم، ويتم التحكم في السفينة، وخاصة آليات التجديف والتوجيه، من الجسر:

من خلال تشغيل الدفة على الجسر، يقوم قائد الدفة بتشغيل نظام التوجيه الهيدروليكي الموجود في الطرف الآخر من السفينة. تُظهر الصورة عمودًا يدير عجلة القيادة وفقًا لدوران عجلة القيادة:

كما سبقت الإشارة في الخصائص الرئيسية، فإن محطة توليد الكهرباء، أي قلب كاسحة الجليد، هي محطة توليد كهرباء تتكون من مفاعلين نوويين. كان هناك مكانان على متن السفينة يُمنع التصوير فيهما: نقطة مراقبة المفاعلات نفسها ومركز التحكم المركزي.

إذا عرضنا بإيجاز مبدأ توليد الطاقة باستخدام المفاعلات، فسيبدو الأمر كما يلي: في عملية انشطار اليورانيوم 235، يتشكل البخار تحت ضغط يبلغ حوالي 30 مترًا مكعبًا لكل سنتيمتر مربع، بمساعدة مولد كهربائي. يتم تحويلها إلى كهرباء وتزويدها بالمحركات الكهربائية التي تقوم بتدوير البراغي.

المولدات الكهربائية التي تزود التيار الكهربائي للمحركات الكهربائية:

للتنقل في نظام كاسحة الجليد بأكمله، حتى البحار العادي يتطلب ما لا يقل عن 3 سنوات من التدريب، وبالتالي فإن الطاقم يضم خريجي الجامعات المتخصصة، مثل الأكاديمية البحرية الحكومية. الأدميرال إس. ماكاروفا.

يوجد في هذه الغرفة محركات كهربائية تعمل، باستخدام التيار، على تشغيل المحاور المتصلة بالمراوح:

يوجد محركان كهربائيان للمراوح الجانبية في غرفة واحدة، والمحرك الكهربائي الذي يقوم بتدوير المروحة المركزية موجود في الغرفة المجاورة. في الصورة: محرك كهربائي لأحد المراوح الجانبية.

وهذه هي التركيبات الكهربائية المجاورة:

هناك رسائل تذكير في كل مكان على كاسحة الجليد حول ما يجب القيام به وما لا يجب القيام به:

غرفة الراديو:

يتم الالتزام الصارم بمعايير الحشمة:

تكفي شحنة واحدة من وقود اليورانيوم لمدة 5-6 سنوات من التشغيل المتواصل، أي. كل هذا الوقت يمكن للسفينة أن تكون في البحر بالفعل دون العودة إلى الميناء... لولا الحاجة إلى المؤن: حمولة واحدة من الطعام تكفي لمدة 7 أشهر من الرحلة - على أي حال، فترة كبيرة. ولكن ماذا عن الماء؟
لتوفير المياه العذبة لاحتياجات الطاقم والمعدات، تم تركيب أجهزة تحلية مياه البحر قادرة على إنتاج 120 طنًا من المياه العذبة يوميًا على السفينة. تعتبر بقايا الملح المنطلقة من هذه المياه مناسبة للمنتجات الغذائية، ولكن يتم التخلص منها في البحر باعتبارها غير ضرورية.

ومن الجدير بالذكر أن التحرك داخل كاسحة الجليد هو نوع من التمارين البدنية، لأن... يتضمن النزول والصعود المستمر على طول السلالم شديدة الانحدار والضيقة:

إذا كانت معدات الدفع لكاسحة الجليد معطلة تمامًا الإنتاج الروسي، فالملاحة كلها يابانية:

قررت أن أترك التعرف على حياة الطاقم على متن الطائرة حتى نهاية الرحلة، وهو ما كان علي أن أندم عليه كثيرًا في النهاية، لأنه في نهاية الرحلة واجهنا عاصفة شديدة استمرت أكثر من يومين. وبطبيعة الحال، لم يكن هناك وقت للتصوير في مثل هذه الظروف. كل ما بقي لي في هذا الموضوع هو صورة لمقصف الطاقم:

هذا ما تبدو عليه التصميمات الداخلية في البنية الفوقية للسفينة. في الصورة: الدرج الرئيسي.

هذه كافتيريا حيث يمكنك لعب السهام أو الركل أو مشاهدة قرص DVD أو الاستماع إلى الموسيقى أو قراءة كتاب أو مجلة أو لعب بعض ألعاب الطاولة أو مجرد الجلوس مع كوب من القهوة أو الشاي:

يتم تقديم الأدب في الكافتيريا بلغات مختلفة: الإنجليزية والروسية والألمانية واليابانية. الوضع هو نفسه مع أقراص DVD، فقط بدلا من اليابانية، تهيمن الصينية هناك.

بجوار الكافتيريا يوجد بار حيث يمكنك الجلوس على الأريكة مع كوب من شيء ما، والاستمتاع بمناظر البحر من خلال زجاج الكوة:

يوجد في مؤخرة كاسحة الجليد قاعة متعددة الوظائف حيث أحداث خاصةوالحفلات الموسيقية والمحاضرات والعروض التقديمية:

بالإضافة إلى ذلك، من مقدمة السفينة إلى الجزء المركزي، تم أيضًا تثبيت حماية إضافية مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ بسمك 7 مم أعلى حزام كاسحة الجليد، مما يساعد على تقليل الاحتكاك بين الهيكل والجليد.

كما تم تجهيز كاسحة الجليد بشاحن توربيني خاص، وهو متصل بنظام الأنابيب، ويتم إمداد الهواء من خلاله بضغط منخفض، والذي يخرج من خلال نظام الثقوب الموجودة في مقدمة السفينة، ونتيجة لذلك، يتم تقليل الاحتكاك بشكل إضافي بين الهيكل والجليد يتحقق. عندما يعمل الضاغط، يبدو الماء الموجود في مقدمة كاسحة الجليد وكأنه يغلي.

وبما أن كاسحة الجليد هي منشأة نووية، فإنها تحتاج إلى حماية شديدة التحمل، ويتم توفيرها لها بشكل مناسب. إذا اصطدمت سفينة مماثلة بجانب حجرة المفاعل النووي في كاسحة الجليد بأقصى سرعة، فلن يتعرض المفاعل للضرر وسيكون قادرًا على مواصلة العمل. الأمر نفسه ينطبق على الجزء العلوي من حجرة المفاعل: لن يتسبب تحطم الطائرة في تلف المنشأة النووية ولن يتسبب في انقطاع التشغيل. لكن العواقب التي ستسببها الضربة الصاروخية غير معروفة، لأن السفينة مخصصة للأغراض السلمية، ولم يتم إجراء مثل هذه الاختبارات.

أما بالنسبة لوضع ممر في الجليد، فإن السفينة لا تقطع الجليد على الإطلاق، كما قد يبدو، بل تقسمه وتضغط عليه بقوسها. لذلك، عند التحرك عبر الجليد الكثيف، يُسمع صوت عالٍ من ارتطام القوس بالجليد الطافي، ويرتجف بدن السفينة بعنف.

وبهذا تنتهي قصتي حول بناء كاسحة الجليد. تنتظرنا قصص عن القطب الشمالي والقطب الشمالي وأرض فرانز جوزيف.

يتبع!

أندريه أكاتوف
يوري كورياكوفسكي
المؤسسة التعليمية لميزانية الدولة الفيدرالية للتعليم المهني العالي "معهد سانت بطرسبرغ الحكومي التكنولوجي (الجامعة التقنية)"، قسم هندسة البيئة الإشعاعية وتكنولوجيا الكيمياء الإشعاعية

حاشية. ملاحظة

إن تطوير طريق بحر الشمال أمر لا يمكن تصوره دون تطوير أسطول كاسحات الجليد النووية. تأخذ بلادنا أيضًا زمام المبادرة في إنشاء سفينة سطحية تعمل بالطاقة النووية. تقدم المقالة حقائق مثيرة للاهتمام تتعلق بإنشاء وتشغيل السفن التي تعمل بالطاقة النووية وهيكلها ومبادئ عملها. ويجري النظر في المتطلبات الجديدة لأسطول كاسحات الجليد الظروف الحديثة، وآفاق تطورها. ويرد وصف للمشاريع الجديدة لكاسحات الجليد النووية ووحدات الطاقة العائمة.

لا يتم غزو القطب الشمالي إلا من قبل الأشخاص ذوي الإرادة القوية، القادرين على التحرك نحو هدفهم المقصود، بغض النظر عن الظروف. يجب أن تكون سفنهم هي نفسها: قوية ومستقلة وقادرة على القيام برحلات طويلة ومرهقة في ظروف جليدية صعبة. سنتحدث على وجه التحديد عن هذه السفن التي تعد فخرًا لروسيا - كاسحات الجليد النووية.

توفر كاسحات الجليد النووية مرافقة الناقلات والسفن الأخرى على طول طريق بحر الشمال والإخلاء المحطات القطبيةمن الجليد الطافي الذي أصبح غير مناسب للعمل وخطيرًا على حياة المستكشفين القطبيين، وأيضًا إنقاذ السفن العالقة في الجليد وإجراء الأبحاث العلمية.

تختلف كاسحات الجليد النووية عن كاسحات الجليد التقليدية (التي تعمل بالديزل والكهرباء)، والتي لا يمكنها الإبحار لفترة طويلة دون التوقف في الموانئ. يصل احتياطي الوقود لديهم إلى ثلث وزن السفينة، لكنه يكفي لمدة شهر تقريبًا فقط. كانت هناك حالات علقت فيها قوافل السفن في الجليد فقط بسبب نفاد الوقود من كاسحات الجليد في وقت مبكر.

تعتبر كاسحة الجليد النووية أقوى بكثير وتتمتع باستقلالية أكبر، أي أنها قادرة على أداء مهام الجليد لفترة أطول من الوقت دون الدخول إلى الموانئ. هذه السفينة متعددة الوظائف هي معجزة هندسية يحق للروس أن يفخروا بها. علاوة على ذلك، فإن أسطول كاسحات الجليد النووية الروسية هو الوحيد في العالم، ولا يمتلك أي شخص آخر مثل هذه السفن. والبطولة في إنشاء سفينة سطحية تعمل بالطاقة النووية ملك لبلدنا أيضًا. حدث هذا في الخمسينيات. القرن الماضي.

الجليد "لينين"

أدت نجاحات العلماء والمهندسين في إتقان الطاقة الذرية إلى فكرة استخدام المفاعل النووي كمحرك للسفينة. وعدت منشآت السفن الجديدة بمزايا غير مسبوقة من حيث القوة والاستقلالية للسفن، ولكن الطريق إلى الحصول على المطلوب الخصائص التقنيةكان شائكا. لم يقم أحد في العالم بتطوير مثل هذه المشاريع من قبل. لم يكن من الضروري إنشاء مفاعل نووي فحسب، بل كان من الضروري إنشاء محطة طاقة نووية قوية ومدمجة وفي نفس الوقت خفيفة إلى حد ما والتي يمكن وضعها بشكل ملائم في السكن.

تذكر المطورون أيضًا أن من بنات أفكارهم سيواجهون التأرجح وأحمال الصدمات والاهتزازات. كما أنهم لم ينسوا سلامة الموظفين: الحماية من الإشعاع على متن السفينة أصعب بكثير مما كانت عليه في محطة للطاقة النووية، لأنه لا يمكن استخدام معدات الحماية الضخمة والثقيلة هنا.

كانت أول كاسحة جليد نووية مصممة ذات قوة عالية وكانت أقوى بمرتين من أكبر كاسحة جليد أمريكية في العالم، جلاسير، والتي وضعت متطلبات خاصة على قوة الهيكل، وشكل المقدمة والمؤخرة، فضلاً عن قدرة السفينة على البقاء. واجه المصممون والمهندسون والبنائون مشكلة فنية جديدة بشكل أساسي، وقاموا بحلها في أقصر وقت ممكن!

بينما كانت البلاد تطلق أول محطة للطاقة النووية في العالم (1954) وتطلق أول غواصة نووية سوفيتية (1957)، كان يتم إنشاء وبناء أول سفينة سطحية نووية في العالم في لينينغراد. في 1953-1956 قام فريق TsKB-15 (الآن Iceberg) بقيادة كبير المصممين V. I. Neganov بتطوير مشروع بدأ تنفيذه في عام 1956 في حوض بناء السفن في لينينغراد الذي سمي باسمه. أندريه مارتي. تم تنفيذ تصميم المحطة النووية تحت قيادة I. I. Afrikantov، وتم تطوير هيكل الفولاذ خصيصًا في معهد بروميثيوس. قامت مصانع لينينغراد بتجهيز كاسحة الجليد بتوربينات (مصنع كيروف) ومحركات الدفع الكهربائية (إلكتروسيلا). لا يوجد تفصيل أجنبي واحد! - 75 كيلومترا من الأنابيب بأقطار مختلفة. طول اللحامات هو نفس المسافة من مورمانسك إلى فلاديفوستوك! تم حل أصعب مشكلة فنية في أقصر وقت ممكن.

تم الإطلاق في 5 ديسمبر 1957، وفي 12 سبتمبر 1959، انطلقت كاسحة الجليد النووية "لينين" تحت قيادة ب. أ. بونوماريف من حوض بناء السفن في مصنع الأميرالية (مصنع بناء السفن الذي أعيدت تسميته باسم أ. مارتي) إلى البحر المحاكمات. أصبحت أول سفينة سطحية تعمل بالطاقة النووية في العالم، حيث كانت أول سفينة أجنبية الصنع تعمل بالطاقة النووية (النووية). طراد الصواريختم تشغيل "لونج بيتش" (الولايات المتحدة الأمريكية) في وقت لاحق - في 9 سبتمبر 1961 - ولم تبحر أول سفينة تجارية مزودة بمحطة للطاقة النووية "سافانا" (الأمريكية أيضًا) إلا في 22 أغسطس 1962. الرحلة من لينينغراد إلى مورمانسك كانت تجربة لا تُنسى.

كاسحة الجليد "أركتيكا"

وبينما كانت السفينة تبحر حول الدول الاسكندنافية، كانت برفقتها طائرات وسفن تابعة لحلف شمال الأطلسي. وأخذت القوارب عينات من المياه من الجانب للتأكد من السلامة الإشعاعية لكاسحة الجليد. تبين أن كل مخاوفهم ذهبت سدى - لأنه حتى في الكبائن المجاورة لحجرة المفاعل، كان إشعاع الخلفية طبيعيًا.

أتاح تشغيل كاسحة الجليد النووية "لينين" زيادة فترة الملاحة. وخلال عملها، قطعت السفينة التي تعمل بالطاقة النووية مسافة 1.2 مليون كيلومتر وحملت 3741 سفينة عبر الجليد. يمكن قول الكثير عن أول كاسحة جليد تعمل بالطاقة النووية. حقائق مثيرة للاهتمام. على سبيل المثال، كان يستهلك 45 جرامًا فقط من الوقود النووي (أقل من علبة الثقاب) يوميًا.

كاسحة الجليد "سيبير"

يمكن تحويلها إلى طراد عسكري في القطب الشمالي. من بين أمور أخرى، كانت كاسحة الجليد بمثابة وظيفة تمويه للغواصات النووية السوفيتية: اتبعت السفينة مسارًا معينًا، مما أدى إلى انزلاق الغواصات النووية في الأعماق تحت هيكلها إلى منطقة خطوط عرض عالية معينة.

بعد أن عملت بشكل جيد لمدة 30 عامًا، تم إخراج كاسحة الجليد النووية لينين من الخدمة في عام 1989 وهي الآن في مرساها الأبدي في مورمانسك. تم إنشاء متحف على متن السفينة التي تعمل بالطاقة النووية وهو قيد التشغيل مركز المعلوماتالصناعة النووية. ولكن حتى اليوم، يتم الاحتفال بتاريخ 3 ديسمبر (اليوم الذي تم فيه رفع العلم الوطني على أول سفينة تعمل بالطاقة النووية في العالم) باعتباره عيد ميلاد أسطول كاسحات الجليد النووية الروسية.

من القطب الشمالي إلى يومنا هذا

كاسحة الجليد النووية "أركتيكا" (1975) هي أول سفينة في العالم تصل إلى القطب الشمالي على السطح. قبل هذه الرحلة التاريخية، لم تجرؤ أي كاسحة جليد على الذهاب إلى القطب. تم غزو الجزء العلوي من العالم سيرًا على الأقدام أو بالطائرة أو بالغواصة. ولكن ليس على كاسحة الجليد.
انطلقت الرحلة العلمية والعملية التجريبية من مورمانسك في قوس عبر بحر بارنتس وكارا إلى بحر لابتيف ثم اتجهت شمالا نحو القطب لتلتقي في طريقها مع الجليد متعدد السنواتعدة أمتار سميكة. في 17 أغسطس 1977، بعد التغلب على الغطاء الجليدي السميك للحوض القطبي المركزي، وصلت كاسحة الجليد التي تعمل بالطاقة النووية إلى القطب الشمالي، وبذلك فتحت حقبة جديدة في دراسة القطب الشمالي. وفي 25 مايو/أيار 1987، زارت كاسحة جليد أخرى تعمل بالطاقة النووية من فئة القطب الشمالي، وهي "سيبير" (1977)، "قمة الكوكب". وحتى الآن، تم إخراج كلتا السفينتين من الخدمة.

حاليًا، يشغل أسطول كاسحات الجليد النووية أربع سفن.

كاسحتا الجليد من فئة تيمير - تيمير (1989) وفايجاش (1990) - ذات غاطس ضحل، مما يسمح لهما بالدخول إلى مصبات الأنهار الكبيرة وكسر الجليد الذي يصل سمكه إلى 1.8 متر. في الواقع، فإن سفن كاسحة الجليد من فئة القطب الشمالي من فئة القطب الشمالي من - نظرًا لغاطسها الكبير، فهي غير قادرة على دخول الخلجان والأنهار الشمالية الضحلة، وكذلك كاسحات الجليد التي تعمل بالديزل والكهرباء (الأخيرة بسبب انخفاض الطاقة والاعتماد على إمدادات الوقود). تم حل المشكلة في إطار مشروع سوفييتي فنلندي مشترك: قام متخصصون من الاتحاد السوفييتي بتصميم محطة للطاقة النووية، وقام الفنلنديون بتصميم كاسحة الجليد ككل.

كاسحة الجليد "تيمير"

كاسحات الجليد الأخريان اللتان تعملان بالطاقة النووية هما من فئة أركتيكا؛ فهي قادرة على كسر الجليد حتى ارتفاع 2.8 متر بسرعة ثابتة:

• "يامال" (1993) - على مقدمة السفينة التي تعمل بالطاقة النووية يوجد فم سمكة قرش مبتسمة، ظهرت عام 1994، عندما كانت تنقل الأطفال من دول مختلفةالسلام إلى القطب الشمالي. منذ ذلك الحين، أصبح فم القرش علامته التجارية؛
• "50 عاما من النصر" (2007) - أكبر كاسحة الجليد في العالم؛ تم إنشاء حجرة بيئية بالسفينة مجهزة بأحدث الأجهزة لجمع والتخلص من كافة مخلفات السفينة.

كما ذكرنا سابقًا، فإن كاسحات الجليد النووية قادرة على الإبحار لفترة طويلة دون دخول الموانئ. لقد أثبتت نفس "أركتيكا" بوضوح هذه الميزة، حيث عملت دون عطل واحد ودون الاتصال بالميناء الرئيسي (مورمانسك) لمدة عام بالضبط - من 4 مايو 1999 إلى 4 مايو 2000. كما كانت موثوقية السفن التي تعمل بالطاقة النووية أيضًا أثبتته "أركتيكا": 24 أغسطس 2005 تجاوزت السفينة الميل المليون، وهو ما لم تحققه أي سفينة من فئتها من قبل. هل هو كثير أم قليل؟ مليون ميل بحري على المقياس الذي نعرفه هو 46 دورة حول خط الاستواء أو 5 رحلات إلى القمر. يا لها من رحلة في القطب الشمالي مدتها 30 عامًا!

بالإضافة إلى مرافقة قوافل القطب الشمالي في البحار الشمالية منذ عام 1990، كاسحات الجليد النووية (" الاتحاد السوفياتي"، "يامال"، "50 عاما من النصر") تستخدم أيضا لتنظيم الرحلات السياحية إلى القطب الشمالي. تغادر الرحلة البحرية من مورمانسك، وتعود عبر جزر فرانز جوزيف لاند، وجزر سيبيريا الجديدة، والقطب الشمالي، إلى البر الرئيسي. يتم إنزال السياح من الجزر والجليد الطافي بطائرات الهليكوبتر. تم تجهيز جميع كاسحات الجليد من فئة القطب الشمالي بمهبطين للطائرات العمودية. السفن نفسها مطلية باللون الأحمر، وهو ما يمكن رؤيته بوضوح من الجو.

بشكل منفصل، تجدر الإشارة إلى طريق بحر الشمال. سفينة النقل الفريدة هذه (الناقلة الأخف) المزودة بمحطة للطاقة النووية وقوس كاسحة الجليد مخصصة أيضًا لميناء مورمانسك. يطلق عليها اسم الناقل الأخف لأن طريق بحر الشمال يمكنه حمل ما يسمى بالولاعات - غير ذاتية الدفع السفن البحريةمخصصة لنقل البضائع وضمان معالجتها. إذا لم تكن هناك أرصفة على الشاطئ أو لم يكن الميناء عميقا بما فيه الكفاية، فسيتم تفريغ الولاعات من السفينة وسحبها إلى الشاطئ، وهو أمر مناسب للغاية، خاصة في ظروف الساحل الشمالي. باستخدام مقابض خاصة، يقوم جهاز الرفع بإصلاح الولاعات بشكل صارم ويخفضها بسرعة في الماء من خلال مؤخرة السفينة. كما يمكن تفريغ الحاويات أثناء التنقل، وهو ما تم استخدامه في حالات خاصة.

كاسحات الجليد "سيفموربوت" و"سوفيتسكي سويوز" على رصيف المؤسسة الحكومية الفيدرالية الوحدوية "أتومفلوت" في مورمانسك

تجدر الإشارة إلى أنه حتى وقت قريب، بدا مستقبل حاملة الولاعات النووية الفريدة من نوعها قاتمًا للغاية: لسنوات عديدة ظلت السفينة في وضع الخمول، وفي أغسطس 2012، تم استبعاد Sevmorput تمامًا من سجل السفن و وكان ينتظر بدء العمل لإزالته من التشغيل. ومع ذلك، في عام 2013، قرروا أن سفينة من هذه الفئة ستظل مفيدة للأسطول: تم توقيع أمر لاستعادة السفينة التي تعمل بالطاقة النووية. وسيتم تمديد عمر الخدمة للمنشآت النووية، ومن المتوقع عودة السفينة إلى الخدمة في السنوات المقبلة.

لذلك التقينا بممثلي عائلة كاسحات الجليد النووية. الآن حان الوقت لفهم هيكلها.

كيف تعمل كاسحة الجليد النووية وكيف تعمل؟

من حيث المبدأ، تم تصميم جميع كاسحات الجليد التي تعمل بالطاقة النووية بنفس الطريقة تقريبًا، لذلك دعونا نأخذ كمثال أحدث كاسحات الجليد الروسية التي تعمل بالطاقة النووية - "50 عامًا من النصر". أول ما يمكن قوله عنها هو أنها أكبر كاسحة جليد في العالم.

يوجد داخل كاسحة الجليد النووية مفاعلان نوويان محاطان بمساكن متينة. لماذا اثنان في وقت واحد؟ وبطبيعة الحال، لضمان استمرار تشغيله، لأن السفينة التي تعمل بالطاقة النووية لديها أكبر قدر ممكن اختبارات صعبةوالتي لا يتمكن نظيراتها من الديزل في بعض الأحيان من مواجهتها. وحتى إذا استنفد أحد المفاعلين موارده أو توقف لسبب آخر، فيمكن للسفينة المضي قدمًا في المفاعل الآخر. أثناء الملاحة العادية، تعمل المفاعلات معًا. هناك أيضًا محركات ديزل احتياطية (في الحالات القصوى).

أثناء تشغيل المفاعل النووي، يحدث تفاعل متسلسل لانشطار نواة اليورانيوم (أو بالأحرى نظير اليورانيوم 235). ونتيجة لذلك، يسخن الوقود النووي. يتم نقل هذه الحرارة من خلال غلاف عنصر الوقود، الذي يعمل كطبقة واقية، إلى مياه الدائرة الأولية. يعد غلاف الاحتواء ضروريًا لمنع النويدات المشعة الموجودة في الوقود من دخول سائل التبريد.

تسخن مياه الدائرة الأولية فوق 300 درجة مئوية، ولكنها لا تغلي لأنها تحت ضغط مرتفع. ثم يدخل إلى مولدات البخار (يوجد في كل مفاعل أربعة منها)، مربوطة بأنابيب تدور من خلالها مياه الدائرة الثانوية، فتتحول إلى بخار. يتم إرسال البخار إلى وحدة التوربينات (يتم تركيب توربينين على السفينة)، ويتم ضخ المبرد الأولي المبرد قليلاً مرة أخرى إلى المفاعل بواسطة مضخات التدوير. لمنع تمزق خطوط الأنابيب أثناء ارتفاع الضغط في الدائرة الأولية، يتم توفير وحدة خاصة تسمى معوض الضغط. يقع المفاعل نفسه في غلاف مملوء بالماء النظيف (الدائرة الثالثة). لا يوجد تسرب للمياه المشعة من الدائرة الأولية - فهي تدور في دائرة مغلقة.

يقوم البخار المتولد من مياه الدائرة الثانوية بتدوير عمود التوربين. ويقوم الأخير بدوره بتدوير دوار المولد الكهربائي، مما يولد تيارًا كهربائيًا. يتم توفير التيار لثلاثة محركات كهربائية قوية تقوم بتدوير ثلاث مراوح معززة (وزن المروحة 50 طنًا). توفر المحركات الكهربائية تغيرات سريعة جدًا في اتجاه دوران البراغي والسرعة عندما يعمل المفاعل بقدرة ثابتة. في الواقع، يتعين على كاسحة الجليد في بعض الأحيان تغيير اتجاهها فجأة (على سبيل المثال، في بعض الأحيان تقطع الجليد، وتتحرك للخلف، وتتسارع وتضرب طوف الجليد). المفاعل غير مناسب لمثل هذا العمل (مهمته هي إنتاج الكهرباء)، ويمكن بسهولة تحويل المحرك الكهربائي إلى الاتجاه المعاكس.

يدخل بخار الدائرة الثانوية، بعد أن عمل في التوربين، إلى المكثف. وهناك يتم تبريده بمياه البحر (الدائرة الرابعة) ويتكثف أي يتحول مرة أخرى إلى ماء. ويتم ضخ هذه المياه من خلال محطة تحلية لإزالة الأملاح المسببة للتآكل، ومن ثم من خلال جهاز نزع الهواء الذي يزيل الغازات المسببة للتآكل من الماء ( ثاني أكسيد الكربونوالأكسجين). بعد ذلك، من خزان نزع الهواء، يتم ضخ مياه التغذية من الدائرة الثانوية إلى مولد البخار - يتم إغلاق الدورة.

بشكل منفصل، من الضروري أن نقول عن تصميم المفاعل، الذي يسمى "الماء المائي"، لأن الماء الموجود فيه يؤدي وظيفتين - وسيط النيوترونات والمبرد. لقد أثبت تصميم مماثل نفسه بشكل جيد على الغواصات النووية وتم إحضاره لاحقًا إلى الأرض: المفاعلات الأرضية من نوع VVER، والتي تعمل بالفعل وسيتم تركيبها في وحدات الطاقة النووية الروسية الجديدة، هي ورثة تلك المفاعلات. حصلت محطات الطاقة النووية لكسر الجليد أيضًا على شهادة ممتازة: لم يحدث أي حادث يتعلق بإطلاق مواد مشعة في البيئة طوال تاريخها الممتد لخمسين عامًا.

المفاعل لا يشكل أي ضرر للطاقم و بيئةحيث أن جسمها القوي محاط بحماية بيولوجية مصنوعة من الخرسانة والفولاذ والماء. في أي حالة طارئه، في حالة انقطاع التيار الكهربائي بالكامل وحتى أثناء الإفراط في القتل (قلب السفينة رأسًا على عقب)، سيتم إغلاق المفاعل - هكذا تم تصميم نظام الحماية النشط.

المهمة الرئيسية لكاسحة الجليد هي تدمير الغطاء الجليدي. لهذه الأغراض، يتم إعطاء كاسحة الجليد شكلا خاصا على شكل برميل، وتكون نهاية القوس تشكيلات حادة نسبيا (على شكل إسفين) ومنحدر (قطع) في الجزء تحت الماء بزاوية إلى خط الماء. تحتوي كاسحة الجليد "50 Let Pobedy" على قوس على شكل ملعقة (وهذا ما يميزها عن سابقاتها)، مما يسمح لها بكسر الجليد بشكل أكثر فعالية. تم تصميم الطرف الخلفي لعكس الحركة في الجليد ويسمح لك بحماية المراوح والدفة. وبطبيعة الحال، فإن هيكل كاسحة الجليد أقوى بكثير من هياكل السفن التقليدية: فهو مزدوج، ويبلغ سمك الهيكل الخارجي 2-3 سم، وفي منطقة ما يسمى بالحزام الجليدي (أي في الأماكن التي ينكسر فيها الجليد)، يتم سماكة صفائح الهيكل إلى 5 سم.

عند الالتقاء بحقل جليدي، يبدو أن قوس كاسحة الجليد يزحف عليه ويخترق الجليد بسبب القوة العمودية. ثم يتحرك الجليد المكسور بعيدًا ويغرق من الجانبين، وتتشكل قناة حرة خلف كاسحة الجليد. وفي هذه الحالة، تتحرك السفينة بشكل مستمر وبسرعة ثابتة. إذا كان طوف الجليد قويا بشكل خاص، فإن كاسحة الجليد تتحرك للخلف وتعمل عليها بسرعة عالية، أي أنها تقطع الجليد بالضربات. في حالات نادرة، يمكن أن تتعطل كاسحة الجليد - على سبيل المثال، الزحف على طوف جليدي قوي ولا تكسره - أو يتم سحقها بالجليد. للخروج من هذا الوضع الصعب، يتم توفير خزانات المياه بين الهياكل الخارجية والداخلية - في المقدمة، في المؤخرة، على الجانبين الأيسر والأيمن. ومن خلال ضخ المياه من خزان إلى خزان، يستطيع الطاقم هز كاسحة الجليد وإخراجها من أسر الجليد. يمكنك ببساطة تفريغ الحاويات - ثم ستطفو السفينة قليلاً.

لمنع تغطية القوس بالجليد، تستخدم كاسحة الجليد جهازًا مضادًا للجليد مزودًا بشاحن توربيني. يعمل على النحو التالي. يتم توفير الهواء المضغوط في الخارج من خلال خطوط الأنابيب. تمنع فقاعات الهواء المنبثقة قطع الثلج من التجمد في الجسم، كما تقلل أيضًا من احتكاكها بالجليد. وفي الوقت نفسه، تتحرك كاسحة الجليد بشكل أسرع وتهتز بشكل أقل.

يمكن أن تتبع كاسحة الجليد سفينة واحدة أو أكثر (قافلة). إذا كانت ظروف الجليد صعبة أو كانت سفينة النقل أوسع من كاسحة الجليد، فيمكن استخدام كاسحتين أو أكثر للملاحة. بخاصة الجليد الصعبتسحب كاسحة الجليد السفينة المرافقة: يحتوي مؤخرة السفينة التي تعمل بالطاقة النووية على تجويف على شكل حرف V، حيث يتم سحب مقدمة سفينة النقل بإحكام باستخدام رافعة.

من ميزات مثيرة للاهتمامكاسحة الجليد النووية "50 Let Pobedy" يمكن للمرء أن يسلط الضوء على وجود حجرة بيئية فيها أحدث المعداتمما يسمح بجمع جميع النفايات الناتجة أثناء تشغيل السفينة والتخلص منها. بمعنى آخر، لا يتم إلقاء أي شيء في المحيط! تحتوي كاسحات الجليد النووية الأخرى أيضًا على منشآت لحرق النفايات المنزلية ومعالجة مياه الصرف الصحي.

تم نقل جميع كاسحات الجليد النووية والناقلة الخفيفة "Sevmorput" إلى إدارة مؤسسة "Rosatom" الحكومية - FSUE "Atomflot"، التي لا تقوم فقط بتشغيلها، ولكن أيضًا دعم فني. البنية التحتية الساحلية، والقواعد التقنية العائمة، وناقلة خاصة للنفايات المشعة السائلة، وسفينة للتحكم في الإشعاع - كل هذا يضمن التشغيل المستمر لأسطول كاسحات الجليد النووية الروسية. ولكن في غضون عشر سنوات، سيتم إيقاف تشغيل معظم كاسحات الجليد النووية، وقد أظهرت الممارسة أنه بدونها ليس لدينا ما نفعله في القطب الشمالي. كيف سيتم تطوير بناء كاسحة الجليد النووية؟

آفاق التنمية

حتى وقت قريب نسبيًا، كانت آفاق أسطول كاسحات الجليد النووية الروسية قاتمة للغاية. وكتبت الصحف أن البلاد قد تفقد أسطولها الفريد ومعه طريق بحر الشمال (NSR). وهذا لا يعني خسارة القيادة والتكنولوجيا فحسب، بل يعني أيضاً التباطؤ النمو الإقتصاديمناطق أقصى الشمال والقطب الشمالي في سيبيريا. ففي نهاية المطاف، لا يوجد ببساطة طريق نقل، بما في ذلك الطريق البري، يمكن أن يكون بمثابة بديل لطريق البحر الأبيض المتوسط.

هناك أيضًا أسئلة بخصوص كاسحات الجليد النووية الموجودة. تتزايد حمولة السفن المبحرة على طول نهر NSR تدريجياً، كما تتزايد أبعادها أيضاً. لضمان سرعة الأسلاك المطلوبة، هناك حاجة إلى قناة واسعة في الجليد وزيادة الطاقة. ولذلك، ينبغي زيادة حجم كاسحة الجليد نفسها. ولكن في الوقت نفسه، تبدأ كاسحة الجليد النووية، التي لا تحتاج إلى إمدادات الوقود، في الطفو، ويصبح السحب أصغر وتقل قدرة كسر الجليد. من أجل زيادة الغاطس وحماية المراوح من الجليد، من الضروري بناء نظام من الحاويات المملوءة بالماء وإضافة وزن إضافي إلى هيكل السفينة.

وبالتالي، فحتى السفن التي تعمل بالطاقة النووية لا تمتثل لهذه المعاهدة أحدث المتطلبات. لذلك، أصبح تحديث وتطوير أسطول كاسحات الجليد النووية أمرًا حقيقيًا مهمة الدولةوتخضع لاهتمام وثيق من حكومة الاتحاد الروسي.

مشروع نوع جديد من كاسحة الجليد - LK-60Ya - قيد التنفيذ بالفعل. إحداهما، "أركتيكا"، قيد الإنشاء منذ عام 2013، والثانية، "سيبير"، تم وضعها مؤخرًا في مايو 2015 (وفي الوقت نفسه، ورثت كاسحات الجليد قيد الإنشاء أسماء أول سفينتين من "سلسلة القطب الشمالي"). في المجمل، تشمل الخطط الفورية ثلاث سفن جديدة، بما في ذلك تلك المذكورة.

خصائص كاسحات الجليد النووية وسفينة Sevmorput (وفقًا لـ FSUE Atomflot، 2010)

كيف سيكون الشكل الجديد لكاسحة الجليد النووية؟ وبطبيعة الحال، فإنه سيتم الجمع بين التجربة الناجحة في إنشاء وتشغيل السفن التي تعمل بالطاقة النووية و أساليب مبتكرة. لكن الشيء الرئيسي هو أن كاسحة الجليد الجديدة ستكون ذات مسودة مزدوجة (عالمية)، مما سيسمح لها بتنفيذ العمليات بنجاح ليس فقط في البحر، ولكن أيضًا عند مصبات الأنهار. الآن يتعين علينا استخدام كاسحتين للجليد، أحدهما (فئة أركتيكا) يمر عبر المياه العميقة، والثاني (مع مشروع ضحل، على سبيل المثال، فئة تيمير) يمر عبر المنحدرات ويدخل مصبات الأنهار. ويتضمن المشروع الجديد إمكانية تغيير غاطس كاسحة الجليد النووية من 10.5 إلى 8.5 متر عن طريق تصريف/ملء الخزانات المدمجة بمياه البحر، أي أن كاسحة جليد واحدة تعمل بالطاقة النووية يمكن أن تحل محل كاسحتين قديمتين في وقت واحد!

لكن السفن ذات المشروع المزدوج التي تعمل بالطاقة النووية ليست الحد الأقصى لأفكار التصميم. بينما يتم بناء كاسحات الجليد من النوع LK-60Ya، يعمل المهندسون بالفعل على المشروع التالي، والذي سيجلب بناء كاسحة الجليد النووية إلى العالم. جولة جديدةتطوير. إنه على وشكحول السفينة من النوع LK-110Ya (المعروفة أيضًا باسم "Leader") - وهي سفينة كبيرة بقوة مروحية تبلغ 110 ميجاوات. من حيث الأداء، ستكون LK-110Ya متفوقة بشكل كبير على كاسحات الجليد من فئة Arktika: سيتمكن القائد من كسر الجليد بسماكة لا تقل عن 3.7 متر (ارتفاعين بشريين!). وهذا سيجعل من الممكن ضمان الملاحة على مدار العام في جميع أنحاء منطقة البحر الأبيض المتوسط ​​بأكملها (وليس فقط على طول الجزء الغربي منها، كما هو الحال الآن). وفي الوقت نفسه، فإن العرض المتزايد للطائرة LK-110Ya سيسمح بحمل السفن ذات الحمولة الكبيرة. حاليًا، المشروع في مرحلة تطوير وثائق التصميم (تاريخ الانتهاء المتوقع للجزء "الورقي" هو 2016).

هناك اتجاه آخر في الهندسة النووية يجب ذكره. أثبتت محطات توليد الطاقة لكسر الجليد KLT-40 نفسها بشكل جيد لدرجة أنه تقرر إدراجها في المشروع العائم محطة الطاقة النووية(الحزب الوطني التقدمي). لا غنى عنه في المناطق المتخلفة من البلاد، بما في ذلك ساحل القطب الشمالي، لأنه عمليا لا يتطلب إمدادات الوقود. قطع الغابات، وبناء الطرق، وتسليم مواد بناءليست هناك حاجة لذلك: لقد أحضروها ووضعوها على رصيف خاص - ويمكنك استخدامها. نفد المورد - لقد ربطوه بقاطرة وأخذوه للتخلص منه.

ويمكن أيضًا استخدام محطات الطاقة العائمة عند تطوير الحقول على جرف البحار القطبية الشمالية لتوفير الكهرباء لمنصات النفط والغاز.

تم إطلاق أول وحدة طاقة عائمة، أكاديميك لومونوسوف، في 30 يونيو 2010 في حوض بناء السفن البلطيق في سانت بطرسبرغ. على هذه اللحظةتصنيعها بالكامل معدات الطاقةمحطات؛ وقد تم بالفعل تركيب محطات المفاعلات والمولدات التوربينية، ويجري العمل على تجهيزها.

استكمال مراجعة قصيرةويجب أن يقال ما يلي: تطور القطب الشمالي - شرط ضروريإن تطوير روسيا كقوة بحرية وقطبية شمالية عظيمة، والاستخدام الآمن للطاقة النووية يحدد النمو الاقتصادي والتكنولوجي لدولتنا. لذلك هناك ثقة: لأسطول كاسحات الجليد النووية مستقبل باهر وإنجازات جديدة!

اليوم، مدينة مورمانسك الساحلية هي موطن لحوالي 300 ألف نسمة. الرقم ليس مثيرا للإعجاب، لكنها مع ذلك أكبر مدينة في العالم تقع فوق الدائرة القطبية الشمالية.

يقع الميناء على خليج كولا، الذي لا يتجمد أبدًا حتى على الرغم من خطوط العرض القطبية، وبفضله يمكن للسفن والسفن من جميع أنحاء العالم القدوم إلى هنا على مدار السنة. بفضل تيارات المحيط الدافئة، فإن بحر بارنتس ليس مغطى بالكامل بالجليد، والمدينة نفسها ليست باردة جدًا في الشتاء. نشأت في المنطقة البحر الكاريبييندفع تيار الخليج عبر المحيط الأطلسي نحو أوروبا، ويغسل شواطئ بريطانيا العظمى وأيسلندا على طول الطريق. والطاقة الحرارية لهذا التدفق تعادل مليون محطة للطاقة النووية. وهذا يكفي لإبقاء مناخ شمال أوروبا معتدلاً وليظل بحر بارنتس صالحًا للملاحة طوال العام. علاوة على ذلك، حيث لا يوجد تيار دافئ شرق نوفايا زيمليا، فإن السفن الوحيدة التي يمكنها الإبحار بحرية هي تلك كاسحات الجليد. يمر ممر نقل مهم للغاية عبر جليد القطب الشمالي - طريق بحر الشمال عبر موانئ مورمانسك-سالخارد-دودينكا. إنه لا يفتح الوصول إلى أراضي سيبيريا الشرقية فحسب، بل يعد أيضًا طريقًا واعدًا دوليًا النقل البحرى. المسار من بحر الشمالإلى بحر اليابان عبر قناة السويس بعد القراصنة الصومال 23 ألف كيلومتر، وإذا عن طريق كاسحة الجليد عبر المحيط المتجمد الشمالي، فإن 14 ألف فقط.

كانت أول كاسحة جليد تعمل بالطاقة النووية في العالم هي لينين، التي بنيت في عام 1959. بالطبع، كانت هناك كاسحات الجليد التي تعمل بالديزل والبخار قبل ذلك، ولكن كانت تلك النووية هي التي مكنت من إلقاء نظرة جديدة تمامًا على تطوير مساحات القطب الشمالي. مع ظهور السفن التي تعمل بالطاقة النووية، أصبحت الحركة على طول طريق بحر الشمال ممكنة على مدار السنة. الميزة الرئيسية لكاسحة الجليد النووية هي استقلاليتها. لا يحتاج إلى تجديد احتياطيات الفحم و ديزل. وقد سمح ذلك لكاسحة الجليد "لينين" التي تعمل بالطاقة النووية بتغطية 150 ألف كيلومتر في السنوات الست الأولى من التشغيل وحمل أكثر من 400 سفينة على طول طريق بحر الشمال. تم استبداله بالذرية كاسحة الجليد"أركتيكا" التي وضعت الأساس لعائلة كاملة من سفن تكسير الجليد من نفس الفئة. وفي عام 1977، أصبحت "أركتيكا" أول سفينة في العالم تصل إلى القطب الشمالي على السطح. يتيح التصميم الخاص لبدن كاسحة الجليد اختراق الجليد الذي يبلغ ارتفاعه ثلاثة أمتار.

صورة لكاسحة الجليد "يامال".

والفرق الرئيسي بين كاسحة الجليد والسفن الأخرى هو شكل الهيكل. الأنف المائل يشبه شكل الملعقة. لا تحتوي كاسحة الجليد على مانع موجة بارز نموذجي للسفن الأخرى. ويوجد أسفل خط الماء حزام حماية من الجليد مصنوع من صفائح فولاذية سمكها 5 سم ملحومة ببعضها البعض، كما أن للسفينة ساق معززة. يسمح هذا التصميم لكاسحة الجليد بالتحرك على الجليد السميك وتكسيره بوزنها الهائل.

لمنع الجليد من التجمد على السفينة أثناء المراسي، يتم تثبيت أجهزة مكافحة الجليد على طول الجانب بأكمله. يتم توفير الهواء من خلالها تحت الضغط. فقاعات الهواء الخارجة من الفوهات تشكل رغوة، مما يمنع تكوين الجليد على بدن كاسحة الجليد. تم تصنيع دفة كاسحة الجليد بهامش أمان كبير مقارنةً بالسفن التقليدية. هذا إجراء ضروري، لأنه في كثير من الأحيان على وجه الخصوص الجليد القويعليك عبوره في الاتجاه المعاكس، وسحق الجليد بالمراوح.

اليوم لدى روساتومفلوت 6 كاسحات جليد تعمل بالطاقة النووية في خدمتها. يقومون بعملهم الرئيسي من الصيف إلى أواخر الخريف، عندما تكون الظروف الجليدية أخف، وفي الشتاء يتم إجراء الإصلاحات المجدولة على السفن. إحدى كاسحات الجليد العاملة هي يامال.

تنتمي كاسحة الجليد النووية "يامال" إلى فئة "القطب الشمالي". يبلغ طول السفينة 150 مترًا، وإزاحتها 23 ألف طن، وطاقة محطة توليد الكهرباء 70 ألف لتر. س. السرعة القصوى 21 عقدة. شحنة واحدة من الوقود النووي تكفي لمدة خمس سنوات من الخدمة.

وتتحرك السفينة من جسر الملاحة عبر ثلاث ضوابط تستقبل الطاقة من مفاعلين نوويين. كاسحة الجليد هذه عبارة عن سفينة قابلة للمناورة إلى حد ما. يستغرق تغيير الوضع العكسي من "FULL REVERSE" إلى "FULL FORWARD" 11 ثانية فقط. عند القيادة على الجليد الذي يبلغ ارتفاعه ثلاثة أمتار، كاسحة الجليدتمهد طريقها بالضربات، وتتسارع السفينة وتخترق الجليد عدة عشرات من الأمتار، ثم تعود وتستعيد سرعتها مرة أخرى. وينخفض ​​متوسط ​​السرعة في هذه الحالة إلى كيلومترين في الساعة. أحد الأنظمة الرئيسية لسفينة كاسحة الجليد هو نظام خزان الصابورة. تمتلكها جميع السفن، لكن كاسحات الجليد تستخدم خزانات المياه لمنع كاسحة الجليد من التعلق في الجليد. تعتبر خزانات القطع الموجودة في المقدمة والمؤخرة مسؤولة عن الميل على طول المحور الطولي. يمكن ضخ 1000 طن إضافي من الماء في خزان القوس لتسهيل كسر الجليد القوي بالوزن. توجد خزانات الميل على الجانبين، فهي تنحرف السفينة على طول المحور العرضي. يتم عرض جميع معلومات الملاحة في مكان عمل الملاح. من أجل الموثوقية، تحتوي كاسحة الجليد على العديد من الرادارات أنظمة مختلفة. فهي تساعد الربان على تحديد الموقع والانحراف عن السفن الأخرى.

كاسحة الجليد "يامال" مجهزة بمفاعلين نوويين بقدرة إجمالية 55 ميجاوات، وإمدادات وقود تبلغ 200 كجم من اليورانيوم، وهذا يكفي لمدة 5 سنوات من التشغيل المستمر.

بعد جسر الملاحة، ثاني أهم غرفة على متن السفينة هي غرفة التحكم المركزية. أثناء الإغلاق، يتم إيقاف تشغيل المفاعلات النووية، لكن هذا لا يعني إيقاف تشغيلها، بل يتم إبطاء جميع عملياتها، وتنتج المنشآت 1/1000 من الطاقة المقدرة، ومع ذلك، فهي بحاجة إلى المراقبة باستمرار. وهذا بالضبط ما يفعله الميكانيكيون الموجودون تحت المراقبة في محطة التحكم المركزية على مدار الساعة. يقوم أخصائي قياس الجرعات المناوب بمراقبة قراءات مئات أجهزة الاستشعار المثبتة في جميع أنحاء كاسحة الجليد، وإذا تم تجاوز إشعاع الخلفية في مكان ما، فسوف يضيء مؤشر على لوحة خاصة على الفور. بالإضافة إلى القياسات التلقائية، يتم إجراء القياسات بانتظام في حجرة المفاعل. قياسات التحكم. تتمتع المقصورة المركزية بتحكم صارم في الوصول. لا يختلف مفاعل السفينة في مبدأ التشغيل عن المفاعل الموجود في محطة للطاقة النووية، إلا أنه على متن السفينة يكون أصغر حجمًا وأكثر إحكاما.

يدور الماء في القلب، حيث يتم غمر القضبان التي تحتوي على كريات اليورانيوم. عندما يصطدم نيوترون حر بالنواة فإنه يتفكك، ويطلق كمية كبيرة من الطاقة، وينبعث منه نيوترونان جديدان، مما يؤدي إلى انقسام نواة اليورانيوم الجديدة. وهكذا يحدث تفاعل متسلسل يؤدي إلى تسخين الماء إلى 300 درجة. للتحكم في درجة الحرارة، يتم إنزال قضبان الجرافيت في المفاعل لامتصاص النيوترونات الزائدة. كلما زاد موضع القضبان، قل عدد النيوترونات التي تلتقطها، وأصبح التفاعل المتسلسل أكثر نشاطًا. تقوم مضخات التدوير بضخ الماء باستمرار عبر المفاعل، مما يؤدي إلى إزالة الحرارة إلى المبادلات الحرارية. عندما يتم إغلاق المفاعل أثناء الإغلاق، التفاعل النووييكاد يتجمد بالداخل، ولا يوجد أي إشعاع عمليًا. ومع ذلك، فإن كل من يغادر حجرة المفاعل يخضع لمراقبة إشعاعية إلزامية. سوف يستشعر التثبيت الخاص حتى وجود ذرة غبار ملوثة تترسب على البدلة، وإذا عثر عليها، فلن يفتح الباب وسيتعين على الميكانيكي الذهاب لإزالة التلوث.

ووفقا لمبدأ الحركة، تصنف كاسحة الجليد "يامال" على أنها سفينة تعمل بالطاقة النووية والبخارية. أي أنه يتم توليد الكهرباء للمحركات باستخدام البخار المسخن إلى 300 درجة في مفاعل نووي. ضغط البخار 30 كجم مربع. انظر تختلف التوربينات الموجودة على كاسحات الجليد عن تلك المثبتة في محطات الطاقة النووية. في محطات الطاقة النووية في الزيادة توربينات الكفاءةيتكون من ثلاثة أقسام مصممة لضغوط مختلفة. في منشآت السفن، كان لا بد من التضحية بالطاقة من أجل الاكتناز. هناك عمود طويل من التوربين. وتمتلك ثلاثة مولدات تنتج ما مجموعه 27.5 ألف كيلوواط، وتوربينين مع ستة مولدات تنتج 55 ألف كيلوواط. سيكون هذا كافيًا لتشغيل ما يقرب من 50000 غلاية كهربائية منزلية. يتم إنفاق كل هذه الطاقة على تشغيل محركات الدفع الكهربائية. تنتج المولدات الكهربائية تيارًا كهربائيًا متناوبًا بجهد 1000 فولت. تتطلب المحركات تيارًا مباشرًا للعمل. تتعامل حجرة المحولات بأكملها مع هذه المشكلة. ويخرج عمود المروحة من المحرك الكهربائي، وفي نهايته توجد مروحة. عندما يعطي القبطان على الجسر الأمر "LOWEST FORWARD"، يبدأ المحرك بالدوران بسرعة 20 دورة في الدقيقة، وتنتقل كل هذه الثورات إلى المروحة، عندما يعطي القبطان الأمر "FULL FORWARD"، يدور المحرك بسرعة 150 دورة في الدقيقة، وهذا يسرع كاسحة الجليد إلى أقصى حدودها السرعة القصوى 22 عقدة.

يستمر التحول على كاسحة الجليد لمدة 4 أشهر، ولكن يحدث أن يتأخر الناس لمدة عام واحد. لذلك، من المهم جدًا أن يتمكن البحارة من الاسترخاء والشعور وكأنهم في منزلهم في أي وقت. للاسترخاء يوجد حمام سباحة حقيقي على متن الطائرة. هناك شيء واحد في مؤخرة كاسحة الجليد يميزها عن السفن الأخرى. والحقيقة هي أنه في ظروف الملاحة الثقيلة، وعندما يكون الجليد صعبا، يتم سحب السفن على "شعيرات". تقف السفينة مباشرة خلف كاسحة الجليد ويتم سحبها للأعلى بواسطة رافعة قطر بحيث يتناسب مقدمة السفينة مع فترة راحة خاصة. بهذه الطريقة، يتم التخلص من عمليات إغلاق الجليد بين السفينة المسحوبة وكاسحة الجليد، وبالتالي تصبح الأسلاك أسهل بكثير. بالنسبة للحركة في القطب الشمالي، من المهم جدًا أن يكون لديك صورة دقيقة عن حالة الجليد، وبالتالي فإن جميع كاسحات الجليد تمتلكها مهبط طائرات الهليكوبترمع حظيرة طائرات الهليكوبتر. على الجسر الخامس، الواقع فوق غرفة القيادة، توجد مصابيح موجهة بمصابيح بقدرة 50 كيلووات، والتي تلتقط المساحة أمام كاسحة الجليد بحزمة ضوء قوية، تضيء الجليد القطبي.

قبل بضع سنوات فقط نبات البلطيقفي سانت بطرسبرغ، كانت تواجه صعوبات خطيرة وكانت على وشك التوقف، وهذا الصيف بدن أحدث كاسحة الجليد النووية "أركتيكا" - التي تحمل الاسم نفسه للشهير المتقاعد السفينة السوفيتية. هذه هي أحدث سفينة ذات مفاعلين التركيب النوويوهي مصممة كسفينة ذات مشروع مزدوج، أي أنها ستكون قادرة على مرافقة سفن النقل في أقسام المياه العميقة والضحلة من طريق بحر الشمال. ومع ذلك، بالإضافة إلى السفن النووية مثل "أركتيكا" وأخواتها القادمات "سيبير" و"أورال"، فإن السفن ذات الحجم الأقل قوة ليست مطلوبة أيضًا في خطوط العرض العليا لدينا. لدى كاسحات الجليد هذه أيضًا مهامها الخاصة.

كاسحة الجليد ضيقة

عبارة "الحجم المتواضع" هي آخر ما يتبادر إلى الذهن في ورشة عمل حوض بناء السفن فيبورغ، حيث يتم تركيب كتل كاسحة الجليد المستقبلية. هياكل ضخمة ذات ألوان مغرة، يصل ارتفاعها إلى مبنى مكون من ثلاثة إلى أربعة طوابق، حتى سقف غرفة المصنع ذات الإضاءة الخافتة. من وقت لآخر، هنا وهناك، يشتعل لهب اللحام المزرق. منتجات جديدةلا تتناسب VSZ حقًا مع الأبعاد القديمة للمؤسسة. يقول فاليري شورين، الموظف الفخري في الشركة، وهو متخصص كبير في المشاريع التجارية في VSZ: "كان علينا إعادة سلسلة الإنتاج اللوجستية بأكملها". - في السابق، كان يتم تجميع هياكل السفن على ممر، ثم تدخل إلى غرفة الإرساء المملوءة بالماء. وغرقت المياه وتركت السفينة في قناة خاصة يمكن من خلالها فتح الوصول إلى البحر. الآن هذا مستحيل. الغرفة قادرة على استقبال السفن التي لا يزيد عرضها عن 18 مترًا.

يجري حاليًا بناء سفينة دعم متعددة الوظائف لكسر الجليد لمرافقة ناقلات النفط في خليج أوب.

الآن في VSZ، يتم الانتهاء من بناء كاسحة الجليد نوفوروسيسك التي تعمل بالديزل والكهرباء، والتي تنتمي إلى سلسلة 21900 M. وقد تم بالفعل نقل سفينتين شقيقتين - "فلاديفوستوك" و"مورمانسك" إلى العميل، وهو "روسموربورت". هذه، بالطبع، ليست قوى عظمى مثل "القطب الشمالي" (60 ميجاوات)، ولكن قدرة الطاقة لسفن المشروع 21900 م مثيرة للإعجاب أيضًا - 18 ميجاوات. يبلغ طول كاسحة الجليد 119.4 م وعرضها 27.5. كاميرا الإرساء لا تزال في مكانها. جدرانه الخرسانية الرمادية، التي استقرت في طبقاتها نباتات صغيرة، تقبل الآن بشكل مضياف قاطرات المصنع وغيرها من السفن غير الكبيرة جدًا للإصلاحات. لن تكون كاسحة الجليد مناسبة هناك بعد الآن. وبدلاً من بناء غرفة ثانية أوسع، وجد المصنع حلاً مختلفاً. في عشرة أشهر، تم بناء بارجة أتلانت، وهي عبارة عن هيكل مثير للإعجاب يبلغ طوله 135 مترًا وعرضه 35 مترًا، والبارجة عبارة عن منصة عائمة، ترتفع في زواياها أبراج تكنولوجية بيضاء - وعليها علامات. الآن يتم تسليم الكتل النهائية إلى البارجة من الورشة على مقطورات ثقيلة (أكبرها قادر على نقل أجزاء يصل وزنها إلى 300 طن). يتم تجميع هيكل السفينة في أتلانتا، وبمجرد أن تصبح جاهزة للانطلاق، يتم نقل البارجة عن طريق السحب إلى مكان عميق في البحر وتمتلئ غرف الصابورة الخاصة بها بالمياه. الموقع تحت الماء، ويتم مراقبة عمق الغمر بدقة من خلال العلامات الموجودة على الأبراج التكنولوجية. سفينة المستقبل طافية. يتم نقله إلى الرصيف، وبعد ذلك يستمر العمل. تم تحرير البارجة لسفينة جديدة.

كاسحة الجليد نوفوروسيسك، التي تم إطلاقها بالفعل، هي الأخيرة من بين ثلاث كاسحات جليد من المشروع 21900 إم طلبتها شركة روسموربورت.

غارة ضد الجليد

ما الذي يجعل كاسحة الجليد كاسحة الجليد؟ من حيث المبدأ، يمكن لأي سفينة كسر الجليد، حتى قارب التجديف. والسؤال الوحيد هو مدى سمك هذا الجليد. يحتوي السجل البحري على تصنيف للسفن التي لها خصائص خاصة لعبور الجليد. أضعف فئة هي الجليد 1−3 (السفن غير القطبية الشمالية)، تليها القوس 6−9 (السفن القطبية الشمالية). لكن السفن التي تندرج ضمن فئة كاسحات الجليد هي فقط التي يمكن اعتبارها كاسحات جليد. هناك أربع فئات في هذه الفئة. الطبقة العليا - التاسعة - تنتمي إلى كاسحات الجليد النووية القادرة على عبور الميدان بشكل مستمر الجليد السلسسمك يصل إلى 2.5 متر ماذا لو كان الجليد أكثر سمكا؟ وقد يحدث هذا في البحار القطبية الشمالية المتجمدة بشكل دائم، حيث لا يذوب الجليد في الربيع، بل ينمو على مر السنين. الروابي أيضا تعقد المرور. وفي هذه الحالة عليك أن تتخلى عن كسر الجليد بشكل مستمر. إذا لم يكن لدى كاسحة الجليد القوة الكافية للتغلب على الجليد، يتم استخدام تقنية "المداهمة". تتحرك السفينة بعيدًا عن العائق بعدة أجسام للخلف، ثم تندفع مرة أخرى للأمام وتقفز على طوف الجليد مع بداية الجري. هناك أيضًا طريقة لتكسير الجليد من المؤخرة، حيث يتم ضخ مياه الصابورة من أجزاء أخرى من الهيكل لزيادة الكتلة المؤثرة على الجليد. الخيار المعاكس ممكن أيضًا عندما يتم ضخ الماء إلى مقدمة السفينة. أو في خزان على أحد الجانبين. هذا هو عمل أنظمة اللف والقص التي تساعد كاسحة الجليد على كسر الجليد وعدم التعثر في القناة. الطريقة الرابعة متاحة فقط لكاسحة الجليد غير المتكافئة الفريدة والأولى في العالم بالتيكا، والتي، بسبب شكل غير قياسييمكن أن يتحرك الهيكل بشكل جانبي، مما يؤدي إلى كسر الجليد وتشكيل قناة بعرض لا يمكن الوصول إلى كاسحات الجليد الأخرى.

تنتمي كاسحتا الجليد - "موسكو" و"سانت بطرسبرغ"، اللتان تم بناؤهما في حوض بناء السفن البلطيق (سانت بطرسبرغ) في إطار المشروع 21900، إلى فئة كاسحة الجليد 6. كاسحات الجليد الحديثة للمشروع 21900 م، والتي تم إنتاجها تم تقويتها وتعديلها بواسطة VSZ، إلى فئة كاسحة الجليد 7. عند التحرك بشكل مستمر، فهي قادرة على كسر الجليد بسمك 1.5-1.6 متر، وعند استخدام المؤخرة، يمكنها التعامل مع سمك 1.3 متر، وهذا يعني أن نوفوروسيسك، الذي يتم الانتهاء منه حاليًا، سيكون قادرًا على العمل ليس فقط في بحر البلطيق، حيث لا يتجاوز سمك الجليد 90 سم تقريبًا، ولكن أيضًا في البحار القطبية الشمالية - ومع ذلك، بشكل رئيسي في فترة الربيع والصيف.

من هذه الكتل الضخمة يتم تجميع هياكل كاسحات الجليد على بارجة أتلانت في حوض بناء السفن فيبورغ، وهو جزء من الولايات المتحدة شركة بناء السفن. بمجرد أن يصبح الهيكل جاهزًا، يتم إطلاقه في الماء، ويستمر استكمال السفينة.

الرمي على الماء الصافي

على الرغم من حقيقة أن كاسحات الجليد في المشروع 21900 M لا تتمتع بالقدرات التي تتمتع بها السفن من فئة Icebreaker 9، إلا أن هناك الكثير من القواسم المشتركة من الناحية الهيكلية، حيث تم اختراع واختبار التصميم الكلاسيكي لكاسحة الجليد منذ فترة طويلة. "إن هيكل كاسحة الجليد على شكل بيضة. - يقول بوريس كوندراشوف، قبطان القاطرة VSZ، نائب قائد المصنع. - لا توجد أجزاء بارزة تقريبًا في الأسفل. يتيح هذا الشكل إمكانية دفع الجليد المكسور بواسطة الجذع المقوى بشكل فعال وتحريك الجليد الطافي إلى أسفل، تحت الجليد الذي يحيط بالقناة. لكن إحدى ميزات كاسحات الجليد مرتبطة بهذا الشكل: في المياه الصافية، تتعرض السفينة لتدحرج قوي حتى من موجة صغيرة. وفي الوقت نفسه، عند المرور عبر الحقول الجليدية، يحتل هيكل السفينة وضعًا مستقرًا. إن الحقل الجليدي الذي تتحرك عبره كاسحة الجليد لا يقف ساكناً. تحت تأثير التيار أو الرياح، يمكنها التحرك والدفع على جانب كاسحة الجليد. من الصعب للغاية مقاومة ضغط كتلة ضخمة، ومن المستحيل إيقافه. هناك حالات عندما يزحف الجليد حرفيًا على سطح كاسحة الجليد. لكن شكل الهيكل وحزام الجليد المقوى الذي يمتد بالقرب من خط الماء لا يسمحان للجليد بسحق السفينة، على الرغم من وجود خدوش كبيرة يصل عمقها إلى نصف متر على الجانبين.

1. في الوضع العادي، تقوم كاسحة الجليد بتكسير الجليد، وتتحرك بشكل مستمر. يقطع الوعاء الجليد بساق معزز ويدفع الجليد الطافي بعيدًا عن بعضها البعض بقوسه المستدير خصيصًا. 2. إذا واجهت كاسحة الجليد جليدًا لا تملك السفينة القوة الكافية لكسره مع التقدم المستمر، يتم استخدام طريقة الغارة. تتحرك كاسحة الجليد إلى الخلف، ثم تصطدم بالطوف الجليدي وتسحقه بوزنها. 3. هناك خيار آخر للتعامل مع الجليد السميك وهو التحرك للخلف.

التغييرات التي تم إجراؤها على النسخة المعدلة من كاسحة الجليد 21900 أثرت بشكل خاص على حزام الجليد. وهي معززة بطبقة إضافية من الفولاذ المقاوم للصدأ بسمك 5 ملم. كما خضعت المكونات الأخرى لتعديلات. على عكس السفن الكلاسيكية ذات المراوح، تم تجهيز كاسحات الجليد Project 21900 M بمروحتين دفة. هذه ليست ازيبودات جديدة، كل منها يحتوي على محرك كهربائي في الجندول، ولكن التناظرية الوظيفية. يمكن تدوير الأعمدة بمقدار 180 درجة في أي اتجاه، مما يوفر للسفينة أعلى قدرة على المناورة. بالإضافة إلى الأعمدة الموجودة في المؤخرة، يوجد في مقدمة السفينة محرك على شكل مروحة في هدية حلقية. والأمر المثير للاهتمام بشكل خاص هو أن المراوح لا تعمل فقط كقوة دفع، بل تتمتع أيضًا بالقوة الكافية للمشاركة في المعركة ضد الجليد. عند التشغيل من الخلف، تقوم مراوح المروحة بسحق الجليد، كما أن الدافع قادر أيضًا على طحن الجليد. بالمناسبة، لديها أيضًا وظيفة أخرى - ضخ المياه من تحت الجليد الذي تهاجمه السفينة. بعد أن فقد الدعم مؤقتًا على شكل عمود مائي، ينكسر الجليد بسهولة أكبر تحت وطأة الأنف.

منتجات جديدة لخليج أوب

ماذا سيحدث إذا اصطدمت كاسحة جليد من النوع 21900M بجبل جليدي مماثل لتلك التي دمرت سفينة تايتانيك؟ يقول فاليري شورين: "سوف تتضرر السفينة، لكنها ستبقى طافية". "ومع ذلك، في هذه الأيام مثل هذا الوضع غير مرجح. حتى كارثة تايتانيك كانت مظهرا من مظاهر الإهمال - كان وجود الجبال الجليدية في منطقة الكارثة معروفا، لكن القبطان لم يتباطأ. الآن يتم مراقبة سطح المحيط باستمرار من الفضاء، وهذه البيانات متاحة في الوقت الحقيقي. بالإضافة إلى ذلك، يوجد مهبط للطائرات العمودية في مقدمة كاسحات الجليد 21900M. عند الإقلاع منها، يمكن لطائرة هليكوبتر السفينة إجراء استطلاع وتحديد الجليد بانتظام الطريق الأمثلحركة." ولكن ربما حان الوقت لاستبدال طائرات الهليكوبتر الثقيلة والمكلفة بطائرات بدون طيار خفيفة الوزن؟ يوضح فاليري شورين: “لا نستبعد استخدام طائرات بدون طيار على متن كاسحة الجليد في المستقبل، لكننا لا ننوي التخلي عن المروحية بعد. ففي نهاية المطاف، في المواقف الحرجة، يمكن أن يكون بمثابة جهاز لإنقاذ الحياة.

تعدد الوظائف هو شعار عصرنا. كاسحات الجليد المصنعة في VSZ قادرة ليس فقط على مد القنوات في الجليد، مما يسمح لسفن النقل بالمرور، ولكن أيضًا المشاركة في عمليات الإنقاذ وأداء أنواع مختلفة من العمل في الأماكن التعدين البحريالهيدروكربونات، مد الأنابيب، إطفاء الحرائق. أصبح هذا التنوع الآن مطلوبًا بشكل خاص في مناطق التنمية الاقتصادية النشطة في القطب الشمالي. بينما يتم الانتهاء من بناء نوفوروسيسك، آخر كاسحة الجليد من سلسلة 21900 إم، على الرصيف، يتم تجميع هيكل سفينة دعم كاسحة الجليد متعددة الوظائف للعمل في منطقة نوفوبورتوفسكي على بارجة أتلانت حقل النفطفي غرب خليج أوب. سيكون هناك سفينتان من هذا القبيل، وكلاهما يتجاوز قوة المشروع 21900 م (22 ميجاوات مقابل 16) وينتميان إلى فئة Icebreaker 8، أي أنهما سيكونان قادرين على كسر الجليد الذي يصل سمكه إلى 2 متر في حركة مستمرة و ناقلات النفط الرصاص. تم تصميم سفن تكسير الجليد للعمل في درجات حرارة تصل إلى -50 درجة مئوية، مما يعني أنها ستتحمل أقسى ظروف القطب الشمالي. وستكون السفن قادرة على أداء العديد من الوظائف، بما في ذلك وضع مستشفى طبي على متنها.

وهناك، على خليج أوب، يجري تنفيذ مشروع دولي كبير لإنتاج الغاز المسال. غاز طبيعي- يامال للغاز الطبيعي المسال. وستكون الناقلات التي تحمل "الوقود الأزرق" مخصصة في المقام الأول للمستهلكين الأوروبيين. يتم بناء هذه الناقلات الجليدية في أحواض بناء السفن في اليابان وكوريا الجنوبية، ولكن سيتعين على سفن كاسحة الجليد الروسية الصنع أن تبحر عبر الجليد. تم بالفعل توقيع عقد بناء كاسحات الجليد لشركة Yamal-LNG من قبل حوض بناء السفن فيبورغ.

ولإكمال صورة بناء كاسحة الجليد الروسية الحديثة، تجدر الإشارة إلى منتج جديد آخر متوقع قريبًا - أقوى كاسحة جليد غير نووية في العالم. ستتمتع سفينة Viktor Chernomyrdin، التي يتم بناؤها في حوض بناء السفن في بحر البلطيق نيابة عن Rosmorport، بقدرة 25 ميجاوات وستكون قادرة على كسر الجليد الذي يصل سمكه إلى مترين من خلال التحرك المستمر للخلف أو للأمام.