В минувшем году исполнилось 45 лет первому высокоширотному транзитному рейсу д/э «Капитан Мышевский» под проводкой а/л «Сибирь»

Россия всегда проявляла заинтересованность в развитии транзитных перевозок грузов по Северному морскому пути из портов Европы в порты стран Азиатско-Тихоокеанского региона и северо-западного побережья США и Канады.

Специально организованный Минморфлотом СССР в мае-июне 1978 г. экспериментальный высокоширотный транзитный коммерческий рейс ледокольно-транспортного судна «Капитан Мышевский» под проводкой атомного ледокола «Сибирь» должен был подтвердить возможность круглогодичного транзита по Северному морскому пути, yчитывая, что ранневесенний период на СМП характеризуется наиболее тяжелыми ледовыми условиями.

Лолий Цой, инженер-кораблестроитель, д.т.н., профессор

История транзита. Первые транзитные коммерческие рейсы были совершены в 1935 г., когда два транспортных судна доставили из Мурманска в Николаевск-на-Амуре пшеницу и еще два судна перевезли экспортные грузы из Владивостока в Лондон. Всего с 1935 по 1945 год по Севморпути в транзитном плавании перевезено 33,3 тыс. тонн различных грузов, в том числе военных.

В 1967 г. Минморфлот инициировал открытие СМП для международного судоходства. Происходило это на фоне арабо-израильской войны и закрытия Суэцкого канала. Однако ни одно иностранное судно не воспользовалось предложенным альтернативным вариантом транзита по СМП. В то же время в 1967 г. пять советских судов выполнили транзитные рейсы с коммерческими грузами иностранных фрахтователей. В последующие годы транзитные перевозки были единичными. Все они осуществлялись в летний период в Арктике. Некоторое возобновление транзита началось с 1985 г. (таблица 1).

Таблица 1. Динамика транзитных перевозок по СМП

В 1991 г. СМП был открыт для международного судоходства. Для его эксплуатации были изданы «Правила плавания по трассам СМП». В том же году транзитом прошло первое иностранное (французское) судно-снабженец «Астролябия». С тех пор до 2009 г. иностранные суда не совершали транзитных проходов по СМП. В 2009 г. состоялось транзитное плавание двух коммерческих судов норвежской компании Beluga Shipping.

Наибольший объем транзитных перевозок был достигнут в 1993 г. (209 тыс. тонн). На всех транзитных рейсах начиная с 1985 г. использовались транспортные суда дедвейтом 15-20 тыс. тонн типов «Дмитрий Донской» и «Норильск» (ледовых классов УЛ и УЛА).

В августе 1995 г. в рамках международной программы INSORP был проведен транзитный научно-коммерческий рейс российского транспортного судна «Кандалакша» (типа «Норильск») по маршруту Иокогама – СМП – Киркенес. Этот рейс, выполненный в летнюю арктическую навигацию, показал высокую эффективность использования Севморпути. Зарубежный грузоотправитель имеет возможность по трассе СМП на 10-15 суток ускорить доставку грузов по сравнению с традиционным южным путем.

Транзит 1978 года: хронология рейса

Решение о проведении высокоширотного ранневесеннего экспериментального рейса было принято коллегией Министерства морского флота СССР 30 августа 1977 г. после успешного похода а/л «Арктика» на Северный полюс. Основной целью было изучение возможности и определение технико-экономических показателей плавания транспортных судов по высокоширотным арктическим трассам под проводкой атомных ледоколов в наиболее тяжелый по ледовым условиям период времени года. Эксперимент должен был показать, действительно ли кратчайший по расстоянию высокоширотный путь может оказаться кратчайшим и по времени его прохождения (на современном уровне развития ледокольной техники), учитывая также более сложные условия в приполюсных районах. Попутно при возвращении ледокола на запад предусматривалось доставить груз для новой дрейфующей полярной станции СП-24 в Восточно-Сибирском море.

В рейсе участвовали: транспортное судно класса УЛА типа «Амгуема» д/э «Капитан Мышевский», капитан судна Т.Ф. Кривохижин и атомный ледокол типа «Арктика» «Сибирь», капитан В.К. Кочетков. Основные характеристики судна и ледокола представлены в таблице 2. На борту д/э «Капитан Мышевский» находилось 56 человек экипажа, 13 сотрудников научной экспедиции, 2 представителя прессы. На а/л «Сибирь» вышли в рейс 178 членов экипажа, 58 человек из научной экспедиции, 19 представителей прессы, кино и телевидения. Научную программу выполняли сотрудники ЦНИИМФ, ААНИИ, ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова, ЦКБ «Айсберг» и др.

Таблица 2. Основные характеристики а/л «Сибирь» и д/э «Капитан Мышевский»

Д/э «Капитан Мышевский» должен был доставить в Магадан 6249 т груза, в том числе 5825 т в трюмах и 424 т на палубе. Груз включал трубы, прокат, огнеупоры, 396 т генгруза, в том числе 100 т в контейнерах. Метацентрическая высота при загрузке составила около 0,6 м. Расчетная осадка носом – 8,0 м, кормой – 8,9 м. С этой посадкой обеспечивается непотопляемость судна при затоплении одного любого отсека.

На борту ледокола «Сибирь» находился груз для дрейфующей полярной станции СП-24 (460 т горючего, лесоматериалов, роторный экскаватор, трактор, а также полный комплект аварийно-спасательного имущества). Весь груз был размещен на свободных участках палуб и частично на вертолетной площадке. Начальная метацентрическая высота ледокола составила около 0,9 м.

Перед участниками рейса были поставлены задачи:

– практически опробовать условия плавания на новой трассе, доставив груз из Мурманска в Магадан;

– определить способность транспортных судов и ледоколов противостоять ледовым нагрузкам при плавании в высоких широтах, получить фактические данные для разработки технико-эксплуатационных требований к перспективным транспортным судам арктического плавания и ледоколам;

– выявить безопасную и наиболее эффективную тактику ледового плавания в высоких широтах;

– определить эффективность гидрографического, навигационного и гидрометеорологического обеспечения плавания в условиях высоких широт;

– уточнить ближайшие практические меры по транспортному освоению высокоширотных трасс.

И вот 18 мая 1978 г. «Капитан Мышевский» встал под погрузку в порту Мурманск, а 26 мая в 7:00 после выполнения девиационных работ вышел из Кольского залива в рейс.

Атомный ледокол «Сибирь» закончил техническую подготовку к рейсу и установку новой навигационной, связной и спутниковой аппаратуры и, приняв на борт груз для дрейфующей полярной станции СП-24, в 10:15 27 мая 1978 г. вышел из Кольского залива.

Встреча ледокола и дизель-электрохода состоялась в 15:00 28.05.1978 на кромке льда у Новой Земли. До встречи автономно каждым судном во льду было пройдено расстояние 55 миль. В точке встречи атомоход занял место во главе каравана.

Намеченный маршрут проводки д/э «Капитан Мышевский» с использованием всех видов обеспечения (прогнозы, самолетная визуальная и инструментальная разведка, спутниковые данные) проходил от Мурманска вокруг м. Желания (Новая Земля) – севернее м. Арктический (арх. Северная Земля) – севернее островов Анжу (арх. Новосибирские острова) – через пролив Лонга – в район Берингова пролива. При этом предполагалось в максимальной мере использовать заприпайные полыньи (рис. 1).

Рис. 1. Схема развития заприпайных полыней и их повторяемость на участках трассы СМП (данные ААНИИ)

Меридиан м. Желания, соответствующий переходу из Баренцева моря в Карское, караван прошел 29.05.78 в 15:00. На пройденном участке наблюдался битый тонкий лед, а также небольшие разводья, чередующиеся с зонами сплоченного льда. Отдельные редкие околки судна ледоколом имели место на небольшом участке с грядами торосов протяженностью 34 мили.

После прохождения мыса Желания, учитывая благоприятную ледовую обстановку по данным авиаразведки, было принято решение отступить от намеченного следования заприпайной трассой на юго-восток, спрямив путь на мыс Арктический, меридиан которого, соответствующий переходу из Карского в море Лаптевых, караван прошел в 1:00 01.06.1978, достигнув самой северной точки своего плавания (φ=81°19', λ=95°43,6').

В Карском море из-за усложнений ледовых условий (имели место околки и буксировка транспортного судна на буксире вплотную) скорость продвижения первоначально снизилась. Возросла толщина льда (до 150-200 см) и торосистость (до 3-4 баллов). Но затем караван вошел в заприпайную полынью, по которой и прошли м. Арктический (рис. 2). В районе о. Шмидта снижение скорости хода было вызвано резким уменьшением глубин. Далее караван следовал заприпайной полыньей на юго-восток. В середине дня 03.06.1978 перешли от юго-восточного направления движения к восточному на Новосибирские острова. В 21:00 03.06.1978 на широте 75°13' пересекли 125-й меридиан, перейдя из западного района Арктики в восточный. В это же время изменили курс на северо-восток.

Рис. 2. У мыса Арктический караван вошел в заприпайную Северо­земельскую полынью. Справа столообразный айсберг (фото Л.Г. Цоя)

Меридиан м. Анисий (λ=139°E), соответствующий переходу из моря Лаптевых в Восточно-Сибирское море, караван прошел в 17:00 04.06.1978 на широте 76°34'N. Пройденный участок совпадал с предусмотренной программой рейса заприпайной трассой и характеризовался чередованием полыней и перемычек льда небольшой и значительной протяженности.

В целом в море Лаптевых ледовая обстановка была благоприятной. Использовавшаяся для плавания Восточная Североземельская полынья проходила между многолетним припаем и дрейфующим льдом (однолетним, двухлетним и многолетним). Наиболее сложный участок протяженностью около 80 миль встретился до долготы 117°E. Здесь в однолетнем льду толщиной 130-150 см наблюдались сжатия.

Следующей контрольной точкой на пути каравана был мыс Шелагский. Условия плавания на пути к нему оказались наиболее сложными. После огибания Новосибирских островов участки чистой воды чаще перекрывались ледовыми перемычками. Из-за неизученности глубин нередко приходилось снижать скорость на чистой воде. В 18:00 05.06.1978 караван подошел к точке, где полынья, идущая вдоль припая, оказалась перекрытой прижатым к припаю мощным полем пакового дрейфующего льда толщиной 3-4 м. В результате сжатия образовались поля, покрытые торосами, высота которых доходила до 6,0 м. Пытаясь работать набегами, ледоколу не удалось преодолеть эту преграду. Караван остановился в ожидании улучшения ледовой обстановки (рис. 3).

Рис. 3. Заприпайную полынью перекрыло всторошенное поле пакового льда (фото Л.Г. Цоя)

На следующий день, 06.06.1978, на смену сжатию пришло разрежение, и караван возобновил движение по зонам разводий, чередующихся с ледовыми перемычками. Мыс Шелагский был пройден в 6:30 09.06.1978 на широте 70°14'N.

Из двух возможных вариантов дальнейшего движения (проливом Лонга или севернее о. Врангеля) был выбран путь через пролив Лонга, который был пройден в 12:00 10.06.1978, и караван перешел в Чукотское море. 180-й меридиан караван прошел в 17:26 10.06.1978. На участке пути до этой точки ледовые условия были довольно сложные. Лед сплоченностью 9-10 баллов имел толщину 140-200 см и отличался меньшей хрупкостью. Существенно усложнили проводку сжатия (рис. 4). Дизель-электроход терял ход, поэтому большую часть пути шел на буксире у ледокола. Имели место неоднократные обрывы буксирного троса («усов»). Продвижению мешал сильный туман. Движение в таких условиях продолжалось до 12.06.1978, после чего караван вышел на заприпайную прогалину, по которой следовал до окончания проводки.

Рис. 4. Следование каравана в проливе Лонга (фото Л.Г. Цоя)

В 12:00 12.06.1978 караван остановился в припае у о-ва Колючин для проведения профилактических работ, пересадки части испытательной партии и церемонии прощания (рис. 5). В 5:00 13.06.1978 возобновил движение и в 13:30 вышел на кромку льда у мыса Сердце-Камень –место окончания проводки. Отсюда «Капитан Мышевский» последовал самостоятельно в Магадан, а «Сибирь» развернулась на запад.

Рис. 5. Проводка закончена, прощальный митинг на вертолетной площадке а/л «Сибирь». В первом ряду (слева направо): главный инженер Гидрографического предприятия В.И. Пересыпкин, руководитель экспериментального рейса, зам. начальника АСМП Б.С. Майнагашев, замруководителя рейса по научной работе, директор ЦНИИМФа Ю.И. Панин, капитан а/л «Сибирь» В.К. Кочетков, капитан д/э «Капитан Мышевский» Т.Ф. Кривохижин (фото Л.Г. Цоя)

В 20:30 13.06.1978 д/э «Капитан Мышевский» прошел мыс Дежнева (Берингов пролив) и в 10:00 14.06.1978 прибыл в порт Провидения. После приема 300 тонн воды и заварки трещины на скуле левого борта в районе 4-го балластного отсека двойного дна продолжил плавание и в 2:00 22.06.1978 прибыл в Магадан. В 24:00 23.06.1978 после разгрузки и зачистки трюмов д/э был готов к выполнению дальнейшей работы.

Трасса возвращения а/л «Сибирь» с востока на запад заметно отличалась от предполагаемой. В связи с необходимостью высадки части экспедиции у мыса Шмидта ледокол вместо следования на северо-запад в обход острова Врангеля с севера направился вдоль побережья. Путь до м. Шмидта начиная с 20:00 13.06.1978 до 7:00 15.06.1978 проходил в тумане в торосистых льдах. После высадки вертолетом части экспедиции в аэропорт м. Шмидта в 13:10 15.06.1978 ледокол продолжил движение в направлении мыса Шелагский, к которому подошли 16.06.1978. В 20:25 встали в припае для производства водолазного осмотра винторулевой группы. На следующий день в 5:30 ледокол направился на север почти в меридиональном направлении к дрейфующей полярной станции СП-24, организованной на большом ледяном острове материкового происхождения толщиной около 20 м. Весь путь к полярной станции проходил в однородных сплоченных льдах Айонского массива толщиной 200-300 см, торосистостью около 1 балла. Движение ледокола в этих условиях, хотя и с малой скоростью, было довольно уверенное (рис. 6).

Рис. 6. Плавание в Айонском ледяном массиве (фото Л.Г. Цоя)

К ледяному острову подошли в 13:30 20.06.1978. На поиск места для разгрузки было затрачено почти 10 часов. После разгрузки и митинга по случаю официального открытия станции с поднятием на естественном ледяном холме красного флага в 16:35 23.06.1978 ледокол возобновил движение на запад (рис. 7 и 8).

Рис. 7. В аврале по разгрузке снабжения для СП-24 приняла участие научная группа

Рис. 8. А/л «Сибирь» покидает СП-24 (фото Л.Г. Цоя)

Дальнейший маршрут выбирался из двух вариантов: следования по кратчайшей трассе на мыс Арктический с использованием трещин и каналов или по уже апробированным заприпайным полыньям. Был выбран первый вариант как имеющий наибольшую научную значимость и предусматривающий впервые в практике мореплавания пересечение тяжелых льдов северной части Таймырского массива.

Итак, 26.06.1978 в 20:00 перешли из Восточно-Сибирского моря в море Лаптевых. Дальнейший путь также характеризовался стабильностью условий: ледовые поля толщиной около 200 см (с включением торосистых участков), в которых встречались трещины и каналы, ориентированные в основном в меридиональном направлении, в то время как движение ледокола было близко к широтному. Окончание автономного перехода а/л «Сибирь» зафиксировано 01.07.1978, после его выхода в 10:30 на Карско-Североземельскую полынью в районе острова Шмидта. После этого атомный ледокол «Сибирь» поступил в распоряжение Штаба морских операций для проводки караванов судов начавшейся летней арктической навигации 1978 г.

Бюджет времени рейса

С момента начала рейса и до встречи у кромки льда а/л «Сибирь» и д/э «Капитан Мышевский» прошли каждый по 550 миль. Протяженность пути, пройденного дизель-электроходом под проводкой, составила 2890 миль. После окончания проводки «Капитан Мышевский» прошел по чистой воде до мыса Дежнева 86 миль. Протяженность всей трассы от Мурманска до Берингова пролива составила 3526 миль. А/л «Сибирь» в автономном плавании с востока на запад прошел 1813 миль (рис. 9).

Рис. 9. Маршрут высокоширотной проводки на восток (красная линия) д/э «Капитан Мышевский» и возвращения на запад а/л «Сибирь»

На переход транспортного судна «Капитан Мышевский» от порта Мурманск до мыса Дежнева потребовалось 445,5 часа, или 18,5 суток. Автономный переход судна к западной кромке льда до встречи с ледоколом занял 56 часов (2,3 сут.).

На ледокольную проводку «Капитана Мышевского» до восточной кромки льда было затрачено 382,5 часа (15,9 сут.). Из них: за ледоколом во льдах – 118,1 ч; за ледоколом по разводьям –112,6 ч; на буксире –73,6 ч; затрачено на околки судна (27 случаев) – 12 ч; заводка и отдача буксира (16 случаев) – 5,7 ч; ожидание прокладки канала (9 случаев) – 8,8 ч; ожидание улучшения ледовой обстановки (6 случаев) – 24,9 ч; задержки в пути, связанные с профилактическими и ремонтными работами, – ,8 ч.

Время проводки судна без учета задержек в пути составило 355,7 часа.

Из пройденных судном под проводкой ледокола 2890 миль 45% пути (1305 миль) караван следовал по заприпайным полыньям, трещинам и разводьям. 19% ледовой трассы (540 миль) судно прошло в сплоченных льдах на буксире ледокола и 36% (1045 миль) – в канале за ледоколом. На диаграмме рис. 10 показаны повахтенно пройденные караваном участки пути во льдах и по чистой воде на всем протяжении высокоширотной трассы.

Рис. 10. Пройденный путь от п. Мурманск до м. Сердце-Камень

Значения средних скоростей проводки д/э «Капитан Мышевский» ледоколом «Сибирь» в различных условиях плавания приведены в таблице 3. Чистая средняя скорость проводки судна по высокоширотной заприпайной трассе составила 8,2 узла. Весь путь от Мурманска до мыса Дежнева д/э «Капитан Мышевский» преодолел со средней валовой скоростью 7,3 узла. Очищенная от потерь, вызванных задержками в пути, скорость перехода судна от Мурманска до Берингова пролива составила 8,4 узла.

Таблица 3. Протяженность и скорости проводки дизель-электрохода «Капитан Мышевский» атомным ледоколом «Сибирь»

Во время перехода по высокоширотной заприпайной трассе д/э «Капитан Мышевский» повреждений винта и руля не имел. 7 июня в корпусе появилась незначительная трещина, но поступающая вода (25-30 т/ч) легко откачивалась. Поэтому, чтобы не терять время, не останавливались. В результате длительной буксировки вплотную в кормовом вырезе ледокола (в общей сложности около 3 суток) в обносе форштевня д/э «Капитан Мышевский» 10 июня образовались две вмятины с трещинами, на которые при выходе на чистую воду у о. Колючин был приварен дублирующий лист (рис. 11).

Рис. 11. Заделка пробоины в носу д/э «Капитан Мышевский» (фото Л.Г. Цоя): слева – пробоина в носу д/э «Капитан Мышевский» – результат неисправности буксирного устройства ледокола; справа – приварка дублирующего листа в месте повреждения носовой оконечности д/э «Капитан Мышевский»

Наиболее сложными участками в плавании были:

– район от о. Шмидта до о. Малый Таймыр (восточнее арх. Северная Земля) из-за отсутствия систематического промера глубин и наличия айсбергов в перемычках толстого годовалого льда, прижатого к припаю, средняя скорость –8,6 узла;

– район восточнее Новосибирских островов, от о. Вилькицкого до меридиана 160° в.д. из-за тяжелых многолетних льдов, средняя скорость – 3,3 узла;

– в проливе Лонга из-за 10-балльных однолетних льдов и тумана, средняя скорость – 4,0 узла. Сплоченный однолетний толстый лед в виде больших полей вплотную примыкал к припаю. На стыках полей наблюдались сжатия. Проводка судна в основном осуществлялась на буксире. Плавание усложняла плохая видимость. Особенно скорость проводки упала (до 2-3 узлов) на конечном отрезке этого участка трассы, когда после повреждения носовой оконечности судна буксировка его была исключена.

В автономном плавании при возвращении с востока на запад от м. Сердце-Камень до м. Арктический а/л «Сибирь» прошел 1813 миль. Всего на переход было затрачено 429 часов (17,9 сут.). Из них задержки в пути составили 81,2 часа (3,4 сут.), включая: водолазный осмотр – 9,1 ч; высадку части членов экспедиции на м. Шмидта – 6,1 ч; выгрузку на СП-24 – 66,0 ч.

Чистое ходовое время составило 347,8 часа (14,5 сут.). Средняя валовая скорость на всем пути автономного перехода ледокола равнялась 4,2 уз. Чистая скорость с исключением задержек – 5,2 уз.

Относительно низкие скорости объясняются более сложными ледовыми условиями, характерными для высоких широт, а также отсутствием на обратном пути ледовой информации, которую ледокол ранее получал с помощью аппаратуры «Нить».

На рис. 12 показано повахтенное изменение скорости движения а/л «Сибирь» с востока на запад.

Рис. 12. Скорости автономного продвижения а/л «Сибирь» на запад

Минимальные скорости ледокол развивал при пересечении Айонского и Таймырского массивов с двухлетними и многолетними льдами. Сведения, полученные при автономном переходе ледокола «Сибирь», дают представление об условиях плавания по высокоширотной кратчайшей трассе.

В таблице 4 приведены данные по всем этапам высокоширотного экспериментального рейса.

Таблица 4. Сводные данные по высокоширотному экспериментальному рейсу д/э «Капитан Мышевский» и а/л «Сибирь»

Эксплуатационная оценка

Экспериментальный рейс д/э «Капитан Мышевский» под проводкой атомного ледокола «Сибирь» позволил оценить технические возможности транспортного судна и ледокола применительно к условиям эксплуатации в заприпайных высокоширотных трассах Арктического бассейна.

Интенсивность работы ледокола и судна наглядно характеризуется использованием мощности их энергетических установок. Анализ данных показывает, что средние затраты мощности а/л «Сибирь» в процессе проводки «Капитана Мышевского» по заприпайной трассе не превысили 53% от максимальной мощности, развиваемой главной энергетической установкой (ГЭУ) ледокола. В то же время средние затраты мощности д/э составили 77%, то есть близки к максимальной мощности, которую он мог развить. Учитывая, что около трети пути, пройденного в сплоченных льдах, судно находилось на буксире у ледокола, можно сделать вывод о несоответствии ледокольно-транспортных судов типа «Амгуема» возможностям ледоколов типа «Арктика». Для обеспечения эффективного использования ледоколов этого типа на заприпайных трассах транспортные суда ледового плавания должны быть более мощными.

При автономном переходе с востока на запад по спрямленному кратчайшему варианту трассы, пролегающей через массивы сплоченных однолетних толстых и многолетних льдов, а/л «Сибирь» развивал мощность, практически равную максимальной (рис. 13).

Рис. 13. Затраты мощности а/л «Сибирь» в автономном плавании на запад

Однако, несмотря на уверенное продвижение ледокола, доказавшее возможность неограниченного плавания ледоколов этого типа в любом районе Арктики в летний период в автономном плавании, средняя скорость перехода составила не многим более пяти узлов. А наблюдения за работой ледокола и состоянием канала в этих условиях, набитого толстым льдом, поставили под сомнение успешность проводок существующих транспортных судов по высокоширотным кратчайшим трассам.

Данный опыт спрямления пути показал, что для обеспечения транзитного плавания судов через Арктический бассейн высокими широтами необходимо создание не только более мощных транспортных судов ледового плавания, но и значительно более мощных, чем «Арктика», атомных ледоколов с ледопроходимостью не менее 3,5 м.

Помимо повышенной мощности ледоколов, предназначенных для эксплуатации в высокоширотных районах, для которых характерно преобладание паковых льдов, необходимо обосновать рациональную энерговооруженность и запас остойчивости для более эффективного использования мощности ледокола при работе набегами в тяжелых льдах.

Имевший место в экспериментальном рейсе крен до 20° а/л «Сибирь» (в 18:30 05.06.1978) при форсировании с удара паковой перемычки показал, что для работы в таких льдах большое значение имеет масса ледокола. Будучи не в состоянии продавить толстый лед, ледокол, вползая на него, теряет остойчивость. Кренящий момент, создаваемый упором винтов и несимметричным давлением торошенного льда на корпус (в одну из скул), приводит к значительным накренениям ледокола. Судоводители вынуждены уменьшать мощность и, соответственно, скорость набега при работе ударами. Это значительно снижает эффективность работы ледокола в тяжелых льдах, что указывает на важность правильного выбора соотношения между мощностью и водоизмещением ледокола.

После получения критического накренения мощность ледокола была снижена с 90 до 55%, разбег при ударах сокращен до 0,5-1,0 корпуса.

На рис. 14 показана диаграмма статической остойчивости ледокола для фактически имевшего место случая нагрузки в предположении получения ледоколом при вползании на лед дифферента около 3-4 м, что уменьшает начальную метацентрическую высоту с 0,9 до 0,2 м. Видно, что при таком дифференте ледокол имеет незначительный запас остойчивости.

Рис. 14. Изменение диаграммы статической остойчивости а/л «Сибирь» при вползании на лед

Учитывая целесообразность применения в тяжелых ледовых условиях буксировки судна ледоколом на буксире вплотную, необходимо обратить внимание на недостатки этого способа, связанные с отсутствием надежного буксирного устройства и с плохим конструктивным оформлением стыковочного узла.

Из-за этих недостатков была повреждена носовая оконечность д/э «Капитан Мышевский». 10 июня при буксировке в тяжелых льдах толщиной 170 см, торосистостью 2-3 балла и сжатии 2 балла оборвался буксирный трос ледокола. Снова взять судно на буксир было невозможно. На уровнях кранцев ледокола образовалось две вмятины 500x500 мм со стрелкой прогиба до 150 мм, горизонтальный разрыв составил около 500 мм. Для обеспечения безопасности плавания в открытом море потребовалась заделка пробоины (рис. 11).

Конструкция кормового выреза и кранцев ледокола, а также набор и обшивка носовой оконечности судна типа «Амгуема» не обладали достаточной прочностью и надежностью для длительной буксировки в сложных условиях плавания.

К недостаткам существующего буксирного устройства следует также отнести значительные затраты времени на заводку буксирного конца (30 мин), его отдачу (20 мин) и замену, а также частые обрывы буксира. Сохранению буксира при возникновении опасных нагрузок способствовало бы наличие в рулевой рубке постоянной информации об усилиях в буксирной лебедке.

Особого внимания заслуживают вопросы борьбы с ледовой вибрацией ледокола и защиты гребных винтов от взаимодействия со льдом. Помимо отрицательного влияния на обитаемость, ледовая вибрация вызывает разрушение отдельных узлов силовой установки, корпуса, оборудования и устройств (рис. 15).

Рис. 15. Разрушенная в результате ледовой вибрации стеньга на фок-мачте а/л «Сибирь» (фото Л.Г. Цоя)

В результате водолазного осмотра винторулевого комплекса а/л «Сибирь» после завершения высокоширотного рейса было установлено, что: утеряно 23 стопорных планки крепежных гаек лопастей; на лопасти среднего винта обнаружено две трещины длиной по 350 мм каждая; на лопасти правого винта круговая трещина общей длиной 570 мм; на лопасти левого винта трещина длиной 100 мм; все лопасти бортовых винтов сдвинуты по вращению на передний ход на 4-5 мм; на фланце руля вертикальная трещина на всю толщину фланца.

Выводы по результатам рейса

На основании выполненного в ранние сроки арктической навигации транзитного высокоширотного экспериментального рейса были сделаны следующие основные выводы:

1. Плавание транспортных судов класса УЛА под проводкой мощных атомных ледоколов по высокоширотным заприпайным трассам в ранневесенний период осуществимо. Для проверки возможности круглогодичного плавания в Арктике на этих трассах необходимо дальнейшее проведение экспериментальных рейсов в осенний и зимний периоды года в условиях полярной ночи.

2. Наиболее благоприятные условия для плавания в высоких широтах складываются на трассе вдоль заприпайных разрежений. Несмотря на боУльшую протяженность этого варианта трассы, условия проводки в этом случае значительно легче. В зависимости от конкретной ледовой обстановки на отдельных участках эта трасса может спрямляться. Средняя валовая скорость проводки д/э «Капитан Мышевский» по высокоширотной заприпайной трассе, равная 7,5 уз, при исключении неблагоприятных факторов (недостаточное использование мощности дизель-электрохода, простои вследствие неполадок, неизученность глубин в ряде районов, невозможность работы вертолета в тумане и т.п.) может быть повышена до 9,0 уз.

3. Подтверждена возможность автономного плавания по высокоширотной кратчайшей трассе атомных ледоколов типа «Арктика». Средняя скорость автономного перехода а/л «Сибирь» по такой трассе составила 5,0 уз. С учетом успешного похода а/л «Арктика» в августе 1977 г. на Северный полюс можно констатировать, что эти ледоколы в состоянии в течение весенне-летнего периода совершать автономные переходы практически в любом районе Арктического бассейна.

Реализация идеи проводки транспортных судов по высокоширотной трассе стала возможной благодаря вводу в строй мощных атомных ледоколов типа «Арктика». Однако ледопроходимость этих ледоколов недостаточна для осуществления эффективной и безопасной проводки судов по кратчайшим вариантам высокоширотной трассы, в частности на участке маршрута м. Арктический – Берингов пролив.

Для более эффективного использования вновь осваиваемых трасс необходимо создание нового мощного атомного ледокола-лидера, способного продвигаться непрерывным ходом в сплоченных многолетних льдах толщиной 3-4 м, а также создание более крупных и мощных транспортных судов ледового плавания.

4. По высокоширотной заприпайной трассе возможна проводка больших транспортных судов, а также одновременная проводка двух судов. Возможно также уменьшение объема ледокольных проводок при оптимальной расстановке ледоколов на трассе.

Повышению эффективности и надежности ледокольных проводок судов на высокоширотных трассах будет способствовать рациональный выбор их основных характеристик, применение более совершенного оборудования и устройств.

Для ледового плавания в высоких широтах требуется также внедрение новых технических средств и систем: спутниковой аппаратуры для навигации и радиосвязи, специализированных комплексов для получения ледовой информации и т.п.

Результаты научных исследований, выполненных в экспериментальном рейсе, позволили заключить:

– Наличие на заприпайной высокоширотной трассе больших участков чистой воды носит довольно стационарный характер.

– Для обеспечения эффективного плавания необходимо повысить надежность ледовой информации.

– Использование рекомендаций вертолетной разведки позволило увеличить скорость движения каравана в 1,8 раза.

– Проводка д/э «Капитан Мышевский» осуществлялась двумя основными способами: лидированием и буксировкой. Способом лидирования во льдах пройдено 1045 миль со средней скоростью 7,6 уз. На буксире ледокола транспортное судно прошло 540 миль со средней скоростью 6,8 уз. Проводка лидированием возможна в относительно легких ледовых условиях. Ухудшение ледовых условий вызывало необходимость использования буксировки. По сравнению с проводкой лидированием буксировка позволила повысить скорость движения каравана в среднем в два раза (в аналогичных ледовых условиях).

– Атомоход «Сибирь», используя полную мощность энергетической установки, может преодолевать непрерывным ходом со скоростью 1-2 узла ровный сплошной лед толщиной 2,3-2,4 м, разрушенностью 0-1 балла, с высотой снежного покрова до 10 см, торосистостью 0-1 балла. При сжатии до 1 балла предельная ледопроходимость ледокола снижается на 10%. Увеличение торосистости ледяного покрова до 1-2 и 2-3 баллов приводит к снижению ледопроходимости ледокола на 4-5% и 18-20% соответственно.

– Дизель-электроход «Капитан Мышевский», развивая мощность энергетической установки 5000-5500 л.с., способен двигаться в канале, проложенном мощным ледоколом в сплошных льдах толщиной 150-170 см со снежным покровом 10 см, со скоростью 2-3 узла, а в канале, проложенном в крупнобитом льду той же толщины, сплоченностью 9-10 баллов, – со скоростью около 5 узлов.

– Наибольшие напряжения, зарегистрированные в элементах набора корпуса судов, позволяют заключить, что атомные ледоколы типа «Арктика» и дизель-электроходы типа «Амгуема» имеют достаточную ледовую прочность корпуса, позволяющую активно работать в ледовых условиях, встречающихся в высоких широтах Арктики в расширенные сроки навигации.

– Оценка усталостной прочности промежуточных и гребных валов а/л «Сибирь» показала, что, несмотря на высокий уровень ледовых нагрузок, запасы прочности достаточны для обеспечения их надежной работы при непрерывной эксплуатации на трансарктических высокоширотных трассах в течение 20 лет. На д/э «Капитан Мышевский» и однотипных судах категории УЛА продолжительность активной эксплуатации в тяжелых арктических льдах не должна превышать 15-30% от календарного срока службы.

– Изучение взаимодействия гребных винтов ледокола со льдом показало, что бортовые винты подвергаются в два раза большему воздействию льда, чем средний винт, а винт транспортного судна, следующего в канале за ледоколом, взаимодействует с битым льдом в 10 раз реже по сравнению со средним винтом ледокола. Это необходимо учитывать при разработке требований к движительным комплексам судов ледового плавания.

Выполненный рейс подтвердил возможность использования высокоширотных заприпайных разрежений (полыней) в арктических морях, образующихся в январе-феврале и сохраняющихся до июля (взлома припая), для транзитного плавания транспортных судов под проводкой атомных ледоколов.

Переход а/л «Сибирь» через Айонский ледовый массив в 10-балльных льдах толщиной более 2 метров показал высокую надежность атомной энергетической установки, способность атомоходов в летние месяцы достичь в автономном плавании любой точки Северного Ледовитого океана.

Для круглогодичного плавания кратчайшими высокоширотными трассами нужны более мощные атомные ледоколы-лидеры ледопроходимостью не менее 3,5 м и соответствующие им более крупные и более мощные транспортные суда.

Себестоимость перевозки грузов в трансарктическом рейсе 1978 г. оказалась выше по сравнению с транзитом по железной дороге. Для того чтобы круглогодичные перевозки по СМП стали эффективными, необходимо повышение провозной способности за счет технического совершенства и увеличения грузоподъемности транспортных судов, а также рост объемов транзитных перевозок.

Согласно современной концепции развития атомного ледокольного флота с учетом ожидаемого уже в ближайшей перспективе значительного роста объемов перевозок по Северному морскому пути, а также планового списания находящихся в эксплуатации стареющих ледоколов, существует потребность в создании новых атомных ледоколов двух типоразмеров. Это в первую очередь двухосадочные ледоколы мощностью на валах 60 МВт (ЛК-60Я), которые благодаря возможности изменения за счет жидкого балласта своей осадки смогут одновременно заменить мелкосидящие ледоколы типа «Таймыр» и трассовые ледоколы типа «Арктика». Новые ледоколы типа ЛК-60Я, имея ледопроходимость 2,8 м, обеспечат надежную и эффективную круглогодичную навигацию в западном районе Арктики. Для обеспечения сквозных транзитных перевозок по СМП в любых условиях по сезону и району в Арктике потребуется строительство сверхмощных атомных ледоколов-лидеров типа ЛК-110Я мощностью на валах 110 МВт.

Помимо повышения надежности и безопасности эксплуатации транспортных судов в Арктике, новые мощные ледоколы обеспечат значительное повышение скоростей проводок судов по трассам СМП и, соответственно, эффективность транзитных перевозок. Одновременно, как это можно видеть из графика на рис. 16, на расчетном примере транзитных контейнерных перевозок Северным морским путем, с помощью ледокола-лидера типа ЛК-110Я будет обеспечено за счет повышения зимних скоростей проводок судов практически выравнивание сроков доставки грузов независимо от времени года, что особенно важно при контейнерных перевозках, осуществляемых по графику.

Рис. 16. Скорости транзитной проводки контейнеровоза вместимостью 1500 TEU по СМП существующим ледоколом типа «Арктика» (1) и перспективными ледоколами мощностью 60 МВт (2) и 110 МВт (3)

Участники экспериментального рейса 1978 г., успешно преодолев все трудности высокоширотного плавания и выполнив большой объем исследований, внесли весомый вклад в дело освоения и совершенствования транзитного плавания и продления навигации в Арктике. Полученный уникальный опыт, не потерявший своей актуальности сегодня, несомненно, будет полезен для нового поколения судостроителей и востребован будущими моряками-полярниками.

Это интересно!

P.S. 1. Не прошло и года после высокоширотного рейса «Сибири» с «Капитаном Мышевским», как звонит мне из Москвы начальник Администрации Северного морского пути Кирилл Николаевич Чубаков и спрашивает: «Это ты хулиганил во время рейса: бросал бутылки за борт?»

Оказывается, ему в Администрацию Канадская береговая охрана прислала посылку с бутылкой, которую они выловили в районе Гренландии. Это бутылка из-под коньяка была распита членами экспедиции 1 июня 1978 года по случаю прохождения караваном самой северной точки архипелага Северная Земля мыса Арктический. Был 1 час ночи, но уже полярный день. На мысе в бинокль можно было рассмотреть фюзеляж с хвостовым оперением (останки) неизвестного самолета.

Рис. 17

Таким образом, наша бутылка повторила исторический дрейф знаменитого норвежца Фритьофа Нансена на «Фраме». Получено еще одно экспериментальное подтверждение существования в Ледовитом океане циркуляции ледяного покрова с востока на запад.

После торжественного распития бутылки с нее была отклеена этикетка, и мы, члены научной группы (Д.Д. Максутов, В.А. Старшинов, Ю.А. Симонов, А.П. Калинин, А.В. Иерусалимский и я), по завершении экспедиции на ней расписались и поставили штемпели, оставив на память.

Рис. 18. В улетевшей за борт бутылке была записка с координатами (φ= 81019'N , λ= 95043,6'E) и датой (01.06.1978).

P.S. 2. На всех атомных ледоколах имеется свой именной почтовый штемпель гашения. По случаю впервые выполнявшейся ранневесенней высокоширотной транзитной проводки вдоль СМП транспортного судна атомоходом Мурманским морским пароходством был изготовлен еще и свой сопроводительный штемпель. Кроме того, в преддверии экспериментального рейса Министерство связи СССР выпустило специальный конверт с изображением атомного ледокола «Сибирь». Очевидно, для филателистов почтовые отправления с «Сибири» в период выполнения уникального рейса с датами его проведения представляли определенную ценность. К тому же на дрейфующей полярной станции СП-24, на которую «Сибирью» было доставлено оборудование и топливо на обратном пути после проводки д/э «Капитан Мышевский», также имелся свой почтовый штемпель, что удваивало возможность отличиться любителям филателии.

В качестве иллюстрации сказанного ниже приводится почтовый конверт с а/л «Сибирь», украшенный упомянутыми штемпелями гашения.

Рис. 19. На конверте расписался главный инженер-механик а/л «Сибирь» Герой Социалистического Труда, к.т.н. Александр Калинович Следзюк.

P.S. 3. Еще о попутных мероприятиях, имевших место во время экспериментального рейса. Профсоюзная и комсомольская организации ледокола с одобрения партийной затеяли проведение в свободное от вахт время спортивной олимпиады – соревнований экипажа с «научниками». Разыгрывалось первенство по волейболу, баскетболу, поднятию тяжестей, настольному теннису и прыжкам на скакалке. Атомоход оборудован соответствующими спортивным и тренажерным залами. Имея второй спортивный разряд по пинг-понгу и будучи мастером спорта СССР по фигурному катанию на водных лыжах, я принял участие в двух последних видах состязаний. К сожалению, по настольному теннису из-за большого количества участников игры затянулись и не были завершены к концу рейса. А скакалку я выиграл, установив рекорд в 1500 непрерывных оборотов.

P.S. 4. Транзитный рейс дизель-электрохода «Капитан Мышевский» под проводкой атомохода «Сибирь» мощностью 75 000 л.с. состоялся 100 лет спустя после первого в мире сквозного прохода по Северному морскому пути парового судна «Вега» мощностью 60 и.л.с. с экспедицией шведского исследователя Арктики А.Э. Норденшельда. Правда, только плавание от Атлантического к Тихому океану продолжалось две летние навигации (1878-1879 гг.) с зимовкой у Колючинской губы, всего лишь в 120 милях от Берингова пролива, примерно в том же месте, где практически закончилась ледовая проводка д/э «Капитан Мышевский» и состоялся по этому поводу митинг с церемонией прощания. «Вега» в 1878 г. достигла этой точки 29 сентября с началом льдообразования и была заблокирована смерзшимся дрейфующим льдом.

P.S. 5. За успешное выполнение программы научных исследований в процессе проведения экспериментального высокоширотного рейса д/э «Капитан Мышевский» под проводкой атомохода «Сибирь» автор был награжден ведомственным значком «Почетному полярнику» и от ЦК профсоюза знаком «Победитель социалистического соревнования 1978 года».

Рис. 20.

Морские вести России №2, 3, 4 (2024)