Сибирские ученые предложили два способа пробить путь во льдах

14.06.2016



На круглом столе «Технологическое обеспечение комплексного развития Северного морского пути», который прошел в рамках форума «Технопром—2016», заведующий отделом конструкторского обеспечения научной работы Института гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН Петр Яковлевич Фадеев предложил новые методы, касающиеся проводки судов по ледяному полю.

«На сегодняшний день это делают ледоколы большой мощности, оснащенные разрушающими лед устройствами, но последние не обладают достаточной производительностью, ограничивая скорость продвижения судна,— прокомментировал ученый. — Правильно было бы до того, как корабль будет двигаться по ледовому полю, создать перед ним проходной коридор». Для этого нужны соответствующие средства, причем они могут быть как наплавные, так и другой конструкции. Первые, по словам Петра Фадеева, тоже малопроизводительны и требуют времени.

«Мы предлагаем базы, которые не двигаются по воде, а парят над разрушаемым льдом, — заявил специалист. — Например, это могут быть судна на воздушной подушке. Они уже используются, но не способны пробить большую толщу, их потолок — 700 миллиметров. Наше решение — установить на таком корабле гидроимпульсный аппарат большой мощности. Это оборудование, так называемые гидроимпульсные пушки, уже разработано в нашем институте. Испытания показали, что производительность их оказалась высокой: за час можно разбивать до 6000 кубометров льда».

Действие пушек основано на следующем: за счет мощного динамического удара они создают трещины, возникает волна деформации, которая создает трещины и рвет лед по определенным направлениям — полностью разбивать его необязательно. «Этого, в принципе, достаточно, чтобы обеспечить последующее продвижение ледокола по коридору», — сказал Петр Фадеев. Он также отметил: «Нами совместно с другими научными институтами и коллегами из Томского государственного университета разработан целый ряд динамических ударных устройств с большой энергией от 300 до 500 килоджоулей. Причем в контакт со льдом входить не надо — пушка может работать на расстояниях до 5 метров, и ее эффективность остается достаточно высокой».

Петр Фадеев предложил и еще один способ. Считается, что можно разрушать лед, кидая на него с высоты большие грузы. «Обычно их сбрасывают с вертолетов, но возникает проблема: тяжелый объект не привязан к воздушному судну, так что используется однократно, — говорит главный конструктор Института гидродинамики. — Мы предлагаем соединить оба элемента гибким тросом и оснастить вертолет лебедкой особой конструкции, которая позволяет разгонять груз до скорости 30 метров в секунду, не испытывая при этом никаких инерционных нагрузок. Тупой предмет диаметром 700 миллиметров и массой в одну тонну скидывается с Ми-8 с высоты 50 метров — таким образом мы получаем энергию в 500 килоджоулей. Лед не будет пробиваться насквозь, но процедура, опять же, приведет к возникновению деформационной волны и последующему разрушению толщи. Такое устройство мы можем и разработать, и продемонстрировать в действии».

В числе преимуществ обоих устройств Петр Фадеев назвал время. Если где-то в ледовом поле далеко от базы произошла аварийная ситуация, то ледокол не прибудет к месту происшествия быстро. Мобильные же средства — судно на воздушной подушке или вертолет — могут быть доставлены в очень короткий срок, что дает преимущество при ликвидации чрезвычайных ситуаций.

«Изготовить эти устройства мы можем на базе новосибирских предприятий в достаточно короткое время», — подчеркнул Петр Фадеев.

Наука в Сибири

©РАН 2020