Текст книги "От «Добрыни Никитича» до «Отто Шмидта» Ледоколы проекта 97 и их модификации"

Автор книги: Никита Кузнецов

сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 5 страниц) [доступный отрывок для чтения: 2 страниц]

Работой ЦКБ-15 в период строительства серии руководили В.И. Неганов, А.В. Перевозчиков, В.Я. Демьянченко.

Военную приёмку заказов осуществляли капитан 3 ранга А.Е. Яковлев (ледоколы проекта 97) и майор В Н. Нестеров (ледоколы проектов 97А и 97Б).

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЕКТА

Представители данного типа проектировались как ледоколы-буксиры, предназначенные для проводки судов в ледовых условиях портов и припортовых вод, их околки, буксировки, кантовки и швартовки.

Назначение ледокола предопределило высокие требования к его манёвренным качествам и необходимость ограничения осадки, что сказалось на главных размерениях судна, конструкции его движительного комплекса, весовых показателях и т. д.

Ледокол проекта 97 – судно с двумя непрерывными палубами, удлинённым и возвышенным баком, смещённой в нос рубкой и расположенным в средней части машинным отделением.

Конструкция корпуса

Корпус целиком сварной. Все его связи спроектированы с учётом требований Правил Регистра СССР, предъявляемых к судам I категории на класс УЛР 4 /1 С (ледокол). Корпус имеет поперечную систему набора; по всей длине установлены промежуточные шпангоуты того же профиля, что и основные.

Шпация между 13-м и 87-м шпангоутом принята 600 мм, в нос от 13-го шпангоута и в корму от 87-го – 680 мм. В оконечностях судна основные и промежуточные шпангоуты поставлены нормально к борту.

Ледовый пояс имеет толщину 16 мм в средней части и кормовой оконечности и 18 мм в носовой части. Материал – легированная сталь. Из неё же выполнен и бортовой набор. Ледовые нагрузки, выдерживаемые бортом, характеризуются величинами, приведёнными в таблице.

Связи корпуса, не подверженные ледовым нагрузкам, спроектированы согласно требованиям Регистра и выполнены из стали марки 09Г2 или Ст.4с. Форштевень и ахтерштевень – лито-сварной конструкции.

За основу теоретического чертежа был принят корпус трофейного немецкого ледокола «Илья Муромец» (построенного по заказу Германии в Швеции в 1942 г. и первоначально называвшегося «Eisbar»). Для уменьшения ледового сопротивления обводы судна выполнены без плоских участков.

Ледокол имеет три стальных гребных винта со съёмными лопастями: один носовой и два кормовых. Диаметр носового винта – 2,7 м; кормовых – 3,5 м; шаговое отношение соответственно равно 0,65 и 0,70.

Ледовые нагрузки, выдерживаемые бортом

Судно разделено на восемь главных водонепроницаемых отсеков. Кроме того, в машинных отделениях установлены продольные водонепроницаемые переборки, создающие «второй борт». Ледокол оборудован креновыми и диф– ферентными цистернами.

Для уменьшения шумности в жилых и служебных помещениях все главные дизель-генераторы расположены в отдельном отсеке, а обслуживающие их вспомогательные механизмы вынесены в основном в отделение вспомогательных дизель– генераторов. Изменение числа оборотов главных дизелей осуществляется из центрального поста управления, что позволило разместить вахту в относительно «тихом» отсеке вспомогательных дизель– генераторов и сократить команду на шесть человек, так как постоянной вахты в отделении главных дизель-генераторов не требуется. На нижней палубе между отсеками дизель-генераторов расположен центральный пост управления, где установлены главный распределительный щит, щит и пульт электродвижения.

Команда размещается в двухместных каютах на верхней палубе, комсоставу (13 человек) отведены одноместные каюты на полубаке и первом мостике. Каюты капитана и старшего помощника состоят из кабинета, спальни и санузла.

Кают-компания и помещения старшего комсостава отделаны фанерой твёрдых пород дерева (бук, дуб), а помещения остального комсостава – декоративной фанерой ДОФ или слоистым пластиком.

Для теплоизоляции помещений ледокола вместо ранее применявшегося экспанзита (пробковой прокладки) широко использован штапельный стекловойлок (стекловата).

Любопытный факт: мебель проектировщики выбрали из образцов, разработанных для атомного ледокола «Ленин».

В жилых помещениях предусмотрены искусственная вдувная вентиляция и зимнее кондиционирование, обеспечивающее заданные параметры воздуха при температуре наружного воздуха до -35° С.

На втором мостике размещены радио-, ходовая и штурманская рубки. Ходовая рубка простирается от борта до борта.

Скорость хода на чистой воде – 13,5 – 14 уз. Запас топлива обеспечивает 17-суточную работу главных и вспомогательных дизель-генераторов на полную мощность. Дальность плавания судна при скорости 13,5 уз. достигает 5600 миль. При работе двух дизель-генераторов на два кормовых винта скорость хода составляет около 13 уз., а дальность плавания увеличивается до 7800 миль.

Непотопляемость обеспечена при затоплении одного любого отсека. Ледокол остаётся на плаву, имея положительные надводный борт и аварийную остойчивость при затоплении двух крайних носовых или кормовых отсеков.

Мидель-шпаноут ледокола «Василий Прончищев»

Энергетическая установка

Главная ЭУ – трёхвальная дизель– электрическая на постоянном токе. Гребные электродвигатели получают энергию от трёх главных дизель-генераторов.

Главные дизель-генераторы 13Д100 состоят из дизелей типа Д100, изготовленных на Харьковском паровозостроительном заводе имени В.А. Малышева, и двух двухъякорных генераторов ПН-145 мощностью по 625 кВт при напряжении 400 В.

Схема электроснабжения позволяет обеспечить следующие режимы:

– работу одного из двух дизель-гене– раторов на носовой гребной электродвигатель;

– работу двух любых дизель-генера– торов на два кормовых гребных электродвигателя;

– работу трёх дизель-генераторов на два кормовых гребных электродвигателя;

– работу любого дизель-генератора на два кормовых гребных электродвигателя.

На ледоколах проекта 97 впервые в отечественном судостроении была создана автоматизированная система электродвижения на постоянном токе с новыми принципами регулирования работы гребных электродвигателей.

Форштевень ледокола «Василий Прончищев»

Кормовая оконечность корабля проекта 97П «Руслан»

Особенность принятой системы движения заключалась в том, что уровень возможного использования мощности главных дизель-генераторов постоянного тока устанавливался заранее принятой ступенью в 610, 710 или 810 об/мин. Дальнейшее регулирование скорости и заданной частоты вращения гребных электродвигателей осуществлялось или из двух постов управления, размещаемых в ходовой рубке, или из центрального поста энергетической установки. В любых случаях частота вращения главных дизель-генераторов оставалась неизменной, что при изменении мощности установки не приводило к смене частоты вращения первичных двигателей и благоприятно сказывалось на сохранении их моторесурса, особенно при частых реверсах во время маневрирования во льдах. Система оказалась весьма эффективной, поэтому впоследствии многие её принципы успешно применялись на дизель-электрических судах типа «Амгуэма» и атомных ледоколах второго поколения.

На судне также установлены три вспомогательных дизель-генератора переменного тока ДГТ 200/1 общей мощностью 600 кВт с двигателями 6ч 25/34. На стоянке подача электроэнергии обеспечивается стояночным дизель-генератором мощностью 100 кВт.

Для уменьшения шумности при работе главных дизель-генераторов забор воздуха осуществляется не из помещения, а снаружи, кроме того, по подволоку отделения прокладывается шумо– поглощающая изоляция из капронового волокна.

Судовые системы, устройства и оборудование

Креновая система обеспечивает автоматическую перекачку балласта с борта на борт примерно за 2 минуты, при этом угол крена составляет не менее 5°.

Дифферентная система даёт возможность изменить осадку носом или кормой не менее чем на 1 м за 12 минут. Управление обеими системами – централизовано.

Для оказания противопожарной помощи другим судам или береговым объектам предусмотрены три лафетных ствола, установленных на ходовом мостике.

Остальные системы выполнены в соответствии с Правилами Регистра.

Ледокол снабжён обтекаемым рулём, который представляет собой лито-свар– ную прочную раму, обшитую листовой сталью. Рулевая машина электрогидравлическая РЭГЗ-6 с ручным приводом. В корме имеется буксирный вырез, оборудованный привальными брусьями и кранцами.

Для буксировки судов предусмотрена двухбарабанная автоматическая электролебёдка с тяговым усилием 25 т на главном и 10 т на вспомогательном барабанах.

Схема расположения энергетической установки ледокола типа «Василий Прончищев» (а – отделение носового гребного электродвигателя; б – отделение вспомогательных механизмов; в – отделение главных дизель-генераторов; г – отделение кормовых гребных электродвигателей):

1 – ручной маслоперекачивающий насос; 2 – гребные электродвигатели; 3 – валоповоротные устройства; 4 – упорные подшипники; 5 – электронасос холодильной установки; 6 – сточная масляная цистерна; 7 – охладитель конденсата; 8 – сборная цистерна для конденсата; 9 – электронасос забортной воды; 10 – электронасос для перекачки конденсата; 11 – электронасос для лафетных стволов; 12 – конторка подвесная; 13 – бачок для замера расхода топлива; 14 – баллоны пускового воздуха; 15 – насосы забортной воды; 16 – топливоперекачивающий насос; 17 – подогреватель масла; 18 – подогреватель топлива; 19 – сепаратор топлива; 20 – воздухонагреватель; 21 – вспомогательные дизель-генераторы; 22 – перекачивающий электронасос; 23 – дежурный насос котельного топлива; 24 – ручной топливный насос; 25 – осушительный насос; 26 – сепаратор трюмных вод; 27-ручная цистерна дизельного масла; 28 – воздухонагреватель; 29 – ручной маслоперекачивающий насос; 30 – маслоперекачивающий электронасос; 31 – станция управления насосом; 32 – дифферентный насос; 33,34 – электрические распределительные щиты; 35 – воздухоохладители генераторов; 36 – креновый насос; 37 – ящики сопротивлений; 38 – электронасосы воздухоохладителей генераторов; 39 – главные дизель-генераторы; 40 – электронасос для заполнения расходных топливных цистерн; 41 – фильтры грубой очистки масла; 42 – охладители пресной воды главных двигателей; 43 – фильтры тонкой очистки масла; 44 – воздухонагреватель; 45 – маслоохладители; 46 – антишумовая кабина; 47 – насос фильтра топливной очистки; 48 – баллоны пускового воздуха; 49 – осушительный электронасос; 50 – дифферентный насос; 51 – электронасос пресной воды; 52 – электронасосы забортной воды

Основные технические характеристики ледокола проекта 97

Длина наибольшая, м 67,7

Длина между перпендикулярами,

Ширина наибольшая/по KBJI, м 18,06/17,5

Высота борта до главной палубы,

Водоизмещение порожнего, т 2055

Водоизмещение с полными запасами по летнюю грузовую марку в 2935

морской воде, т

Валовая регистровая вместимость, рег.т 2305

Осадка порожнего носом/кормой/средняя, 4,75/4,41/4,58

Осадка в полном грузу по летнюю грузовую марку в морской воде 61/5 35

носом/кормой/средняя, м '

Мощность энергетической установки, л.с. 5400

Скорость свободного хода, уз . 15

Район плавания неограниченный

Дальность плавания при скорости 13 уз., миль 5700

Полный запас дизельного топлива, 512,5

Суточный расход топлива на стоянке/на ходу, т 4/25

Автономность плавания, суток 17

Экипаж, чел. 42

Основные данные артиллерийского вооружения

Размещение буксирного и швартовного устройств на ледоколе яВасилий Прон– чищев» (а – палуба бака; б – кормовая часть верхней палубы):

1 – киповые планки; 2 – кнехты прямые врезные; 3 – клюзы бортовые; 4 – битенги прямые; 5 – стопоры для переноса швартовых тросов; 6 – шпили; 7 – вьюшки; 8 – роульс горизонтальный; 9 – кранцы буксирные; 10 – роульсы отводящие: 11 – помещение буксирной лебедки; 12 – буксирная лебедка; 13 – турачка буксирной лебедки; 14 – серьги; 16 – стопор для переноса буксирного троса; 16 – стопор буксирного троса; 17 – клюз буксирный

Швартовные операции осуществляются в корме с помощью турачек (боковых барабанов) буксирной лебёдки, в носовой оконечности – якорно-швартовными шпилями. Для погрузки провизии на палубу судна, а также грузов массой до 3 т в грузовое помещение (два трюма вместимостью 251 м 3с люками размерами 1,8x2,5 м) имеются две электрические лебедки и две грузовые стрелы. Грузовыми средствами служат стрелы грузоподъёмностью 1,5 т, установленные на лобовой переборке надстройки.

Ледокол оснащён двумя моторными спасательными 28-местными шлюпками из лёгких сплавов. Для рабочих операций предусмотрено два четырёхвёсельных яла. При спуске и подъёме плавсредств используются шлюпбалки – скатывающиеся ШБС-3 (два комплекта). Кроме шлюпок, на судне имеются два спасательных плота СПС-12 на 12 человек каждый.

Ледоколы комплектуются двумя становыми якорями Холла массой 2240 и 2250 кг, одним 600-кг стоп-анкером, верпом (300 кг) и двумя ледовыми якорями массой 150 и 100 кг.

Связь обеспечивается следующим оборудованием:

– главная радиостанция – передатчик «Блесна СВ»; приёмник «Волна К»;

– эксплуатационная радиостанция – передатчик «Блесна КВМ»; приёмник «Волна К»;

– аварийная радиостанция – передатчик «АСП-3-0,06»; приёмник «ПАС-3»;

– диспетчерский передатчик: «Акация» Р-609м;

– шлюпочный передатчик «Шлюп» (две штуки);

– автоаларм (устройство для подачи аварийных сигналов) АПМ-54п;

– автодатчик сигналов АПСТБ-1;

– радиотрансляция «Берёзка».

На ледоколах имелось достаточно совершенное на время проектирования навигационное оборудование:

– главный компас УКП-М1, путевой – КМ-МЗ;

– гирокомпас «Курс-4»;

– радиопеленгатор СРП-5;

– радиолокатор «Дон»;

– эхолот НЭЛ-5;

– лаг МГЛ-25 (пять штук).

На первых трёх ледоколах проекта 97, строившихся по заказу ВМФ, устанавливалось артиллерийское вооружение – одна 57-мм двухорудийная артиллерийская установка ЗИФ-31-Б и одна 25-мм двухорудийная установка 2М-ЗМ. Впоследствии данное вооружение было демонтировано.

ПЕРВЫЙ ОПЫТ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Первый опыт эксплуатации ледоколов проекта 97 показал, что они не только оправдывают своё назначение, но и выходят за «портовые» рамки. Ледокол «Добрыня Никитич» успешно работал на Белом море как в зимний сезон, так и в период вскрытия Северной Двины, когда принимались всевозможные меры по борьбе с ледяными заторами и предотвращению наводнения в районе Архангельска. Судно участвовало в проводке судов из Северной Двины до кромки льда, которая временами проходила в северной части Белого моря между мысами Городецкий и Терско– Орловский. Средняя протяжённость пути составляла 200 миль.

«Добрыня Никитич» с установленным вооружением Внизу: Головной ледокол проекта 97 «Добрыня Никитич»

В ходе проводки неоднократно приходилось прибегать к околке судов. Зачастую проводка осуществлялась по узкому каналу шириной 80 – 100 м в условиях подвижки льда, когда особенно важно безостановочное движение вперёд.

При работе на безопасных глубинах задержка движения ледокола не влекла за собой опасных последствий. Удавалось, используя носовой винт, кре– новую систему и периодические набеги, преодолевать льды, по своим характеристикам значительно превосходящие те, что указаны в формуляре ледокола. Работа носового винта оказывала положительное влияние на скорость непрерывного движения ледокола во льдах. Например, в опреснённом сплошном льду Балтийского моря толщиной 55 см со снеговым покровом около 20 см ледокол, работая силовой установкой на три винта при полной мощности, продвигался со скоростью около 1 уз., в то же время при передаче всей мощности только на два кормовые винта он оказался не способен двигаться непрерывным ходом.

Впрочем, выяснилось, что при работе ледокола набегами в тяжёлых сплошных и битых льдах наличие носового винта нежелательно из-за большой вероятности его повреждения. Это обуславливало необходимость при действиях во льдах толщиной свыше 1 м снятия носового винта и работы ледокола только двумя кормовыми винтами.

Однажды крупный транспорт при подходе к Двинскому заливу со стороны моря застрял во льду и его стало выжимать на берег. По сигналу бедствия ледокол вышел для оказания помощи. Это случилось в последних числах декабря, лёд был сравнительно молодым, но продолжительный штормовой ветер создал его большое нагромождение. В районе местонахождения транспорта образовалось напластование свыше 3 м. Особенно труднопроходимой оказалась перемычка протяжённостью около 20 кбт. Несмотря на такую тяжёлую обстановку, транспорт удалось благополучно вывести на чистую воду.

Случалось, что в феврале во льдах Белого моря, используя полную мощность на три гребных винта и креновую систему, ледокол очень медленно, но без остановок продвигался во льду толщиной 70 – 75 см со слоем снега 25 см и торосами до 1 м.

В условиях Белого моря – в отличие от арктических морей – подтвердились достоинства ледокола с носовым винтом. Например, «Добрыне Никитичу» приходилось даже неоднократно окалывать гораздо более мощный ледокол «Ермак».

Поздней осенью, в октябре, «Добрыня Никитич» действовал в арктических льдах у 80-й параллели, когда дрейфующий крупнобитый лёд над водой превышал толщину 50 см, а его общая толщина достигала 3 м. Рулевое устройство в тяжёлом льду показало себя вполне надёжным. Правда, при даче полной мощности на задний ход имелись случаи, когда перо руля от упора в лёд перекладывалось, но ограничители выдерживали кратковременные нагрузки.

Эпизодов основательного заклинивания ледокола даже в очень тяжёлых льдах не отмечалось. Креновая система в трудной обстановке сравнительно часто использовалась для улучшения лёдопроходимости. Однако ощущалась потеря управляемости при буксировке вплотную. Временами приходилось давать короткую длину буксира и вновь подтягивать транспорт вплотную.

С незначительным дифферентом на нос ледокол легче преодолевал льды, но создание дифферента было связано с большими трудностями – перекачкой топлива, что требует значительного времени.

Прочность корпуса ледоколов проекта 97 в целом признавалась достаточной и соответствующей установленной мощности, однако их эксплуатацию во льдах толщиной свыше 0,8 – 1 м, а при работе набегами и непрерывным ходом в соответствующих битых льдах со скоростью свыше 8 уз. сочли недопустимой. Это могло привести к остаточным деформациям и повреждениям корпусных конструкций.

Как показали натурные испытания, ледокол обладал удовлетворительными маневренными качествами при работе во льдах и на свободной воде. Диаметр циркуляции на свободной воде составлял 300 м. Маневренность же во льдах зависела от распределения мощности между гребными винтами. Так, при полной мощности диаметр циркуляции в сплошных льдах с работающим носовым винтом во льду толщиной 55 см – 300 м; во льду толщиной 15 см – 200 м. При задействовании только кормовых винтов во льду толщиной 25 – 30 см диаметр циркуляции равнялся 400 м.

Выбег судна в сплошном льду толщиной 25 – 30 см при остановке главных двигателей с «полного вперед» составлял 160 м, а на чистой воде – 1000 м. При реверсе (с «полного вперед» на «полный назад») выбег во льду толщиной 25 – 30 см равен 55 м, а на чистой воде – 110 м. Время реверса с «полного вперед» на «полный назад» не превышает 8 с.

Такие показатели, как устойчивость на курсе, управляемость и закалываемость ледокола в кромку канала, могли оцениваться как хорошие. Во время буксировки крупнотоннажных судов вплотную, когда трос пропущен через кормовой клюз, ледокол плохо удерживался на курсе. При буксировке судов вплотную, когда трос проложен с барабана лебедки непосредственно к носу буксируемого судна, минуя клюз, управляемость ледокола удовлетворительна. Такой способ буксировки позволяет успешно осуществлять проводку транспортных судов во льдах. Тяговые характеристики ледокола оказывают наиболее существенное влияние на его ледовые качества, и поэтому они могут служить показателем эффективности использования установленной мощности. Для определения тяговых и пропульсивных характеристик гребных винтов был проведён ряд специальных натурных испытаний ледокола (швартовные, динамометрические и ходовые), а также самоходные и буксировочные испытания моделей.

Их результаты показали, что тяга, развиваемая гребными винтами, соответствует расчётной и при полной мощности составляет около 50 т на переднем ходу и около 40 т на заднем при работе двумя кормовыми или всеми тремя винтами.

Наблюдениями за работой гребных винтов ледокола во льдах установлено, что случаи полного заклинивания (остановки) гребных винтов отмечаются крайне редко. Частичные клинения (торможения) винтов неоднократно отмечались при работе ледокола набегами в тяжёлых льдах, а особенно при плавании в канале, заполненном тяжёлым битым льдом. Как правило, это не приводит к нежелательным в эксплуатации последствиям (деформациям и поломкам лопастей, срабатыванию защиты и т. п.). Имевшие место на ледоколах данного типа поломки лопастей гребных винтов в основном следует отнести к эксплуатации в крайне тяжёлых ледовых условиях, недопустимых для судов данного класса (сплочённые дрейфующие льды, превышающие толщину 1,2 м с наличием остаточного льда, ледовые сжатия силой свыше 2 баллов и т. п.). В целом же было сделано заключение, что движительный комплекс ледокола отвечает назначению и классу судна.

Опыт эксплуатации «Добрыни Никитича» в основном свидетельствовал о его положительных качествах. Маневренность в различных ледовых условиях на переднем и заднем ходу была достаточно высока. Ледокол мог совершать различные виды околки судов, застрявших в канале или стоящих у причала, а также осуществлять самостоятельно караванную проводку судов. Ледоколу в открытом море приходилось выдерживать штормы в 10 – 11 баллов.

Как мы уже писали, большой проблемой оставалась сильная подверженность качке. Вот как описывал жизнь на борту корреспондент журнала «Морской флот» в середине 1970-х гг.: «Расчётная метацентрическая высота … на ледоколах такова, что здесь впору тренировать на выносливость космонавтов. Перегрузки на качке высокие. Кренометры с разбивкой на 55° зашкаливает постоянно. И сердце «зашкаливает» тоже. Толком не поесть – горячего сутками не приготовить. Отдыха в койке, которая норовит вышвырнуть тебя вон, тоже не получается… В морях и океанах в любое время не миновать качки. На сверхустойчивом, как Ванька-Встанька, ледоколе она превращается в ад».