В марте 2022 года эксперт по судостроению АО «ЦИФРА» Алексей Петров принял участие в натурных испытаниях буксировки судна во льдах по Северному морскому пути. Буксировка выполнялась универсальным атомным ледоколом «Сибирь» проекта 22220, введенным в эксплуатацию в декабре 2021 года.

Алексей, в чем заключались испытания, и какова была твоя роль в их проведении?

Сначала стоит немного рассказать о самой буксировке во льдах. Начнем с того, что не все суда могут самостоятельно плавать в ледовых условиях. Эта возможность определяется ледовым классом и многим судам для перехода через покрытые льдом акватории необходима помощь ледокола. В зависимости от тяжести ледовых условий, ледового класса проводимого судна, его мощности и размеров, зачастую ледокол может провести судно только методом буксировки «вплотную» – когда нос судна располагается в специальном вырезе в корме ледокола. Вместе такая сцепка судов называется «тандем». 

Встреча двух ледоколов, осуществляющих буксировку судов «на усах»

Эта операция является очень сложной, и при её выполнении экипажи тандема должны учитывать множество факторов, чтобы избежать возможных повреждений судов и судового оборудования. Одним из возможных инцидентов является повреждение носовой оконечности судна. Чтобы минимизировать риск получения этих повреждений, необходимо заранее оценивать прочность конструкций носовой оконечности буксируемого судна, для чего, в свою очередь, требуется корректно определить нагрузки, возникающие в районе стыковки судна и ледокола. Наиболее опасный момент – когда ледокол начинает замедлять движение из-за увеличения толщины льда, иногда вплоть до полной остановки, а буксируемое судно в этот момент продолжает движение по инерции. Моя задача во время этих испытаний заключалась в замерах фактических ускорений торможения ледокола в подобных случаях (я условно называл их «события»). Испытания судов бывают активные, когда, грубо говоря, судно делает то, что нужно оператору, и пассивные, когда судно работает в штатном режиме, а оператору необходимо «поймать» момент и замерить интересующие его показатели. В моем случае это были испытания второго типа.

Удалось ли тебе сделать необходимые замеры, и как их предполагается использовать в дальнейшем?

Как я сказал, испытания были пассивными, из-за чего мне приходилось часами сидеть на мостике (ред.: мостик – место, откуда производится управление судном), ожидая наступления события. Но я хочу отметить, что моя задача была прямо противоположной задачам судоводителей – их работа как раз избегать тяжелых льдов, для чего в их распоряжении есть ледовые карты, снимки со спутников, информация с других судов и, наконец, богатый опыт. Кроме того, ледокол, на котором я был – самый мощный на сегодняшний день – суммарная мощность его двигателей – 60 Мегаватт – и практически любые льды он проходит без затруднений. Тем не менее, за 5 дней и 35 попыток мне удалось зафиксировать 4 события и сделать замеры параметров торможения тандема, которые будут использоваться в дальнейшем для верификации теоретических зависимостей, позволяющих определять нагрузки на носовую оконечность буксируемого судна. 

Изменение скорости тандема и мощности ледокола при входе в торосистые образования

Дополнительно я зафиксировал изменение натяжения буксирного троса (усилия в буксирной лебедке) при прохождении тандемом крутого поворота (на 96°). Финальным этапом всего исследования может быть численное моделирование движения тандема, оценка напряжений в конструкции носовой оконечности судна, а также анализ демпфирующих свойств кранцевой защиты – специального устройства, защищающего кормовую оконечность ледокола.

Эмоций и впечатлений, наверное, много, можешь ли ты коротко поделиться какими-нибудь из них?

Первое – это, конечно же, восхищение красотой и величием Арктики. Это не передать словами, наверное, потому что трудно с чем-то сравнить, но это что-то совершенно особенное. Второе, как бы это пафосно ни звучало, – гордость за страну, где строят такие ледоколы. Можно много говорить о проблемах российского судостроения, импортозамещения и всего прочего, но увидев этот ледокол не на картинке, и даже не на заводе, а именно в работе, будучи на его борту, понимаешь, что это действительно самый мощный и самый современный ледокол в мире, для которого нет невыполнимых задач в любых льдах. Кстати, внутри он как небольшой городок, где люди живут, работают и отдыхают – там есть просторные каюты, столовая, баня с бассейном, солярий, амбулаторная с операционной, тренажерный и спортивный залы, парикмахерская и еще много всего. Неудивительно – экипаж ледокола работает по 4 месяца без выхода на берег, а иногда и больше. Ну и третье – новый и очень полезный для меня опыт наблюдения за работой экипажа и судна в целом, что называется «вживую, из первоисточника». Для инженера или ученого, на мой взгляд, крайне важно видеть в работе то, что он изучает на бумаге.

Алексей Анатольевич Петров – эксперт по судостроению АО «ЦИФРА», к.т.н., автор более 20 научных трудов. Алексей является сертифицированным Экспертом научно-технической сферы ФГБНУ НИИ РИНКЦЭ Минобрнауки РФ, а также действующим членом секции «Прочность и конструкция корпусов морских судов и плавучих сооружений» научно-технического совета ФАУ «Российский морской регистр судоходства» (РС), членом научно-технического совета АО «ЦНИИМФ» и ученым секретарем секции «Техническая эксплуатация и ремонт флот, охрана труда» научно-технического совета АО «ЦНИИМФ». С 2017 г. по н.в. – заведующий отделом конструктивной надежности и модернизации судов АО «ЦНИИМФ».