|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
HISTORIA TECHNOLOGII, TECHNOLOGII, OBIEKTÓW WOKÓŁ NAS
Lodołamacz. Historia wynalazku i produkcji
Katalog / Historia technologii, technologii, przedmiotów wokół nas Lodołamacz to specjalistyczny statek z własnym napędem, przeznaczony do różnego rodzaju operacji lodołamania w celu utrzymania żeglugi w basenach zamarzania. Operacje lodołamania obejmują: pilotowanie statków w lodzie, pokonywanie mostów lodowych, układanie kanału, holowanie, łamanie i przeprowadzanie akcji ratowniczych.
Jak tylko nie próbowali walczyć z lodem! Był staranowany, zaorany, piłowany, topiony, a nawet zatruwany chemikaliami. W czasach Piotra Wielkiego, aby prowadzić statki przez pola lodowe, w tych ostatnich przecinano wąskie kanały kilofami i siekierami. W tym samym czasie wynaleziono promy lodołamaczy – także drewniane, bez własnego napędu, o długości 8,5 metra, szerokości 2,5 metra z podniesionym dziobem i rufą wypełnioną po brzegi żeliwnymi wlewkami. Konie ciągnęły taki prom po pokrywie lodowej, przepychając się w nim przez kanał żeglugowy, który następnie został oczyszczony z gruzu. Na początku XIX wieku w Rosji na niektórych statkach handlowych do dziobu przymocowano drewniany lub metalowy baran lub do dziobu przymocowano spiczaste metalowe buty. Amerykanie próbowali wykorzystać w tym samym celu koło zamontowane na dziobie statku i wyposażone w metalowe noże, zęby i igły. Przetestowano również bardziej złożone systemy inżynieryjne. Były to w szczególności „pocisk lodołamacza”, który był pomysłowym mechanizmem umieszczonym przed statkiem. Składał się z poziomych płoz, które podczas ruchu przenosiły ciężar kadłuba na lód. W tym samym czasie potężne piły tarczowe wgryzały się w lodową pokrywę, a ciężkie obciążniki zawieszone na łańcuchach wciąż spadały z góry. Według autorów tego projektu lód o dowolnej grubości nie mógł wytrzymać tak połączonego uderzenia. Nie mniej ciekawy był projekt lodołamacza do podnoszenia ciężarów opon, opracowany w połowie lat 1860. XIX wieku za sugestią inżyniera z Kronsztadu N. Eulera. Taki statek miał być wyposażony w obok niego masywny stalowy taran, ale na górnym pokładzie zainstalować dziesięć dźwigów i przy ich pomocy jednocześnie lub naprzemiennie łamać lód z żeliwnymi ciężarami o wadze 640 kilogramów, zrzucanymi na łańcuchy z wysokość 2 metry. Testowane przez stoczniowców, żeglarzy i wynalazców urządzenia stworzone metodą prób i błędów doprowadziły w końcu do pomysłu, że optymalne rozwiązanie tak złożonego problemu inżynierskiego nie polega na komplikowaniu konstrukcji lodołamacza. Wręcz przeciwnie, powinien być stosunkowo prosty i łączyć najskuteczniejsze doświadczenie w walce z lodem, sprawdzone przez wieki praktyki, ze znacznym stosunkiem mocy do masy. 12 marca 1897 r. starszy okręt flagowy 1. Dywizji Morskiej, wiceadmirał S.O., przemawiał na posiedzeniu Akademii Nauk. Makarowa. „Powiedział, że Rosja, ze swoją fasadą, stoi w obliczu Oceanu Arktycznego i dlatego żaden naród nie jest bardziej zainteresowany lodołamaczami niż my” – opowiadał w swoim raporcie reporter gazety Kronsztad Kotlin. „Natura skuła nas lodem, a im szybciej zrzucimy te kajdany, tym szybciej damy możliwość rozwinięcia rosyjskiej potęgi. Rzeczywiście, warto sięgnąć do historii, aby upewnić się, że najważniejsze osiągnięcia w tej dziedzinie przemysłu stoczniowego należą do naszego kraju. Niemal wszystkie „pierwsze” pojawiły się w Rosji: lodołamacz Pilot, lodołamacz liniowy Ermak, lodołamacz o napędzie atomowym Lenina, statek badawczy Taimyr, wielozadaniowy statek do przewozu ładunków suchych klasy lodowej Sevmorput z elektrownią atomową. A pierwsza i jedyna seryjna budowa lodołamaczy o napędzie atomowym na świecie rozpoczęła się w naszym kraju w 1977 roku. Po „Arktice” pojawiły się ulepszone „Syberia”, „Rosja”, „Związek Radziecki” i „Jamal”. Ruch lodołamacza w lodzie może odbywać się ruchem ciągłym, naprzemiennymi uderzeniami lub wymuszaniem przyspieszania lodu. Lodołamacz może poruszać się w sposób ciągły ze stałą prędkością, jeśli całkowity ciąg śmigieł jest wystarczający do pokonania oporu lodu. Jeżeli siła oporu lodu przekracza maksymalny nacisk śmigieł, lodołamacz może pokonać lód tylko przy przyspieszeniu - wtargnięciach. Gdy lodołamacz porusza się w sposób ciągły w lodzie, jego prędkość zależy głównie od oporu lodu i charakterystyki statku. Podczas pracy w nalotach operacje pomocnicze (cofanie, wycofywanie się, przyspieszanie) zajmują stosunkowo dużo czasu. Na średnią prędkość lodołamacza istotny wpływ ma zwrotność statku i techniki taktyczne stosowane przez nawigatora.
Poruszając się po litym lodzie, lodołamacz niszczy lód w następujący sposób. Lodołamacz wpełza na pokrywę lodową i przebija się przez nią dziobem. W miarę posuwania się do przodu, podczas którego zwiększa się przegłębienie rufy, dziób kadłuba lodołamacza styka się z lodem, rozbijając lód. W tym przypadku obserwuje się niewielkie odchylenie i zmianę przechyłu, związane z niejednoczesnym łamaniem lodu po lewej i prawej stronie. Za rufą lodołamacza pozostaje kanał: na krawędziach znajdują się duże kry, w kierunku środkowej części ich rozmiary zmniejszają się, a pośrodku znajduje się „owsianka lodowa”. Bezpośrednio za rufą lodołamacza, w strefie działania strumieni wody wyrzucanej przez śruby napędowe, tworzy się pas czystej wody. W 1864 roku w angielskiej stoczni zbudowano parowiec „Pilot” dla Rosji, zdolny do poruszania się po lodzie. Pojawienie się w 1899 roku pierwszego na świecie potężnego lodołamacza „Ermak”, zdolnego do łamania lodu o grubości do dwóch metrów, wywarło ogromny wpływ na cały światowy przemysł lodołamaczy. Radykalnie różnił się od poprzednio budowanych małych lodołamaczy portowych rozmiarami, konturami, mocą, liczbą śmigieł, konstrukcją kadłuba oraz obecnością szeregu specjalnych urządzeń i systemów. Kształt kadłuba Ermak zapewniał wysokie właściwości lodołamania, klinowe ramy dziobowe przyczyniły się do niszczenia lodu. Mimo pierwszych niepowodzeń, późniejsza praca Yermaka w ciężkim lodzie potwierdziła przewagę tego lodołamacza tzw. typu rosyjskiego nad innymi lodołamaczami. W czasie I wojny światowej, dla utrzymania żeglugi w porcie Archangielsk, na zlecenie Rosji zbudowano w zagranicznych stoczniach kilka lodołamaczy typu Ermak. W Związku Radzieckim budowę lodołamaczy do żeglugi po morzach arktycznych rozpoczęto od położenia w 1935 roku czterech lodołamaczy typu I. Stalin, które weszły do służby w latach 1936-1941. Były to statki trójśrubowe z parowymi silnikami tłokowymi, nitowanym stalowym kadłubem i dwuwarstwowym pasem lodowym. Pod koniec lat 1950. zmodernizowano je i przerzucono z węgla na paliwo płynne, co zwiększyło ich autonomię. W latach 1954-1956 w Finlandii na zlecenie ZSRR zbudowano trzy identyczne lodołamacze spalinowo-elektryczne o mocy 12000 30 koni mechanicznych: Kapitan Biełousow, Kapitan Woronin i Kapitan Mielechow. Były to lodołamacze czterośrubowe (dwie śruby w dziobie i rufie), ze spawanym stalowym kadłubem, osiągające w strefie lodowej grubość nawet XNUMX milimetrów. Ważnym wydarzeniem w światowym przemyśle stoczniowym była budowa w 1959 r. w Stoczni Bałtyckiej w Leningradzie pierwszego na świecie lodołamacza o napędzie jądrowym, lodołamacza o napędzie atomowym Lenina, który w żegludze arktycznej rozpoczął pracę w 1960 roku. Według żeglarzy, pierwsze rejsy „Lenina” w Arktyce od razu pokazały zalety nowego statku, jego wysoką zdolność lodołamania, autonomię i niezwykłą manewrowość nawet w trudnych warunkach. W 1960 roku Lenin stał się okrętem flagowym operacji transportu morskiego na Północnej Drodze Morskiej. Pomyślna wieloletnia eksploatacja lodołamacza „Lenin” w Arktyce, bogate doświadczenie praktyczne zdobyte podczas jego eksploatacji, nie tylko potwierdziły możliwość wykorzystania elektrowni jądrowych na lodołamaczach i statkach transportowych, ale także dowiodły konieczności uzupełnienia floty z jeszcze potężniejszymi lodołamaczami, aby zapewnić stale rosnący ruch na Północnej Drodze Morskiej. W latach 1974 i 1977 radzieckie lodołamacze o napędzie atomowym drugiej generacji Arktika i Sibir, o mocy 75000 XNUMX koni mechanicznych każdy, opuściły zapasy fińskiej firmy Vartsila. Słynny kapitan polarny, Bohater Pracy Socjalistycznej Yu.S. Kuczjew w styczniu 1972 r. rozpoczął pracę w budowanej Arktice. W tym samym czasie zdał sobie sprawę, że nowy Yermak będzie wyposażony w pneumatyczny system mycia kadłuba, a Kuchiev zaproponował wyposażenie w niego Arktiki, ale nie otrzymał wsparcia. Nawiasem mówiąc, to urządzenie zostało wynalezione w 1966 roku przez radzieckiego inżyniera L.I. Uvarov, rok później Finowie opatentowali to samo. Jego istota polega na tym, że powietrze jest dostarczane pod ciśnieniem do obszaru wodnicy, co zmniejsza tarcie kadłuba o lód. Rzeczywiście, pomysł ten jest uzasadniony latem, przy dodatnich temperaturach zewnętrznych. A zimą? Kadłub lodołamacza pokryty jest lodem i śniegiem. Jeśli nadal będzie traktowany zimnym powietrzem, zamieni się w solidną lodową „brodę”, która mocno chwyta skórę i rośnie tak szybko, że może nawet zatrzymać statek. Próbując ulepszyć pneumatyczny system płukania, zaproponowano doprowadzenie pary odlotowej na wodociąg, której na statku o napędzie jądrowym jest dużo, ale zużycie wody kotłowej byłoby nadmierne. To prawda, wtedy pojawił się pomysł, aby podgrzać deskę w tym samym miejscu tą samą parą od środka, a następnie skondensować ją w lodówce - niestety nie został sfinalizowany. Lodołamacz „Arktika” przeznaczony jest do eskortowania jednostek pływających w warunkach lodowych Arktyki przy wykonywaniu wszystkich rodzajów operacji lodołamania. Ten lodołamacz ma wysokie burty, cztery pokłady i dwie platformy, dziobówkę i pięciopoziomową nadbudówkę, a jako pędniki służą trzy śmigła czterołopatowe o stałym skoku. Lodołamacz ma 136 metrów długości, 30 metrów szerokości, wyporność 23460 11,4 ton i zanurzenie 75000 metra. Wytwórnia pary jądrowej znajduje się w specjalnym przedziale w środkowej części lodołamacza. Jego moc to 33 XNUMX koni mechanicznych. Pozwala Arktice rozwijać prędkość XNUMX kilometrów na godzinę. Kadłub lodołamacza wykonany jest ze stali o wysokiej wytrzymałości. W miejscach najbardziej narażonych na obciążenia lodowe kadłub wzmocniony jest pasem lodowym. Lodołamacz ma systemy trymowania i toczenia. Operacje holowania zapewnia rufowa elektryczna wciągarka holownicza. Śmigłowiec oparty na lodołamaczu do prowadzenia rozpoznania lodowego. Sterowanie i zarządzanie środkami technicznymi elektrowni odbywa się automatycznie, bez stałego nadzoru w maszynowniach, pomieszczeniach silników elektrycznych napędowych, elektrowniach i rozdzielniach. Sterowanie pracą i sterowanie elektrownią odbywa się z centralnego stanowiska sterowania, dodatkowe sterowanie silnikami śmigieł jest doprowadzone do sterówki i stanowiska rufowego. Sterówka jest centrum kontroli statku. Na statku o napędzie jądrowym znajduje się na najwyższym piętrze nadbudówki, skąd otwiera się większy widok. Sterówka jest rozciągnięta w poprzek statku - z boku na bok o 25 metrów, jej szerokość to około 5 metrów. Duże prostokątne iluminatory znajdują się prawie w całości na ścianach frontowych i bocznych. Wewnątrz kabiny tylko najpotrzebniejsze. Przy burtach i pośrodku znajdują się trzy identyczne konsole, na których znajdują się pokrętła sterujące ruchem statku, wskaźniki działania trzech śrub lodołamacza i położenia steru, kierunkowskazy i inne czujniki, a także przyciski do napełniania i opróżniania zbiorników balastowych oraz ogromny przycisk tajfonu do nadawania sygnału dźwiękowego. Przy panelu sterowania z lewej strony znajduje się stół nawigacyjny, przy środkowej - koło sterowe, na prawej burcie - stół hydrologiczny; w pobliżu stołów nawigacyjnych i hydrologicznych zainstalowano cokoły radarów dookolnych. Flaga narodowa na „Arktice” została podniesiona 25 kwietnia 1975 roku na drogach Tallina. Na początku czerwca lodołamacz o napędzie atomowym „Admirał Makarow” popłynął Północną Drogą Morską na wschód. W październiku 1976 r. lodołamacz „Ermak” z suchym statkiem towarowym „Kapitan Myshevsky”, a także lodołamacz „Leningrad” z transportem „Czelyuskin” wyciągnięty z niewoli lodowej. Kapitan AA, który zastąpił Kuchieva. Lamekhov nazwał te dni „najlepszą godziną” nowego statku o napędzie atomowym. Ale prawdopodobnie prawdziwą „najlepszą godziną” dla lodołamacza był podbój bieguna północnego. Admirał SO zasugerował zbadanie Oceanu Arktycznego z potężnego lodołamacza. Makarowa. W 1899 r. zbudowany według jego projektu Yermak odbył dwie wyprawy polarne. „Ani jeden statek nie odważył się wejść w lód, podczas gdy Yermak swobodnie chodził po lodzie na północ od Siedmiu Wysp” – napisał Stepan Osipovich. W 1909 r. w Rosji zaczęły działać transporty lodołamaczy o konstrukcji specjalnej „Taimyr” i „Wajgacz”, wyposażone we wszystko, co niezbędne do pracy naukowej. W latach 1910-1915 odbyli szereg ekspedycji na trasie przyszłej Północnej Drogi Morskiej, podczas których odkryto archipelag Severnaya Zemlya. W latach 1930. i 1940. XX wieku, kiedy w Związku Radzieckim rozpoczął się rozwój Dalekiej Północy i Dalekiego Wschodu, ci, którzy badali morza arktyczne, otrzymali parowce dobrze przystosowane do łamania lodu na wodach polarnych, na przykład „G. Sedov”, lodołamacz „F. Litke”, a nawet lodołamacze, jeśli nie byli zajęci eskortowaniem karawan. W latach 1934-1937 w Leningradzie zbudowano hydrograficzne okręty klasy lodowej „Murman”, „Okean” i „Ochock”. Były to pierwsze na świecie statki badawcze zaprojektowane do długich rejsów na północy. Po II wojnie światowej inne kraje zaczęły dogłębnie badać Arktykę. Tak więc w latach 1953-1955 lodowiec został zbudowany w stoczni Ingall dla marynarki wojennej USA. Jego projekt bazował na seryjnych lodołamaczach typu Wind, ale wyporność zwiększono do 8700 ton. Elektrownia o mocy 21000 XNUMX koni mechanicznych składała się z dziesięciu silników Diesla pracujących na generatorach, które dostarczały napięcie do dwóch silników elektrycznych Westinghouse, które obracały śmigła. Przed pojawieniem się radzieckiego lodołamacza jądrowego Lenina, amerykański lodołamacz był uważany za najpotężniejszy na świecie. Ale nikt oprócz „Arktiki” nie odważył się podbić bieguna północnego. W sierpniu 1977 lodołamacz wyruszył w swoją słynną podróż. Członkowie wyprawy V.A. napisali o nim w swojej książce. Spichkin i V.A. Szamontiew: „Wieloletni Syberyjski – lodołamacz napiera, szybkość jego posuwania się oczywiście jest niewielka, ale sam ruch jest niezwykle piękny. Jak wiadomo, lodołamacz niszczy solidny lód nie uderzając w trzon, ale przez pchanie go swoją masą: im silniejszy lód, tym większą część lodołamacza musi na niego wpełznąć, aby spowodować zniszczenie, które przesuwa lód pęka z dziobu na środek statku. Przy niszczeniu bardzo mocnego lodu punkty łamania są przesunięte tak daleko od dziobnicy, że nie są nawet widoczne z przednich okien sterówki. Stwarza to fantastyczne wrażenie, że cały ogromny statek o napędzie atomowym ślizga się po lodzie jak skuter śnieżny. Ten cichy płynny marsz, kiedy ani pęknięcie, ani pękający lód, ani fontanna lodowych bryzgów nie widać przed dziobem statku, sprawia, że efekt ślizgania się jest tak realny, że wydaje się, że za nim nie powinno być zwykłego kanału. rufę lodołamacza. Ale rzut oka za rufę, gdzie szeroka droga czystej wody jest jeszcze ciemna, przekonuje, że lodołamacz nie ześlizguje się, ale miażdży te pola wieloletniego lodu. W pobliżu środkowej części lodołamacza podskakują stutonowe bloki pokruszonego lodu. Arktika została zaprojektowana przez Centralne Biuro Projektowe Iceberg, zorganizowane w Leningradzie w 1947 roku. Ma też takie kamienie milowe jak lodołamacz jądrowy Lenin, statek z silnikiem Diesla Dobrynya Nikitich i transportowce Amguem. A na początku lat 1990. zaprojektowali dwuwałowy lodołamacz LK-110Ya z dwoma reaktorami. Łączna moc elektrowni miałaby wynosić co najmniej 110 MW, wyporność - 55000 200 ton, długość - 36 metrów, szerokość - 13 metrów, zanurzenie - XNUMX metrów. Tacy „liderzy” mogli pracować przez cały rok na Oceanie Arktycznym, torując drogę przyczepom kempingowym w każdych warunkach. Autor: Musskiy S.A.
Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi
05.05.2024 Klawiatura Primium Seneca
05.05.2024 Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie
04.05.2024
▪ Zaawansowany system projektowania Conventor SEMulator3D ▪ Wpływ żywych choinek na skład powietrza w pomieszczeniach ▪ Avnet BCM4343W Zestaw startowy IoT do IoT
▪ część witryny Uwaga dla ucznia. Wybór artykułu ▪ artykuł Nie oszczędzaj nabojów, nie oddawaj ślepych salw. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Ile energii zawiera szklanka gorącej herbaty? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Stenograf. Opis pracy
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Polecamy ciekawe artykuły Sekcja 
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony