Мощь, комфорт, цифровизация: на атомных ледоколах до Северного полюса и по Северному пути

По морю добраться до северного полюса впервые удалось лишь в 1977 году. Судном-первопроходцем стал атомный ледокол «Арктика». И вот спустя 45 лет на ледоколе «50 лет Победы» — чуть более усовершенствованной версии той «Арктики» — до Северного полюса в комфорте добрались 70 школьников.

Путь до «вершины» и обратно занял меньше двух недель. Мурманск встретил юных путешественников ярким солнцем. Ребята с такой энергией рассказывали о своей поездке, что, кажется, реактором ледокола можно было и не пользоваться. «Ветер очень сильный, пронизывающий, сдувающий!» — делятся впечатлениями участники с корреспондентом TechInsider. На вопрос, какой он, Северный полюс они наперебой орут: «Красивый, бесконечный! Просторы, льды и холод! Поразительно и незабываемо!».

В день их прибытия на полюс температура воздуха была чуть меньше нуля (-2°C). Среди уже традиционных мероприятий числились купания в проруби. К сожалению многих участников, испытать на себе холод Северного Ледовитого океана разрешают только ребятам старше 18 лет. «Больше страшно, чем на самом деле. Совершенно не замечаешь температуру воды, хотя она отрицательная. Многие удивятся как так, ведь вода замерзает при отрицательных, но она просто очень соленая, — рассказывает искупавшаяся Соня Давыдова, вожатая. — А когда выходишь, тебе становится жарко. Ты настолько быстро все это делаешь, что не успеваешь осознать... Поэтому хочется вернуться и повторить!».

А вот 17-летней участнице Аксинье Елецкой из Волгодонска искупаться не удалось, но впечатлений от этого не меньше: «Это место, где ты на вершине планеты, и все остальные люди находятся под тобой».

В рамках образовательной программы Аксинья и ее друзья по команде снимали видео про белых медведей, но больше всего ребятам запомнились даже не они: «Самое главное, мы увидели двести тюленей. Это произошло ночью, мы уже ложились спать, и вдруг выглянули в иллюминатор, и там просто череда тюленей. Мы так завизжали от счастья, что к нам прибежали ребята с других палуб. Это незабываемо». Тут нужно отметить, что в Арктике сейчас полярный день, поэтому «ночь» определяется лишь временем, а на улице светло как днем.

Остальные три направления: визионерство, искусство и наука. Визионерство — View Science — включало в себя психологическую поддержку и обучение навыкам поддержания мотивации и вовлеченности в работу. Эксперты искусства — Art&Science — учили ребят творчески выражать и объяснять научно-популярные проблемы.

Наука была самым насыщенным направлением, в рамках которого ребята изучали проблемы Арктики: от климата и проблем малочисленных коренных народов севера до энергетики и экологии. Исследование энергетики и экологии, конечно, было самым наглядным, ведь под ногами ребят покачивались палубы атомного ледокола «50 лет Победы».

У судна «50 лет Победы» непростая история. Его заложили в 1989 году и спустили на воду в 1993, после чего строительство остановилось из-за нехватки средств. Продолжили лишь через десять лет и в 2007 году ввели в эксплуатацию. Кратко рассказать об этом судне не так уж и просто. Любопытный факт — вес документации составляет около 1000 килограмм.

Судно длиной в шесть вагонов пассажирского поезда (159,6 м) возвышается над водой на высоту 12-этажного дома (37,8 м), борт заканчивается в районе второго этажа (6,2 м). А под водой — еще три (11 м).

На первых судах для плавания в северных морях надстроек почти не было, чтобы не тратить лишнюю энергию на обогрев дополнительных этажей. Но мощь ледоколов росла, они все быстрее скользили через ледяной покров, из-за чего в корпусе стало шумно, возросла вибрация — в таких условиях сложно отдыхать. Скорость требовала большего обзора, и в то же время новые технологии требовали больше пространства. В общем, ледоколы начали расти ввысь.

Яркий показатель размера ледокола «50 лет Победы» — наличие лифта. А в сплетении коридоров можно быстро потеряться. Каюты хоть и небольшие, но со всеми удобствами. Также есть бассейн (с соленой морской водой), спортзал, сауна и множество помещений для совместного отдыха. Во время зимних периодов активной работы в верхних каютах живут сами моряки, летом, в период туристических круизов, они переселяются на уровень ниже. Всего на ледоколе могут одновременно жить несколько сотен человек. В этом году запланировано три круиза на полюс: еще один со школьниками и один полностью туристический.

Кстати, как подсказал капитан, легкий способ оценить максимальное допустимое количество людей на борту — посмотреть на количество и вместимость спасательных шлюпок.

Пространства много не только внутри, но и снаружи — палубы на ледоколе очень широкие; по ним любят прогуливаться моряки, ведь они месяцами не сходят не берег. У ледокола два экипажа, которые сменяют друг друга через 4 месяца. В этом году летний период выпал экипажу капитана Руслана Сасова.

Благодаря двум атомным реакторам мощностью по 170 МВт каждый (по 85 тысяч электрочайников), ледокол может плавать годами (замену проводят раз в пять лет), лишь бы подвозили провизию. Воду он берет из Северного Ледовитого океана и прогоняет через опреснительные установки, а все отходы тщательно сортируются, очищаются и перерабатываются. Для этого на судне есть специально оборудованный отсек — одна из особенностей «50 лет Победы», отличающая его от предыдущих ледоколов. Все сточные воды тоже очищаются. Так что судно соответствует всем требованиям международных конвенций. Ради установки экологических устройств даже пришлось увеличить длину корпуса на 10 метров.

Конечно, главная задача ледокола — вовсе не в том, чтобы возить детей и туристов на Северный полюс. Впрочем, и в таких круизах для него есть работа. Даже в летние месяцы полюс покрыт льдом, и последние сотни метров ледокол идет очень медленно, чтобы не спровоцировать большие трещины и благополучно высадить пассажиров на лед. Конечно, лед при этом продолжает дрейфовать, поэтому непосредственно на северном полюсе ледокол и его жители находятся не так уж долго и за время высадки смещаются не на один десяток метров.

Мощь в 75 тысяч лошадиных сил, пневмоомывающее устройство (пускает воздух по бортам под водой) и ложкообразный нос позволяют ледоколу «50 лет Победы» развивать скорость 3,7 км/ч (2 узла) на ровном неподвижном (припайном) льду толщиной 2,7 метра. Ледокол может ломать и гораздо более толстый лед, но скорость движения уже не будет постоянной, и порой придется сдавать назад и работать ударами.

Кстати, двигаясь задом, ледокол тоже оправдывает свое название. Этот способ приходится кстати, когда проломанный лед сошелся и зажал следующее за ледоколом судно. Самый экономный способ его освободить — сдать назад и задом пройти вдоль одного из бортов, ослабив лед. Правда, при этом есть риск повредить винты, но на крайний случай есть запасные, и их можно заменить в пути. Вот они на палубе.

К сожалению, по фотографии невозможно оценить их размер, но они больше среднестатистического человека. А вот на корме висит «бахрома» — кранцевая защита. Это мотки из резиновых жгутов, перевязанные стальными тросами и накрытые для мягкости синтетическим ковром. Когда ледокол вытаскивает изо льдов суда, те могут по инерции ненароком стукнуться в корму. Для таких случаев и нужна эта «подушка безопасности». На свободной воде судно развивает скорость около 39 км/ч (21 узел).

Всего у «50 лет Победы» три винта фиксированного шага с четырьмя съемными лопастями. Вообще ледокол — это пароход. Атомная энергия превращает воду в пар. Раскрученные паром турбины запускают генераторы, который дают энергию электромоторам, а те — винтам. Поэтому мощность ледокола оценивают не по мощности атомной установки, а по итоговой мощности винтов. У «50 лет Победы» совокупная мощность трех валов — 55 МВт (75 000 л. с.).

При таких характеристиках ледокол «50 лет Победы» кажется настоящим титаном. И до 2020 года он действительно был самым большим ледоколом в мире. Но стоит взойти на борт «Арктики» и «50 лет Победы» сразу «уменьшается».

Возвышающийся над водой на высоту 18-этажного дома (~55 м) головной универсальный атомный ледокол «Арктика» — представитель нового семейства ледоколов (проект 22220). Название дали в честь самого первого атомного ледокола, покорившего Северный полюс. Новая «Арктика» больше и мощнее «50 лет Победы», но не в этом её уникальность. Главная качественная особенность — двухосадочность.

Сегодня для морей и океанов используются одни ледоколы, а для портов и рек – другие. Минимальная осадка «Арктики» — 9,03 метра — позволяет ему заходить в устья мелководных сибирских рек и проходить по Обской губе. А ширина в 33 метра на уровне воды — создавать достаточно широкий проход, подходящий для газовозов. Раньше порой приходилось пробивать для них путь сразу двумя ледоколами — «Вайгачом» и «Таймыром». Теперь есть «Арктика».

В этом феврале ледокол провел с востока на запад караван судов — впервые в такое время года. По словам капитана Александра Скрябина, для того, чтобы по-настоящему оценить пользу и универсальность этого гиганта, потребуется хотя бы пять лет. Нам еще предстоит увидеть, как покажет себя реакторная установка нового поколения. Два реактора «РИТМ-400» дают судну 60 МВт на валах (81500 л.с.), на пять больше, чем у «50 лет Победы». Благодаря этому и проходимость чуть больше — 3 метра льда.

Еще с большим интересом стоит ждать завершения строительства качественно нового гиганта — ледокола «Россия», первого представителя проекта «Лидер». Ледоколы этого семейства тоже будут двухосадочными, но в два раза мощнее — 120 МВт на валах. Заявляется, что постоянную скорость в 3,7 км/ч (2 узла) ледокол сможет поддерживать на льду толщиной 4,3 метра.

Кстати, у всех капитанов спросили, не стало ли меньше льда из-за глобального потепления. По их словам, льда еще достаточно, а поток судов растет.

Северный морской путь — кратчайший путь из Европы в Азию и с запада на восток нашей страны. Благодаря атомным ледоколам — а такие есть только у России — движение по нему ведется круглый год, но не таким большим потоком, какой возможен. И для того, чтобы нарастить этот поток, нужны не только новые ледоколы, но и мощная система связи и навигации. Такую систему ФГУП «Атомфлот» запустил в 2020 году и с тех пор активно развивает.

В Штабе морских операций просторно. За полукруглым столом стоит пара десятков стульев, а вся стена — огромный экран с картой, судами и спутниковыми снимками. На нем запущена автоматическая система управления движения судами в акватории Северного морского пути. Но в зале встречи проходят только в случае экстренных ситуаций, когда необходимо собрать межведомственную группу. Ту же карту можно открыть и с телефона, и с планшета. «В итоге эта система должна работать как Яндекс.Навигатор. Вот судно идет из точки А в точку Б с определенной скоростью, на одном участке будут задержки, на другом не будет задержек. Логистически все понятно и прозрачно. Трек судна оцифрован, нарисован, показан», — рассказывает Леонид Ирлица, и.о. генерального директора ФГУП «Атомфлот».

На одном «слое» — простая карта с точками судов и портов. Стоит нажать — и выпадает вся информация о судне или порте с контактами, все сопутствующие документы и разрешения, а также информация о грузах. А за судном появляется трек из стрелочек — информация о скорости. Там, где скорость упала меньше 8 узлов — стрелочка желтая, меньше 4 узлов — красная.

Можно включить «слой» оптических данных со спутников — но они сильно зависят от погоды. Есть и «слой» радиолокационных спутниковых данных. Ветер, погодные условия, лед — на карте есть всё необходимое.

Все эти данные «Атомфлот» покупает. Стоимость таких подписок — около сотни миллионов рублей. Дороже всего узконаправленная информация. Погодные данные есть и в общедоступных источниках, а вот информацию о льдах предоставляют лишь компании, которые на этом специализируются. Такая экспертиза дорого стоит.

Более того, снимки со спутников поступают искаженными. Для профессионалов подойдут и такие, но сейчас задача — сделать эту информацию доступной для всех. Поэтому снимки растягивают и графически обрабатывают. Задержка между ними небольшая — около десяти минут (максимум 20 минут). Для работы системы этого достаточно, но в случае экстренной ситуации можно запросить снимки через каждые 5 секунд. Конечно, это дорого стоит.

Затраты отчасти окупаются долгосрочными договорами о ледокольном сопровождении с крупными компаниями. А в качестве прямого следствия работы системы несколько лет назад заработала услуга сопровождения. Как выражается Леонид Ирлица, всем судам акватории они предлагают полный сервис — обещают «носить на ручках с точки зрения информационного обеспечения».

В перспективе система станет «умной». Сегодня она обучается на основе информации со всех судов. В будущем станет сама предлагать оптимальные маршруты с точки зрения затрат топлива, скорости, трафика движения, ледопроходимости судна и ледовой обстановки. Также «Атомфлот» планирует поставить на суда бортовые измерительные комплексы, которые будут считывать толщину льда и погоду вокруг. «Каждое судно превращаем в цифровой датчик для этой системы, который будет помогать [ей] в определении ледовой обстановки и погоды вокруг».

Потребность в ледоколах увеличивается. Пока что их не хватает для помощи на всех участках до Дальнего Востока. По словам Леонида Ирлицы, для этого нужно как минимум тринадцать ледоколов — хорошо бы атомных, но промышленных мощностей на их производство пока не хватает.

Может, так и туры на Северный полюс станут более доступными!