Владимир Андриенко - Ледокольный флот России 1860-е – 1918 гг.
В Европе к тому времеми имелись 9 ледоколов мощностью более 600 л.с. каждый: германские «Айсбрехер I», «Айсбрехер II» и «Берлин», норвежский «Мильнер», шведский «Исбритарен», датские «Брудерен», «Старкоддер», «Тор» и «Мильнер». [табл. 2] Какой из них был выбран в качестве прототипа для российского первенца, неизвестно. Вероятно, русские портовики меньше всего ориентировались на немецкие ледоколы, считая их речными судами. Не могли также служить прототипами «Старкоддер» и «Свитцер», бывшие скорее «пароходами ледового плавания», т. е. судами, приспособленными для ледового плавания, а не специальными снарядами для ломки льда. Наибольший интерес должны были представлять те датские и шведские образцы ледоколов, которые при схожести со своим гамбургским прототипом имели форму корпуса и конструкцию, рассчитанные на морское плавание.
Как видно из табл. 2 и 6 николаевский ледокол по своим техническим характеристикам наиболее близок к шведскому «Исбритарену» и датскому «Тору». Надо отметить, что и строился он той же фирмой, что и названные суда – шведским АО «Мотала».
«Удачные постройки редко бывают достижимы различными путями, тогда как ошибки легко варьировать до бесконечности; поэтому осторожный строитель не охотно удаляется от известных уже образцов. Как бы ни была в смысле избежания крупных ошибок похвальна подобная осторожность, она часто препятствует принятию новых улучшений», – писал в конце XIX в. столетия инженер Р. И. Рунеберг, объясняя длительное копирование формы Штейнгауза для «ледокольных снарядов» североевропейских портов.
«Первые ледоколы, построенные в Гамбурге, … имели развалистые и ложкообразные основания носа при сравнительно малом уклоне батокса относительно ватерлинии. Так как эти ледоколы оказались очень полезны, то все строители старались при последующих постройках ледоколов точно следовать этому типу. Таким образом, случилось, что большое число судов было построено с этими неверными образованиями носа и даже продолжались строиться, несмотря на указания о сделанных ошибках…» {74}.
В конце, 80-х гг. Рунеберг попытался обосновать математическим путем зависимость между ледовыми качествами судов и основными их элементами. Он анализировал зависимость между толщиной ломаемого ледоколом льда (как на ходу, так и с разбега) и мощностью паровой машины, шириной корпуса, а также углом наклона форштевня к ватерлинии. Предложенные им формулы позволили хотя бы приблизительно определять мощность машины, необходимую ледоколу для ломки льда в районе его действия, и угол наклона форштевня. Подставляя в формулы различные величины ширины судна, можно было прикинуть и общие размеры ледокола. На основании собственных расчетов и имевшегося опыта использования ледоколов Р. И. Рунеберг ратовал за создание судов с заостренными в оконечностях обводами: «батоксы … ледокола должны быть сделаны значительно более наклонными»; «форштевень должен значительно выдаваться вперед как при ватерлинии, так и ниже до киля и соединяться с носом помощью S-образной ватерлинии наравне с кормовой частью…».
«Такое устройство, по моему мнению, – отмечал Рунеберг, – должно дать следующие три преимущества:
1) Выдающийся форштевень прорезывает лед, после чего он легче ломается от напора носа судна.
2) Достигается значительное сопротивление усилию боковых ветров, отчего устраняется неприятное стремление уваливать нос под ветер, вообще присущее ледоколам, благодаря малому углублению форштевня и округленным формам шпангоутов.
3) Легче получить длинный прямой киль, что удобно при вводах в док» {75}.
Оперируя формулами Рунеберга, отечественные моряки могли хоть в какой-то степени прогнозировать ледокольные возможности первых российских ледоколов, а соответствено сориентировать весьма ограниченные средства, выделяемые на их постройку, с ожидаемой возможностью получения наилучших результатов. Вскоре главный инженер-механик российского флота В. И. Афонасьев (Афанасьев) разработал подобные приближенные формулы для расчета мощности силовых установок ледоколов для преодоления льда различной толщины {76}. Несмотря на ряд вольных допущений отечественные специалисты пользовались формулами Рунеберга и Афонасьева до середины 30-х гг. XX в.
Судя по сохранившимся теоретическим чертежам николаевского ледокола, проект заказанного для Николаевского порта судна представлял очередное «улучшение» указанных ранее шведско-датских прототипов с учетом конкретных условий, в которых предстояло работать российскому ледоколу. Форма его носовой части (в диаметральной плоскости) представляла собой некий промежуточный вариант между «выпуклой» формой ледоколов «гамбургского типа» и заостренными обводами, предложенными инженером Рунебергом. Наклон бортов в подводной части на миделе не превышал 3°. Тем не менее, один из первых отечественных историков развития судов ледового плавания И. В. Виноградов все же причислял первый российский ледокол к судам «гамбургского типа» {77}. [рис. 032]
Набор корпуса российского ледокола был избыточно прочным, что, по-видимому, объяснялось изначальным предназначением судна не только к «ледорезной работе», но и (судя по мощности машины и наличию носовой цистерны) к «ледокольной», т. е. воздействию на лед набегами.
Киль и штевни, по принятой в те времена судостроительной практике, выполнялись наружными. Кромки листов наружной обшивки накладывались на них вгладь на специально выполненные пазы.
В высоту профиль форштевня и киля достигал 230–250 мм, при толщине 63,5–76 мм. Изготавливались они из прокатной стали, а ахтерштевень и рулевая рама – из литой.
Каждый из 91 основных шпангоутов собирали из уголковой стали (L) размером 102 х 76 х 9,5 мм и усиливали вертикальными листами толщиной 9,5 мм, а через один – флорами из L 102 х 63,5 х 9,5 мм. Расстояние между шпангоутами было довольно большим: в носовой части до машинного отделения – 0,38 и далее до ахтерштевня – 0,46 м.
Поверх шпангоутов положили 5 мощных кильсонов, начинающихся от палубы: средний доходил до кормовой цистерны; первая и вторая боковые пары проходили по всей длине судна, причем вторая пара переходила в стрингер по ватерлинии, значительно увеличивая прочность корпуса при сжатии. Боковые кильсоны изготавливали из «бимсового железа» 178 х 9,5 мм и 2 L 76 х 63,5 х 9,5 мм, а средний – из вертикального листа 254 х 9,5 мм и 4 L 102 х 9,5 и горизонтального листа 229 х 9,5 мм.
Бимсы были поставлены на расстоянии 0,76 м друг от друга. Они состояли из «бимсового железа» 203 х 9,5 и двух L 63,5 х 63,5 х 9,5 мм.
Листы наружной обшивки имели толщину 19 мм. Даже фальшборт являлся усилением конструкции корпуса. Он был собран из стальных листов толщиной 6–8 мм, приклепанных к верхнему поясу наружной обшивки. Поверх наложили планшир из коробчатого железа 152 х 76 х 9,5 мм.
Непроницаемыми стальными переборками и платформами судно было разделено на 10 отделений (если не считать балластных цистерн и угольных ям, то судно по длине разделялось переборками на 5 водонепроницаемых отделений).
Каждый из 2 больших 2-топочных котлов работал независимо от другого и питал главные и вспомогательные механизмы. На палубе был установлен вспомогательный котел. Он предназначался для питания на стоянке различных паровых механизмов (лебедки, штурвала, якорного шпиля, парового отопления), а также динамо-машины для электрического освещения (новинки того времени).
Николаевский ледокол оборудовали не только кормовой балластной цистерной, которая изначально применялась на ледоколах для заглубления винторулевого комплекса и «задирания носа» при ломке льда, но и носовой – «на случай необходимости увеличения давления судна при разбивке льда». Ранее для работы во льдах такую цистерну использовали на шведском ледоколе «Исбритарен» (1881 г. постройки); были оборудованы носовыми цистернами и первые российские морские ледокольные буксиры («Полезный» и «Силач») {78}.
Подобно шведским и датским ледоколам русский первенец снабдили водоотливным центробежным насосом производительностью 650 т/час с большим количеством шлангов. Для проведения ночных работ был установлен электрический прожектор.
В движение судно приводилось 4-лопастным винтом диаметром 3,35 м. Лопасти его, как впоследствии у всех ледоколов, были съемными. Первоначально их выполнили из бронзы и только прикрепили к чугунному сердечнику стальными гужонами. Лопасти легко ломались при ударе о лед и вскоре были заменены стальными, стоившими, кстати, в 4 раза дешевле.
Русские портовики хотели, чтобы ледокол появился в порту приписки до начала ледостава. Однако судостроители в контрактные сроки не уложились. Только в конце сентября 1890 г. пароход спустили на воду со стапеля Линдхольмского завода в Гётеборге.
На ходовых испытаниях в начале декабря судно развило скорость в 11¼ узла при 750 л. с. В обычных условиях мощность машины не превышала 600 л. с. при 85 об/мин, а скорость – 10 узлов. На испытаниях присутствовали представители заказчика инженер-кораблестроитель полковник А. К. Боярский и инженер-механик капитан А. К. Петров. Освидетельствование и испытание нового судна прошли в Иотенбурге. Судно получило класс «Бюро Веритас».
