СПОСОБЫ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО МАССИВА С ПОМОЩЬЮ НАКЛОННЫХ АЗИПОДОВ ПРИ ПЛАВАНИИ В АРКТИКЕ
Аннотация
В статье представлены результаты натурных испытаний конструктивных возможностей движителей типа «Azipod» по отработке основных, выделенных в теории, способов взлома льда. Исследование возможностей данных движителей проводится во многих зарубежных странах, прежде всего, в Финляндии и Канаде, однако в этих разработках основное внимание сосредоточено на изучении влияния пограничного турбулентного слоя и его обмен между струей и окружающей жидкостью. На границе между струей и неподвижной жидкостью образуется поле вязкости, вследствие чего зарождаются вихри, которые затормаживают движение струи, способствуя увеличению ее массы. Увлекая в движение жидкость и куски льда, они тем самым очищают канал или корпус какого-либо объекта. В связи с этим в исследовании предлагается использовать ядро струи, направляя его непосредственно на ледовый покров. Наблюдения проведены на танкере «Тимофей Гуженко» (ПАО «Совкомфлот»), оборудованном наклонной системой Azipod при прохождении через льды Арктического побережья. Для оценки взаимодействия «корпус - лед» использована система мониторинга нагрузки льда на корпус судна. В результате проведенных теоретических исследований и эмпирических наблюдений предлагается шесть способов разрушения льда струей от Azipod: взлом льда при помощи реактивной силы струи; разрушение льда под действием изгибающего момента; взлом льда за счет давления, возникающего в межледовом пространстве; взлом льда при движении с критическими скоростями (резонансный); термический взлом и ударное воздействие на массив льда. Сделан вывод о том, что потенциальные возможности азимутальных устройств по взлому льда практически не используются в судовождении, что снижает эффективность эксплуатации судов двойного действия при плавании в Арктике.
Ключевые слова
судовождение в Арктике, Azipod, способы разрушения льда, плавание во льдах, «Azipod»
Читать полный текст статьи: PDF
Список литературы
Таровик О. В. Анализ результатов попутных исследований ходкости танкера «Капитан Готский» в мелкобитых льдах / О. В. Таровик // Тр. ЦНИИ им. акад. А. Н. Крылова. - 2011. - № 63 (347). - С. 59-68.
Голиков В. В. Методологические основы управления судном с двумя поворотными колонками азипод / В. В. Голиков // Судовождение. - 2013. - № 23. - С. 56-65.
Миронов Е. У. Современные методы ледовых исследований и изысканий на шельфе арктических морей / Е. У. Миронов, Ю. П. Гудошников, В. Н. Смирнов // Проблемы Арктики и Антарктики. - 2015. - № 1 (103). - С. 57-68.
Аганин А. А. Реакция упругого полупространства на ударное воздействие струи / А. А. Аганин, Т. Ф. Халитова, Н. А. Хисматуллина // Филология и культура. - 2011. - № 2 (24). - С. 6-12.
Смирнов В. Н. Методическое пособие по изучению физико-механических характеристик ледяных образований как исходных данных для расчета ледовых нагрузок на берега, дно и морские сооружения / В. Н. Смирнов, А. И. Шушлебин, С. М. Ковалев, И. Б. Шейкин. - СПб.: ГНЦ РФ ААНИИ, 2011. - 179 с.
Ferrieri J. M. Experimental study on ice management through the use of podded propeller wash / J. M. Ferrieri, B. Veitch, A. Akinturk // Third International Symposium on Marine propulsors smp’13, Launceston, Australia. - 2013. - Pp. 26-33.
Amin M. A. Experimental Investigation of propeller Wake Velocity Field for the Major Factors Affecting Propeller Wake Wash / M. A. Amin, B. Colbourne, B. Veitch // J. Mar. Sci. Eng. - 2018. - Vol. 6. - Is. 2. - Pp. 50; DOI: 10.3390/jmse6020050.
Taimuri G. H. Level Ice Clearing in Model and Full Scale Using Azimuthing Propulsion / G. H. Taimuri, P. Kujala, T. Leiviskä, P. Määttänen // OTC Arctic Technology Conference. - Offshore Technology Conference, 2018. DOI: 10.4043/29179-MS.
Доронин Ю. П. Морской лед / Ю. П. Доронин, Д. Е. Хейсин. - Л.: Гидрометеоиздат, 1975. - 147 с.
Smirnov V. N. On dynamics, deformation mechanics and self-organization sea ice / V. N. Smirnov, I. B. Sheykin, A. E. Chmel // POAC ‘09: Proceedings of the International Conference on Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions. - 2009. - Pp. 369-377.
Доронин Ю. П. Физика океана / Ю. П. Доронин. - СПб: РГТМУ, 2000. - 305 с.
Латухов С. В. Экологическая безопасность морских операций в западном регионе российской Арктики: автореф. дис. … д-ра геогр. наук / С. В. Латухов. - СПб., 1998. - 35 с.
Смирнов В. Н. Динамика процесса разлома дрейфующего ледяного поля станции «Северный полюс-38» / В. Н. Смирнов, Л. В. Панов, В. Т. Соколов // Проблемы Арктики и Антарктики. - 2013. - № 4 (98). - С. 26-34.
Шестоперов В. Ю. Сопротивление материалов кавитационной эрозии и критерии оценки их стойкости / В. Ю. Шестоперов // Современные проблемы науки и образования. - 2015. - № 1-1. - С. 316.
Нагучев Д. Ш. Разработка технологии создания технических средств освещения ледовой обстановки в параметрическом режиме / Д. Ш. Нагучев, В. Л. Сахаров, О. А. Савицкий // Известия ЮФУ. Технические науки. - 2013. - № 9 (146). - С. 155-160.
Степанюк И. А. Метод измерений характеристик динамики ледяного покрова / И. А. Степанюк, В. Н. Смирнов. - СПб.: Гидрометеоиздат, 2001. - 135 с.
Прокудин А. Н. Численное исследование нового способа разрушения ледяных заторов на реках динамическим воздействием / А. Н. Прокудин // Ученые записки Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета. - 2012. - Т. 1. - № 9. - С. 41-48.
Ueland S. Control Strategies for Maneuvering in Ice Ridge and Multi Ice Regimes: Master thesis / S. Ueland, S. W. Slettebø. - Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet, Fakultet for ingeniørvitenskap og teknologi, Institutt for marin teknikk, 2010. - 104 p.
Практические рекомендации капитанов СКФ по управлению судами в ледовых условиях. - М.: Изд-во Паулсен, 2017. - С. 168.
Андреева М. Ю. Северный морской путь в политике экономического прорыва России: некоторые оценки и предпосылки / М. Ю. Андреева // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2015. - № 2 (30). - С. 164-171. DOI: 10.21821/2309-5180-2015-7-2-164-171.
Об авторах
Андреев Александр Алексеевич - Заслуженный работник морского транспорта, Почетный полярник,Советник Генерального директора
ПАО «Совкомфлот»
