Изобретатель Юрий Чашков разработал новый тип ледокола
Сломать лед - не самое главное
Для масштабного освоения Арктики у нас намечено построить восемь мощных атомных ледоколов и пять дизельных. Вы считаете, что эта техника неэффективна, что выделяемые огромные деньги не принесут должной отдачи, что ваш ледокол лучше и дешевле справится с поставленными задачами. Заявление более чем ответственное. Давайте разбираться. В чем основные минусы современных супермощных ледоколов?
Юрий Чашков: Фактически они названы в статье, опубликованной в 2017 году, такими авторитетными специалистами, как член-корреспондент РАН А.В. Пустошный и доктор технических наук К.Е. Сазонов. Если совсем кратко, то суть в следующем. Ученые утверждают: если ломать лед сдвигом, а не изгибом, как это делается сегодня, то требуется намного меньше усилий. Но для этого нужна новая конструкция ледокола.
А сегодня какая конструкция?
Юрий Чашков: Она не меняется со времен первых ледоколов, созданных еще адмиралом Макаровым. У всей этой техники нос напоминает форму ложки. Он наползает на льдину, под его весом она изгибается и ломается. Понятно, чем толще лед, тем тяжелее должен быть нос, а значит, вес всего судна, а также мощные двигатели. Причем зависимость не линейная, а геометрическая.
К чему это приводит? Посмотрим на примере ледокола "Лидер", который должен стать флагманом нашего ледокольного флота. Его масса - 70 тыс. тонн, ширина - 47 м, длина - 209 метров. Чтобы затолкать такую махину на льдину, понадобилось 120 МГв мощности, два атомных реактора, и 4 винта по семь метров в диаметре.
Но сломать лед - не самое главное. Ломать, как говорится, не строить! Дело в том, что ледокол оставляет позади себя в канале огромные льдины площадью 150-200 квадратных метров, масса которых при толщине три-четыре метра составит около 300-400 тонн. Через месиво таких гигантов транспортные суда не пройдут. Поэтому время ледовой навигации ограничено.
А сколько оно сегодня составляет?
Юрий Чашков: Несколько месяцев, когда льда нет или он тонкий. Даже в метровом льду на трассе каравана в Певек в декабре 2021 года атомному ледоколу "Арктика" и дизельному ледоколу пришлось брать всего по одному судну на так называемые "усы", подтягивая их к корме. При стоимости фрахта дизельного ледокола 30 тысяч долларов в сутки, не считая топлива, стоимость перевозимого транспортом груза влетит в копеечку. А у атомного ледокола при фрахте в 100 тысяч долларов получается вообще золотой.
То есть надо прислушаться к мнению ученых и ломать лед по-новому?
Юрий Чашков: Да, не изгибать, а сдвигать вниз. И такой вариант уже в свое время был реализован в нескольких ледоколах. Их нос имеет форму квадрата, по его краям установлены ледорезы. Действительно, лед разрушается намного легче, ледоколу хватает существенно меньшей мощности, а значит, он получается дешевле. Но у такой конструкции выявились другие недостатки. Из-за квадратной формы носа ледокол потерял маневренность. Кроме того, отрезанная масса льда уходит вниз, прилипает к днищу и тормозит движение судна. Поэтому эта технология не получила развития.
Как модернизировать "старую ложку"
И добрая "старая ложка" осталась непобедимой. Как вы предлагаете ее заменить? Если не квадратным "ящиком", то чем?
Юрий Чашков: Прежде еще раз отметим главные минусы нынешнего ледокола: огромная мощность, чтобы продавить лед впереди, и массивные льдины позади. А главная причина в том, что ледокол наваливается на лед всей шириной носа, скоро она будет достигать 50 метров. Мы предлагаем действовать иначе. Сделать нос, во-первых, острым, шириной всего около одного метра. Когда он врезается в льдину, то создает магистральную трещину, и прочность льда уменьшается сразу на 40 процентов. Кроме того, нос будет не только острым, но и ступенчатым. По бортам мы устанавливаем по несколько ступеней, каждая шириной четыре-пять метров.
Что-то вроде знаменитой Потемкинской лестницы?
Юрий Чашков: Да, немного напоминает. Только каждая ступень установлена под углом 30 градусов к поверхности льда и направлена в сторону кормы. Как работает такая конструкция? После появления трещины вдоль ее края наезжает первая ступень и срезает кусок четыре-пять метров, следующие срезают на такую же ширину. То есть мы не отламываем огромную льдину, как это делают традиционные ледоколы, а "отгрызаем" лед по кусочкам. Значит, не нужны колоссальная мощность двигателей и огромные винты.
Понятно. Если льдины позади вашего ледокола небольшие, всего четыре-пять метров, значит, транспортным судам они неопасны?
Юрий Чашков: В том и дело, что за ледоколом даже обломков льда практически не будет. Система ступеней работает так, что отколотые куски льда опускаются вниз и потоком воды от ступеней загоняются под лед и прилипают к нему снизу. Канал за ледоколом остается почти чистым! А это значит, что в чистом канале могут идти и 10, и 50 транспортов. Причем в течение минимум несколько суток. Ведь даже в самую суровую зиму лед в сутки намерзает максимум на 1-1,5 см. Его сломает обычное транспортное судно.
За полвека морской жизни "влез" в лед глубоко
Как может измениться навигация на севере, если в море выйдут такие ледоколы?
Юрий Чашков: Во-первых, навигация будет круглогодичной. Суда смогут проходить не по одному, на "усах" за огромные деньги, а целыми караванами. Кроме того, круглый год возможна навигация в северных реках, которые сегодня "работают" всего 3-4 месяца. Ледокол будет периодически прочищать путь, и неделю по нему может ходить любое количество судов. И еще. Эти ледоколы намного легче, требуют меньшей мощности, дешевле и нынешних, и тех, которые намечают построить, вложив многие миллиарды.
Как вам пришла идея такого ледокола?
Юрий Чашков: Я много работал на севере на самых разных судах, был помощником капитана на ледоколах. Как говорится, на своей шкуре все прелести севера испытал. Как пришла идея? Когда долго дрейфуешь во льдах с моряками-собратьями, наверное, мозги включаются особенно активно. А если серьезно, это и более 50 лет морской жизни, и сотни патентов, и научные работы наших ведущих ученых, которые упорно изучал. Словом, "влез" в лед глубоко!
Испытания упираются в миллионы
Как ваш проект встретили авторитеты? Ведь по образованию вы не кораблестроитель, а судоводитель.
Юрий Чашков: Хотя я основательно изучил проблему, конечно, у меня нет таких глубоких знаний, как у ведущих ученых. И когда пошел к ним, меня встретили очень благожелательно. Профессор Санкт-Петербургского государственного морского технического университета Владимир Николаевич Тряскин, а также директор по науке Крыловского научного центра Валерий Николаевич Половинкин заинтересовались проектом и сказали, что нужны испытания в бассейне, чтобы опровергнуть или поддержать идею. На презентации в НИИ Арктики и Антарктики тоже говорили про испытания. На них требовалось около пяти миллионов рублей. Все попытки их найти кончились ничем. И тогда я продал квартиру в Таганроге, расположенную в 200 м от моря. Проект поддержали много единомышленников, был создан цифровой двойник ледокола. На его основе в Крыловском научном центре изготовлена модель, а затем в ледовом бассейне проведены испытания. По их результатам межведомственной рабочей группой, которая входит в научно-координационный совет Минпромторга, подписан протокол. В частности, рекомендовано, учитывая актуальность проблемы, подготовить материалы для включения ОКР по этому ледоколу в Национальные проекты РФ. Кроме того, рекомендовано провести второй этап испытаний, что традиционно для подобной техники. По оценкам специалистов Крыловского центра, для этого требуется около 30 миллионов рублей. Пока все наши попытки найти заинтересованных инвесторов закончились неудачей. Пять миллионов я и мои коллеги еще смогли бы собрать, но 30 не потянем. Вот такая сегодня ситуация.
Справка "РГ"
Юрий Чашков - автор более 20 изобретений. В 2018 году он был признан лучшим изобретателем России, став победителем конкурса ВОИР. Завтра, 20 января, общество отмечает свой юбилей, ему исполняется 90 лет!