Lodołamacze to rodzaj statków zaprojektowanych do poruszania się po wodach pokrytych lodem, a w konsekwencji rozbijania go w celu utworzenia żeglownej ścieżki dla innych statków. Najczęściej stosowane są w celu torowanie szlaków transportowych dla różnego rodzaju towarów, choć coraz częściej wykosztuje się je także do pomocy statkom wycieczkowym i promom pasażerskim, na których turyści wybierają nietypowy kierunek podroży – rejon Arktyki.

Ważny etap w rozwoju technologii budowania lodołamaczy rozpoczął się wraz z nadejściem ery przemysłowej. Chęć otwarcia nowych szlaków komunikacyjnych służących wymianie handlowej okazało się motorem napędowym nowych wersji zimowych okrętów.

Okręty, jakimi są lodołamacze, zapewniają także możliwość poszukiwań, a następnie początkowych prac w zakresie eksploatacji sporych złóż ropy na terenie Arktyki. Ale nie tylko, gdyż także port w Hamburgu w trakcie zimy patrolowany jest przez całą flotę lodołamaczy, które latem zamieniane są na holowniki. ¹

Lodołamacze – moc i siła

Lodołamacze cechuje potężna masa, gdyż zapewnia im ona większą skuteczność podczas kruszenia lodu. Ich kadłub powstaje ze specjalnego rodzaju stali, gwarantującego jak największą wytrzymałość na niskie temperatury. Zaś do budowy statku najgrubszą stal stosuje się do tworzenia dziobu i rufy. Dodatkowo kadłub lodołamacza przedzielony jest grodziami; ma to gwarantować bezpieczeństwo w razie jego przedziurawienia. ²

Chcąc uzmysłowić dokładniej, czym są lodołamacze, najlepiej odwołać się do ich wyjątkowych cech użytkowych. Tymi bez wątpienia są:

• siła dająca możliwość swobodnego przebijania się przez grubą warstwę lodu
• konstrukcja oparta na wzmocnionym kadłubie
• kształt statku, umożliwiający kruszenie lodu

Lodołamacze wykorzystują w trakcie pracy wielki pęd i moc, wypychając dziób ponad pokrywę lodową, by następnie naprzeć swym ciężarem na grubą warstwę paku lodowego i wcisnąć go w zimną wodę morza lub oceanu. Aby móc jednak efektywnie działać konieczne jest to, by podczas produkcji otrzymały specjalny kształt dziobu oraz dużą wyporność. ³

źródło: Flickr

Funkcje lodołamaczy

Specyficzna konstrukcja lodołamacza sprawdza się w trakcie wykonywania misji w warunkach zimowych. Niektóre lodołamacze wyposażone są w większą ilość śmigieł, co pozwala łatwiej nimi manewrować. W efekcie mogą również działać w odwrotnym kierunku, co może być przydatne do cofania i ubijania lodu w celu utworzenia szerszej ścieżki. Sęk w tym, że długo nie potrafiono znaleźć dla nich innego praktycznego zastosowania. ⁴

Dziś sytuacja wygląda już nieco inaczej. Lodołamacze to dziś bowiem często okręty, pełniące dodatkowe funkcje, wobec czego stanowią także jednocześnie jednostki:

• badawcze
• pomocnicze i patrolowe
• towarowe (w tym drobnicowe i barki)
• wycieczkowe

Wielką rolę w trakcie pracy lodołamacza odgrywa nawigacja. Wytyczenie odpowiedniej trasy pozwala bowiem omijać najstarsze paki lodowe, które cechuje największa twardość. Dlatego też niektóre nowoczesne lodołamacze korzystają z zaawansowanych technologii, takich jak sonar i nawigacja satelitarna, aby pomóc w poruszaniu się po wodach pokrytych lodem.

Lodołamacze z napędem nuklearnym

Pierwsze lodołamacze napędzane były z wykorzystaniem węgla i ropy. Aktualnie gros z nich posada silniki wykorzystując olej napędowy bądź energię elektryczną. Szczególnym rodzajem są niewątpliwie lodołamacze o napędzie atomowym. ⁵

Lodołamacze z napędem nuklearnym produkowane są wyłącznie przez Rosjan, a ich projektowaniem i budową zajmują się fachowcy z rosyjskiego Murmańska. Jednym z najsłynniejszych okrętów tego typu był mający 134 m długości „Lenin”, ostatecznie wycofany z użytku w 1989 r. Ówczesne cudo techniki przemierzyło w sumie 654 tys. mil morskich. Aktualnie w służbie pod rosyjską flagą pozostają lodołamacze klasy „Arktika” mierzące 148 m długości, których szczególną cechą jest to, że posiadają podwójny kadłub. Jego zewnętrzna warstwa odpowiadająca za kruszenie lodu ma grubość 48 mm; co więcej modele te potrafią kruszyć lód, poruszając się zarówno do przodu, jak i do tyłu. ⁶

Lodołamacz Lenin; źródło: Flickr

Do jednych z najbardziej rozpoznawalnych lodołamaczy z napędem atomowym jest tankowiec „Timofiej Guzienko”, którego załoga odpowiada za zbierania i transport wydobytej ropy w Warandiej (Varandey) do portu w Murmańsku. Największą przeszkodą na tamtejszej trasie stanowi bowiem skute lodem morze, zwłaszcza na przełomie marca i kwietnia. Aby sprostać wielkim wymaganiom natury w tym rejonie, okręt ten wyposażony został w szczególny dziób oraz niezwykle mocny system napędu, zapewniający wysoką dokładność nawigowania.

Port w Warandiej, stanowiący ważny z ekonomicznego punktu widzenia obiekt, się w XIX w. starano się chronić przed zamarznięciem. Jednak, by móc skutecznie walczyć z warunkami termicznymi, koniecznie było zbudowanie statku, którym będzie można kruszyć lód. Idąc za przykładem Niemców, którzy w 1871 r. borykali się z niepoodziewanym atakiem zimy, której efektem była konieczność zamknięcia hamburskiego portu na 53 dni. Niemieccy specjaliści opracowali wówczas system kruszenia lodu z góry, a kluczową rolę odgrywał w nim dziób, który kształtem przypominał łyżkę.

Dzięki takiej konstrukcji kadłub tego lodołamacza z napędem nuklearnym mógł z ogromną siłą naciskać na pokrywę lodową i powodować jej załamanie. W ten sposób inżynier Steinhaus stał się ojcem pierwszego lodołamacza na świecie noszącego nazwę „Eisbrecher Eins”. O tym, jak przełomowe było wymyślenie takiej konstrukcji, świadczy fakt, iż wykorzystywanie jest w trakcie produkcji do dziś. Co istotnie z uwagi na twardość paku lodowego w pobliżu terminala portowego w Warandiej statki nie są w stanie dopływać bezpośrednio do portu, przez co zrzucają ropę do dystrybutora, by można go było dostarczyć na ląd.

Lodołamacze w służbie nauki

Atomowe lodołamacze służyły naukowcom w trakcie wielu wypraw badawczych, stale zapewniając możliwość poruszania się statków handlowych po niebezpiecznych rewirach Arktyki. ⁷

Grubość pokrywy lodowej w Arktyce sięga metra, przez co zachodzi konieczność użycia mocnego napędu, który zapewniały w przeszłości wysokoprężne silniki. Wraz z postępem technologicznym porzucono więc tę technologię na rzecz napędu atomowego, wykorzystującego uran. Początkowo pręty paliwowe zapewniały działalność statku na okres 3 – 4 lat. Nieco inny typ technologii charakteryzował lodołamacz „Lenin”, który wymagał szczególnej ochrony, szczególnie przy śrubach napędowych. Niemej, projekt okazał się pełnym sukcesem, tworząc wzorzec, dla kolejnych produkowanych lodołamaczy. W 1959 r. Wykorzystując własny napęd atomowy, lodołamacz „Lenin” ruszył na teren Arktyki.

W sierpniu 1969 r. tankowiec „Manhattan” został wysłany na misję na pak lodowy Arktyki. Jej celem było udowodnienie, iż tankowce będą mogły wywozić ropę z Alaski. Maszyna otoczona dodatkową warstwą blachy miała być de facto taranem na lód, jednak zima 1969 r. okazała się na tyle silna, iż okręt utknął, przewożąc ładunek ropy. Klęska ta udowodniła, że statki powinny albo służyć do transportu ropy, albo pełnić funkcję lodołamaczy, gdyż w przeciwnym razie tarcie kadłuba jest za duże. ⁸

Źródła:

¹  https://www.martide.com/en/blog/all-about-icebreaker-ships

² https://www.coolantarctica.com/Antarctica%20fact%20file/History/ships/icebreaker.php

³ https://poseidonexpeditions.com/about/articles/nuclear-icebreakers-what-s-so-special-about-them/

⁴ https://vardmarine.com/vessels/vard-9-series-specialized-vessels/icebreaker-designs/

⁵ https://www.maritimemanual.com/how-does-ice-breaker-ship-work/

⁶ https://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear-powered_icebreaker

⁷ https://poseidonexpeditions.com/about/articles/nuclear-icebreakers-what-s-so-special-about-them/

^{8 https://en.wikipedia.org/wiki/SS_Manhattan_(1961)}