Te maszyny przedrą się przez każdy lód. Najciekawsze fakty o lodołamaczach
Gdy za oknem pojawia się śnieg, pojawiają się też problemy z transportem. Co jednak zrobić, gdy zamiast dostać się do zaśnieżonego miasta, chcemy dostać się na koło podbiegunowe? Z pomocą przychodzą jedne z najbardziej spektakularnych konstrukcji w historii ludzkości, lodołamacze. Jak tak naprawdę działają i czemu mogą mieć znacznie lepszy wpływ na środowisko, niż nam się wydaje?
- Lodołamacze to okręty należące do potocznie określanej "klasy lodowej" do której należą statki przystosowane do pokonywania zamarzniętych wód. Są to okręty przeznaczone specjalnie do tego zadania.
- Jest ich wiele rodzajów, które służą w konkretnych miejscach i mają specjalne właściwości. Najczęściej jednak mówiąc o lodołamaczach, mamy na myśli te statki, które pływają w rejonach podbiegunowych.
- Pomimo jak wydawałoby się prostego zadania, istnieje wiele błędnych założeń co do tego, czym tak naprawdę są lodołamacze i jak działają.
- Jak się okazuje, lodołamacze mogą mieć także pozytywny wpływ na środowisko.
Spis treści:
Lodołamacze działają inaczej niż myślisz
Większość uważa, że lodołamacze niszczą lód, dosłownie wbijając się w niego i rozpościerając go na boki kadłuba, tak jak zwykłe statki robią z wodą podczas rejsu. Jest to połowiczna prawda. Same "wbicie się" w lód zadziała, gdy nie jest on zbyt gruby i nie ma go aż tak dużo. Jednak lodołamacze docierają przecież do najbardziej zamarzniętych rejonów świata, ciągle przedzierając się przez lód o kilkumetrowej grubości. Jego ciągłe kruszenie sprawia, że zaczyna się on gromadzić przed statkiem, tworząc silniejszy opór. Gdyby lodołamacz chciał rozbijać każdy lód zwykłym wbiciem, to zwyczajnie by utknął.
Dlatego lodołamacze są zbudowane tak, aby móc wskakiwać na lód swoim dziobem. Wtedy statek wpycha lód pod siebie, gdzie masą kruszy go na kawałki i najczęściej to wtedy rozsuwa go na boki. To w ten sposób przedziera się przez najbardziej zamarznięte wody, pozostawiając wodną ścieżkę.
Jednak aby wykonać swoją pracę, lodołamacz musi mieć odpowiednią konstrukcję, niespotykaną w żadnym innym statku.
Maszyny jedyne w swoim rodzaju
Aby statek można było nazwać lodołamaczem, jego konstrukcja musi mieć trzy cechy:
1. Unikalny kształt kadłuba
To najważniejsza różnica między lodołamaczami a zwykłymi statkami. Normalnie okręty mają prosty klinowy dziób, służący do spychania wody na boki. Lodołamacze, aby móc wskoczyć na gruby lód, by przygnieść go masą, muszą mieć dziób pochylony. Oglądając go z boku, przypomina łyżeczkę.
Niektóre lodołamacze mają nawet zaokrąglony kształt dziobu. To sposób na lepsze rozłożenie masy w części, która zderza się z lodem. Rozłożenie masy lodołamacza to kluczowe działanie przy projektowaniu i podyktowana jest tym jego konstrukcja, od dziobu do rufy. Najczęściej także takie okręty są w miarę krótkie i szersze, co wzmacnia ich ciężkość. Lodołamacze mają jeden z najwyższych stosunków wagi do rozmiaru.
2. Grubą i wzmocnioną konstrukcję
Lód zniszczyłby kadłub nawet największych statków na ziemi. Ich grubość kadłuba zwyczajnie nie poradziłaby sobie z naporem lodu. Dlatego lodołamacze muszą być szczególnie twarde. Gdy grubość kadłuba największych kontenerowców czy wycieczkowców osiąga najczęściej 1-2 cm, kadłub lodołamaczy ma aż 4 czy nawet 5 cm grubości. Dzięki temu mogą wytrzymać ciągły napór lodu.
Taka grubość znacząco zwiększa masę, która jest główną bronią lodołamaczy w walce z lodem. Dla lepszej ochrony ich kadłuby są także wzmacniane wieloma wewnętrznymi strukturami, rozprowadzonymi od dziobu aż do śruby napędowej.
3. Odpowiednio dużą moc
Taka masywność konstrukcji potrzebuje ogromnej mocy, aby w ogóle ruszyć ją z miejsca. Nie mówiąc o tym, że przedzieranie się przez zamarzniętą wodę wymaga mnóstwa energii. Lodołamacze potrzebują napędu, który da im dużą moc przy niskich prędkościach. Przykładowo amerykańskie lodołamacze klasy Polar w momencie kruszenia bardzo grubego lodu mogą generować aż 45 000 kilowatów mocy dzięki mocy trzech połączonych turbin. Pozwala to wspiąć się na taflę lodu i ją przepchnąć.
Cztery najciekawsze lodołamacze
Statki te same w sobie są niezwykle ciekawe, jednak wśród nich można wyróżnić kilka szczególnie interesujących maszyn.
Pierwszy lodołamacz w historii
Tego typu statków możemy szukać już w XI wieku i konstrukcji łodzi nazywanych Koch. Służyły one osadnikom w rejonach Morza Białego do prowadzenia wypraw po zamarzniętych wodach. Natomiast pierwszym współczesnym lodołamaczem w historii był rosyjski okręt Jermak z 1899 roku, który był pierwszym statkiem specjalnie przeznaczonym do kruszenia zamarzniętych wód.
Prawdziwy potwór
Największym lodołamaczem jest rosyjska Arktika. Ma aż 173 metry długości i 34 szerokości. Prócz rozmiarów zaskakuje także tym, że w przeciwieństwie do standardowych lodołamaczy, Arktika posiada napęd jądrowy. Wiąże się to z tym, że jej głównym zadaniem są długie operacje w rejonach Arktyki, gdzie trudno byłoby ją zaopatrywać w paliwo.
Lodołamacz pływający...bokiem
Zwykle myślimy, że lodołamacz musi kruszyć lód, tylko płynąc do przodu. Jednak Baltika skutecznie niszczy to przeświadczenie. Dzięki pędnikom azymutalnym ten lodołamacz może pływać także na boki, przedzierając się przez lód. Dzięki temu ma znacznie większy zakres kruszenia lodu.
Pierwsze statki, które dotarły na biegun północny
Ten tytuł należy się niemieckiemu lodołamaczowi RV Polarstern i szwedzkiemu Oden. Te dwa statki brały udział w misji na Arktykę w 1991 roku. Były to pierwsze tego typu jednostki o napędzie konwencjonalnym, które zdobyły biegun.
Po co w ogóle tworzyć takie zabawki?
Lodołamacze są kluczowe dla państw, których wody są zamarznięte przez dłuższą część roku. Pozwalają na stworzenie szlaków ekonomicznych czy w ogóle umożliwiają jakiekolwiek podróżowanie. Bez nich takie państwa jak np. Kanada miałyby ograniczony kontakt ze światem, ze względu na fakt, że większość wód wokół ich linii brzegowych zwyczajnie zamarza.
Pamiętać także trzeba, że nie wszystkie lodołamacze mają prezencję ogromnych statków, płynących na biegun. Niektóre z nich są znacznie mniejsze i służą do udrażniania np. rzek i kanałów. Korzystają z nich większe miasta po to, aby m.in. uniknąć powodzi i podtopień przy wzrostach temperatur.
Ze względu na możliwość dotarcia do najbardziej zamarzniętych miejsc na Ziemi, lodołamacze pomagają w prowadzeniu badań rejonów Arktyki i Antarktydy. Zapewniają drogę dla badaczy oraz stały przepływ odpowiednich materiałów i zapasów. To dzięki nim także udało się stworzyć mapy tych niezwykłych terenów, które są wykorzystywane do dziś. Nie mówiąc o tym, że jeżeli któraś z misji na zamarznięte tereny potrzebuje pomocy, lodołamacze mogą być jednymi z pierwszych maszyn, które wyruszą na pomoc i utorują drogę ekipie ratunkowej.
Dzięki umożliwieniu badaczom dostania się na Arktykę i Antarktydę, lodołamacze mogły także przyczynić się do ratowania globalnego środowiska. Być może gdyby nie one, nie udałoby się zdobywać ciągłych danych na temat stanu zamarzniętych terenów i ich ekosystemów. Niemniej nie można mówić, że lodołamacze mają dobry wpływ na środowisko. Jednak można sprawić, że ich pożyteczne umiejętności wyrównają ingerowanie w naturę.
Jak lodołamacze mogą pozytywnie wpłynąć na środowisko?
Ze względu na ich działanie i potrzebę używania transportu morskiego na zamarzniętych terenach, nie można całkowicie zrezygnować z lodołamaczy. Nie można jednak przy tym ignorować ich wpływu na środowisko, zwłaszcza wiecznie zamarzniętych terenów. Samo kruszenie lodu może przyczynić się szybszego topnienia pokrywy lodowej m.in. na Antarktydzie i Arktyce. Dodatkowo dźwięki i wibracje emitowane przez lodołamacze mogą szkodzić zwierzętom np. wielorybom.
Najlepszym sposobem na ukrócenie tego jest zmniejszenie liczby lodołamaczy, operujących w regionach o rzadkim ekosystemie. Tam mogłyby być wykorzystywane także tylko do umożliwienia badań.
Innym sposobem jest zmiana napędu. Lodołamacze są głównie napędzane silnikami diesla z niewielkimi przypadkami użycia reaktorów jądrowych. Nie trzeba mówić jak źle użycie paliwa, wpływa na morski ekosystem oraz jakie mogą być skutki, gdy dojdzie do awarii reaktora. Jednak w ostatnich latach zaczynają powstawać projekty lodołamaczy z ekologicznym napędem. Ich rozwój może przyczynić się do mniejszego wpływu na środowisko przez te maszyny.
Ograniczenie wpływu lodołamaczy na ekosystem w znaczącym stopniu może pomóc planecie. Dzięki temu zachowa się możliwości operowania w najbardziej zamarzniętych rejonach planety nie ingerując w środowisko. A to pozwoli dalej używać tych niezwykłych maszyn.
