Как сообщает архангельская газета «У Белого моря» в материале Виктора Рыбина «Диксон» опробует ноу-хау . В Архангельской области пройдут испытания судового лазера», на ледоколе «Диксон» в предстоящую зимнюю навигацию в Белом море и в устье Северной Двины пройдут морские испытания экспериментальной лазерной установки для разрушения льда. Ранее все исследования проводились в лабораторных условиях. Лазерная установка мощностью 30 кВт разработана по федеральной целевой программе «Гражданское судостроение» для ледоколов в Национальном центре лазерных систем и комплексов «Астрофизика» совместно с учеными Арктического и антарктического НИИ Санкт-Петербурга.
Дизель-электрический ледокол «
Испытания стартуют в ноябре
Конечной задачей проекта является создание судового лазера на 200 кВт, который предполагается использовать для проводок ледовых караванов по трассе
К настоящему моменту смоделировано оборудование мощностью 30 кВт, эффективность действия которого пока подтверждена только лабораторно.
– Мы достаточно быстро разрезаем метровую толщу льда с расстояния 6 м на испытательном стенде, – поделился заместитель начальника СКБ двойных технологий центра «Астрофизика» Юрий Сорокин. – Теперь предстоит проверка оборудования в реальных условиях.
Возможности опытной установки по резке льда в условиях
При выборе места испытаний большую роль сыграл человеческий фактор, подчеркнул ведущий научный сотрудник Всероссийского НИИ по проблемам ГО и ЧС Сергей Нехорошев:
– Я хорошо знаком с председателем правительства региона Алексеем Алсуфьевым и коллективом архангельских спасателей, с которыми наш институт постоянно сотрудничает по многим другим направлениям. Ни в одном другом российском субъекте не занимаются так серьезно подготовкой к ледоходу и паводку.
В ходе визита делегации конструкторов на ледокол были согласованы все технические характеристики установки лазерного комплекса: обозначено место расположения, крепления, требуемая мощность и точки подключения. Ледокольные проводки от приемного буя до порта
Класс судна повысится
Лазерная установка позволяет повысить проходимость ледоколов и минимизировать риски.
– Лазер надрезает лед по линиям наивысшего напряжения, чтобы обеспечить более быстрое продвижение ледокола, – рассказал Юрий Сорокин. – Использование установки повышает
Эффективнее всего оборудование работает с расстояния 10 метров, сокращение которого может привести к обмерзанию корпуса лазерной головки, поскольку при резке льда происходит интенсивный выброс пара.
Новая технология будет востребована и при освоении российского северного шельфа. Лазер помогает обеспечить безопасную эксплуатацию нефтегазовых платформ. Сегодня, для того чтобы вызволить сложное техническое сооружение из ледового плена, приходится вызывать на помощь ледокол.
– Это повышение безопасности эксплуатации и достаточно большая экономия, – отметил Сергей Нехорошев. – Дополнительных затрат по энергии практически никаких (на нефтегазовой платформе используется собственное сырье), плюс не надо задействовать ледокол.
Универсально и безопасно!
Лазерный комплекс может использоваться в разных режимах. Например, позволяет срезать ледовые наслоения при обледенении мостовых и других инженерных сооружений, бортов судна.
В ходе испытаний предстоит выявить эффективный и в то же время безопасный режим работы лазера при взаимодействии со строительными сооружениями и корпусом корабля. Ведь установка, по словам разработчиков, способна резать не только лед, но и металл, а также разрушать камни.
– Прежде всего это подбор режима, – подчеркнул Юрий Сорокин. – При определенной плотности и мощности за счет фокусировки и аккуратной работы луч быстро разрушит лед, минимально воздействуя на металл.
Возможности установки можно регулировать сменой фокусирующих головок, используя одни для разрезания ледовых полей, другие – для срезания в ручном режиме льда с борта судна или платформы. Лазерное излучение передается по
Технология многоплановая, и ее можно модифицировать для конкретных нужд любого региона. Сейчас уже есть установка для дистанционной лазерной резки металлоконструкций при пожарах на нефтегазовых скважинах. В течение нескольких часов срезается все техническое сооружение.
– У нас тоже есть что порезать на побережье, – с улыбкой поделился руководитель агентства государственной противопожарной службы и гражданской защиты Александр Уваров. – Если лазером это быстрее, чем газосваркой, то мы обязательно предоставим возможность попробовать.
Утилизировать и вывезти крупногабаритные конструкции старых брошенных судов в короткий период арктической навигации и при большой удаленности от промышленных центров довольно сложно. Между тем очистка Арктики от техногенного мусора – одна из приоритетных задач государства.
– Новые технологии расширяют наши возможности. И если мы проведем какую-то часть испытаний с лазером этой зимой, то это будет ощутимый шаг вперед для нас и для разработчиков, – подчеркнул Александр Уваров. – При помощи термобарических установок мы уже добиваемся ослабления льда на Северной Двине – на участке от
Разрезание льда идет струей температурно-активированной воды. За пять лет испытаний архангельские спасатели подобрали необходимые насадки, которые позволяют минимизировать последствия стихии, освобождать ото льда опоры мостов.
Но и это оборудование позволяет не все. Ослаблять лед на больших участках затратно по времени, ресурсам и силам. КамАЗ с оборудованием может подъехать далеко не везде. А длина шланга высокого давления позволяет двигаться по льду и вести резку на расстоянии всего два километра.
– Было бы здорово, если бы удалось решить эту проблему с помощью новых технологий, – отметил Александр Уваров. – Предполагаем, что лазер можно установить на воздушную подушку и резать лед параллельно курсу ее движения. Удобно и очень эффективно.
В деталях
Старое правило безотказно действует в каждом начинании.
Первый вопрос: насколько мобилен лазерный комплекс – пока остается без ответа. Общий вес 30-киловаттной установки (без энергетики) – около 3,5 тонны. Разместить ее на ледокол не проблема. А вот воздушная подушка столько не увезет. Оптимальный груз для нее – 700–800 кг.
– На вездеходе весом 10 тонн с дополнительным оборудованием в 3,5 тонны на середину реки не выехать, – заметил начальник Центра обеспечения мероприятий гражданской защиты Михаил Дерягин. – Надо размещаться на берегу.
И здесь возникает следующий вопрос – на какое расстояние можно передать энергию по оптико-волоконной линии. Разработчики больше 200 м даже не рассматривали. На судне это ни к чему. Спасателям же нужен рукав длиной как минимум 500 м – в ширину реки.
– На такую дальность надо разрабатывать атмосферный канал типа гиперболоида, – поделился новой идеей Юрий Сорокин. – Потребуется достаточно большая фокусирующая головка. Это можно сделать, но возникнет ряд других проблем, связанных с эксплуатацией металлооптики при низких температурах.
Получается, что использовать универсальные транспортные средства, которые могут двигаться по твердой и жидкой поверхности, все-таки проще. В решении этой задачи открывается перспектива для разработчиков специализированного транспорта. Проблема многоотраслевая, решение находится на стыке многих технологий.
Горячий лед
Есть и еще одна дилемма, на которую указали конструкторам, – перепады погоды. По мнению Михаила Дерягина, горячая вода, которая образуется при лазерной резке и под лучом будет просто кипеть, – это плохо. Место разреза в этом случае смерзается быстрее и сильнее и становится прочнее, чем остальной лед. А скачки температуры в марте составляют от +5 днем до –20 градусов ночью.
– У речного льда есть свои особенности, – поделился наблюдениями Александр Уваров. – Как правило, он многослойный и разный по структуре: где-то кристаллический, где-то – со снегом. Его формирование зависит от температур и уровней льдообразования.
Процесс взаимодействия с водой у каждого слоя свой. Например, снежные массы смерзаются быстрее чистого льда.
Чтобы разгадать загадки природной физики и подобрать необходимый режим работы лазера, потребуется не одна серия испытаний. Технический прогресс способствует развитию приполярного судоходства. При этом важно, чтобы внедрение новинок и разработок для Арктики обеспечивало не только эффективность, но и безопасность движения по трассе
Комментариев нет:
Отправить комментарий