Алексей Чернов, старший научный сотрудник отдела ледовых качеств судов, ФГБУ «ААНИИ».
Суда, предназначенные для экспедиционной деятельности в Арктике и Антарктике, являются одними из самых сложных судов научного назначения. Помимо проведения научных исследований, они должны выполнять функции ледоколов, сухогрузов, танкеров, аварийно-спасательных, госпитальных и пассажирских судов. Некоторые НЭС используются для патрулирования акваторий.
В мире насчитывается несколько десятков научно-экспедиционные судов, значительно различающихся между собой по возрасту, размерениям, техническим характеристикам, логистическим и научным возможностям. Суровые условия эксплуатации предъявляют высокие требования к мореходным качествам, ледопроходимости, автономности НЭС, а также к их способности выполнять длительные рейсы с отрывом от баз ремонта и снабжения. В научно-экспедиционных судах специальной постройки логистические и научные функции совмещаются оптимальным образом, поскольку требования к ним могут быть учтены на стадии проектирования.
В настоящее время страны, участвующие в полярных исследованиях, приступили к активному строительству судов, предназначенных для эксплуатации в Северном Ледовитом и Южном океанах. Разберем, какие суда уже пополнили научный флот, какие только проектируются.
РОССИЯ
В настоящее время наша страна располагает несколькими научно-экспедиционными судами. Высокие ледовые классы имеют «Академик Федоров» (1987 год постройки), «Академик Трешников» (2013 г.) и «Северный Полюс» (2022 г.) — уникальная ледостойкая платформа, предназначенная для продолжительного дрейфа в Северном Ледовитом океане. Все три судна работают в составе экспедиционного флота Арктического и антарктического научно-исследовательского института (ААНИИ).
Наши научно-экспедиционные суда оснащены современным научным оборудованием и способны обеспечивать работу крупных комплексных экспедиций: «Академик Федоров» — 175 человек, «Академик Трешников» — 80. Суммарная численность персонала на борту НЭС «Северный Полюс» несколько меньше: 48 человек, включая 14 членов экипажа, но при этом их деятельность может быть обеспечена на протяжении года.
В связи с устареванием и физическим износом НЭС «Академик Федоров», с 2023 года ведется строительство нового научно-экспедиционного судна, получившего имя доктора географических наук, члена-корреспондента РАН Ивана Евгеньевича Фролова, руководившего ААНИИ в 1992–2017 гг. Судно будет иметь максимальную длину 164,8 м, ширину 26,0 м, осадку 8,5 м. Водоизмещение судна составит около 25 000 т.
«Иван Фролов» будет оснащен двумя полноповоротными винторулевыми колонками мощностью около 8 МВт каждая. Скорость полного хода на чистой воде составит не менее 16 узлов, а скорость экономического хода — не менее 12 узлов. Ледопроходимость судна не менее 1,1 м при равномерном движении со скоростью 2 узла.
НЭС будет удовлетворять требованиям Российского морского регистра судоходства к судам ледового класса Arc7, что предполагает его использование во всех районах Мирового океана в сплоченном однолетнем льду толщиной до 2,1 м. Форма корпуса отработана при проведении модельных испытаний в ледовом опытовом бассейне ААНИИ. На судне предусмотрен развитый научно-исследовательский комплекс, включающий более 20 лабораторий, в котором смогут работать до 170 человек экспедиционного состава.
В целом в настоящее время Россия располагает развитым и разнообразным экспедиционным флотом, обеспечивающим решение сложнейших научно-логистических задач в полярных акваториях нашей планеты. Однако не стоит забывать, что многие ведущие страны мира также проявляют большой интерес к Арктике и Антарктике, поэтому очень активно разрабатывают и строят суда, предназначенные для работы в тяжелых ледовых условиях.
ВОСТОЧНАЯ АЗИЯ
В Китайской Народной Республике активно ведется строительство научно-исследовательских и научно-экспедиционных судов ледового класса. В 2019 году вошло в строй первое китайское полярное НЭС, получившее название Xue Long 2. Оно предназначено для совместных действий с судном Xue Long, построенным в СССР в 1990 году, а впоследствии приобретенном и переоборудованном под нужды китайских исследований в Антарктике. Эти два судна обеспечивают операционную и логистическую поддержку пяти китайским антарктическим научно-исследовательским станциям.
Xue Long 2 имеет ледовый класс PC3, допускающий круглогодичную навигацию в ледовых условиях. Длина судна 122,5 м, ширина 22,3 м, а осадка 8,3 м. Полное водоизмещение составляет 14 300 т. Для движения используются два азимутальных движителя мощностью по 7,5 МВт каждый. Это обеспечивает судну движение со скоростью 2 узла во льду толщиной 1,5 м.
Для исследований судно оснащено комплексом эхолотов различного назначения, причем подводная часть корпуса защищает элементы акустического комплекса как от пузырьков воздуха, так и от обломков льда. На судне оборудована шахта с размерами 3,2×3,2 м, позволяющая проводить работы в ледовых условиях и при сильном волнении. Всего на Xue Long 2 имеется более 580 м2 лабораторного пространства, а также восемь слотов для стандартных 20-футовых контейнерных лабораторий. Судно может перевозить 30 20-футовых контейнеров и 750 т топлива для пополнения запасов антарктических исследовательских станций.
В декабре 2024 года Китай ввел в эксплуатацию ледокольное исследовательское судно Tan Suo San Hao ледового класса PC4. Оно имеет максимальную длину 104 м, ширину 19,7 м, осадку 6,7 м и водоизмещение 9300 т. Экипаж судна составляет 32 человека, в состав экспедиции может входить до 48 человек. НИС оснащено многопрофильным научным комплексом, а также имеет возможность применения китайских глубоководных исследовательских подводных аппаратов Striver, Deep Sea Warrior и Jiaolong. Шахта размером 6×4,8 м позволяет развертывать и поднимать автономные подводные аппараты в покрытых льдом водах.
Пропульсивный комплекс судна включает в себя два полноповоротных движителя мощностью по 4,5 МВт каждый, что позволяет развивать скорость на чистой воде до 16 узлов, а также двигаться в сплошном ровном льду толщиной 1,2 м с 20-сантиметровым снежным покровом со скоростью не менее 2 узлов.
В минувшем году в КНР было построено еще одно исследовательское судно ледового плавания – Ji Di ледового класса PC6. Оно имеет общую длину 89,9 м, ширину 17,8 м и осадку 5,5 м. Судно водоизмещением 5600 т вмещает 60 человек. Его дальность плавания составляет 14 000 морских миль, а автономность 80 дней. Ji Di обладает дизель-электрической двигательной установкой, обеспечивающей два азимутальных движителя мощностью 3,2 МВт каждый. Скорость судна на открытой воде составляет 15 узлов, ледопроходимость 1 м со скоростью 2 узла. В августе 2024 года Ji Di отправилось в свой первый рейс в Арктику.
В Японии в 2009 году был введен в эксплуатацию ледокол Shirase, предназначенный в первую очередь для антарктических экспедиций. Он имеет водоизмещение около 20 000 т, длину 138 м, ширину 28 м, осадку 9,2 м. Мощность на валах 22 МВт, передаваемая на два винта фиксированного шага, позволяет двигаться во льду толщиной до 1,5 м со скоростью 3 узла. На чистой воде ледокол развивает скорость до 19,5 узла. Shirase может вместить 1100 т груза, а также до 80 исследователей.
В настоящее время в Японии осуществляется строительство нового НЭС ледового класса Mirai Ⅱ, деятельность которого будет сосредоточена в основном в Арктике. Его ввод в эксплуатацию намечается на 2026 год. Заявляется, что судно будет оснащено высокоточным оборудованием для наблюдения за атмосферой и океаном и проведения биологических исследований. Mirai Ⅱ будет оснащено двухтопливными двигателями для снижения воздействия на окружающую среду.
Пропульсивный комплекс с двумя гребными винтами регулируемого шага позволит судну двигаться во льду толщиной 1,2 м со скоростью 3 узла. Для обеспечения деятельности беспилотных подводных аппаратов Mirai II оборудуют системой динамического позиционирования. Водоизмещение судна составит около 13 000 т, длина 128 м, ширина 23 м, высота борта 12,5 м, осадка 8 м. Численность перевозимой на борту экспедиции — 63 человека.
В 2009 году в Южной Корее построено первое НЭС ледового класса Araon. Оно снабжает корейские антарктические станции King Sejong и Jang Bogo, а также выполняет исследовательские рейсы в Арктику. Судно имеет водоизмещение около 7500 т, длину около 109,5 м, ширину 19 м. Два азимутальных движителя обеспечивают судну ледопроходимость 1 м при скорости 2 узла. Судно способно принять 15 контейнеров в трюм и 31 на палубу. Численность экспедиции — до 60 человек.
В 2025 году появились сообщения о возобновлении планов по строительству второго корейского НЭС вдвое большего водоизмещения — 16 500 т.
ЗАПАДНАЯ ЕВРОПА, АВСТРАЛИЯ, США
Для европейских стран очень характерна кооперация между собой как при создании, так и при использовании судов. Формирование корпуса, достройка и оснащение оборудованием могут осуществляться в интересах третьего государства в разных странах. Новейшими НЭС в Европе располагают Норвегия, Великобритания и Франция.
Страна фьордов построила научно-экспедиционное судно Kronprins Haakon в качестве платформы для исследований в Арктике и Антарктике. Оно имеет ледовый класс PC3, позволяющий круглогодичное плавание в двухлетнем льду. Водоизмещение судна 11 000 т, длина около 100 м, ширина 21 м, осадка 8,5 м. Форма корпуса Kronprins Haakon оптимизирована как с точки зрения уменьшения подводного шума, так и с целью снижения ледового сопротивления.
Для проведения исследований на борту размещены 15 стационарных лабораторий, 3 дополнительных контейнерных лаборатории, 4 холодильных склада и 2 морозильные камеры для хранения образцов. Судно оснащено разнообразным оборудованием, в том числе гидролокатором, способным предоставлять подробную информацию о морском дне, глубоководным подводным аппаратом, способным опускаться на глубину до 6000 м, сейсмическим и траловым оборудованием. Для выполнения работ в штормовую погоду и в ледовых условиях судно оборудовано шахтой.
Франция в 2017 году завершила строительство патрульно-логистического судна L'Astrolabe. Оно в первую очередь предназначено для патрулирования в южной части Индийского океана, а также для работ по снабжению и поддержке французской программы в Антарктике. Судно имеет ледовую категорию PC5, что позволяет ему работать круглый год в условиях среднего однолетнего льда. Размерения L'Astrolabe довольно скромные: при водоизмещении 4000 т наибольшая длина составляет 72 м, ширина 16 м, осадка 5,3 м.
При проектировании судна повышенное внимание уделено его экологичности — снижению расхода топлива и выбросов в атмосферу. Улучшенные технологии управления отходами, гарантируют отсутствие развития микроорганизмов в сбрасываемой балластной воде, а применение ультразвуковой системы для защиты корпуса от обрастания, позволяет избежать использование вредных красок. Для перевозки контейнеров на судне предусмотрены 20 слотов в трюме и 8 на палубе, а также соответствующее крановое оборудование.
Британское НЭС Sir David Attenborough спроектировано и построено в 2020 году как современная платформа для полярной науки. Судно имеет категорию ледовых усилений PC4. При водоизмещении 12 790 т и дедвейте 4475 т, судно имеет наибольшую длину 128,9 м, ширину 24 м и осадку 7 м. Энергетическая установка обеспечивает максимальную скорость 17,5 узла на чистой воде и 3 узла во льду толщиной 1 м. Численность экспедиции на борту судна может составлять до 60 человек. На НЭС возможно проведение широкого спектра научных исследований в области метеорологии, биологии, геологии, геофизики и океанологии. Площадь лабораторий составляет 750 м2, предусмотрены места для сменных контейнерных лабораторий. Это позволяет подстраивать возможности научного комплекса под задачи конкретных экспедиций.
Германия планирует к 2030 году сдать новый научно-исследовательский ледокол Polarstern II. Он должен заменить одноименный ледокол, построенный еще в 1982 году. Судно получит ледовый класс PC2. В 2027 году должно войти в строй датское 70-метровое судно Dana V, которое будет иметь ледовый класс, позволяющий эксплуатацию в арктическом регионе. Строительство судна начато в апреле текущего года.
Несмотря на удаленность Зеленого континента от Арктики, заслуживает внимания крупнейшее на данный момент австралийское научно-экспедиционное судно Nuyina. Оно было спущено на воду в 2018 году, но его достройка и ввод в эксплуатацию затянулись в связи с эпидемией COVID и ряда технических проблем до 2021 года. Предполагается, что данное судно будет осуществлять функции ежегодного снабжения австралийских станций в Антарктике, выполнять морские научные исследования, то есть станет основной платформой антарктических научных исследований в течение следующих тридцати лет.
Nuyina имеет класс PC3 и может осуществлять круглогодичную навигацию в ледовых условиях. Полное водоизмещение судна составляет 25 500 т, наибольшая длина — 160,3 м, ширина 25,6 м, осадка 9,3 м. Nuyina обеспечивает перевозку 96 контейнеров в трюме, а также 1900 м3 топлива для снабжения австралийских антарктических станций. Энергетическая установка, являющаяся комбинацией дизельной и дизель-электрической систем, разработана для обеспечения максимальной гибкости и топливной экономичности.
Судно способно поддерживать широкий спектр различных режимов движения, включая динамическое позиционирование, малошумное движение, движение в ледовых условиях. Ледопроходимость Nuyina составляет 1,65 м сплошного ровного льда со скоростью 3 узла. НЭС имеет полный комплект оборудования для выполнения многопрофильных научных исследований.
Вследствие изношенности и устаревания ледокольного флота, а также отсутствия крупных судов ледового плавания специальной постройки, на данный момент Соединенные Штаты Америки располагают довольно скромными возможностями организации комплексных морских экспедиций. Из относительно новых судов можно отметить только Sikuliaq. Судно водоизмещением около 3700 т было построено в 2014 году и имеет следующие размерения: наибольшая длина составляет 79,6 м, максимальная ширина — 15,9 м, осадка 5,7 м. Ледопроходимость судна — 0,76 м при скорости движения 2 узла. Экипаж — 20−22 человека, при этом на судне могут быть размещены 24 члена экспедиции.
Sikuliaq оборудован дистанционно управляемыми подводными аппаратами и имеет возможность сбора образцов отложений с морского дна. Общая площадь стационарных лабораторий около 200 м2. Существует возможность размещения на судне четырех лабораторий контейнерного исполнения.
АФРИКА И ЮЖНАЯ АМЕРИКА
В 2012 году в ЮАР построено специализированное судно Agulhas II. Его максимальная длина составляет 134,2 м, максимальная ширина — 22 м, осадка 7,65 м, водоизмещение 13 687 т, дедвейт 4780 тн. Экипаж — 45 человек, при этом возможна перевозка экспедиции численностью до 100 человек. На борту судна имеются как лаборатории для научных исследований, так и грузовые трюмы и танки для снабжения южноафриканских полярных исследовательских станций.
Интересы стран Южной Америки сосредоточены в первую очередь в Антарктике. Тем не менее, для полноты картины, необходимо упомянуть строительство ими экспедиционных судов ледового класса. Carrasco (Перу), спущен на воду в 2016 году. Водоизмещение судна составляет 5000 т, длина — 95,3 м, ширина 18 м, высота борта 9,2 м, осадка 5,95 м. Судно имеет значительные возможности для проведения научных исследований в области гидрографии, океанографии, морской метеорологии и морской геологии. Помимо научной деятельности, судно используется для логистических операций и может перевозить два 20-футовых контейнера.
Чилийское Almirante Viel было спущено на воду в декабре 2022 года и спустя два года совершило свой первый рейс. Судно имеет водоизмещение 10 400 т, общую длину 111 м, ширину 21 м и осадку 7,2 м. Ледопроходимость Almirante Viel составляет 1 м при скорости 3 узла. На судне могут разместиться до 150 членов экипажа и пассажиров.
Летом 2022 года в Бразилии был подписан контракт на строительство специализированного судна Almirante Saldanha по проекту NApAnt, предназначенного для поддержки национальной антарктической программы. Судно будет иметь водоизмещение 6800 т, общую длину 103 м, ширину 18,5 м и осадку 6,3 м.
Таким образом, можно констатировать, что строительство научно-экспедиционных судов в мире ведется достаточно активно. Это свидетельствует о высоком интересе многих государств к полярным регионам и акваториям. Удаленность того или иного государства от Арктики не означает невозможности появления их судов и экспедиций в арктических акваториях.
НЭС ледового плавания зачастую являются крупнейшими судами научного назначения в своих странах и могут считаться флагманами научных флотов. В судах этого назначения зачастую реализуются новейшие подходы к проектированию, применяются самые современные технологические достижения. На многих новых НЭС используются технологии экономии топлива, снижения шума и борьбы с загрязнением.
