Подобно шведским и датским ледоколам русский первенец снабдили водоотливным центробежным насосом производительностью 650 т/час с большим количеством шлангов. Для проведения ночных работ был установлен электрический прожектор.
В движение судно приводилось 4-лопастным винтом диаметром 3,35 м. Лопасти его, как впоследствии у всех ледоколов, были съемными. Первоначально их выполнили из бронзы и только прикрепили к чугунному сердечнику стальными гужонами. Лопасти легко ломались при ударе о лед и вскоре были заменены стальными, стоившими, кстати, в 4 раза дешевле.
Русские портовики хотели, чтобы ледокол появился в порту приписки до начала ледостава. Однако судостроители в контрактные сроки не уложились. Только в конце сентября 1890 г. пароход спустили на воду со стапеля Линдхольмского завода в Гётеборге.
На ходовых испытаниях в начале декабря судно развило скорость в 11¼ узла при 750 л. с. В обычных условиях мощность машины не превышала 600 л. с. при 85 об/мин, а скорость – 10 узлов. На испытаниях присутствовали представители заказчика инженер-кораблестроитель полковник А. К. Боярский и инженер-механик капитан А. К. Петров. Освидетельствование и испытание нового судна прошли в Иотенбурге. Судно получило класс «Бюро Веритас».
15 января 1891 г. первенец отечественного и черноморского ледокольного флота, ломая сплошной почти полуметровый (48 см) лед в устье Буга, пришел в Николаев {79}.
В эту первую свою зимнюю навигацию «неуклюжее с виду … судно» (по выражению николаевских газетчиков) показало, на что оно способно. Ледокольные работы начались сразу при подходе к Днепровскому лиману с шведским экипажем (16 человек). За 6 дней «Ледокол» прорубил во льду канал от Очакова до Николаева (45 миль). Толщина льда составляла 35–60 см. С февраля судно продолжало трудиться уже с русской командой.[32] 7 февраля благодаря «снаряду» состоялось официальное открытие навигации 1891 г. [рис. 033]
Ледокольная помощь как николаевского ледокола, так и всех следующих ледоколов, принадлежавших государственным учреждениям и работавших в портах и на подходах к ним, оказывалась бесплатно.
Делая обзор работ судна в течение 6 зимних навигаций, заместитель начальника портовых работ в Николаеве и заведующий ледокольными работами на Буге и в лимане инженер Лоренц Карлович Юстус объяснял, что работа ледокола делилась в основном на 2 периода.
В первый (после ледостава) ледокол свободно резал молодой лед, «с некоторой только потерей хода», продвигаясь в 18–20-сантиметровом льду со скоростью не менее 5 уз. Коммерческие пароходы свободно шли в канале чистой воды, без участия ледокола.
По мере возрастания толщины льда (в среднем через 2 недели после ледостава) наступал второй период, когда ледокол действовал во льду набегами и вынужден был конвоировать грузовые суда в канале. В таком случае переход из Николаева до Очакова продолжался 7–8 дней. Ширина «повторного» (т. е. вновь прокладываемого) канала лишь немного превышала ширину ледокола. Разломанный лед оставался в канале. Приходилось «обновлять» канал, покрытый намерзшим за несколько дней льдом, и расширять его для прохода конвоируемых судов. В лимане обстановка значительно осложнялась тем, что под воздействием ветра ледяные поля двигались вместе с каналом. Из-за малой ширины Очаковского канала (до 100 м) ледоколу приходилось вновь прокладывать путь для пароходов по ледовой целине.
Зная условия, в каких работало судно, становятся понятными и значительное усиление набора корпуса ледокола, и принятая форма его носовой оконечности, и сравнительно большие запасы топлива. Судну предстояло в одиночку прокладывать после ледостава канал от Николаева до Очакова, а затем поддерживать его в незамерзающем состоянии, занимаясь также и расстановкой торговых судов в порту, и их проводкой в канале.
О ледопроходимости первенца, т. е. его способности идти без остановки во льду, заведующий ледокольными работами Юстус сообщал в своей статье о работе ледокола в 1891–1895 гг. Он отмечал, что пароход свободно продвигался во льду толщиной 20 см. Любопытно, что, рассчитывая ледопроходимость судна по формуле Рунеберга, инженер получил значение несколько меньшее действительного – 16,5 см. Лоц-директор Николаевского общества лоцманов в 1897 г. сообщал, что «Ледокол 1» слаб уже во льду толщиной более 22,5 см. Работал николаевский ледокол в качестве «ледореза» «всегда с наполненной кормовой цистерной» {80}.
Что касается ледокольных способностей, то Юстус сравнивал это судно с более мощным финским ледоколом «Муртайя», который однажды прошел 5 миль во льду толщиной 50–70 см за 57,5 ч. В декабре 1893 г. николаевский ледокол в Очаковском канале во льду толщиной 74–94 см преодолел 5 миль за 56 часов {81}.
Фактические данные ледокольных испытаний николаевского ледокола не многим отличаются от данных финского. «Ледокол 1» при работе набегами в ровном льду толщиной 35–44 см без снегового покрова продвигался на 4 корпуса (примерно 170 м), при толщине до 0,7 м – не более чем на половину корпуса (20 м.). Юстус отмечал, что ледокольные способности ледокола «обратно пропорциональны квадрату толщины льда». Как и у «Муртайи» из-за снежного покрова на льду значительно снижались ледокольные способности и «Ледокола 1».
Деятельность николаевского ледокола в первые зимние навигации можно было считать вполне успешной. Большего от такого маломощного судна ждать не приходилось. На основании полученного опыта инженер рекомендовал приобрести для Николаевского порта более мощный ледокол (2800 л.с.), который свободно бы резал лед толщиной не 20, а 46 см и прорубал канал шириной не 12, а 14 м, чтобы не приходилось затрачивать лишнее время на его расширение. Одновременно инженер предлагаль изменить форму носовой оконечности в подводной части. Речь шла об уменьшении как угла наклона форштевня к поверхности воды (у николаевского ледокола он составлял 37°), так и угла наклонения линии батокса. Придавая носовой части более клиновидный вид (по расчетам того же Рунеберга), можно было значительно повысить ледопроходимость судна. Юстус считал, что даже «Ледокол № 1» (700 л.с.), при «угле нападения» в 20° смог бы на ходу ломать лед толщиной 28 см (по формуле Рунеберга – 23, 5 см.) {82}.
За годы службы наименование николаевского ледокола видоизменялось: первоначально – «Ледокол», после постройки в 1895 г. второго ледокола для МПС – «Ледокол № 1», «Ледокол I», «Ледокол 1». Первым его владельцем являлось МПС, а с 1905 г. – МТиП. Числился «Ледокол» портовым, а в некоторых документах упоминался как рейдовый.
§ 2. «Муртайя»
Первый финский ледокол «Murtaja» («Муртайя» или «Муртая»[33]), он же и первый ледокол, работавший в русских балтийских водах, заказали чуть раньше николаевского и на деньги Великого Княжества Финляндского. Он был построен в 1889–1890 гг. на Бергзундском судостроительном заводе в Стокгольме. Счет ледовым навигациям ледокол вел с зимы 1890/91 г. Инженер Э. Андерсин, отвечавший за работу «Муртайи» в Главном управлении Лоцманского и маячного ведомства Финляндии, опубликовал сведения о его деятельности за 1890–1896 гг., практически одновременно с появлением статьи Юстуса о Николаевском ледоколе. {83}.
«Муртайя» несколько превосходила черноморский ледокол по размерам. [табл. 6] Ее главная силовая установка – простая и надежная паровая машина типа компаунд (compaund) – на 6-часовых испытаниях развила мощность около 1300 л.с. [рис. 034]
Построенные почти одновременно и, казалось, для одной цели – продления навигации в зимнее время – ледоколы значительно отличались друг от друга как по внешнему виду, так и по конструкции. [рис. 035]
По архитектуре «Муртайя» с гладкой верхней палубой и выдающимся в надводной части форштевнем напоминала гамбургский «Айсбрехер» и шведский «Исбритарен», но отличалась от них характерным силуэтом с 2 наклонными дымовыми трубами и мачтами. Ее носовая оконечность имела выпуклую параболическую форму. Наружный борт в месте соединения с настилом палубы был скруглен и несколько завален внутрь. Сплошная нижняя палуба проходила выше ватерлинии, усиливая прочность поперечных конструкций. На этой палубе располагались все жилые помещения для команды и офицеров, а также 5 кают для пассажиров. Протянувшиеся почти на всю длину судна коридоры позволяли членам экипажа проходить в любые судовые помещения, не поднимаясь на верхнюю палубу. [рис. 036]
Согласно теоретическому чертежу судно имело 127 шпангоутов; от форштевня и до миделя (до середины котельного отделения) шпация составляла 0,30, далее до ахтерштевня – 0,46 м, как у «Ледокола 1».
Листы наружной обшивки «Муртайи» имели разную толщину как по поясам, так и по длине судна. Ледовый («предохранительный») пояс в носу прокладывался на 0,30 м над водой и 1,52 м под водой, в корме – на 1,52 м над водой и 0,91 м под водой. Толщина этого пояса, равная 19 мм от форштевня, уменьшалась к корме до 8 мм; в подводной части от форштевня – последовательно – 19, 16 и до 12,7 мм. Подобное распределение листов наружной обшивки по толщине появится на всех последующих российских портовых ледоколах и ледокольных буксирах.
Ледопроходимость финского ледокола превышала достижения николаевского. По свидетельствам очевидцев, «Муртайя» безостановочно шла со скорость 1 уз. в ровном льду толщиной до 0,48 м. Хотя эти данные публиковались неоднократно еще в 1894–1896 гг., а сам начальник Главного управления Лоцманского и маячного ведомства Финляндии капитан 1 ранга Н. Н. Шеман официально сообщал о них в различные управления Морского ведомства России, они вызывают сомнения {84}. Например, «Брудерен», самый совершенный из европейских предшественников «Муртайи», свободно продвигался во льдах не толще 20 см, примерно такой же лед ломали на ходу другие ледоколы имевшие мощность в 700–1000 л.с. {85}.
По сведениям Э. Андерсина, рекордная ледопроходимость (0,48 м) была достигнута при осадке носом 4,27 м и осадке кормой 5,64 м (при максимальном грузе и с заполненной кормовой цистерной). Причем в составленной инженером брошюре имеются сведения о том, что во льду толщиной более 0,41 м ледокол работал набегами, предварительно разгоняясь. За один такой набег он проходил 25–150 м. Еще с бóльшим трудом удавалось продвигаться финскому ледоколу в том случае, если лед был покрыт слоем снега.
В первую кампанию (1890–1891 гг.) финские моряки испытали ледокол во льду толщиной 33 см. Лед был покрыт слоем снега в 13 см, и «Муртайя» пробивалась набегами, работая машиной на полный ход при разной осадке, которую создавали, заполняя кормовую цистерну {86}.
При осадке носом 4,27 и кормой 5,49 м судно проходило 66 м, при осадке соответственно 3,81 и 6,02 м – 90–100 м.
Форма носовой оконечности явно снижала ледокольные способности судна, причем не только при движении во льду, покрытом снегом, но и в битом льду.
«В Гангэ в 1899 году я видел работу парохода „Муртайя“ во льдах, – писал адмирал С. О. Макаров. – И лично наблюдал, как ложкообразный нос задерживает движение судна. Случалось несколько раз, что глыба льда попадала под носовую часть и там оставалась, затем к ней прилипала впереди нее другая глыба, к той третья и т. д., пока перед носом не скапливалось этих глыб столько, что ледокол гнал перед собой целое поле разбитого льда, простиравшегося вперед на 100 и более футов <30 м>. Это очень замедляло ход судна, так что оно, наконец, останавливалось» {87}. [рис. 037]
Сами финны выявленные недостатки конструкции ледокола не скрывали. Наоборот, Н. Н. Шеман и Э. Андерсин отмечали эти «особенности» «Муртайи», обусловленные ее «тупой» носовой оконечностью, предлагая на будущих российских ледоколах делать образования носа более острыми.
Тем не менее считать неудачной конструкцию первых европейских ледоколов «гамбургского типа» или «формы Штейгауза» нельзя, уже не говоря о том, что именно с их создания и началась история ледоколостроения. Свою специфическую работу в устьях рек они выполняли успешно. «Ледокольные снаряды» с чрезвычайно прочной носовой частью выпуклой параболической формой разбивали торосы («заторы») на Эльбе и даже сбивали с места «зажоры» (скопления льда, доходящие до дна реки). Другое дело, что такое судно использовалось не только для поддержания канала чистой воды в сплоченном или битом льду при течении (реки или приливно-отливном), но и для прокладки канала в неподвижных ледовых полях. Иными словами, оно служило в качестве универсального «снаряда» для ломки льда. Поиски оптимальной конструкции носовой оконечности для такого ледокола, начатые в конце XIX в., продолжаются и сейчас – в начале XXI века!
Таблица 6
В течение 1895–1905 гг. в российских портах (торговых и военных) наблюдался своебразный ледокольный бум: государственные ведомства и частные общества поспешно приобретали ледокольные суда. Диапазон их размеров и мощности силовых установок был необычайно велик – от самого большого в мире ледокола «Ермак» мощностью 12 тыс. л.с. до маленьких ледокольных буксиров с паровой машиной 150–200 л.с.
В портах Балтики, Черного и Азовского морей появились 6 ледоколов мощностью более 700 л. с.: «Ледокол 2» (1895), «Город Ревель» (1896), «Гайдамак» (1898), «Ледокол 3» (1899), «Владимир» (1902), «Ледокол IV» (1905); 2 «буксира-ледокола» по 500–600 л.с.: «Удалый» (1895), «Ледокол Донских гирл» (1897) и не менее 30 ледокольных буксиров, «ледорезов», как их тогда называли, мощностью по 150–400 л.с. Учитывая то, что к тому времени на Балтийском море начал работать первый морской ледокол – гигант «Ермак», финны пополнили свои ледокольные силы судами «Аванс» и «Сампо», военные моряки России ввели в строй на Дальнем Востоке ледокол «Надежный», путейцы – на Волге «Саратовский ледокол», а на Байкале – паром «Байкал» и ледокол «Ангара». Ледокольный флот страны по количеству судов и мощности их паровых машин занял первое место в мире, превосходя по этим показателям суммарные данные ледокольных судов Германии, Швеции, Норвегии, Дании, Канады и Америки!