От чего же зависит степень наползания корпуса на лед? Во-первых, от формы носа, во-вторых, от мощности силовой установки, точнее, от упора гребных винтов и, в-третьих, от инерционных свойств судна, а точнее, от его массы (при работе ледокола набегами).

Чтобы помочь носовой оконечности ледокола проломить толстый лед, очень важно иметь возможность временного увеличения ее тяжести при помощи дополнительного груза, особенно если этот дополнительный груз прикладывается не постепенно, а динамически, мощным ударом.

Так мы с вами выявили основные особенности ледокола, арсенал его активных, наступательных средств. Рассмотрим каждый из этих элементов в отдельности.

Форма корпуса ледокола необычная, особенно форма носовой оконечности. Обводы корпуса в носовой части образуют скос под углом 20–30 градусов.

Впервые эту форму применил изобретатель ледокола кронштадский предприниматель М. О. Бритнев, который своим изобретением, по существу, создал новый тип судна (об этом изобретении у нас будет еще возможность поговорить более подробно). Окончательно «ледокольную» форму носа развил и усовершенствовал С. О. Макаров — создатель «Ермака», вошедшего в историю судостроения как «дедушка ледокольного флота».

Поскольку при работе ледоколу приходится двигаться не только вперед, но и назад, ахтерштевню так же, как и форштевню, придают уклон около 30 градусов.

В сечении корпус имеет форму бочонка, чтобы сжимающим его льдам не за что было зацепиться. Тогда зажатое судно не подвергается разрушительным воздействиям (сжатиям) льда, а выжимается вверх, однако при этом должно быть соблюдено условие, чтобы ватерлиния проходила ниже самой широкой части судна.

Одна из важнейших характеристик ледокола — ширина корпуса, так как от нее зависит ширина канала, который ледокол прокладывает в ледовом поле для проводки судов.

Длину ледокола, напротив, стараются уменьшить, потому что отношение длины корпуса к ширине определяет маневренные качества судна: чем меньше это отношение, тем выше его маневренность, тем быстрее оно может вовремя уклониться от столкновения с большой льдиной, войти в просвет между двумя льдинами, быстрее осуществить околку своих подопечных судов.

Для ледокола характерна исключительно высокая прочность корпуса, что достигается применением особо прочных сталей, мощных конструкций. Если снять с корпуса наружную обшивку, значительно более толстую, чем обшивка других судов, то мы увидим целую систему взаимно переплетающихся балок: шпангоутов, стрингеров, флоров, бимсов, которые воспринимают огромные нагрузки, действующие на корпус.

В районе переменной ватерлинии, то есть там, где корпус подвержен наиболее интенсивному воздействию льдин, предусмотрен так называемый ледовый пояс: усиленная обшивка толщиной в несколько десятков миллиметров.

Самое уязвимое место у ледокола — винто-рулевой комплекс, он больше всего страдает при столкновении со льдинами. Поэтому форму кормовой оконечности выбирают такую, чтобы руль и гребные винты были по возможности защищены от ледовой агрессии.

Повышенные требования предъявляются к непотопляемости ледокола. Его корпус разделяют водонепроницаемыми переборками таким образом, чтобы при затоплении двух смежных отсеков корабль оставался на плаву.

На ледоколах предусматривается так называемая дифферентная система, которой нет ни на одном типе надводных судов. В состав дифферентной системы входят две большие цистерны: носовая и кормовая. На первых ледоколах эти цистерны соединяли между собой трубой большого диаметра, а теперь непосредственно около цистерны ставят мощный насос. Когда ледокол начинает наползать на льдину, в носовую цистерну из кормовой перекачивается мощными насосами забортная вода. Таким образом, к массе носовой оконечности добавляется несколько десятков тонн воды, причем эта дополнительная масса действует, как уже отмечалось, не статически, а динамически, подобно удару могучего молота. Под таким совместным напором металла и значительной массы воды очень трудно устоять даже самой толстой льдине.

На тот случай, когда ледокол застревает во льдах, весьма действенным средством является энергичное раскачивание корабля с носа на корму и с борта на борт. Поэтому на ледоколах, помимо дифферентной, есть еще и специальная креновая система. Она устроена так же, как и дифферентная, только цистерны расположены по левому и правому бортам.

В нашем житейском представлении лед кажется таким скользким. На самом деле это не так. При движении ледокола значительная часть мощности двигателей расходуется на преодоление сопротивления трения корпуса о лед. Чтобы свести к минимуму действие этой силы, на ряде ледокольных судов применяют специальное пневмоомывающее устройство: через маленькие отверстия, расположенные в носу и по бортам, в пространство между наружной обшивкой корпуса и льдом подаются пузырьки воздуха. Образуется своеобразная водяная прослойка, то есть «сухое трение» заменяется «смоченным трением», сопротивление льда существенно уменьшается.

Финские конструкторы разработали для судов ледового плавания краски, служащие той же цели — уменьшению ледового сопротивления.

Но главная наступательная сила ледокола, его основная характеристика, определяющая действенность, эффективность, пробивную способность, — это его мощность. Можно без преувеличения сказать, что корпус ледокола представляет собой бронированный сейф, служащий прежде всего для размещения сложного энергетического хозяйства, а оно на ледоколе занимает такой объем, что для других нужд остается довольно мало места.

На ледоколах доатомной эры почти все внутрикорпусное пространство занимали энергетическая установка и огромные запасы топлива: угля или нефти. На атомных ледоколах запасы топлива минимальны, но все равно энергетическому оборудованию приходится отводить львиную долю подпалубных объемов.

Поэтому до настоящего времени ни один ледокол не может рассматриваться как транспортное судно, хотя на нем есть небольшие трюмы. Видимо, одна из главных задач, стоящих перед проектировщиками ледокольных кораблей будущего, сводится к созданию такого судна, у которого транспортная функция не уступала бы ледокольной.

Поскольку мощность ледокола всегда имела особо важное значение, на всех этапах развития ледокольного флота на этих судах применялись, как правило, самые мощные и самые прогрессивные для своего временя энергетические установки: в начале нашего века — паровая машина, в начале 30-х годов — дизель-электрическая, которая и сегодня не утратила своей былой роли, а с конца 50-х годов — атомная установка. За 80 лет существования ледокола его мощность возросла в 7 с половиной раз. Ни один из существующих типов судов не может похвастаться столь стремительным ростом мощности.

Конечно, успешно бороться с арктическими льдами механическим наращиванием лошадиных сил невозможно. На фронте преимущество боевого подразделения определяется не только его силой, а возможностью оперативного маневрирования, быстрой концентрации на нужном участке всей огневой мощи, живой силы и техники. Точно так же успешное преодоление льдов, поведение которых подчас трудно предугадать, может быть обеспечено только в том случае, если энергетическая установка предоставляет ледоколу возможности маневрирования в самом широком смысле этого слова: производить быструю смену ходов и режимов и осуществлять концентрацию энергетической мощи там, где в этом возникает необходимость. Эти качества в полной мере присущи дизель-электрическим силовым установкам, поэтому-то они и получили такое распространение на ледоколах. Даже современные атомоходы — это, по существу, те же суда с электродвижением, на которых пар вырабатывается при помощи ядерной энергии, а дальнейшая схема передачи энергии на гребные винты практически не отличается от схемы, принятой на любом дизель- или турбоэлектроходе.

Ни один тип энергетической установки не обладает такой гибкостью, быстротой переключения, приспособляемостью к резким изменениям условий эксплуатации, какие присущи установкам, используемым на судах с электродвижением.