Как обледенение топит корабли?
Обледенение – это скопление наледи на объекте в холодных условиях в результате попадания переносимой по воздуху жидкости. Обледенение морских судов можно разделить на две основные категории. Если источником является океан, это называется обледенением морских брызг. Если источник атмосферный (иней, туман, дождь, морось или мокрый снег), это называется атмосферным обледенением.
Обледенение судна может произойти при наличии следующих факторов окружающей среды:
- Высокая скорость ветра – более 9 м/с.
- Низкая температура воздуха – менее -1.7 °С.
Многие поколения моряков боялись морского обледенения. Бьющие по судну волны, сопровождаемые сильным ветром, шквалом брызг и низкой температурой, могут быть смертельной комбинацией. Без предупреждения, слой за слоем, лед неумолимо образуется на всем, куда попадают брызги.
Последствия обледенения зависят от типа и размера судна, а также от места, в котором скапливается лед. Сильное обледенение может заблокировать вентиляционные отверстия и шпигаты, приморозить тросы, люки, лебедки, якоря, и т.д. Оно также может сделать настилы, лестницы и поручни скользкими и непригодными для использования. Когда лед накапливается на антеннах, он может мешать навигации и связи. Помимо этого, сосульки, образовавшиеся на верхних частях судна, могут быть сорваны ветром и несут угрозу для экипажа корабля.
Однако наиболее серьезным последствием обледенения кораблей, является влияние на маневренность и остойчивость судна. Обледенение увеличивает осадку и смещает центр тяжести судна. Если оно движется против ветра и волн, наибольшее скопление льда будет в носовой части судна. Это приводит к большему погружению носа, из-за чего больше брызг будет попадать на борт. В некоторых случаях гребной винт и руль направления могут подниматься над поверхностью моря, что ограничивает возможность передвижения.
Если ветер, который несет в себе капли воды или мокрого снега, дует в борт судна, тогда наледь образуется с одной стороны. В таком случае появляется крен, уменьшается восстанавливающий момент при качке, возрастает риск опрокидывания. Обледенение также увеличивает парусность судна и, следовательно, ветровую нагрузку, что тоже может стать причиной опрокидывания.
Считается, что для кораблей опрокидывание неизбежно, когда ледовая нагрузка приближается к 15% водоизмещения судна. Это правило подходит при условии встречных ветров и волн. Если же ветер дует в борт судна, это значение снижается примерно до 10%.
Помимо этого, могут возникнуть проблемы с топливом. Кроме необходимого на рейс топлива, у судов есть так называемый штормовой запас. Он небольшой, обычно около 15% от общего запаса. Поэтому из-за увеличенной парусности и дополнительного веса, которые являются следствием обледенения, кораблю может попросту не хватить топлива, чтобы добраться до порта. В такой ситуации остается только пытаться отчистить судно от льда, и ждать помощи. Но было немало случаев, когда корабль тонул раньше, чем успевали прибыть спасатели.
Для защиты от обледенения, на современных кораблях устанавливают электрический кабельный обогрев. Эта система обеспечивает прогревание поверхностей до температуры 3-5 °С. Если на корабле нет такого обогрева, то экипаж отбивается от стихии, сбивая лед кувалдами, топорами и кирками. Также используется хлорид натрия (каменная соль).
Регионами с повышенным риском считаются: восточное побережье Канады, Залив Аляска и тихоокеанские прибрежные фьорды, Балтийское и Баренцево моря. В этих местах, потоки холодного воздуха от берега, повышают шансы обледенения и ускоряют этот процесс. Риск уменьшается по мере удаления от берега, так как вода над океаном теплее, чем над сушей.