Jäämurdja

Jäämurdja, ka jäälõhkuja on tugevdatud eridisainiga kere ja võimsa jõuseadmega kõrge manööverdusvõimega laev laevaliikluse, uurimistööde ja maavarade kaevandamisega seotud tegevuse tagamiseks jääkattega veekogudel. Jäämurdja tekitab jääs liikudes kerelaiuse kanali, milles teised laevad saavad liikuda.

Jäämurdja võimsusvajadus ja kütusekulu on kordi suurem kui samade parameetritega kaubalaevadel. Enamik jäämurdjaid liigub diiseljõuseadme abil. Ka gaasiturbiine, mis annavad suure võimsuse, võib piisavalt palju kohata. Jäämurdjat eristavad teistest laevadest tugev, ümarlaugjate vormidega kere, suur võimsus, lai puhas jälg, aga ka suured kulud.

Jäämurdjate arendushoovaks on olnud polaaralade ligipääsmatus ja ressursirikkus. Polaarklassiga (Polar class) jäämurdjad on võimelised töötama mitmeaastases jääs nii Arktikas kui ka Antarktikas. Läänemerel, Suurjärvistul ja St. Lawrence’i jõel töötavad subpolaarjäämurdjad (Ice class) tohivad polaarmeredes seilata ainult suvel ja üheaastases jääs. Ülejäänud jäämurdjate jaoks jäävad rannikumered ja laevatatavad jõed.

Ajalugu

Laevade sõitu jääs on täiustatud sajandeid. Arusaadavalt tekkis arenguvõimalus koos aurumasina leiutamisega. Tugevdatud vöör, kahekordsed kereplangud, tihedamad kaared, metallplaatidega kaetud laevakere ja sõurattad, kerevormide täiustamine, jõuseadme võimsuse suurendamine, tuumaenergia ja elektroonika tormiline areng on toonud tänaste jäämurdjateni.

Esimene jäämurdja maailmas oli 1837. aastal Philadelphias ehitatud puidust kere, kahe rautatud sõuratta ja aurujõuseadmega CITY ICE BOAT NR. 1:

CITY ICE BOAT NR 1

Pikkus - 53,1 m

Laius - 8 m

Süvis – 3,05 m

Jõuseade - 2 aurumasinat á 250 HJ

See laev murdis Delaware´i jõel jääd 80 aastat kuni 1917 aastani. CITY ICE BOAT NR. 2 ehitati sealsamas 1868. aastal juba laugjama vööriga. See töötas 72 aastat kuni 1940 aastani.

Klassikaliste jäämurdjate eelkäija oli Saksamaa EISBRECHER I, hilisema nimega EISFUCHS. See laev ehitati 1871. aastal insener Ferdinand Steinhausi projekti järgi Hamburgis jää tõhusamaks läbimiseks lusikvööriga. EISFUCHS teenis kodusadamat 85 aastat kuni 1956. aastani.

EISFUCHS, ex EISBRECHER I

Pikkus - 40,5 m

Laius - 9,75 m

Veeväljasurve - 570 t

Aurumasina võimsus - 400 HJ

Kui esimesed jäälõhkujad lõhkusid jääd aurumasinate jõul vööritääviga rammides, siis arenedes, üha rohkem ja teravama nurga all laevakerega jääle sõites, laeva raskust jää murdmisel ära kasutades muutusid need pigem jäämurdjateks.

1888. aastal avastati USAs Michigani järvel kaksikkäilaga parvlaev-jäämurdjal ST. IGNACE vöörisõukruvi fenomen. Vöörisõukruvi tekitas edasikäigul jää all alarõhu ja soodustas sellega jää murdumist jäämurdja kere raskuse all. Edasikäigul tekitas vöörisõukruvi lisandväärtusena veest ja õhumullidest määrdekihi jäämurdja kere ja jää vahel, vähendades märkimisväärselt nendevahelist hõõrdejõudu. Kui jäämurdja tagasikäigurežiimis edasi liikus, aitas vöörisõukruvi rüsivalli lõhkuda.

1933. aastal valmis rootslastel esimene diiselelektrilise jõuülekandega jäämurdja YMER.

YMER

Diiselmootoritega ühendatud generaatorid toidavad sõukruvidega jäigalt ühendatud sõumootoreid. Diiselelektriline jõuülekanne välistas diiselmootori seiskumise madalatel pööretel, kui sõukruvi laba suuremat jäätükki tabama juhtus, lihtsustas võimsuse jaotamist sõukruvide vahel ja võimaldas reostaadiga sillalt lihtsalt ning sujuvalt muuta sõukruvide pöörlemiskiirust ja -suunda. Kasutati alalisvoolumasinaid.

Praeguseks on Soome-Rootsi ühisfirma ABB valmistanud elektrilisi jõuülekandeid enam kui 70 jäämurdjale ja jäämurdefunktsiooniga laevale võimsusega kuni 36 MW.

1960. aastal katsetasid soomlased Helsingi lähistel uut tüüpi jäämurdja vööri. Oli märgatud, et tänu ahtritäävi teravamale tõusunurgale murdub jää tagasikäigul kergemini.

1969. aastal sooritas sellel ideel põhineva muudetud vööriga tanker MANHATTAN USA idarannikult jäämurdja saatel reisi läbi loodeväila Alaskasse ja tagasi. Kogu projekti maksumus oli 54 miljonit USD. Tänu sellele ettevõtmisele sai naftafirma Exxon Valdez lõplikult selguse, et torujuhtme ehitamine tuleb odavam kui toornaftat Alaskast meritsi vedada.

Tanker MANHATTAN enne ja pärast ümberehitust

Pikkus – 306,4 m

Laius – 40,2 m

Süvis - 15,8 m

Kiirus - 17 sõlme

Võimsus võllil - 32 MW

Dedveit – 106 000 t

Soome jäämurdjad

Soomlaste roll jäämurdjate arenduses on olnud märkimisväärne, üksnes jääuuringuid on Soomes tehtud poolteist sajandit. Juba 1890. aastal ehitati Stockholmis Euroopa moodsaim, suurim ja tugevaim lusikvööriga MURTAJA.

Fail:Murtaja.jpg

MURTAJA

Laius - 10,77 m

Veeväljasurve - 825 t

Võimsus võllil - 1200 HJ

Lusikvöör oli efektiivne lausjää murdmisel, kuid lumekihiga rüsijääs jäi liikumine vaevaliseks.

Soomlaste tellimusel ehitati Euroopa esimene vöörisõukruviga jäämurdja SAMPO 1898. aastal Newcastle’s Tyne’i ääres.

Fail:Sampo.jpg

SAMPO

Veeväljasurve - 2050t

2 aurumasinat: üks vööris, teine ahtris

koguvõimsus - 3000 HJ

1926. aastal ehitasid soomlased esimese vedelkütusel töötava jäämurdja JÄÄKARHU.

Fail:Vedelkytusega jaamurdja.jpg

JÄÄKARHU

Pikkus - 73,1 m

Laius - 19,2 m

Dedveit - 2622

JÄÄKARHU töötas kuni 1972. aastani.

Vedelkütuse kasutuselevõtmine pikendas tunduvalt jäämurdja autonoomsust.

1954. aastal ehitasid soomlased maailma esimese kahe vöörisõukruviga jäämurdja VOIMA. See tõhustas tublisti laeva jäämurde- ja manööverdusvõimet. Järgmised veerandsada aastat ehitatigi diiseljäämurdjad kahe vöörisõukruviga. VOIMA töötab veel praegugi.

Venemaa jäämurdjad

Venemaa esimene jäämurdja oli aastail 1864–1890 Kroonlinna ja Oranienbaumi (praeguse Lomonossovi) vahel sõitnud 60HJlise aurumasina ja sõukruviga 26 meetri pikkune JM PILOT. Kaupmehest laevaomanik Mihhail Britnev lasi vööritäävi pomooripaatide eeskujul laugjamaks ehitada ja metallplaatidega katta. See tõhustas laeva vööriosa jääle ronimist ja kere raskusega jää murdmist.

Jäämurdmine Arktikas

Põhja–Jäämere pikk rannajoon sundis venelasi esimesi ookeanijäämurdjaid ehitama. 1899. aastal ehitati I järgu kapteni, hilisema admirali Stepan Makarovi näpunäidetel ja järelevaatusel Inglismaal, Tyne äärses Newcastle’is vöörisõukruviga jäämurdja JERMAK.

Fail:Jermak.jpg

JERMAK

Pikkus - 97,53 m

Laius - 21,64 m

Süvis - 7,62 m

Veeväljasurve - 8200 t

4 aurumasinat: üks vööris, kolm ahtris

koguvõimsus - 7,5 MW (10 200 HJ)

4 sõukruvi: üks vööris, kolm ahtris

Hilisema ekspluatatsiooni käigus veenduti, et vöörisõukruvi efekt Arktikas ei toimi ja pärast järjekordset avariid vöörisõukruvi ei taastatudki. JERMAK murdis kuni 2 m paksust jääd ja töötas kuni 1964. aastani.

Newcastle’is ehitati veel SVJATOGOR, hilisem KRASSIN (1916) ja SVJATOI ALEXANDER NEVSKI, hilisem LENIN (1917).

Eestlasest kapteni Karl Jõgi juhtimisel päästis jäämurdja KRASSIN juulis 1928 Itaalia kindrali Umberto Nobile dirižaabliekspeditsiooni 8 ellujäänud liiget. Newcastle’is ehitatud kolmest jäämurdjast oli KRASSIN kõige võimsam.

Fail:Krassin.jpg

KRASSINi vastuvõtt Peterburis pärast Umberto Nobile ekspeditsiooni päästmist

Pikkus - 99,8 m

Laius - 21,65 m

Süvis - 7,5 m

dedveit - 4220

See laev töötas jäämurdjana Põhja-Mereteel kuni 1971. aastani ja hiljem uurimislaevana Arktikas. Alates 1998. aastast on KRASSIN muuseumilaev Peterburis.

Põhja Meretee kasutuselevõtt 1935. aastal suurendas jäämurdjate laevastikku. Veomahtude suurenemisega tulid suuremad laevad ja tugevamad jäämurdjad. Need kulutasid rongide viisi kütust, mida oli keeruline Arktikasse toimetada ning ka tülikas ekspeditsiooniga kaasa vedada. Väljapääsu nähti tuumaenergeetikas.

Aatomijäämurdjad

1959. aastal läkski esimesele reisile Leningradis ehitatud esimene aatomijäämurdja LENIN.

Tuumajõul liikuv jäämurdja LENIN

Pikkus - 134 m

Laius - 27,6 m

Parda kõrgus - 16 m

Veeväljasurve - 16 000 t (ballastita)

Kiirus - 18 sõlme

Võimsus sõukruvidel - 32,4 MW

Töötas kuni 1989. aastani ning on pärast seda muuseumilaev Murmanskis.

Tuumareaktor toodab auru ja auruturbiinid toodavad elektrit. Elekter paneb sõumootorid liikuma ning tülikad punkriprobleemid piiritutel jäälagendikel said niiviisi lahenduse. Näiteks seni uusima aatomijäämurdja 50 LET POBEDÕ autonoomsus on 4 aastat.

17. augustil 1977 jõudis esimese pealveelaevana põhjapoolusele aatomijäämurdja ARKTIKA.

Fail:Arktika.jpg

ARKTIKA põhjapoolusel

Pikkus - 159 m

Laius - 39 m

Veeväljasurve - 23 000 t

Kiirus - 20,6 sõlme

Võimsus sõukruvidel - 52 MW

Autonoomsus - 7,5 kuud

See 1974. aastal valminud laev jõudis põgusalt kanda ka nime LEONID BREŽNEV.

Tänapäeval on Venemaal kasutuses 6 tuumajäämurdjat. Peale nende on veel kaks kustutatud reaktoritega, mille kohta pole veel otsust ei kapitaalremondi ega mahakandmise kohta. YAMAL on kasutusel Arktikaturismi laevana.

Venemaa aatomijäämurdjad

Nimi	Ehitusaasta	Kommentaar
ARKTIKA	1975	Otsuse ootel
SIBIR	1977	Otsuse ootel
ROSSIJA	1985
SEVMORPUT	1988	Konteinerilaev
TAIMYR	1989	Jõe-aatomijäämurdja
SOVETSKI SOJUZ	1990
VAIGACH	1990	Jõe-aatomijäämurdja
YAMAL	1993	Jõe-aatomijäämurdja
50 LET POBEDY	2007

Fail:50 let pobedy.jpg

50 LET POBEDY põhjapoolusel 25. juulil 2008

Viimast aatomijäämurdjat 50 LET POBEDY ehitati Peterburi Baltiiski Zavodis vaheaegadega aastail 1993–2007. Ehituse algfaasis oli laeva nimeks plaanitud URAL. Rahapuudus venitas ehitusaja tublisti pikemaks ja vahepeale jäänud Võidupäeva juubeli auks (aastal 1995) otsustati jäämurdjale anda uus nimi. See jäämurdja jõudis Murmanskist põhjapoolusele 4 ööpäevaga, eelmine rekord oli 7 ööpäeva.

Fail:Yamal.jpg

Tuumajäämurdja YAMAL teel põhjapoolusele

Koos globaalse kliima soojenemise ja vulkaanilise tegevuse aktiviseerumisega polaarpiirkondades on jäämass Arktikas tublisti vähenenud ja jäämurdehooajad tunduvalt lühenenud. Alates 1989. aastast osalevad tuumajäämurdjad aktiivselt Arktikaturismis. 24-päevane reis põhjapoolusele maksis turistile tuumajäämurdja YAMAL pardal 2007. aastal 19 000–21 000 USD.

Tuumajäämurdja YAMAL on ehitatud 1986–1992 Leningradis. Reise põhjapoolusele alustas see laev juba 1993. aastal.

Pikkus - 150 m

Laius - 30 m

Süvis - 11,08 m

Veeväljasurve - 23 455 tonni

Jõuseade - 2 reaktorit massiga 160 t, 75 000 HJ

Kolm 4-labalist sõukruvi, laba kaal 7 t

Jäävöö - 48 mm, mujal kere paksus 25 mm

Reisijakohti - 100

kajuteid - 50

Laevapere - 150

Tuumajäämurdjad vajavad reaktorite jahutamiseks väga külma vett. Seega ei saaks valmisolevad tuumajäämurdjad oma praeguste reaktoritega kunagi sõita Antarktikas, sest ei suudaks omal jõul ekvatoriaalpiirkonda läbida.