Jäämurdja
|
See artikkel on pooleli, sest vajab toimetamist. Lisainfot võib leiduda arutelulehel. See artikkel on märgistatud selle malliga, kuna võib vajada: • ajakohastamist • keeletoimetamist • viidete lisamist • vikivormistamist • täiendamist vms. |
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.
Sisukord
Üldist
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.
Rootsi jäämurdjate 5. seeria esialev ATLE on ehitatud 1984 Helsinkis Wärtsilä laevatehases, sõsarlaevad on YMER, FREJ, URHO ja SISU.
Pikkus - 104,6 m
Laius - 23,8 m
Süvis - 8,3 m
Peamasinate võimsus - 16,2 MW
Diiselelektriline ülekanne, 2+2 sõukruvi
Pollartõmme - 190 t
Veeväljasurve - 9500 t
Max kiirus - 19 sõlme
Punker - 2200 m3
Autonoomsus - 6-8 nädalat
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:
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.
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.
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.
Pikkus – 306,4 m
Laius – 40,2 m
Süvis - 15,8 m
Kiirus - 17 sõlme
Võimsus võllil - 32 MW
Dedveit – 106 000 t
1975. aastal arendasid soomlased välja jäämurdja kahekomponendilise epoksüvärvi Inerta 160. See hoiab tõhusalt laevakeret ning vähendab friktsiooni kere ja jää vahel.
1980ndatel katsetati jäämurdjatel erinevaid vööre silindrilistest (näiteks KAPITAN EVDOKIMOV) kuni täisnurkseteni (näiteks MUDJUG). Kõigil neil on omi eeliseid ja puudusi.
Laiemad laevad vajavad laiemat kanalit, see nõuab omakorda jäämurdjatelt lisaressurssi. 1984. aastal ehitasid kanadalased esimese kerelaiendte e. riimeritega (inglise keeles reamer) jäämurdja CANMAR KIGORIAK. Riimerid on tavaveeliinist kõrgemal. Kui on vaja laiemaid laevu abistada, uputab jäämurdja lisaballasti võtmisega riimerid, lisab võimsust ja eskordib laiema laeva laiemas kanalis sihtpunkti.
CANMAR KIGORIAK on ehitatud 1984 St. Johnis, Kanadas. Dedveit 7200t. Hiljuti müüdud ning saanud uue nime TALAGY. Opereerib Venemaa polaaraladel.
TAIMYRi mudelkatsetustega Helsingi laevatehase Kvaerner Masa–Yard katsebasseinis selgitati välja, et 28 m laiune jäämurdja kere laieneks riimerite uputamisega 44 meetrini.
Topelttoimega laevad
Lähemalt artiklis
Mitmeotstarbelised jäämurdjad
Lähemalt artiklis
Eesti jäämurdjad
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.
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.
Veeväljasurve - 2050t
2 aurumasinat: üks vööris, teine ahtris
koguvõimsus - 3000 HJ
1926. aastal ehitasid soomlased esimese vedelkütusel töötava jäämurdja 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.
1986. aaastal ehitati Soomes uuendustest tulvil jäämurdja OTSO, millel on tavapärasest ümaram vöör, roostevaba jäävöö ja vahelduvvoolul jõuülekanne. Ümaram vöör parandas manööverdusvõimet ja vähendas vabas vees sõites oluliselt slämmingut. Roostevabast terasest jäävöö kulus vähem ja võimaldas seetõttu harvemini dokkida. Aktiivne katoodkaitse väldib galvaanilist korrosiooni. Pooljuhtide ja türistoride areng võimaldas jõuülekandeks kasutada vahelduvvoolumasinaid. Need on kergemad, lihtsamad, odavamad ja nõuavad vähem hooldust. Masinaruum toodi peatekile, ka see lihtsustas hooldust ja remonti. Kõik kokku vähendas 40% võrra kulusid, võrreldes URHO-ATLE-klassi jäämurdjatega.
Pikkus - 99 m
Laius - 24,2m
Süvis - 8 m
Veeväljasurve - 9130 t
Jõuseadmed - 2 x 7,5 MW
Kiirus - 18,5 sõlme
OTSO kere on sisuliselt topeltkestaga kütusetank. Kasutusel on ka kõrgsurvepumbad kere hõõrdetakistuse vähendamiseks. Kapten Atso Uusiaho sõnul on see süsteem kallis ja kapriisne ning selle efekt tühine. Sõsarlaev KONTIO.
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.
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.
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 muuseumlaev 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.
Rootsi polaarjäämurdja–uurimislaev ODEN on ehitatud 1988 Götaverketi laevatehases Göteborgis.
Pikkus - 108,8 m
Laius - 31 m
Süvis - 7-8,5 m
Veeväljasurve – 13 000 t
Jõuseade - diiselmasin 18 MW
Autonoomsus - 100 päeva
Aatomijäämurdjad
Lähemalt artiklis
