Лазерная установка позволяет повысить проходимость ледоколов и минимизировать риски. – Лазер надрезает лед по линиям наивысшего напряжения, чтобы обеспечить более быстрое продвижение ледокола, – рассказал Юрий Сорокин. – Использование установки повышает ледовый класс судна.
Эффективнее всего оборудование работает с расстояния 10 метров, сокращение которого может привести к обмерзанию корпуса лазерной головки, поскольку при резке льда происходит интенсивный выброс пара. Новая технология будет востребована и при освоении российского северного шельфа. Лазер помогает обеспечить безопасную эксплуатацию нефтегазовых платформ.
Сегодня, для того чтобы вызволить сложное техническое сооружение из ледового плена, приходится вызывать на помощь ледокол. – Это повышение безопасности эксплуатации и достаточно большая экономия, – отметил Сергей Нехорошев. – Дополнительных затрат по энергии практически никаких (на нефтегазовой платформе используется собственное сырье), плюс не надо задействовать ледокол.
Лазерный комплекс может использоваться в разных режимах. Например, позволяет срезать ледовые наслоения при обледенении мостовых и других инженерных сооружений, бортов судна. В ходе испытаний предстоит выявить эффективный и в то же время безопасный режим работы лазера при взаимодействии со строительными сооружениями и корпусом корабля. Ведь установка, по словам разработчиков, способна резать не только лед, но и металл, а также разрушать камни.
– Прежде всего это подбор режима, – подчеркнул Юрий Сорокин. – При определенной плотности и мощности за счет фокусировки и аккуратной работы луч быстро разрушит лед, минимально воздействуя на металл. Возможности установки можно регулировать сменой фокусирующих головок, используя одни для разрезания ледовых полей, другие – для срезания в ручном режиме льда с борта судна или платформы. Лазерное излучение передается по оптико-волоконному кабелю, что позволяет вынести оптическую головку на большие расстояния.
Варианты применения – это вопрос инженерного решения той или иной проблемы, считают разработчики. Технология многоплановая, и ее можно модифицировать для конкретных нужд любого региона. Сейчас уже есть установка для дистанционной лазерной резки металлоконструкций при пожарах на нефтегазовых скважинах. В течение нескольких часов срезается все техническое сооружение.
– У нас тоже есть что порезать на побережье, – с улыбкой поделился руководитель агентства государственной противопожарной службы и гражданской защиты Александр Уваров. – Если лазером это быстрее, чем газосваркой, то мы обязательно предоставим возможность попробовать. Утилизировать и вывезти крупногабаритные конструкции старых брошенных судов в короткий период арктической навигации и при большой удаленности от промышленных центров довольно сложно. Между тем очистка Арктики от техногенного мусора – одна из приоритетных задач государства.
Архангельские спасатели рассматривают также возможность испытаний лазера в период подготовки к ледоходу весной следующего года. В рамках противопаводковых мероприятий, чтобы уйти от взрывных работ, специалисты уже используют для резки льда термобарические установки.
...
Старое правило безотказно действует в каждом начинании. Первый вопрос: насколько мобилен лазерный комплекс – пока остается без ответа. Общий вес 30-киловаттной установки (без энергетики) – около 3,5 тонны. Разместить ее на ледокол не проблема. А вот воздушная подушка столько не увезет. Оптимальный груз для нее – 700–800 кг.
– На вездеходе весом 10 тонн с дополнительным оборудованием в 3,5 тонны на середину реки не выехать, – заметил начальник Центра обеспечения мероприятий гражданской защиты Михаил Дерягин. – Надо размещаться на берегу.
И здесь возникает следующий вопрос – на какое расстояние можно передать энергию по оптико-волоконной линии. Разработчики больше 200 м даже не рассматривали. На судне это ни к чему. Спасателям же нужен рукав длиной как минимум 500 м – в ширину реки. – На такую дальность надо разрабатывать атмосферный канал типа гиперболоида, – поделился новой идеей Юрий Сорокин. – Потребуется достаточно большая фокусирующая головка. Это можно сделать, но возникнет ряд других проблем, связанных с эксплуатацией металлооптики при низких температурах. Получается, что использовать универсальные транспортные средства, которые могут двигаться по твердой и жидкой поверхности, все-таки проще. В решении этой задачи открывается перспектива для разработчиков специализированного транспорта. Проблема многоотраслевая, решение находится на стыке многих технологий.
Есть и еще одна дилемма, на которую указали конструкторам, – перепады погоды. По мнению Михаила Дерягина, горячая вода, которая образуется при лазерной резке и под лучом будет просто кипеть, – это плохо. Место разреза в этом случае смерзается быстрее и сильнее и становится прочнее, чем остальной лед. А скачки температуры в марте составляют от +5 днем до –20 градусов ночью.
– У речного льда есть свои особенности, – поделился наблюдениями Александр Уваров. – Как правило, он многослойный и разный по структуре: где-то кристаллический, где-то – со снегом. Его формирование зависит от температур и уровней льдообразования. Процесс взаимодействия с водой у каждого слоя свой. Например, снежные массы смерзаются быстрее чистого льда. Чтобы разгадать загадки природной физики и подобрать необходимый режим работы лазера, потребуется не одна серия испытаний.
Источник:
ИД «Двина»