Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. В последние годы ледовое плавание в нашей стране получило дальнейшее развитие. Значительно увеличился навигационный период на Северном морском пути, а на большой акватории Карского моря ледовые операции осуществляются в круглосуточном режиме. Значительно возросла как протяженность ледовых трасс, так и их сложность. В ходе осенне-зимней навигации судоводители постоянно сталкиваются с особо опасными явлениями, в том числе и чрезвычайными, которые необходимо учитывать в ледовом плавании при проведении морских операций.
Традиционно в системе транспортного обеспечения Арктики важная роль отводится морскому флоту, использующему для перевозки акваторию Северного морского пути, то есть совокупность природных и морских судоходных трасс, пролегающих от Новой Земли до Берингова пролива. Западные и восточные границы Северного морского пути установлены в соответствии с максимально возможным распространением льда в арктических морях в летний период года. С учетом указанных границ общая протяженность навигационных трасс по Северному морскому пути колеблется в зависимости от вариантов плавания и составляет 3,0-3,5 тыс. миль. 3 связи с неблагоприятными гидрографическими и гидрометеорологическими условиями е арктических морях для обеспечения судоходства на Северном морском пути исторически сформировались специальные научно технические средства и службы: ледокольный флот, суда ледового плавания, опорные портовые базы, средства связи, навигаци-онно-гидрографическое обеспечение, научно-операционное гидрометеорологическое обеспечение, авиационное обеспечение, средства контроля и предотвращения загрязнения арктических вед, научное обеспечение и т.д.
Гидрографические и гидрометеорологические особенности арктических путей обусловили необходимость проведения широкоплановых научных исследований в области морского судоходства. В настоящее время сформировалась совокупность конкретных направлений исследований, связанных с техническими, экологическими, эксплуатационными и экономическими аспектами арктического судоходства, которые в различной форме нашли отражение в современней отечественной и зарубежной на-
учной литературе. Однако, до сих пор комплексное освещение развития системы Северного морского пути еще недостаточно с позиции эффективности организации транспортного процесса и общей тактики ледового плавания. Не решены многие вопросы, связанные с аварийно-спасательным обеспечением судов, работающих во льдах и оказавшихся в чрезвычайных ситуациях, когда необходимо оперативно решать задачи связанные с разрушением ледяного покрова или, наоборот, с его усилением при экстренной разгрузке судна на лед, укрытием грузов и людей на открытых ледяных полях.
Как известно, эффективность арктического судоходства существенно зависит от гидрографических и гидрометеорологических, и прежде всего, ледовых условий, а также от планирования, организации и проведения морских операций.
Пространственно-временная неравномерность распределения различных свойств ледяного покрова существенно влияет на скорость плавания ледоколов и транспортных судов и тем самым определяет время транспортировки грузов в Арктике, а существующая нерешенность многих задач тактики ледового плавания, особенно в чрезвычайных ситуациях, определяет ту или иную степень риска при проведении морских операций и тем самым безопасность жизнедеятельности экипажей судов и экологическую безопасность арктического региона. Подводя итог вышесказанному, можно констатировать, что актуальность данной работы определяется тем, что на базе накопленного почти за столетие огромного теоретико-экспериментального материала о свойствах морского льда и результатов многолетних научных изысканий и разработок, полученных в диссертации, решаются задачи связанные с упрочнением и разрушением ледяного покрова для обеспечения безопасности мореплавания на водных путях сообщения в Арктике. Работа выполнена в соответствии с целевой научно-технической программой на 1996-2000гг «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского назначения» Министерства общего и профессионального образования РФ.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ - решение комплекса прикладных инженерных задач ледоведения, связанных с разрушением и усилением ледяного покрова, для обеспечения безопасности морских операций в Арктике.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ заключается в разработке математических моделей разрушения и упрочнения ледовых покрытий для обеспечения безопасности плавания в Арктике при нахождении судов в аварийном состоянии или условиях чрезвычайных ситуаций; разработке нового способа повышения несущей способности ледовых покрытий для оперативного развертывания причалов на кромке льда и ледовых дорог вглубь ледяных полей; новых конструкций ледяных защитных сооружений из армированного льда и выполнения гидрографических работ со льда.
Проведенные лабораторные и полевые испытания позволяют сделать выводы о достоверности выполненных исследований.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ заключается в том, что были разработаны методики оценки степени рационального разрушения ледовых покрытий и повышения при необходимости несущей способности льда для устройства ледовых причалов, ледяных дорог, жилых и хозяйственных ледяных каркасных сооружений. При равной несущей способности ледовых покрытий стоимость работ по усилению льда по сравнению с традиционными способами удалось снизить на 10-15%, а время в 2,5-3 раза. Это позволило выработать рекомендации по комплектации и аварийно-спасательному обеспечению судов, работающих во льдах, что резко снижает степень риска при организации и проведении морских операций в Российском секторе Арктики в соответствии с Полярным Кодексом.
Основные результаты исследований реализованы в ОКР и НИР Института экологии полярных стран Международной академии наук экологии, безопасности человека и природы (МАНЭЕ) , Отделения проблем безопасности Петровской академии наук (ПАНИ) , а также в практической деятельности ряда промышленных организаций и фирм: АООТ «Гидроспецфундаментстрои», АООТ «Промбурвод» и ряда др. Внедрены в учебный процесс: ГМА им.адм.С.О.Макарова, ВАТТ, НГМА, СПб ГИЭА и др.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения диссертационной работы докладывались на: Межвузовском научно-техническом семинаре «Проблемы применения новей техники и технологий для ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций» (г.Санкт-Петербург, ГМА им.адм.С.О.Макарова, 1996г.); Всероссийской межвузовской НТК «Проблемы применения новой техники и технологий для предупреждения и ликвидации последствий чрезвы-
чайных ситуаций на транспорте» (г.Санкт-Петербург, ГМА им.адм.С.О.Макарова, 1996г.); НТК профессорско-преподавательского состава ГМА им.адм.С.О.Макарова (г.Санкт-Петербург, 1996-1998гг.); заседании Отделения проблем безопасности Петровской академии наук (г.Санкт-Петербург, 1996г.);'заседании ученого Совета Института экологии полярных стран Международной академии наук экологии, безопасности человека и природы {г.Санкт-Петербург, 1998г.); НТС факультета военного обучения ГМА им.адм.С.О.Макарова (г.Санкт-Петербург, 1998г.); а также научно-технических семинарах Арктического факультета ГМА им.адм.С.О.Макарова (г.Санкт-Петербург, 1997-1998гг.).
ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертационного исследования опубликовано 17 печатных работ, из них 1 монография в 2-х частях и 3 авторских свидетельства.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложения. Она содержит 148 с. машинописного текста, 71 рис., 36 табл., 121 наименований использованной литературы.