Kuinka jäänmurtaja murtaa metrin paksuisen merijään ja miksi sen päällä voi kävellä sen jälkeen

Kuulet sen ennen kuin ymmärrätkään. Hiljainen äännähdys rungon läpi, sitten halkeama kuin jokin rakennelma olisi pettämässä, ja koko laiva nousee muutaman asteen ennen kuin asettuu taas paikoilleen. Seisot jäänmurtajan kannella, jäätynyt Perämeri levittäytyy valkoisena joka suuntaan, ja laiva on juuri murtautunut seisomaan riittävän paksun jään läpi.

Muutaman minuutin kuluttua miehistö auttaa sinua kiipeämään alas ja seisomaan samalle jäälle. Jos molemmat näistä asioista tuntuvat siltä, ​​etteivät niiden pitäisi pitää paikkaansa samanaikaisesti, tämä artikkeli selittää ne.

Jäänmurtaja ei leikkaa jäätä. Se kiipeää sitä pitkin.

Ensimmäiseksi on opittava pois sana "leikata". Veitsi leikkaa. Jäänmurtaja tekee jotain oudompaa ja nerokkaampaa. Sen keula on muotoiltu siten, että laiva ei törmää jäähän suoraan, vaan nousee sen päälle. Runko liukuu eteenpäin ja ylöspäin, kunnes aluksen paino painaa alas pienen jääalueen läpi, ja jää on kaikesta lujuudestaan ​​huolimatta haurasta.

Se kantaa valtavan painon, kun tuo paino levitetään tasaisesti. Se pettää nopeasti, kun raskas laiva nojaa koko massallaan yhteen linjaan. Jää murtuu alaspäin, laatat kallistuvat ja liukuvat rungon alle, ja laiva ajautuu juuri tekemäänsä rakoon. Sitten se tekee sen uudelleen.

Siksi ajo tuntuu siltä miltä se tuntuu. Et leikkaa minkään läpi sujuvasti. Nouset, painat, murrat ja asetut yhä uudelleen. Siitä rytmi ja ääni tulevat. Ihmiset odottavat moottorin ääntä. He kuulevat kuitenkin lähempänä avautuvan meren ääntä.

Mitä "metrin paksuinen" oikeastaan ​​tarkoittaa

Polar Explorer on todellinen teollisuusjäänmurtaja, joka rakennettiin vuonna 1976 Hampurissa. Se on 78 metriä pitkä, sen bruttovetoisuus on 1 976 tonnia ja teho 9 460 hevosvoimaa. Se voi murtaa jopa metrin paksuista jäätä, ja se on tehnyt juuri niin jo vuosikymmeniä.  

Metri kiinteää merijäätä ei ole jäätynyt lätäkkö. Se on laatta, joka on paksuuntunut kuukausien ajan arktisen talven kylmyydessä. Se on tarpeeksi vankka seisomiseen, ajamiseen ja oikeissa olosuhteissa ajoneuvojen pysäköimiseen. Syy siihen, miksi laiva voi silti rikkoa sen, johtuu kiipeilytekniikasta: laiva ei taistele jään tasaista lujuutta vastaan, vaan se käyttää omaa painoaan hyökätäkseen jäätä vastaan ​​taivuttamalla, mikä on se kohta, jossa jää on heikointa.  

Paksukin jää antaa periksi, kun jokin tarpeeksi raskas esine nojaa siihen ylhäältä oikeassa kulmassa. Laiva on vahvistettu ja moottorilla varustettu juuri tätä tarkoitusta varten, ja sen rungon keulakulma on noin 22 astetta.

Miksi meri jäätyy niin kiinteäksi, että se pitää sinut sisällään

Icellä on ominaisuus, joka yllättää useimmat ihmiset: sen puristuslujuus on valtava, mutta se taipuu ja murtuu pistekuormien alla. Metrin paksuinen laatta pitää ihmisen helposti paikallaan, ja se pitää myös ajoneuvon, mutta se pettää suoraan ylhäältä sitä kohti törmäävän laivan alle.

Miehistö lukee jään ennen kuin kukaan astuu sille. Jääkävely on kapteenin päätös, joka tehdään kyseisenä päivänä todellisten olosuhteiden perusteella. Kun signaali annetaan, jään on vahvistettu olevan turvallinen jalan kulkeville tutkimusmatkailijoille, ja operaatioiden edellyttämä kiinteän jään paksuus poistumiskohdassa on vähintään 20 cm. Ei teoriassa. Todellisuudessa.

Ääni ja sen tuntuma

Murtumisesta syntyy tietty ääni, jonka lähes jokainen vieras mainitsee jälkeenpäin. Jotkut kuvailevat sitä halkeamaksi, jotkut voihkaisuksi, jotkut pamaukseksi. He kuulevat murtuman etenevän rungon edessä olevan jäälaatan läpi, äänen, jota ei ole missään muualla, ja jonka ihmiset, jotka ovat olleet laivalla kerran, sanovat usein tunnistavansa heti uudelleen.

Se on oikean, toimivan jäänmurtajan ääni, joka tekee sitä, mihin se on rakennettu.

Miksi molemmat asiat ovat totta yhtä aikaa

Laiva rikkoo jään ja sinä kävelet sen päällä jälkeenpäin, koska jokaisessa tapauksessa tapahtuu erilaisia ​​asioita. Laiva hyödyntää jään heikkoutta taivuttavien kuormien alla. Sinä hyödynnät jään lujuutta jakautuneiden tasaisten kuormien alla.

Kun astut laivan viereen jäälle, levität noin 70–80 kg kuormaa saappaidesi pohjiin. Jää jakaa kuorman helposti jään yli. Kun laiva työntyi alas ylhäältä, kuorma keskittyi rungon kosketuslinjaan. Sama jää, hyvin erilainen mekaniikka.

Se ei ole paradoksi. Se on fysiikkaa. Jääkävely, uinti, ääni rungon läpi, ne kaikki ovat osa samaa retkikuntaa. Varaa osoitteesta icebreaker.fi/varaus.

Seuraa Tutkijaa.