Крупный научный прорыв в судостроении совершили исследователи из Нижегородского государственного технического университета. Они нашли способ точно предсказывать, как будет вести себя корабль во льдах — сколько топлива он израсходует, с какой скоростью сможет двигаться и потребуется ли ему помощь ледоколов. Это особенно актуально для Арктики, богатой полезными ископаемыми, но скованной мощными льдами.
Секрет нового метода — в особом, «композитном» льде, который ученые создали для экспериментов. Это не просто замерзшая вода, а смесь пресного льда с гранулами прочного пластика — полиэтилена. Такой материал лучше имитирует свойства настоящих морских льдов.
Испытания проводились в опытовом бассейне университета на моделях трех известных проектов ледоколов. Их буксировали через ледяной покров, замеряя сопротивление и другие параметры. Чтобы перевести результаты с маленькой модели на полноразмерный корабль, ученые разработали специальную компьютерную программу на Python, которая с помощью сложных математических расчетов находит точные коэффициенты для прогноза.
Полученные данные позволяют построить диаграммы ледопроходимости — своего рода «карты», которые показывают, какую толщину льда корабль может преодолеть с заданной скоростью. Важно, что прогнозы, сделанные в лаборатории, хорошо совпали с реальными данными испытаний настоящих ледоколов в Арктике.
Эта разработка позволит судостроителям проектировать более эффективные ледоколы, а судовладельцам — планировать арктические рейсы с минимальными рисками и затратами. Работа ведется в рамках гранта Российского научного фонда и открывает новые горизонты для освоения Северного морского пути.