I begyndelsen af trediverne blev det klart, at omfanget af forskningsarbejde, der udspiller sig i Arktis og antallet af transportfartøjer, der udføres, især til så fjerne regioner ved den nordlige sørute som Lena og Kolymas udmundinger, kræver kraftige isbrydere. Faktisk var der kun to sådanne isbrydere i vores land på det tidspunkt - "Krasin" og "Ermak", kun de havde temmelig kraftige treskruede kraftværker. Efter afslutningen af Lena -ekspeditionen støttede besætningen på isbryderen "Krasin" propagandaen for opførelsen af en kraftig arktisk isbryderflåde, som på det tidspunkt udfoldede sig af massemedierne. Krasin -folket opfordrede ikke kun til opførelse af sådanne isbrydere, men foreslog også at organisere en bred kampagne for at fremme byggeriet, begynde at indsamle forslag om isbryders egenskaber og overtage konstruktionen. Yderligere udvikling fandt også sted i ånden af den tid, hvor landet forsøgte at kombinere statsplanlægning og initiativ "nedenfra". Den 9. december 1933 oprettede præsidiet for centralkomitéen for fagforeningen for vandtransportarbejdere en "Kommission for massehjælp til konstruktion af arktiske isbrydere", og avisen "Vandtransport" begyndte at udskrive breve med ønsker, hvad en isbryder skulle være for Arktis, herunder forslag fra sådanne kendte arktiske kaptajner, som M. Ya. Sorokin og N. M. Nikolaev.
I december 1933 ankom Krasin til Leningrad, hvor den skulle repareres for at forberede navigation næste år. Men begivenhederne i Arktis i februar 1934 ændrede disse planer drastisk. Næsten ved indgangen til Bering -strædet sank den isbryderiske damper Chelyuskin, og omfattende redningsaktioner begyndte at fjerne dens besætning og ekspeditionspersonale fra den drivende is. Den 14. februar ved en særlig afgørelse fra regeringskommissionen under ledelse af V. V. Kuibyshev "Krasin" blev beordret til hurtigst muligt at tage til Fjernøsten for at hjælpe chelyuskinitterne. I denne forbindelse blev reparationen af isbryderen og dens forberedelse til at forlade Leningrad overdraget til Baltic- og Kronstadt -fabrikkerne. Arbejderne i disse virksomheder formåede at udføre en enorm mængde arbejde på en måned, og den 23. marts forlod isbryderen Leningrad på vej over Atlanterhavet og Panamakanalen til Fjernøsten.
Efter instruktion fra Glavsevmorput begyndte Sudoproekt at udvikle to projekter med isbrydere til Arktis: med et dampanlæg med en indikatoreffekt på 10 tusinde hk eller 7353 kW (ifølge Krasin-prototypen) og et dieselelektrisk med en kapacitet på 12 tusinde hk. (8824 kW).
På stadiet med det foreløbige design blev projekter drøftet i juni 1934 på et særligt møde i Rådet for Folkekommissærer. Selvom akademiker A. N. Krylov og påpegede den for tidlige konstruktion af dieselelektriske isbrydere, anbefalede mødet at bygge isbrydere til begge projekter. Regeringen tildelte denne opgave til folkekommissariatet for tung industri. På grund af det store skibsbygningsprogram og vanskelighederne ved at levere komponentudstyr måtte konstruktionen af isbrydere med dieselelektriske installationer imidlertid opgives senere. Det var påtænkt at bygge en serie på fire dampisbrydere: to hver ved Østersø- og Sortehavsanlæggene.
Regeringens beslutning om at bygge disse skibe var også påvirket af forskere, der arbejdede inden for isbrydning. Artikler af A. N. Krylova, Yu. A. Shimansky, L. M. Nogida, I. V. Vinogradov m.fl. Det tekniske projekt (chefdesigner KK Bokhanevich) blev udført af Sudoproekt -teamet, arbejdstegninger blev oprettet af designbureauet i det baltiske anlæg; sådanne erfarne designere som V. G. Chilikin, V. Ashik, A. S. Barsukov, V. I. Neganov, L. V. Tageev. På samme tid er spørgsmålene om valg af begrænsningseffekten og fordelingen ved hjælp af skruer, styrken af propelleraksler og skruer, brug af vekselstrøm, udvikling af typiske skrogstrukturer, anbefalinger om fuldstændighedsfaktorer, form og konturer af skroget blev undersøgt. Crepe og trimsystemer blev udviklet. Der blev udarbejdet en liste over hjælpemekanismer, som den indenlandske industri kunne levere, design af damp og turbodynamo til kraftværker blev testet. Arbejdstegninger af dampmaskiner med en kapacitet på 3300 liter. med., for at fremskynde konstruktionen, købt af det engelske firma "Armstrong", på en gang at bygge "Ermak". Projektet var nummereret 51. Hovedskibet, der blev lagt ned ved det baltiske skibsværft, fik det klangfulde navn “I. Stalin”, senere i 1958 blev det omdøbt til“Sibirien”. De næste skibe i serien var "V. Molotov "(" Admiral Makarov "), også bygget i Leningrad, derefter" L. Kaganovich "(" Admiral Lazarev ") og" A. Mikoyan "bygget i Nikolaev.
Isbrydernes projekt omfattede følgende bestemmelser: stigning i autonomi på grund af et fald i specifikt brændstofforbrug som følge af overophedning af damp, opvarmning af kedelfodervand; bevarelse af fartøjets isbrydeegenskaber ved fuld dybgang (med maksimale brændstofreserver på 3000 tons) på grund af ændringer i forenden (Krasin, med fulde reserver, mistede delvist sine isbrydeevner) svejste samlinger blev indført i nogle skrogkonstruktioner; i stedet for dampdrevne lastkraner blev der installeret elektriske, hvortil kapaciteten på skibets kraftværk blev øget, en turbodynamo blev overvejet, hvilket var en innovation inden for isbryderkonstruktion, vandtætte skotter mellem motoren og fyrrum var udstyret med elektrisk drevne clinket -døre, der styres fra både lokale og centrale poster (ved "Krasin" blev kommunikation mellem kamrene udført gennem det levende dæk); betydelig forbedring af besætningens levevilkår: indkvartering i fire-, to- og enkeltkabiner; oprettelse af et laboratorium for forskere på øverste dæk osv. Skrogets komplekse form, tykke beklædningsplader, individuelle store dele, et stort antal boliger og kontorlokaler - alt dette skabte betydelige vanskeligheder ved konstruktionen af isbrydere, tvinger på meget kort tid til betydeligt at forbedre organisationen og skibsbygningsteknologien.
Her er de vigtigste designkarakteristika for isbryderne i Project 51: længde 106, 6, bredde 23, 12, dybde 11, 64, dybgang 7, 9-9, 04 m, forskydning 11 tusinde tons, hastighed i klart vand 15, 5 knob, et hold på 142 mennesker, kraftværket bestod af ni brandrørskedler af omvendt type (damptryk 15,5 kg / kvm cm), fyret med kul og tre dampmaskiner med en samlet kapacitet på 10 tusinde liter. sek., rotationsfrekvens for propelleraksler 125 omdr./min. (tre skruer med en diameter på 4100 mm havde hver en stigning på 4050 mm); kraftværket med en konstant spænding på 220V bestod af to turbinegeneratorer med en kapacitet på 100 kW, en parodynamo med en kapacitet på 25 kW, nøddieselgeneratorer på 12 og 5 kW. Lasteanordningerne omfattede to spil med en samlet løftekapacitet på 4 tons, to bomme med en samlet løftekapacitet på 15 tons; to elektriske lastkraner 15 t hver og fire kraner 3 t hver; sørget for meget kraftfulde brandsluknings- og afvandingsmidler.
Isbryderens kraftværk var væsentligt forskellig fra installationerne af transportskibe, som designbureauet for det baltiske skibsværft havde arbejdet på før. Tre store maskiner placeret i to maskinrum, et betydeligt antal hjælpemekanismer, fire fyrrum, et komplekst rørsystem - alt dette skabte vanskeligheder med placering og layout. Det skal bemærkes, at vores designere ikke havde tilstrækkelig erfaring med at designe kraftværker til isbrydere; noget skulle gøres på grundlag af faktiske data om prototypen (for eksempel blev diameteren på luftrørene til ballast, trim og hæltanke valgt). Spørgsmålet om skorstene blev heller ikke umiddelbart løst: Balterne tænkte på at gøre dem lige, som Ermaks, men designerne af Sortehavsanlægget, efter at have modtaget tegninger fra Leningrad, gav skorstene en hældning som Krasins. Senere adskilte sømændene umiskendeligt isbrydere bygget af de baltiske og Chernomorsky -fabrikker gennem rørene.
I sommeren 1935 udfoldede konstruktionen sig på en bred front i begge virksomheder: en plaza -nedbrydning af skroget var i gang, kølplader, bundplader, skabeloner blev forberedt, teknologisk udstyr og tilbehør blev fremstillet, plader og sektionsmetal begyndte at ankommer til lagrene. Den 23. oktober samme år blev begge skibe officielt lagt på det baltiske skibsværft (hovedbygger G. A. Kuish) og en måned senere - den første isbryder ved Sortehavet. I Leningrad var chefen for Glavsevmorput O. Yu. Schmidt, N. I. Podvoisky, professor R. L. Samoilovich. I isbrydernes køl blev der lagt sølvpant med USSRs emblem indgraveret på dem og parolen "Arbejdere i alle lande, foren!"
For indbyggerne i Sortehavet viste det sig at være særligt vanskelig at bygge isbrydere, da de før havde bygget motortankskibe efter at have mestret installationen, fejlfinding og test af dieselmotorer i detaljer. Færdighederne til fremstilling, samling og installation af dampmaskiner, damphjælpemekanismer og brandrørskedler gik stort set tabt. Korpusniki oplevede også vanskeligheder, som havde at gøre med tykke plader, justere og nitte dobbeltskind med en total tykkelse på op til 42 mm. Der blev stillet strenge krav til test af rum for vandtæthed. Afbrydelser i levering af plademateriale påvirkede konstruktionstiden. Med den planlagte 25% tekniske beredskab den 1. januar 1936 var den faktiske kun 10%. Balterne klarede sig bedre fra begyndelsen, da de havde erfaring med at reparere isbrydere, hvilket hjalp dem med isbryderbyggeri. Men også de måtte stå over for store vanskeligheder ved udførelsen af glidearbejdet; årsagen var de komplekse konturer og konfiguration af stængerne, det forstærkede sæt i stævnen. Karosseriet blev samlet på den gammeldags måde (ikke efter snitmetoden), så der blev brugt meget arbejde på at lave skabeloner og rammer, "varme" montageark og et sæt. Koordinationen af karosseripladerne med agterstammen og stammen samt arbejde med skaftfileterne viste sig at være særligt besværligt. Installationen af dobbeltbeklædning udgjorde en stor vanskelighed, som på grund af manglen på et ark med den krævede tykkelse blev udført langs hele isbæltet fra to ark. Monteringsark i kompleks konfiguration med en tykkelse på 20-22 mm "en-til-en" uden et hul kan virkelig kaldes et smykke. For at fylde de mulige hulrum mellem pladerne med dobbeltbeklædning blev miniumdouching brugt.
Processen med fremstilling og samling af de vigtigste dampmaskiner blev også ledsaget af betydelige vanskeligheder. På bænketest i Leningrad udviklede hovedmaskinen en indikatoreffekt på 4000 liter. med. Baseret på erfaringerne fra Østersøen ved Sortehavsanlægget var det muligt straks at installere maskinerne på skibet efter montering.
Den 29. april 1937 lancerede Nikolaevtsy den første isbryder, Leningraders - i august samme år. Under nedstigningen blev der anvendt opbremsning med kædemudringer samt paraffinpakning, foreslået af den kendte specialist i affyring af skibe D. N. Zagaykevich.
På den første Sortehavs -isbryder, senere navngivet "Lazar Kaganovich", begyndte den sidste fase af færdiggørelsen. Et velvalgt og omhyggeligt udvalgt besætning (kaptajn - en berømt polarsejler N. M. Nikolaev, seniorassistent - A. I. Vetrov) deltog aktivt i forberedelsen af mekanismerne til levering, i fortøjning og ressourcetest. Sømændene havde brug for at studere teknikken bedre, da de umiddelbart efter accept af fartøjet måtte foretage overgangen fra Sortehavet til Fjernøsten gennem Suez -kanalen og Det Indiske Ocean. Erfaringen med at betjene isbryderen "Krasin" gjorde det muligt at indføre en række innovationer for at kontrollere og lette styringen af maskinkedelfabrikken. På kontrolpanelet på køretøjerne var en central mekanikerpost udstyret med instrumentering fra alle køretøjer samt et centralt kontrolpanel til styring af temperaturen på kedlernes røggasser, hvilket gjorde det muligt at udligne deres belastning.
I august-september 1938 blev der udført havforsøg af isbryderen bygget i Nikolaev nær Chersonesos og Cape Fiolent. Med et træk på 7, 9 m og fulde omdrejninger på maskinerne var den kontinuerlige effekt 9506 hk. med. (6990 kW), og hastigheden er 15, 58 knob. Specifikt brændstofforbrug varierede fra 0,97 til 1,85 kg / l. med. (1, 32-2, 5 kg / kW). Beregningen af kedelanlægget afslørede designernes overvurdering af kvaliteten af det kul, der blev brugt i flåden i disse år. Dampen i kedlerne var "svær at holde", ristens spænding, for at opnå den nødvendige mængde damp, viste sig at være overdreven.
Efter en grundig revision af mekanismerne fandt der i slutningen af december 1938 sted en kontroludgang af den første isbryder af Sortehavsværftene. 11. januar 1939. Regeringskommissionen ledet af den berømte polarforsker E. T. Krenkela begyndte at acceptere skibet. Den 3. februar 1939 blev acceptakten underskrevet, og forberedelserne begyndte til lanceringen af Lazar Kaganovich til Fjernøsten. Krydsningen af titusinder af miles, umiddelbart efter overgivelse, viste sig at være en prøvelse, men både skibet og besætningen bestod det med succes. I marts begyndte "Lazar Kaganovich" et intensivt arbejde i de fjerne østers farvande: Damperen "Turkmen" blev bragt ud af isposerne i La Perouse -strædet, i april åbnede den først så tidlig navigation i Okhotskhavet, i juni trådte den ind i arktisk navigation som flagskibets isbryder i den østlige sektor af den nordlige sørute … Ankomsten af en magtfuld russisk arktisk isbryder til Fjernøsten var en afgørende faktor for at opfylde de markant øgede planer for levering af arktisk last langs hele den østlige sektors rute og sikre lodsning af et stort antal transportskibe i is.
I september 1939 var der i Pevek havn et møde med isbryderen I. Stalin "med isbryderen" Lazar Kaganovich "bygget af Sortehavsanlægget. Resultaterne af den problemfri passage af den sydlige rute til Vladivostok og yderligere arbejde vidnede om den høje pålidelighed af udstyret og skroget, der blev bygget i Nikolaev til isbryderen. Når man opsummerede resultaterne af den arktiske navigation i 1939, blev dens besætning meget værdsat af ledelsen af den nordlige sørute.
I 1941 gik resten af isbrydere i tjeneste: nikolajeveterne overgav isbryderen "Anastas Mikoyan", og Leningraderne - "V. Molotov ". Sidstnævnte, efter en række ledsagere til Kronstadt, forblev i belejrede Leningrad og "Anastas Mikoyan" under kommando af kammerat Sergeev forlod i december 1941 havnen i Poti og foretog i krigstiden en heroisk sejltur gennem Bosporus, Suez -kanalen, Det Røde Hav, Det Indiske Ocean, omkring Kapperne af Godt Håb og Horn, over Stillehavet; Da han ankom i midten af august i Provideniya -bugten, begyndte han is -eskorte i den østlige del af Arktis. Under den store patriotiske krig blev den store betydning af Northern Sea Route bekræftet som en vital transportrute i vores land. Det er svært at forestille sig udviklingen af begivenhederne i nord, hvis vores arktiske isbryderflåde ved begyndelsen af krigen ikke var blevet genopfyldt med fire kraftige isbrydere.
Konstruktionen og idriftsættelsen af et sådant kompleks med hensyn til design og fremstillingsteknologi, objekter mættet med tekniske midler, såsom arktiske isbrydere, var en stor succes for den indenlandske skibsbygningsindustri i førkrigsårene. Og 20 år efter starten af konstruktionen af dampisbrydere, hvor de udnyttede fuldt ud de erfaringer, der blev opnået under deres konstruktion og drift, blev atomis-isbryderen "Lenin", den førstefødte af verdens atom-isbryder, lanceret.
