La începutul anilor treizeci, a devenit clar că amploarea activității de cercetare care se desfășoară în Arctica și numărul de nave de transport care se desfășoară, în special în regiuni atât de îndepărtate ale Rutei Mării Nordului, precum gurile Lena și Kolyma, necesită spargătoare de gheață puternice.. De fapt, existau doar două astfel de spargătoare de gheață în țara noastră la acel moment - „Krasin” și „Ermak”, doar că aveau centrale electrice cu trei șuruburi destul de puternice. După sfârșitul expediției Lena, echipajul spărgătorului de gheață „Krasin” a susținut propaganda construirii unei puternice flote de spargere de gheață arctică, care se desfășura în acel moment de către mass-media. Locuitorii din Krasin nu numai că au solicitat construirea unor astfel de spargătoare de gheață, dar au sugerat și organizarea unei campanii largi de promovare a construcției, să înceapă colectarea de propuneri cu privire la caracteristicile spargătorilor de gheață și să preia construcția. Dezvoltări ulterioare au avut loc, de asemenea, în spiritul timpului în care țara încerca să combine planificarea de stat și inițiativa „de jos”. La 9 decembrie 1933, Presidiumul Comitetului Central al Sindicatului Lucrătorilor din Transportul pe apă a creat o „Comisie pentru asistență în masă la construcția spargătorilor de gheață din Arctica”, iar ziarul „Transport pe apă” a început să tipărească scrisori cu urări, ce un spargător de gheață ar trebui să fie pentru Arctica, inclusiv propuneri de la căpitanii arctici atât de cunoscuți, precum M. Ya. Sorokin și N. M. Nikolaev.
În decembrie 1933, Krasin a sosit la Leningrad, unde trebuia reparat pentru a se pregăti pentru navigație anul viitor. Însă evenimentele din Arctica din februarie 1934 au schimbat drastic aceste planuri. Aproape la intrarea în strâmtoarea Bering, vaporul Chelyuskin care spargea gheața s-a scufundat și operațiuni de salvare extinse au început să-și îndepărteze echipajul și personalul expediționar de pe gheața în derivă. Pe 14 februarie, printr-o decizie specială a comisiei guvernamentale prezidată de V. V. Kuibyshev „Krasin” a primit ordin să meargă urgent în Orientul Îndepărtat pentru a-i ajuta pe Chelyuskinites. În acest sens, repararea spărgătorului de gheață și pregătirea acestuia pentru a părăsi Leningradul au fost încredințate fabricilor din Marea Baltică și Kronstadt. Muncitorii acestor întreprinderi au reușit să facă o cantitate uriașă de muncă în decurs de o lună, iar pe 23 martie spărgătorul de gheață a părăsit Leningradul, îndreptându-se peste Atlantic și Canalul Panama spre Extremul Orient.
La instrucțiunile lui Glavsevmorput, Sudoproekt a început să dezvolte două proiecte de spargătoare de gheață pentru Arctica: cu o instalație de abur cu o capacitate indicator de 10 mii CP sau 7353 kW (conform prototipului Krasin) și una diesel-electrică cu o capacitate de 12 mii CP. (8824 kW).
La etapa de proiectare preliminară, proiectele au fost discutate în iunie 1934 la o reuniune specială în Consiliul comisarilor populari. Deși academicianul A. N. Krylov și a subliniat construcția prematură a spargătorilor de gheață diesel-electrici, întâlnirea a recomandat construirea spargerilor de gheață pentru ambele proiecte. Guvernul a atribuit această sarcină Comisariatului Popular pentru Industrie Greu. Cu toate acestea, din cauza programului amplu de construcție navală și a dificultăților în furnizarea de echipamente componente, construcția de spărgătoare de gheață cu instalații diesel-electrice a trebuit să fie abandonată ulterior. S-a prevăzut construirea unei serii de patru spargătoare de gheață cu abur: câte două la uzinele din Marea Baltică și Marea Neagră.
Decizia guvernului de a construi aceste nave a fost influențată și de oamenii de știință care lucrează în domeniul spargerii de gheață. Articole de A. N. Krylova, Yu. A. Shimansky, L. M. Nogida, I. V. Vinogradov și alții Proiectul tehnic (proiectantul șef KK Bokhanevich) a fost realizat de echipa Sudoproekt, desenele de lucru au fost create de biroul de proiectare al uzinei baltice; designeri cu experiență precum V. G. Chilikin, V. Ashik, A. S. Barsukov, V. I. Neganov, L. V. Tageev. În același timp, problemele alegerii puterii limitative și distribuției acesteia prin șuruburi, rezistența arborilor elice și a șuruburilor, utilizarea curentului alternativ, dezvoltarea structurilor standard ale corpului, recomandări privind factorii de completitudine, forma și contururile coca a fost investigată. Au fost dezvoltate sisteme de creponare și decupare. A fost întocmită o listă de mecanisme auxiliare pe care industria internă le-ar putea furniza, proiectele de abur și turbodynamo pentru centrale electrice au fost testate. Desene de lucru ale motoarelor cu abur cu o capacitate de 3300 litri. cu., pentru a accelera construcția, achiziționată de la firma engleză „Armstrong”, construind odată „Ermak”. Proiectul a fost numerotat 51. Nava principală, așezată la șantierul naval din Marea Baltică, a primit numele sonor „I. Stalin”, mai târziu în 1958 a fost redenumit„ Siberia”. Următoarele nave ale seriei au fost „V. Molotov "(" Amiralul Makarov "), construit și în Leningrad, apoi" L. Kaganovich "(" Amiralul Lazarev ") și" A. Mikoian "construit în Nikolaev.
Proiectul spargătorilor de gheață prevedea următoarele prevederi: creșterea autonomiei datorită scăderii consumului specific de combustibil ca urmare a supraîncălzirii aburului, încălzirii apei de alimentare a cazanului; păstrarea proprietăților de spargere a gheții ale navei la pescaj complet (cu rezerve maxime de combustibil de 3000 de tone) datorită modificărilor la capătul prova (Krasin și-a pierdut parțial capacitățile de spargere a gheții cu rezerve complete); ansamblurile sudate au fost introduse în unele structuri ale corpului; în locul macaralelor de marfă acționate cu abur, au fost instalate cele electrice, pentru care a crescut puterea centralei navei, a fost prevăzut un turbodynamo, care era o inovație în construcția spărgătorului de gheață, pereții etanși etanși între camerele motoarelor și cazanelor erau echipați electric uși de clinket conduse controlate atât de la stațiile locale, cât și de la cele centrale (la „Krasin”, comunicarea dintre compartimente se realiza prin puntea de locuit); îmbunătățirea semnificativă a condițiilor de viață ale echipajului: cazare în patru, două și cabine simple; crearea unui laborator pentru oamenii de știință de pe puntea superioară etc. Forma complexă a corpului navei, foi groase de înveliș, piese individuale de dimensiuni mari, un număr mare de spații rezidențiale și de birouri - toate acestea au creat dificultăți semnificative în construcția spărgătorilor de gheață, forțând într-un timp foarte scurt să îmbunătățească semnificativ organizarea și tehnologia construcției navale.
Iată principalele caracteristici de proiectare ale spargătorilor de gheață din Proiectul 51: lungime 106, 6, lățime 23, 12, adâncime 11, 64, pescaj 7, 9-9, 04 m, deplasare 11 mii tone, viteză în apă limpede 15, 5 noduri, o echipă de 142 de persoane, centrala electrică consta din nouă cazane cu tuburi de incendiu de tip invers (presiunea aburului 15,5 kg / cm2), arse cu cărbune și trei motoare cu abur cu o capacitate totală de 10 mii de litri. cu., viteza de rotație a arborilor elice de 125 rpm (trei șuruburi cu diametrul de 4100 mm fiecare aveau un pas de 4050 mm); centrala cu o tensiune constantă de 220V consta din două generatoare de turbine cu o capacitate de 100 kW, un parodinamo cu o capacitate de 25 kW, generatoare diesel de urgență de 12 și 5 kW. Dispozitivele de încărcare au inclus două trolii cu o capacitate totală de încărcare de 4 tone, două brațe cu o capacitate totală de încărcare de 15 tone; două macarale electrice de marfă de câte 15 t fiecare și patru macarale de câte 3 t fiecare; prevăzute pentru mijloace foarte puternice de stingere a incendiilor și de drenaj.
Centrala electrică a spărgătorului de gheață era semnificativ diferită de instalațiile navelor de transport, la care lucrase înainte biroul de proiectare al șantierului naval din Marea Baltică. Trei mașini mari amplasate în două săli de mașini, un număr semnificativ de mecanisme auxiliare, patru săli de cazane, un sistem complex de conducte - toate acestea au creat dificultăți în amplasare și dispunere. În același timp, trebuie remarcat faptul că proiectanții noștri nu aveau suficientă experiență în proiectarea centralelor electrice pentru spargătoare de gheață; trebuia făcut ceva pe baza datelor reale despre prototip (de exemplu, s-a ales diametrul conductelor de aer ale rezervoarelor de balast, garnitură și călcâie). Nici problema coșurilor de fum nu s-a rezolvat imediat: baltii au conceput să le facă drepte, ca cele ale lui Ermak, dar proiectanții fabricii de la Marea Neagră, după ce au primit desene de la Leningrad, au dat coșurilor o pantă ca cea a lui Krasin. Mai târziu, marinarii au distins în mod inconfundabil spărgătoarele de gheață construite de fabricile din Marea Baltică și Chernomorsky prin conducte.
Până în vara anului 1935, construcția se desfășura pe un front larg la ambele întreprinderi: se desfășura o defecțiune a corpului, se pregăteau foi de chilă, funduri, șabloane, se fabricau echipamente tehnologice și accesorii, foaie și secțiuni metalice au început să sosească la depozite. Pe 23 octombrie a aceluiași an, ambele nave au fost depuse oficial la șantierul naval din Marea Baltică (constructorul șef G. A. Kuish), iar o lună mai târziu - primul spărgător de gheață de pe Marea Neagră. În Leningrad, șeful Glavsevmorput O. Yu. Schmidt, N. I. Podvoisky, profesor R. L. Samoilovich. În chiliile spargătorilor de gheață, ipotecile de argint erau așezate cu emblema URSS gravată pe ele și sloganul „Muncitori din toate țările, uniți-vă!”
Pentru locuitorii Mării Negre, construcția de spărgătoare de gheață s-a dovedit a fi deosebit de dificilă, deoarece înainte au construit cisterne cu motor, însușind în detaliu instalarea, depanarea și testarea motoarelor diesel. Abilitățile de fabricare, asamblare și instalare a motoarelor cu aburi, mecanismelor auxiliare de abur și a cazanelor cu tuburi de incendiu s-au pierdut în mare măsură. Corpusniki a întâmpinat, de asemenea, dificultăți, care au trebuit să se ocupe de foi groase, să regleze și să nitească pielea dublă cu o grosime totală de până la 42 mm. Au fost impuse cerințe stricte testelor de compartimentare pentru rezistența la apă. Întreruperile în furnizarea de material de tablă au afectat momentul construcției. Cu pregătirea tehnică planificată de 25% la 1 ianuarie 1936, efectivul era de doar 10%. Bălții s-au descurcat mai bine de la bun început, deoarece au avut experiență în repararea spărgătorilor de gheață, ceea ce i-a ajutat în construcția spargătorilor de gheață. Dar și ei au trebuit să se confrunte cu mari dificultăți în desfășurarea lucrărilor de alunecare; motivul a fost contururile complexe și configurația tijelor, setul întărit în arc. Corpul a fost asamblat la modă veche (nu prin metoda secțională), așa că s-a cheltuit multă muncă la fabricarea șabloanelor și cadrelor, montarea „fierbinte” a foilor și a unui set. Deosebit de laborioase au fost coordonarea foilor de corp cu pupa și tulpina, precum și lucrul la fileurile arborilor. Instalarea plăcilor duble a prezentat o mare dificultate, care, din cauza lipsei unei foi din grosimea necesară, a fost efectuată de-a lungul întregii centuri de gheață din două foi. Montarea foilor cu configurație complexă cu o grosime de 20-22 mm „unu-la-unu”, fără gol, poate fi numită cu adevărat o bijuterie. Pentru a umple golurile posibile dintre foile de placare dublă, s-a folosit dușaj miniu.
Procesul de fabricare și asamblare a principalelor motoare cu aburi a fost, de asemenea, însoțit de dificultăți considerabile. La testele pe bancă din Leningrad, mașina principală a dezvoltat o putere indicatoare de 4000 litri. cu. Pe baza experienței acumulate de Marea Baltică, la uzina Mării Negre, a fost posibilă instalarea imediată a mașinilor pe navă după asamblare.
La 29 aprilie 1937, Nikolaevtsy a lansat primul spărgător de gheață, Leningraders - în august al aceluiași an. În timpul coborârii s-a folosit frânarea cu draguri cu lanț, precum și ambalarea parafinei, propusă de cunoscutul specialist în lansarea navelor D. N. Zagaykevich.
Pe primul spărgător de gheață din Marea Neagră, numit mai târziu „Lazar Kaganovich”, a început etapa finală de finalizare. Un echipaj bine ales și atent selectat (căpitan - celebrul marinar polar N. M. Nikolaev, asistent senior - A. I. Vetrov) a participat activ la pregătirea mecanismelor de livrare, la acostare și teste de resurse. Marinarii trebuiau să studieze mai bine tehnica, deoarece imediat după acceptarea navei, trebuiau să facă tranziția de la Marea Neagră la Extremul Orient, prin Canalul Suez și Oceanul Indian. Experiența operării spărgătorului de gheață „Krasin” a făcut posibilă introducerea unui număr de inovații pentru a controla și a facilita gestionarea uzinei de mașini-cazane. La panoul de control al vehiculelor de la bord, un post de mecanic central a fost echipat cu instrumente de la toate vehiculele, precum și un panou de control central pentru controlul temperaturii gazelor de ardere ale cazanelor, ceea ce a făcut posibilă egalizarea sarcinii lor.
În august-septembrie 1938, s-au efectuat încercări pe mare ale spărgătorului de gheață construit în Nikolaev lângă Chersonesos și Cape Fiolent. Cu un tiraj de 7, 9 m și rotații complete ale mașinilor, puterea continuă a fost de 9506 CP. cu. (6990 kW), iar viteza este de 15, 58 de noduri. Consumul specific de combustibil a variat de la 0,97 la 1,85 kg / l. cu. (1, 32-2, 5 kg / kW). Calculul centralei de cazane a relevat supraestimarea de către proiectanți a calității cărbunelui utilizat în flotă în acei ani. Aburul din cazane a fost „greu de păstrat”, tensiunea grătarului, pentru a obține cantitatea necesară de abur, sa dovedit a fi excesivă.
După o revizuire aprofundată a mecanismelor, la sfârșitul lunii decembrie 1938, a avut loc o ieșire de control a primului spărgător de gheață al constructorilor navali din Marea Neagră. 11 ianuarie 1939. Comisia guvernamentală prezidată de celebrul explorator polar E. T. Krenkela a început acceptarea navei. La 3 februarie 1939, actul de acceptare a fost semnat și au început pregătirile pentru lansarea lui Lazar Kaganovich în Extremul Orient. Trecerea a zeci de mii de mile, imediat după predare, sa dovedit a fi un calvar, cu toate acestea, atât nava, cât și echipajul au trecut-o cu succes. În martie, „Lazar Kaganovich” a început o muncă intensă în apele din Orientul Îndepărtat: vaporul „Turkmen” a fost scos din gemurile de gheață din strâmtoarea La Perouse, în aprilie a deschis prima oară navigația atât de timpurie în Marea Okhotsk, în iunie a intrat în navigația arctică ca spargător de gheață emblematic al sectorului estic al Rutei Mării Nordului … Sosirea unui puternic spărgător de gheață din Arctica Rusă în Orientul Îndepărtat a fost un factor decisiv în îndeplinirea planurilor semnificativ crescute de livrare a mărfurilor arctice de-a lungul întregii rute a sectorului estic și în asigurarea pilotajului unui număr mare de nave de transport în gheață.
În septembrie 1939, în portul Pevek, a avut loc o întâlnire a spărgătorului de gheață I. Stalin "cu spargătorul de gheață" Lazar Kaganovich "construit de fabrica Mării Negre. Rezultatele trecerii fără probleme pe ruta sudică către Vladivostok și lucrările ulterioare au atestat fiabilitatea ridicată a echipamentului și a corpului construit în Nikolaev pentru spărgătorul de gheață. Când a rezumat rezultatele navigației arctice în 1939, echipajul său a fost extrem de apreciat de conducerea Rutei Mării Nordului.
În 1941, restul spargătorilor de gheață au intrat în serviciu: nikolayevets au predat spargătorul de gheață „Anastas Mikoyan”, iar Leningraderii - „V. Molotov . Acesta din urmă, după o serie de escorte la Kronstadt, a rămas în Leningradul asediat, iar „Anastas Mikoyan” sub comanda tovarășului Serghei în decembrie 1941 a părăsit portul Poti și, în condiții de război, a făcut o călătorie eroică prin Bosfor, Canalul Suez, Marea Roșie, Oceanul Indian, în jurul Capului Bunei Speranțe și Horn, peste Oceanul Pacific; Ajuns la mijlocul lunii august în Golful Provideniya, a început escorte cu gheață în sectorul de est al Arcticii. În timpul Marelui Război Patriotic, s-a confirmat importanța mare a Rutei Mării Nordului ca rută vitală de transport a țării noastre. Este dificil să ne imaginăm evoluția evenimentelor din nord, dacă până la începutul războiului flota noastră de rupere de gheață arctică nu ar fi fost completată cu patru puternice spargătoare de gheață.
Construcția și punerea în funcțiune a unui astfel de complex în tehnologia de proiectare și fabricație, bogată în facilități tehnice precum spărgătoarele de gheață arctice, a fost un succes major al industriei naționale de construcții navale în anii dinainte de război. Și la 20 de ani de la începerea construcției spărgătorilor de aburi, profitând din plin de experiența acumulată în timpul construcției și funcționării lor, a fost lansat spargătorul de gheață alimentat cu energie nucleară „Lenin”, primul născut din spargătorul de gheață nuclear din lume.
