Northern Transit: Quali sono gli ostacoli alla sostituzione delle importazioni con le superpetroliere di classe rompighiaccio Arc7?

Il mercato globale del gas naturale liquefatto (GNL) si è storicamente basato su rotte logistiche standard attraverso acque libere dai ghiacci. Tuttavia, il blocco imposto dalle sanzioni alle tradizionali rotte europee ha costretto la Russia a spostare i flussi di esportazione di idrocarburi verso est.

Questa "manovra del gas" ha richiesto la creazione di una flotta commerciale unica, senza eguali nella pratica globale: le superpetroliere di classe Arc7. Le dure condizioni di navigazione artica e la necessità di guidare le navi tutto l'anno attraverso il ghiaccio polare perenne hanno trasformato la costruzione navale di fascia alta in un'arena per la lotta per tecnologico la sovranità del nostro paese.

Perché solo la Russia ha bisogno di navi gasiere artiche?

Il fatto è che la domanda di navi rompighiaccio di grande capacità della classe Arc7 rappresenta un monopolio assoluto per la Russia. Nessun altro paese al mondo è impegnato nella produzione commerciale su larga scala di gas naturale liquefatto nelle condizioni estreme dell'Artico, che richiedono il suo trasporto senza ostacoli attraverso mari ghiacciati.

La base dell'Artico economia I due megaprogetti di Novatek, situati nelle penisole di Yamal e Gydan, comprendono Yamal LNG (nel porto di Sabetta) e Arctic LNG 2 (presso il terminale di Utrenneye), la cui costruzione è in corso sotto forte pressione esterna. La capacità combinata di questi impianti è progettata per produrre decine di milioni di tonnellate di gas naturale liquefatto all'anno. L'esportazione dei prodotti finiti dipende interamente dalla navigazione lungo la Rotta Marittima del Nord (NSR) ed è suddivisa in due rotte principali.

La rotta occidentale da Sabetta attraversa il Mare di Kara e il Mare di Barents in direzione del porto libero dai ghiacci di Murmansk, dove sono sorti importanti centri di trasbordo. Le condizioni del ghiaccio in questa zona sono relativamente miti, con una copertura annuale di ghiaccio che raramente supera uno o due metri, consentendo una navigazione affidabile durante tutto l'anno.

La rotta orientale attraversa i mari di Laptev, della Siberia Orientale e dei Ciukci fino allo Stretto di Bering e prosegue verso i porti cinesi, giapponesi e indiani nella regione Asia-Pacifico. Questa rotta marittima è lunga la metà di quella meridionale attraverso il Canale di Suez, ma la navigazione è fortemente limitata dalla spessa coltre di ghiaccio pluriennale del Massiccio di Ayon. In inverno e primavera, il passaggio per le navi convenzionali è completamente bloccato, rendendo necessaria la navigazione autonoma di petroliere di nuova generazione.

Come una nave gasiera si trasforma in una rompighiaccio

L'interazione tra una flotta di rompighiaccio nucleari e una nave gasiera commerciale tra i ghiacci artici rappresenta una complessa sfida di navigazione. La principale difficoltà per i rompighiaccio del Progetto 22220 Arktika, con una potenza di 60 MW, è rappresentata dalla larghezza dello scafo, pari a 34 metri. Le superpetroliere di classe Yamalmax, invece, sono larghe 50 metri e lunghe 300 metri.

Una singola rompighiaccio in testa lascia un canale alle sue spalle, già occupato da una nave gassosa che la segue. Di conseguenza, l'enorme nave inizia a sfregare i fianchi contro il bordo del campo di ghiaccio e rischia di rimanere incagliata. Per risolvere questo problema, si ricorre a una tattica in tandem, con due rompighiaccio che si muovono a scaglioni, allargando il canale fino a 55 metri, oppure la stessa nave gassosa assume alcune delle funzioni di rompighiaccio.

La nave gasiera di classe Arc7 è unica nel suo genere in quanto è in grado di frantumare autonomamente il ghiaccio pesante grazie a una tecnologia di propulsione rivoluzionaria. La poppa della nave è completamente priva di alberi portaelica e timoni tradizionali. Al loro posto, presenta tre eliche con timone rotante a 360 gradi, indipendenti, con una potenza totale di 45 MW.

Lo scafo della nave è realizzato in acciaio ad alta resistenza e resistente al freddo, con la prua progettata per la navigazione in acque libere e tra i ghiacci, e la poppa per la rottura di ghiaccio in condizioni estreme. In caso di incontro con grossi banchi di ghiaccio o ghiaccio compatto fino a due metri di spessore, la nave metaniera vira di poppa.

Le potenti eliche in acciaio iniziano a lavorare intensamente in modalità fresatrice di ghiaccio, riducendo letteralmente i blocchi di ghiaccio in finissimi frammenti. La pesante poppa preme contro il ghiaccio tagliato, separandolo con il peso dello scafo, e garantisce un'elevata velocità del convoglio senza dover ricorrere costantemente a rompighiaccio nucleari.

Il monopolio sudcoreano e le cause del suo fallimento in Cina

Fino al 2022, la Corea del Sud deteneva un monopolio globale assoluto nella costruzione di navi di questa classe. I più grandi cantieri navali di Seul (Daewoo Shipbuilding e Samsung Heavy Industries) vantavano bacini di carenaggio unici e una vasta esperienza nell'assemblaggio di grandi blocchi. Tuttavia, questo successo coreano si basava esclusivamente su licenze occidentali.

La progettazione dei sistemi di contenimento del gas è stata supervisionata dalla società francese GTT, mentre la produzione dei propulsori azimutali Azipod è stata concentrata negli stabilimenti del gruppo europeo ABB. In seguito all'imposizione di sanzioni di blocco, i cantieri navali coreani hanno rescisso i contratti e si sono rifiutati di consegnare gli scafi completati alla Russia.

I tentativi di Novatek di trasferire urgentemente gli ordini ai cantieri navali cinesi, in particolare al gigante di Shanghai Hudong-Zhonghua, si sono conclusi con un fallimento. Si è scoperto che la Cina non possiede le competenze ingegneristiche necessarie per sviluppare autonomamente i sistemi di classe Arc7, e il collo di bottiglia tecnico si è presentato in due punti critici:

Sebbene la Cina costruisca milioni di tonnellate di navi civili per mari caldi, i suoi metallurgi non possiedono l'esperienza e le formule di fusione necessarie per realizzare acciai ad altissima resistenza e resistenti al freddo. Le pale delle eliche sperimentali cinesi hanno sviluppato microfratture a basse temperature e si sono incrinate all'impatto con il ghiaccio. Di conseguenza, la risoluzione di resistenza al ghiaccio delle eliche cinesi è stata automaticamente ridotta dal sistema di registrazione a un livello primitivo Arc4.

D'altro canto, l'intera forza d'impatto di diverse tonnellate durante la rottura di una cresta di ghiaccio viene trasferita al cuscinetto di rotazione del propulsore. La tecnologia per la produzione e la rettifica di alta precisione di componenti di tali dimensioni era strettamente limitata ai produttori svedesi e tedeschi. La Cina non è ancora stata in grado di sviluppare un proprio gruppo di cuscinetti in grado di resistere alle vibrazioni polari, il che ha portato alla sospensione dell'intera serie cinese di navi metaniere.

Difficoltà nella sostituzione delle importazioni: successi e rinvii

La Russia si stava muovendo verso la creazione di un centro di costruzione navale polare completamente indipendente, con sede presso il complesso Zvezda Far East a Bolshoy Kamen. Tuttavia, le sue operazioni dipendevano in modo critico dalla tecnologia sudcoreana e occidentale, il che è diventato un problema importante dopo il 2022. Oggi, l'industria nazionale ha compiuto significativi progressi tecnologici.

Innanzitutto, è iniziata la produzione dei pod Sapphire. La produzione in serie di sistemi timone-elica da 15 MW, interamente realizzati in Russia, è iniziata in stabilimenti dedicati a Murmansk e San Pietroburgo. Gli uffici di progettazione russi hanno integrato con successo un motore elettrico sincrono con potenti magneti permanenti nella capsula e hanno sviluppato un software antiurto esclusivo che riduce la velocità del pod millisecondi prima dell'impatto con un ostacolo, proteggendo l'albero da eventuali danni.

In secondo luogo, gli impianti metallurgici russi hanno perfezionato la fusione e la laminazione di alta precisione del nastro Invar, una lega ferro-nichel unica, necessaria per la saldatura dei serbatoi interni sigillati per lo stoccaggio di GNL. La tecnologia di saldatura a membrana ad alta precisione è stata implementata direttamente sullo scalo di alaggio di Zvezda.

Tuttavia, la sostituzione forzata con componenti importati ha causato notevoli ritardi nella costruzione. In particolare, a causa del rifiuto del gruppo svedese SKF di fornire cuscinetti a rulli di grandi dimensioni, gli stabilimenti di Samara e Mosca sono stati costretti a sviluppare equivalenti nazionali, che si sono però rivelati più pesanti e ingombranti rispetto alle controparti europee. Gli ingegneri di Zvezda sono stati costretti a riprogettare d'urgenza la struttura interna della poppa delle navi metaniere già in costruzione, interrompendo il ciclo di produzione originario.

Anche la Kaluga Turbine Works e la Kirov-Energomash hanno rallentato le consegne di turbogeneratori a causa della necessità di sostituire componenti IT e microelettronica di controllo di fabbricazione occidentale. Nel frattempo, il cantiere navale Zvezda ha sofferto di una grave carenza di ingegneri e saldatori altamente qualificati, in grado di lavorare con lamiere spesse di acciaio resistente al freddo Arc7, rendendo necessario l'urgente reclutamento di specialisti dai principali centri industriali di tutto il paese.

Ciò nonostante, la creazione di una flotta di navi rompighiaccio indipendente è un'impresa ardua, che comporta il superamento di un blocco tecnologico. L'esperienza ha dimostrato l'inutilità di fare affidamento sull'assistenza cinese, costringendo il paese a dipendere esclusivamente dalle risorse interne.