2411-3336 2541-9404 Записки Горного института Journal of Mining Institute Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины ΙΙ Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University EKGJNF pmi-16489 https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/16489 Геотехнология и инженерная геология Geotechnical Engineering and Engineering Geology Research and development of technology for the construction of snow airfields for accommodating wheeled aircraft in Antarctica Исследование и разработка технологии строительства снежных аэродромов для приема колесных самолетов в Антарктиде Polyakov Sergey P. Поляков С. П. Polyakov Sergey P. poliakov@aari.ru Арктический и антарктический научно-исследовательский институт (Санкт-Петербург, Россия) Arctic and Antarctic Research Institute (Saint Petersburg, Russia) Popov Sergey V. Попов С. В. Popov Sergey V. s.popov@spbu.ru 0000-0002-1830-8658 ВНИИОкеангеология (Санкт-Петербург, Россия) VNIIOkeangeologia (Saint Petersburg, Russia) 21 03 2025 2025 273 159 168 11 05 2024 28 01 2025 07 07 2025 © 2025 С. П. Поляков, С. В. Попов © 2025 Sergey P. Polyakov, Sergey V. Popov 2025 С. П. Поляков, С. В. Попов Sergey P. Polyakov, Sergey V. Popov Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) This article is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0) https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/16489

Строительство нового зимовочного комплекса на антарктической станции Восток потребовало оперативной доставки строителей и механиков на станцию Прогресс для их дальнейшего следования в район работ. Для решения этой важной логистической задачи в период с марта по август 2022 г. на месте прежней посадочной площадки в районе станции Прогресс была подготовлена новая, впоследствии названная «Зенит», сертифицированная для приема тяжелых самолетов на колесном шасси. Была сформирована снежная плита покрытия общей площадью 350 тыс. м2 и толщиной от 100 до 120 см. Она создавалась путем нанесения снежных слоев с последующим их уплотнением, для чего применялась специально разработанная уплотняющая платформа для создания снежных аэродромов, пригодных для тяжелых самолетов на колесном шасси. В итоге подготовлено покрытие с твердостью поверхности не менее 1 МПа. Слой от 30 до 60 см имеет твердость не менее 0,8 МПа, а нижний слой – не менее 0,6 МПа. Первый борт самолета Ил-76ТД-90ВД российской компании «Волга-Днепр» был принят на новую взлетно-посадочную полосу 7 ноября 2022 г. Посадка самолета прошла в штатном режиме. Глубина колеи от колес шасси после посадки не превысила 3 см. В ходе исследований получены углубленные представления о механизмах формирования опорного основания взлетно-посадочной полосы из снежно-ледового материала в условиях Антарктиды. Полученный опыт может быть использован при решении подобных задач в районах Крайнего Севера.

Construction of a new wintering complex at the Antarctic Vostok Station required prompt delivery of builders and mechanics to Progress Station to move them further to the work area. To solve this major logistical issue, a new landing site, later named Zenit, certified for accommodating heavy wheeled aircraft, was prepared in the Progress Station area from March to August 2022. Its snow pavement slab with a total area of 350 thousand m2 is from 100 to 120 cm high. It was made by applying snow layers with their subsequent compaction by a specially designed compaction platform for snow airfields suitable for heavy wheeled aircraft. As a result, the pavement has a surface hardness of at least 1 MPa. The layer from 30 to 60 cm has a hardness of at least 0.8 MPa, and the bottom layer at least 0.6 MPa. The first Il-76TD-90VD aircraft of the Russian company Volga-Dnepr was accommodated to the new runway on 7 November 2022. The aircraft landed in normal mode. The depth of the chassis wheels track after landing did not exceed 3 cm. The research provided in-depth understanding of the mechanisms for forming the supporting base of the runway from snow and ice in Antarctica. The experience gained can be used to solve similar issues in the Far North.

 Ключевые слова посадочная площадка Зенит взлетно-посадочная полоса снежно-ледовый аэродром физико-механические свойства снежный покров штамповые испытания станция Прогресс Антарктида Keywords Zenit landing site runway snow-and-ice airfield physical and mechanical properties snow cover plate load tests Progress Station Antarctica Поляков С.П., Попов С.В., Клепиков А.В. Основные аспекты строительства снежного фундамента для новых корпусов российской станции Восток, Восточная Антарктида // Проблемы Арктики и Антарктики. 2024. Т. 70. № 4. С. 525-540 (in English). DOI: 10.30758/0555-2648-2024-70-4-525-540 Polyakov S.P., Popov S.V., Klepikov A.V. Main aspects of constructing snow foundations for the new buildings of the Russian Vostok Station, East Antarctica. Arctic and Antarctic Research. 2024. Vol. 70. N 4, p. 525-540. DOI: 10.30758/0555-2648-2024-70-4-525-540 Шевякова А.А., Шваубаускас Р.Й. Особенности проектирования антарктических научно-исследовательских станций // Искусствоведение и дизайн в современном мире: традиции и перспективы: Сборник материалов XV Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых. Тамбов: Державинский, 2022. С. 75-78. Shevyakova A.A., Shvaubauskas R.I. Design features of Antarctic research Stations. Iskusstvovedenie i dizain v sovremennom mire: traditsii i perspektivy: Sbornik materialov XV Vserossiiskoi nauchno-prakticheskoi konferentsii molodykh uchenykh. Tambov: Derzhavinskii, 2022, p. 75-78 (in Russian). Большунов А.В., Васильев Н.И., Тимофеев И.П. и др. Перспективное технологическое решение по отбору проб донных отложений подледникового озера Восток: актуальность и постановка задач исследований // Записки Горного института. 2021. Т. 252. С. 779-787. DOI: 10.31897/PMI.2021.6.1 Bolshunov A.V., Vasiliev N.I., Timofeev I.P. et al. Potential technological solution for sampling the bottom sediments of the subglacial lake Vostok: relevance and formulation of investigation goals. Journal of Mining Institute. 2021. Vol. 252, p. 779-787. DOI: 10.31897/PMI.2021.6.1 Шишкин Е.В., Большунов А.В., Тимофеев И.П. и др. Модель шагающего пробоотборника для исследования донной поверхности подледникового озера Восток // Записки Горного института. 2022. Т. 257. С. 853-864. DOI: 10.31897/PMI.2022.53 Shishkin E.V., Bolshunov A.V., Timofeev I.P. et al. Model of a walking sampler for research of the bottom surface in the subglacial lake Vostok. Journal of Mining Institute. 2022. Vol. 257, p. 853-864. DOI: 10.31897/PMI.2022.53 Быстрамович А.А., Клепиков А.В. О развитии российских антарктических исследований // Тезисы докладов международной научной конференции «Комплексные исследования природной среды Арктики и Антарктики», 2-4 марта 2020, Санкт-Петербург, Россия. СПб: Арктический и антарктический научно-исследовательский институт, 2020. С. 84-86. Bystramovich A.A., Klepikov A.V. On the development of the Russian Antarctic research. Abstracts of International Scientific Conference “Comprehensive Research of the Natural Environment of the Arctic and Antarctic”, 2-4 March 2020, Saint Petersburg, Russia. Saint Petersburg: Arctic and Antarctic Research Institute, 2020, p. 84-86 (in Russian). Орешко Е.И., Уткин Д.А., Ерасов В.С., Ляхов А.А. Методы измерения твердости материалов (обзор) // Труды ВИАМ. 2020. № 1 (85). С. 101-117. DOI: 10.18577/2307-6046-2020-0-1-101-117 Oreshko E.I., Utkin D.A., Erasov V.S., Lyakhov A.A. Methods of measurement of hardness of materials (review). Proceedings of VIAM. 2020. N 1 (85), p. 101-117 (in Russian). DOI: 10.18577/2307-6046-2020-0-1-101-117 White G., McCallum A. Review of ice and snow runway pavements // International Journal of Pavement Research and Technology. 2018. Vol. 11. Iss. 3. P. 311-320. DOI: 10.1016/j.ijprt.2017.11.002 White G., McCallum A. Review of ice and snow runway pavements. International Journal of Pavement Research and Technology. 2018. Vol. 11. Iss. 3, p. 311-320. DOI: 10.1016/j.ijprt.2017.11.002 Barthelemy J.L. The Sea-Ice Runway Near McMurdo Station, Antarctica: A Problem of Logistics // The Sixth International Offshore and Polar Engineering Conference, 26-31 May 1996, Los Angeles, CA, USA. OnePetro, 1996. № ISOPE-I-96-150. Barthelemy J.L. The Sea-Ice Runway Near McMurdo Station, Antarctica: A Problem of Logistics. The Sixth International Offshore and Polar Engineering Conference, 26-31 May 1996, Los Angeles, CA, USA. OnePetro, 1996. N ISOPE-I-96-150. Kozlov A.I., Logvin A.I., Feoktistova O.G. et al. Ice Structures for Airfield Construction. Springer, 2023. 118 p. DOI: 10.1007/978-981-19-6211-0 Kozlov A.I., Logvin A.I., Feoktistova O.G. et al. Ice Structures for Airfield Construction. Springer, 2023. p. 118. DOI: 10.1007/978-981-19-6211-0 Голынский А.В., Голынский Д.А., Киселев А.В., Масолов В.Н. Российские магнитометрические исследования в Антарктике // Вопросы географии. 2020. Сборник 150. С. 175-197. Golynsky A.V., Golynsky D.A., Kiselev A.V., Masolov V.N. Russian geomagnetic investigations in Antarctica. Problems of Geography. 2020. Vol. 150, p. 175-197 (in Russian). Михальский Е.В., Лейченков Г.Л. История геологического изучения Антарктиды: роль и достижения отечественных геологических исследований // Вопросы географии. 2020. Сборник 150. С. 150-174. Mikhalsky E.V., Leitchenkov G.L. Geological studies in the Antarctic: historical aspects and role of Russian investigation. Problems of Geography. 2020. Vol. 150, p. 150-174 (in Russian). Popov S. Fifty-five years of Russian radio-echo sounding investigations in Antarctica // Annals of Glaciology. 2020. Vol. 61. Iss. 81. P. 14-24. DOI: 10.1017/aog.2020.4 Popov S. Fifty-five years of Russian radio-echo sounding investigations in Antarctica. Annals of Glaciology. 2020. Vol. 61. Iss. 81, p. 14-24. DOI: 10.1017/aog.2020.4 Dirscherl M., Dietz A.J., Dech S., Kuenzer C. Remote sensing of ice motion in Antarctica – A review // Remote Sensing of Environment. 2020. Vol. 237. № 111595. DOI: 10.1016/j.rse.2019.111595 Dirscherl M., Dietz A.J., Dech S., Kuenzer C. Remote sensing of ice motion in Antarctica – A review. Remote Sensing of Environment. 2020. Vol. 237. N 111595. DOI: 10.1016/j.rse.2019.111595 Патерсон У.С.Б. Физика ледников. М.: Мир, 1984. 472 с. Paterson W.S.B. The Physics of Glaciers. Moscow: Mir, 1984, p. 472 (in Russian). Florinsky I.V., Bliakharskii D.P. Detection of crevasses by geomorphometric treatment of data from unmanned aerial surveys // Remote Sensing Letters. 2019. Vol. 10. Iss. 4. P. 323-332. DOI: 10.1080/2150704X.2018.1552809 Florinsky I.V., Bliakharskii D.P. Detection of crevasses by geomorphometric treatment of data from unmanned aerial surveys. Remote Sensing Letters. 2019. Vol. 10. Iss. 4, p. 323-332. DOI: 10.1080/2150704X.2018.1552809 Ключников Г. Создание высокопрочных снежных аэродромов в Арктике и Антарктике // Транспорт Российской Федерации. 2006. № 3. С. 34-36. Klyuchnikov G. Creation of high-strength snow airfields in the Arctic and Antarctic. Transport Rossiiskoi Federatsii. 2006. N 3, p. 34-36 (in Russian). Шаруха А.В., Кукина М.П., Егоров А.Л. Перспективы строительства аэродромов из снежной массы в арктической зоне // Наземные транспортно-технологические комплексы и средства: Материалы Международной научной-технической конференции, 8 февраля 2019, Тюмень, Россия. Тюмень: Тюменский индустриальный университет, 2019. С. 293-298. Sharukha A.V., Kukina M.P., Egorov A.L. Prospects for the construction of airfields from snow mass in the Arctic. Nazemnye transportno-tekhnologicheskie kompleksy i sredstva: Materialy Mezhdunarodnoi nauchnoi-tekhnicheskoi konferentsii, 8 fevralya 2019, Tyumen, Rossiya. Tyumen: Tyumenskii industrialnyi universitet, 2019, p. 293-298 (in Russian). Поляков С.П., Иванов Б.В., Клепиков А.В. и др. Физико-механические свойства снежно-фирнового покрытия взлетно-посадочной полосы на станции Восток в Антарктиде // Лед и Снег. 2010. № 1 (109). С. 119-122. Polyakov S.P., Ivanov B.V., Klepikov A.V. et al. Physical and mechanical properties of snow-firn cover of the Vostok Station air strip, Antarctica. Ice and Snow. 2010. N 1 (109), p. 119-122 (in Russian). Патент № 2459031 РФ / С.П.Поляков, В.В.Харитонов. Устройство для уплотнения снега. Опубл. 20.08.2012. Бюл. № 23. Poljakov S.P., Kharitonov V.V. Patent N 2459031 RF. Device to compact snow. Publ. 20.08.2012. Bul. N 23 (in Russian). Войтковский К.Ф. Механические свойства снега. М.: Наука, 1977. 126 с. Voitkovskii K.F. Mechanical properties of snow. Moscow: Nauka, 1977, p. 126 (in Russian). Arcone S.A., Delaney A.J. GPR images of hidden crevasses in Antarctica // 8th International Conference on Ground Penetrating Radar, 23-26 May 2000, Gold Coast, Australia. Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers, 2000. Vol. 4084. P. 760-765. DOI: 10.1117/12.383512 Arcone S.A., Delaney A.J. GPR images of hidden crevasses in Antarctica. 8th International Conference on Ground Penetrating Radar, 23-26 May 2000, Gold Coast, Australia. Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers, 2000. Vol. 4084. p. 760-765. DOI: 10.1117/12.383512 Попов С.В., Поляков С.П., Пряхин С.С. и др. Строение верхней части ледника в районе планируемой взлетно-посадочной полосы станции Мирный, Восточная Антарктида (по материалам работ 2014/15 года) // Криосфера Земли. 2017. Т. 21. №1. С. 73-84. DOI: 10.21782/KZ1560-7496-2017-1(73-84) Popov S.V., Polyakov S.P., Pryakhin S.S. et al. Structure of the upper part of the glacier in the area of the designed snow-runway of Mirny Station, East Antarctica (based on the data compiled in 2014/15 field season). Earth’s Cryosphere. 2017. Vol. 21. N 1, p. 67-77. DOI: 10.21782/KZ1560-7496-2017-1(67-77) Ground Penetrating Radar: Theory and Applications / Ed. by H.M.Jol. Elsevier, 2009. 544 р. DOI: 10.1016/b978-0-444-53348-7.x0001-4 Ground Penetrating Radar: Theory and Applications. Edited by H.M.Jol. Elsevier, 2009, р. 544. DOI: 10.1016/b978-0-444-53348-7.x0001-4 González-Velázquez J.L. A Practical Approach to Fracture Mechanics. Elsevier, 2021. 284 p. DOI: 10.1016/C2019-0-05011-X González-Velázquez J.L. A Practical Approach to Fracture Mechanics. Elsevier, 2021, p. 284. DOI: 10.1016/C2019-0-05011-X Jennings S.J.A., Hambrey M.J. Structures and Deformation in Glaciers and Ice Sheets // Reviews of Geophysics. 2021. Vol. 59. Iss. 3. № e2021RG000743. DOI: 10.1029/2021RG000743 Jennings S.J.A., Hambrey M.J. Structures and Deformation in Glaciers and Ice Sheets. Reviews of Geophysics. 2021. Vol. 59. Iss. 3. N e2021RG000743. DOI: 10.1029/2021RG000743 Taurisano A., Tronstad S., Brandt O., Kohler J. On the use of ground penetrating radar for detecting and reducing crevasse-hazard in Dronning Maud Land, Antarctica // Cold Regions Science and Technology. 2006. Vol. 45. Iss. 3. P. 166-177. DOI: 10.1016/j.coldregions.2006.03.005 Taurisano A., Tronstad S., Brandt O., Kohler J. On the use of ground penetrating radar for detecting and reducing crevasse-hazard in Dronning Maud Land, Antarctica. Cold Regions Science and Technology. 2006. Vol. 45. Iss. 3, p. 166-177. DOI: 10.1016/j.coldregions.2006.03.005 Tess X.H. Luo, Wallace W.L. Lai, Ray K.W. Chang, Goodman D. GPR imaging criteria // Journal of Applied Geophysics. 2019. Vol. 165. P. 37-48. DOI: 10.1016/j.jappgeo.2019.04.008 Tess X.H. Luo, Wallace W.L. Lai, Ray K.W. Chang, Goodman D. GPR imaging criteria. Journal of Applied Geophysics. 2019. Vol. 165, p. 37-48. DOI: 10.1016/j.jappgeo.2019.04.008 Суханова А.А., Банцев Д.В., Шиманчук Е.В., Попов С.В. Гляциологические изыскания в районе антарктической станции Прогресс в сезон 68-й РАЭ // Российские полярные исследования. 2023. № 2. С. 20-22. Sukhanova A.A., Bantsev D.V., Shimanchuk E.V., Popov S.V. Glaciological surveys in the Antarctic Progress Station area during the 68th RAE season. Rossiiskie polyarnye issledovaniya. 2023. N 2, p. 20-22 (in Russian). van der Veen C.J. Crevasses on glaciers // Polar Geography. 1999. Vol. 23. Iss. 3. P. 213-245. DOI: 10.1080/10889379909377677 van der Veen C.J. Crevasses on glaciers. Polar Geography. 1999. Vol. 23. Iss. 3, p. 213-245. DOI: 10.1080/10889379909377677 Rousseau H., Gaume J., Blatny L., Lüthi M.P. Transition Between Mechanical and Geometric Controls in Glacier Crevassing Processes // Geophysical Research Letters. 2024. Vol. 51. Iss. 9. № e2024GL108206. DOI: 10.1029/2024GL108206 Rousseau H., Gaume J., Blatny L., Lüthi M.P. Transition Between Mechanical and Geometric Controls in Glacier Crevassing Processes. Geophysical Research Letters. 2024. Vol. 51. Iss. 9. N e2024GL108206. DOI: 10.1029/2024GL108206 Lenaerts J.T.M., Medley B., van den Broeke M.R., Wouters B. Observing and Modeling Ice Sheet Surface Mass Balance // Reviews of Geophysics. 2019. Vol. 57. Iss. 2. P. 376-420. DOI: 10.1029/2018RG000622 Lenaerts J.T.M., Medley B., van den Broeke M.R., Wouters B. Observing and Modeling Ice Sheet Surface Mass Balance. Reviews of Geophysics. 2019. Vol. 57. Iss. 2, p. 376-420. DOI: 10.1029/2018RG000622 Заславский Б.В. Краткий курс сопротивления материалов. М.: Машиностроение, 1986. 328 с. Zaslavskii B.V. Brief course in strength of materials. Moscow: Mashinostroenie, 1986, p. 328 (in Russian). Горунович С.Б. Расчет на прочность многослойной балки при поперечном изгибе методами сопротивления материалов // Механики XXI веку. 2020. № 19. С. 246-251. Gorunovich S.B. Multilayer beam strength calculation in transverse bending case by methods of material resistance. Mechanical engineers to XXI century. 2020. N 19, p. 246-251 (in Russian).