Для облегчения плавания во льдах было рекомендовано сделать борта с наклоном к вертикали не менее 20°. Была выбрана конструкция форштевня и ахтерштевня, определена прочность корпуса, автономность по запасам угля, количество водонепроницаемых переборок, конструкция двойного дна. Комиссия сформулировала технические требования к палубным устройствам и механизмам, судовым системам. Особо оговаривалась необходимость предусмотреть на судне помещения для научных работ.
Был объявлен международный конкурс на лучший проект ледокола (основными факторами, определяющими выбор фирмы-строителя, были строительная стоимость судна и сроки его постройки). Германская фирма «Шихау» установила цену ледокола 2,2 млн. руб. и срок поставки 12 мес, датская фирма «Бурмейстер ог Вайн» — соответственно 2 млн. руб. и 16 мес, английская фирма «Армстронг» — 1,5 млн. руб. и 10 мес.
Постройку поручили фирме «Армстронг», хотя впоследствии Макаров признал, что надо бы не гоняться за дешевизной и поручить постройку фирме «Бурмейстер ог Вайн» («Если бы я не пожалел 1/2 млн. и отдал работу Бурмейстеру, то мы бы приобрели такую поддержку, что все дело пошло бы иначе»).
В ноябре 1897 г. С. О. Макаров уже был в Ньюкасле и приступил к переговорам с фирмой. Он настоял на праве контроля за постройкой ледокола на всех ее этапах, на проверке водонепроницаемости отсеков методом налива воды. Окончательный расчет с фирмой был назначен только после испытаний ледокола сначала в Финском заливе, а затем в полярных льдах, причем по условиям контракта при испытании разрешалось с полного хода ударять штевнями в лед какой угодно толщины.
Все лето 1898 г. Макаров провел в море как командующий практической эскадрой Балтийского флота, поэтому он не мог лично следить за постройкой ледокола в Ньюкасле. Своим заместителем, наблюдающим за постройкой, адмирал оставил капитана строящегося ледокола М. П. Васильева. Спуск ледокола состоялся 17 октября 1898 г.
Тем временем С. О. Макаров и Д. И. Менделеев разработали программу первой экспедиции ледокола, которая была озаглавлена «Об исследовании Северного Ледовитого океана во время пробного плавания ледокола Ермак».
Возникли большие трудности обеспечения ледокола приборами. Денег было очень мало, и тогда Д. И. Менделеев как управляющий Главной палаты мер и весов принял большую часть расходов на баланс своего учреждения. Часть приборов для экспедиции ученый закупил за границей, а при доставке их в Россию уплатил пошлину из собственных средств [73, с. 119].
С. О. Макаров не забывал и практические вопросы организации регулярного движения пароходов между портами Западной Европы и Сибири. Адмирал принял участие во всех заводских и ходовых испытаниях Ермака, целые дни проводил на ледоколе, проверял каждое помещение, каждый узел, не оставляя без внимания ни одной мелочи.
Наконец, все испытания были позади и все замечания заказчика учтены. 19 февраля С. О. Макаров поднял на Ермаке флаг российского торгового флота и 21 февраля вышел в море, направляясь в Кронштадт (рис. 16).
Главные размерения, м — 93(98)×21,6×7,62
Водоизмещение, т — 9000
Мощность главных двигателей, л. с. — 10 000
Скорость, узлов — 14
Экипаж, человек — 102
Рис. 16. Ледокол Ермак.
Что представлял собой новый ледокол? В первоначальном варианте он имел длину 93 м (впоследствии был удлинен на 5 м), ширину 21,6 м (с учетом ширины самых крупных военных кораблей, строившихся в ту пору для русского военно-морского флота), высоту борта 13 м. Ледокол принимал на борт 3000 т угля, при этом осадка его составляла 7,62 м. Надводная и подводная части корпуса имели наклон к вертикали: форштевень — на 70°, ахтерштевень — на 65°, борта — на 20°. По образцу Нансеновского Фрама корпус имел яйцевидную форму. Надводный борт завален внутрь.
Для обеспечения непотопляемости судно было разделено продольными и поперечными переборками на 44 основных отсека. По всей длине корпуса предусматривалось двойное дно и двойные борта. Конструкция набора должна была обеспечить высокую прочность и жесткость различных элементов корпуса. Толщина бортовой обшивки из стальных листов составляла 18 мм, ледовый пояс был шириной около 6 м при толщине 24 мм.
Впервые в мировой практике на Ермаке была применена креновая система, которая при перекачке воды с одного борта судна на другой обеспечивала раскачивание ледокола и освобождение его из ледовых тисков. Теперь креповая и дифферентная (т. е. обеспечивающая раскачивание судна с носа на корму) системы предусмотрены почти на всех ледоколах.