Вторая половина ХХ века в мире ознаменовалась научно-технической революцией, затронувшей и судостроение. На смену паровой энергетике пришла дизельная, а затем ученые и инженеры задумались об использовании атомной энергии. Одной из перспективных областей ее применения стало строительство ледоколов - атомная энергия позволяла добиться неограниченной автономности при сверхмалом расходе топлива.
Первый в мире атомный ледокол был создан в СССР. Проект разрабатывался в 1953-1955 годах в Центральном конструкторском бюро. Главным конструктором был кораблестроитель Василий Неганов, также участвовавший в постройке ледоколов «И. Сталин» и руководивший испытаниями ледокола « ».
Строительство корабля было поручено Адмиралтейскому судостроительному заводу в Ленинграде, разработка проекта атомной силовой установки - ОКБ Горьковского завода №92. Всего к созданию атомохода было привлечено более 500 предприятий по всей стране.
Согласно проекту, судно планировалось оснастить ядерной паропроизводительной установкой водо-водяного типа, расположенной в центральной части ледокола.
Установка должна была обеспечивать паром четыре главных турбогенератора, которые питали три гребных электродвигателя, которые, в свою очередь, приводили в действие три гребных винта - два бортовых и один средний.
Длина судна составила 134 м, ширина - 27,6 м, высота борта - 16 м, водоизмещение - 16 800 тонн. Численность экипажа составила 210 человек. На ледоколе были установлены реакторы OK-150 (позже - OK-900), топливом для которых служил диоксид урана. Несколько десятков граммов ядерного топлива пришли на смену тысячам тонн мазута или каменного угля.
Во время строительства и испытаний на борту атомохода побывали десятки делегаций и представителей разных стран мира, в том числе премьер-министр Великобритании , вице-президент США и министры из Китая.
Британцы знакомились с атомоходом долго и внимательно.«Очень благодарны Вам за этот интересный день, проведенный на Вашей большой верфи, — писали они в заводской книге почетных гостей 21 мая 1957 года. — Мы увозим много принадлежащего будущему».
Оставила свой отзыв и делегация ГДР во главе с президентом Народной палаты Иоганнесом Дикманом, прибывшая 12 ноября 1957 года.
«Мы под большим впечатлением от всего, что видели, и восхищены громадными успехами рабочих и инженеров этой старейшей верфи. Пусть все суда служат на благо человечества, для мира»,
Написали они.
«В области судостроения Ваш завод освоил самую передовую технику... - писали представители делегации из Китая. - Вы находитесь в авангарде науки и техники во всем мире. Мы рады Вашим огромным успехам. Всегда будем Вашими близкими братьями, будем перенимать и изучать Ваш опыт в области судостроения».
5 декабря 1957 года судно было спущено на воду. Окончание строительства ледокола в сентябре 1959 года совпало с первым визитом Никиты Хрущева в США. 14 сентября в советских газетах появилось сообщение, в котором он отвечал на письма и телеграммы, отправленные ему в связи с поездкой.
«Наша поездка в США, — писал Хрущев, — совпала с двумя величайшими событиями: впервые в истории успешно осуществлен полет космической ракеты на Луну, посланной с Земли советскими людьми, и вышел в плавание первый в мире атомный ледокол «Ленин»...
Наш атомный ледокол «Ленин» будет ломать не только льды океанов, но и льды «холодной войны».
Он будет прокладывать путь к умам и сердцам народов, призывая их совершить поворот от соревнования государств в гонке вооружений к соревнованию в использовании атомной энергии на благо человека, на согревание его души и тела, на создание всего необходимого, в чем нуждаются люди...».
Осенью 1959 года судно прошло ходовые испытания в Финском заливе, а уже 3 декабря правительственная комиссия подписала акт о приемке ледокола в эксплуатацию. 29 апреля 1960 года, после окончания ходовых испытаний, «Ленин» в сопровождении ледокола «Капитан Воронин» отправился в Мурманск, куда прибыл 6 мая. Ледовые испытания, проведенные в июне, показали, что атомоход способен преодолевать льды толщиной до 2 м со скоростью 2 узла (около 7,5 км/ч). После них началась работа ледокола в Арктике.
17 октября 1961 года с борта судна на льдину было впервые спущено оборудование для дрейфующей научно-исследовательской станции и высажены члены экспедиции. Ранее это осуществлялось только при помощи авиации, что обходилось куда дороже.
В 1970 году навигация в Арктике впервые была продлена на зимний период.
Не обошлось на ледоколе и без аварий. Первая произошла в феврале 1965 года во время планового ремонта и перезарядки атомных реакторов ледокола. Вторая - в 1967 году. Трубопроводы реакторного контура дали течь. Было решено ликвидировать весь реакторный отсек. Он был упакован в специальную капсулу и затоплен в районе архипелага Новая Земля.
Первая атомная установка ледокола отработала шесть лет. Затем, после замены реакторного отсека, трехреакторная установка была заменена на двухреакторную, с которой «Ленин» и отработал до 1989 года.
«К сожалению, наша первая ледокольная установка недолго работала после перезарядки. В 1966 году ледокол был выведен из эксплуатации для замены всей паропроизводящей установки на более надежную и совершенную... Все работы по монтажу и испытаниям закончились в 1970 году и ледокол получил более мощное «сердце» - двухреакторную установку нового типа, которой оснащались все последующие атомные ледоколы», - вспоминал один из разработчиков реакторов инженер в многотомнике «Воспоминания ветеранов ОКБМ».
Ледокол «Ленин» проработал 30 лет. За это время он прошел 654,4 тыс. морских миль, из которых - 560,6 во льдах. Он провел за собой 3 741 судно. В 1989 году он был выведен из эксплуатации и поставлен на вечную стоянку в Мурманске. Сейчас ледокол превращен в музей.
А теперь начнем с истории...
Атомный ледокол «Арктика» вошел в историю как первый надводный корабль, достигший точки Северного полюса. Атомоход «Арктика» (c 1982 года по 1986 год носил название «Леонид Брежнев») является головным кораблем серии проекта 10520. Закладка судна состоялась 3 июля 1971 года на Балтийском заводе в Ленинграде. В создании ледокола принимали участие более 400 объединений и предприятий, научно-исследовательских и проектно-конструкторских организаций, в том числе Опытное конструкторское бюро машиностроения им. И. И. Африкантова и Научно-исследовательский институт атомной энергии им. Курчатова.
Ледокол был спущен на воду в декабре 1972 года, а в апреле 1975-го судно ввели в эксплуатацию.
Атомоход «Арктика» был предназначен для проводки судов в Северном Ледовитом океане с выполнением различных видов ледокольных работ. Длина судна составила 148 метров, ширина - 30 метров, высота борта - около 17 метров. Мощность атомной паропроизводящей установки превышала 55 мегаватт. Благодаря своим техническим показателям атомоход мог проламывать лед толщиной 5 метров, а в чистой воде развивать скорость до 18 узлов.
Первый поход ледокола «Арктика» к Северному полюсу состоялся в 1977 году. Это был масштабный экспериментальный проект, в рамках которого ученые должны были не только достигнуть географической точки Северного полюса, но и провести ряд исследований и наблюдений, а также проверить возможности «Арктики» и устойчивость судна при постоянном столкновении со льдом. Участниками экспедиции стали более 200 человек.
9 августа 1977 года атомоход вышел из порта Мурманска, взяв курс к архипелагу Новая Земля. В море Лаптевых ледокол повернул на север.
И вот 17 августа 1977 года в 4 часа утра по московскому времени атомный ледокол, преодолев мощный ледяной покров Центрального полярного бассейна, впервые в мире достиг в активном плавании географической точки Северного полюса. За 7 суток 8 часов атомоход преодолел 2528 миль. Исполнилась вековая мечта моряков и полярных исследователей многих поколений. Экипаж и участники экспедиции отметили это событие торжественной церемонией поднятия Государственного флага СССР на десятиметровую стальную мачту, установленную на льду. За 15 часов, которые атомоход провел на вершине Земли, ученые выполнили комплекс исследований и наблюдений. Перед уходом с полюса моряки спустили в воды Северного Ледовитого океана памятную металлическую плиту с изображением Государственного герба СССР и с надписью «СССР. 60 лет Октября, а/л «Арктика», широта 90°-N, 1977 г.».
Этот ледокол имеет высокие борта, четыре палубы и две платформы, бак и пятиярусную надстройку, а в качестве движителей используются три четырехлопастных гребных винта фиксированного шага. Атомная паропроизводительная установка размещена в специальном отсеке в средней части ледокола. Корпус ледокола сделан из высокопрочной лигированной стали. В местах, подверженных наибольшему воздействию ледовых нагрузок, корпус усилен ледовым поясом. На ледоколе имеются дифферентная и креновая системы. Буксирные операции обеспечивает кормовая электрическая буксирная лебедка. Для ведения ледовой разведки на ледоколе базируется вертолет. Контроль и управление техническими средствами энергетической установки ведутся автоматически, без постоянной вахты в машинных отделениях, помещениях гребных электродвигателей, электростанциях и у распределительных щитов.
Контроль за работой и управление энергетической установкой осуществляются из центрального поста управления, дополнительное управление гребными электродвигателями выведено в ходовую рубку и кормовой пост. Ходовая рубка - центр управления судном. На атомоходе она расположена на верхнем этаже надстройки, откуда открывается больший обзор. Ходовая рубка вытянута поперек судна - от борта до борта метров на 25, ширина ее - около 5 метров. На передней и боковых стенках почти сплошь располагаются большие прямоугольные иллюминаторы. Внутри рубки только самое необходимое. Вблизи бортов и посередине располагаются три одинаковых пульта, на которых находятся ручки управления движением судна, индикаторы работы трех винтов ледокола и положения руля, курсоуказатели и другие датчики, а также кнопки заполнения и осушения балластных цистерн и огромная тифонная кнопка для подачи звукового сигнала. Вблизи пульта управления левого борта располагается штурманский стол, у центрального - рулевой штурвал, у пульта правого борта - гидрологический стол; около штурманского и гидрологического столов установлены тумбы радиолокаторов кругового обзора.
В начале июня 1975 атомоход провел по Северному морскому пути на восток дизель-электрический ледокол "Адмирал Макаров". В октябре 1976 года вырвал из ледового плена ледокол "Ермак" с сухогрузом "Капитан Мышевский", а также ледокол "Ленинград" с транспортом "Челюскин". Капитан «Арктики» назвал те дни "звездным часом" нового атомохода.
«Арктика» была выведена из эксплуатации в 2008 году.
31 июля 2012 года был исключен из Регистровой книги судов атомный ледокол «Арктика» - первый корабль дошедший до Северного полюса.
По информации озвученной представителями ФГУП “Росатомфлот” прессе, полная стоимость утилизации а/л "Арктика" оценивается 1,3-2 миллиарда рублей, с выделением средств по федеральной целевой программе. Недавно шла широкая кампания по убеждению руководства в отказе от утилизации и возможности модернизации этого ледокола.
А теперь подходим ближе к теме нашего поста.
В ноябре 2013 года на том же Балтийском заводе в Санкт-Петербурге состоялась церемония закладки головного атомного ледокола проекта 22220. В честь своего предшественника атомоход получил название «Арктика». Универсальный двухосадочный атомный ледокол ЛК-60Я станет самым крупным и мощным в мире.
Согласно проекту, длина судна составит более 173 метров, ширина - 34 метра, осадка по конструктивной ватерлинии - 10,5 метров, водоизмещение - 33,54 тыс. тонн. Он станет самым большим и самым мощным (60 МВт) атомным ледоколом в мире. Атомоход будет оснащён двухреакторной энергетической установкой с основным источником пара от реакторной установки РИТМ-200 мощностью 175 МВт.
16 июня на Балтийском заводе состоялся спуск на воду головного атомного ледокола «Арктика» проекта 22220», — говорится в сообщении предприятия, которое цитирует РИА Новости.
Таким образом, конструкторы прошли один из самых важных этапов в строительстве корабля. "Арктика" станет головным судном проекта 22220 и даст начало группе атомных ледоколов, необходимых для освоения Арктики и укрепления присутствия России в этом регионе.
Сначала настоятель Николо-Богоявленского Морского собора провел крещение атомного ледокола. Затем спикер Совета Федерации Валентина Матвиенко, следуя традициям кораблестроителей, разбила бутылку шампанского о корпус атомохода.
"Трудно переоценить то, что сделано нашими учеными, конструкторами, корабелами. Возникает чувство гордости за нашу страну, людей, которые создали такой корабль", — сказала Матвиенко. Она напомнила, что Россия — единственная страна, обладающая собственным атомным ледокольным флотом, который позволит активно выполнять проекты в Арктике.
"Мы выходим на качественно новый уровень освоения этого богатейшего региона", — подчеркнула она.
"Семь футов под килем тебе, великая "Арктика"!" — добавила спикер Совфеда.
В свою очередь, полпред президента по Северо-Западному Федеральному округу Владимир Булавин отметил, что Россия строит новые корабли, несмотря на сложную экономическую ситуацию.
"Если хотите, это наш ответ вызовам и угрозам современности", — сказал Булавин.
Генеральный директор госкорпорации "Росатом" Сергей Кириенко, в свою очередь, назвал спуск нового ледокола на воду большой победой и конструкторов, и коллектива Балтийского завода. По словам Кириенко, "Арктика" открывает "принципиально новые возможности и в области обеспечения обороноспособности нашей страны, и решении экономических задач".
Суда проекта 22220 смогут проводить караваны судов в арктических условиях, пробивая лед толщиной до трех метров. Новые корабли будут обеспечивать проводку судов, перевозящих углеводородное сырье с месторождений Ямальского и Гыданского полуостровов, шельфа Карского моря на рынки стран Азиатско-Тихоокеанского региона. Двухосадочная конструкция позволяет использовать судно как в арктических водах, так и в устьях полярных рек.
По контракту с ФГУП "Атомфлот", Балтийский завод построит три атомных ледокола проекта 22220. 26 мая прошлого года был заложен первый серийный ледокол этого проекта "Сибирь". Осенью нынешнего года планируется начать строительство второго атомохода "Урал".
Контракт на строительство головного атомного ледокола проекта 22220 между ФГУП "Атомфлот" и БЗС был подписан в августе 2012 года. Его стоимость составляет 37 млрд рублей. Контракт на строительство двух серийных атомных ледоколов проекта 22220 был заключен между БЗС и госкорпорацией "Росатом" в мае 2014 года, стоимость контракта составила 84,4 млрд рублей.
источники
20 ноября 1953 года Совет Министров СССР принял Постановление № 2840-1203 о разработке мощного арктического ледокола с ядерной энергетической установкой. Ледокол предназначался для проводки в ледовых условиях Арктики по высокоширотным трассам и по Северному морскому пути транспортных судов, а также для экспедиционного плавания в Арктике. Постановлению предшествовало обращение в правительство академиков А.П. Александрова и И.В. Курчатова совместно с руководителями ряда отраслей промышленности и Морского флота, в котором указывалось, что появление мощного атомного ледокола в Арктике позволит более эффективно использовать Северный морской путь как важнейшую транспортную магистраль страны, и одновременно станет убедительной демонстрацией серьезности намерений и планов СССР по использованию атомной энергии в мирных целях.
Следующее постановление правительства от 18 августа 1954 года конкретизировало задачу создания атомного ледокола «Ленин» по срокам, этапам и основным исполнителям работ. Проектирование атомного ледокола возлагалось на Ленинградское ЦКБ-15 (впоследствии ЦКБ «Айсберг»). Главным конструктором ледокола был назначен В.И. Неганов. Разработка проекта атомной паропроизводящей установки (АППУ) поручалась ОКБ Горьковского завода № 92 (позднее ОКБМ). Главным конструктором АППУ был утвержден И.И. Африкантов. Научное руководство проектом ледокола возлагалось на А.П. Александрова, а ядерного реактора – на И.В. Курчатова, который позднее передал свои полномочия А.П. Александрову.
К разработке основных элементов ЯЭУ были привлечены: ОКБ-12 (системы управления и защиты реактора), СКБК Балтийского завода (парогенераторы), ВИАМ (твэлы активной зоны реактора), СКБ ЛКЗ (главные турбины), завод «Электросила» (главные турбогенераторы и электродвигатели), Калужский турбинный завод (вспомогательные турбогенераторы), ЦКБА (арматура) и др.
Строительство атомного ледокола поручили ленинградскому «Адмиралтейскому заводу». Были определены следующие основные параметры атомного ледокола: водоизмещение – 16 000 т, наибольшая длина – 134 м, ширина – 27,6 м, осадка – 9,2 м, максимальная скорость на чистой воде – 19,5 узлов, автономность плавания – 1 год. Мощность главных гребных двигателей – 44000 л.с. Использование электродвижения позволяло улучшить маневренность ледокола, что важно для форсирования тяжелых льдов, движения в составе караванов и обколки проводимых судов во льдах. Для обеспечения надежного движения судна предусматривалось повышенное резервирование систем и оборудования энергосиловой установки: три реактора, четыре главных турбогенератора, две электростанции с пятью вспомогательными турбогенераторами и резервным дизель-генератором.
Три реактора мощностью по 90 МВт обеспечивали суммарное производство 360 т/ч пара при температуре до 310ºС и давлении 28 атм. Каждый реактор имел две петли циркуляции с двумя парогенераторами, двумя циркуляционными насосами и одним аварийным насосом. Использовалась паровая система компенсации давления в первом контуре. В активной зоне реакторов применили топливо на основе диоксида урана с 5 % обогащением по урану-235.
Технический проект АППУ ОК-150 был разработан в марте 1955 года, а 17 июня 1955 года на секции ЯЭУ НТС министерства он был утвержден и рекомендован к запуску в производство.
При разработке проекта АППУ впервые решался целый ряд сложных научно-технических задач. Одной из них было существенное увеличение длительности кампании активной зоны и экономичное использование ядерного топлива. Реализация предложенного научным руководством решения о введении в активную зону выгорающих поглотителей для компенсации избыточной реактивности дала возможность увеличить кампанию активной зоны до 200 суток, а применение циркониевых сплавов в элементах конструкции зоны позволило в 1,5 раза уменьшить потребление урана по сравнению с активными зонами, где для этой цели применялись нержавеющие стали.
В качестве органов регулирования реактивности реактора вместо первоначально спроектированных погружных стержней аварийной защиты, вводимых в активную зону напором насоса, были применены стержни, перемещающиеся внутри сухих гильз и вводимые в активную зону под действием пружин. В биологической защите использовались малодефицитные и более дешевые материалы: сталь, вода, тяжелый бетон.
Большую помощь конструкторам АППУ на всех этапах проектирования установки постоянно оказывали ученые ЛИПАН: А.П. Александров, Н.С. Хлопкин, Б. Г. Пологих и др. Особенно существенной была роль академика А.П. Александрова, который к началу создания АППУ ОК-150 уже обладал большим опытом и авторитетом в атомной энергетике. Он включался в решение вопросов не только научного, но и инженерного, производственного характера. Сотрудники ЛИП АН участвовали в выполнении сложных расчетных работ, поскольку АППУ была наиболее ответственной и сложной частью всей энергетической установки и создавалась впервые при недостаточных знаниях о свойствах и особенностях работы реактора в судовых условиях.
Работы по изготовлению оборудования установки ОК-150 начались на заводе № 92 в 1955 году, получив статус задания первостепенной важности. Контроль над их выполнением осуществлял непосредственно главный конструктор ОКБ И.И. Африкантов. Ритм работы по созданию и изготовлению оборудования ОК-150 был очень напряженным. Цеха завода работали в три смены, сотрудники ОКБ – «от темна до темна», не считаясь с личным временем. После подписания рабочей документации она сразу запускалась в производство. За срыв сроков графика накладывались взыскания. Конечно, встречались ошибки, но они оперативно устранялись, так как были налажены хорошие взаимоотношения между конструкторами и технологами цехов завода.
Атомный ледокол «Ленин» был заложен на верфи «Адмиралтейский завод» в Ленинграде 27 июля 1956 года, а уже 5 декабря 1957 года ледокол был спущен на воду. В 1958-1959 гг. на нем был выполнен основной объем работ по монтажу систем и оборудования атомной установки. Самым напряженным был заключительный этап строительства, монтажа и испытаний АППУ. По мере продвижения монтажа оборудования, арматуры и трубопроводов АППУ на Адмиралтейский завод для оказания технической помощи направлялись специалисты ОКБ и завода № 92.
Четкая организация работ и самоотверженный труд многочисленных коллективов, участвовавших в создании первой АППУ, во многом способствовали своевременной, рекордной по срокам сдаче атомного ледокола «Ленин». Его постройка была завершена 12 сентября 1959 года, а 5 декабря 1959 года ледокол был передан в опытную эксплуатацию Мурманскому морскому пароходству ММФ СССР. Ледокол стал первым в мире надводным судном с атомной энергетической установкой, причем по мощности он не имел равных среди ледоколов всего мира.
С навигации 1960 года атомный ледокол «Ленин» работал в Арктике, осуществлял проводку судов на самых тяжелых участках Северного морского пути. О том, что его эксплуатация пока еще опытная, как-то сразу забыли. Он был одним из основных участников ранней проводки судов с лесом на трассе «устье реки Енисей – Баренцево море». В середине навигации ледокол работал в основном в проливе Вилькицкого, который даже летом покрыт тяжелыми льдами и освобождается от них лишь на короткое время при наличии благоприятных ветров. Большое значение имела работа атомного ледокола «Ленин» поздней осенью 1960 года при завершении навигации, когда необходимо выводить изо льдов не только обычные суда, но и суда ледового класса. Атомный ледокол «Ленин» выполнял и высокоширотные экспедиционные рейсы. В 1961 году с его борта была осуществлена высадка экспедиции научно-исследовательской дрейфующей станции «Северный полюс-10». С него неоднократно осуществлялась расстановка дрейфующих автоматических радиометеостанций по границам паковых льдов. С борта ледокола велись важные научные исследования.
За шесть навигаций работы ледокола «Ленин» с АППУ ОК-150 им была обеспечена проводка 457 судов, пройдено во льдах более 62 000 миль. Атомная энергетическая установка безотказно проработала около 26 000 часов, показав свою работоспособность в самых тяжелых условиях эксплуатации – при порывистой качке на волнении, ударах судна о лед и частых изменениях нагрузки. Опыт ее создания и эксплуатации дал ценный материал для дальнейшего совершенствования атомных судовых установок. В частности, была выявлена возможность существенных упрощений технологической схемы и конструкции установки, сокращения количества арматуры, систем контроля и т.д. Надежность и устойчивость работы реакторов с большими возможностями саморегулирования оказались выше, чем предполагалось. Из этого был сделан вывод, что на ледоколе без ущерба для живучести ЯЭУ можно ограничиться двумя и даже одним реактором вместо трех. Кроме того, свойство саморегулирования реактора, в свою очередь, позволило в дальнейшем отказаться от его автоматического регулирования в новых установках.
В процессе эксплуатации проявились и некоторые недостатки в конструкции первой установки, в первую очередь – недостаточная надежность отдельных видов оборудования, низкая ремонтопригодность и др.
Главный же итог эксплуатации первой АППУ ледокола «Ленин» состоял в том, что была в принципе подтверждена возможность создания судовых атомных энергоустановок, их высокая безопасность и эффективность. Очень удачно была выбрана сама область применения ядерной энергии – мощные линейные ледоколы, где уникальные свойства атомного энергоисточника давали наиболее осязаемые, бесспорные преимущества перед традиционными решениями, в том числе по безопасности и экономическим показателям.
В отличие от ледокола «Ленин», созданное приблизительно в то же время в США грузо-пассажирское судно «Саванна» с атомной энергетической установкой имело сугубо опытное назначение. Его эксплуатация решала ограниченную задачу – продемонстрировать работоспособность и безопасность атомного судна. Она не показала каких-либо очевидных экономических или иных преимуществ перед традиционными судами того же назначения. Судно эксплуатировалось с 1962 по 1969 гг. и после завершения намеченной программы испытаний было списано (переоборудовано в плавучий музей), оставшись рядовым эпизодом в атомной программе США. Дальнейшего развития гражданское атомное судостроение в этой стране не получило. В СССР, напротив, создание первого атомного ледокола положило начало развитию новой высокотехнологичной отрасли производства – атомного судостроения – и появлению, в конечном счете, целого флота атомных судов.
После сдачи в эксплуатацию атомного ледокола «Ленин» указом Президиума Верховного Совета СССР от 14 мая 1960 года за создание атомной установки для этого судна и за заслуги в деле развития отечественного реакторостроения ОКБ завода № 92 было награждено орденом Ленина. Этим орденом были награждены также ЦКБ-15 и Адмиралтейский завод МСП СССР. Научному руководителю работ А.П. Александрову, главному конструктору ледокола В.И. Неганову, главному конструктору АППУ И.И. Африкантову и слесарю завода № 92 С.Д. Кузнецову было присвоено звание Героя Социалистического Труда. Две группы специалистов (всего 12 человек) были удостоены Ленинской премии, в том числе – ведущие специалисты ОКБ Н.М. Царев, В.И. Ширяев, Д.В. Каганов и А.М. Шаматов. Кроме того, большая группа конструкторов, расчетчиков, технологов ОКБ (практически все участвовавшие в разработке проекта установки ОК-150), а также значительное число рабочих, ИТР и руководители завода № 92 были отмечены орденами и медалями.
Учитывая положительные результаты эксплуатации атомного ледокола «Ленин» в 1960-1963 гг. и важную народнохозяйственную роль, которую играют ледоколы в развитии отдаленных районов Крайнего Севера, правительством страны в 1964 году были приняты два постановления, предусматривающих проектирование и постройку серии новых атомных ледоколов проекта 1052. Постановления определяли порядок проектирования и поставки оборудования на головной атомный ледокол этой серии.
На основании этих постановлений ЦКБ «Айсберг» разработало техническое задание на реакторную установку, а ОКБМ разослало всем заинтересованным предприятиям и организациям контрагентские карточки с целью получения согласия на разработку и изготовление составных частей паропроизводящей установки. Основное оборудование и системы новой АППУ разрабатывали ОКБМ и ЦКБ «Айсберг».
В соответствии с техническим заданием на реакторную установку для атомных ледоколов новой серии ОКБМ выполнило предэскизные проработки пяти вариантов установки и «Обоснование выбора АППУ для атомных ледоколов проекта 1052».
В 1966 году закончилась шестая навигация атомного ледокола «Ленин» с реакторной установкой ОК-150. К этому времени основное оборудование установки выработало свой ресурс. Кроме того, появилась течь в корпусе одного из реакторов. Однако остальное оборудование главной энергетической установки и судовые конструкции находились в удовлетворительном состоянии и могли работать еще длительное время при условии восстановления работоспособности АППУ.
Окончание разработки эскизного проекта АППУ ОК-900 дало основание специалистам различных ведомств поднять вопрос о замене выработавшей свой ресурс АППУ этого ледокола на новую установку ОК-900. С этой целью в ОКБМ были выполнены проработки компоновки установки ОК-900 в габаритах реакторного отсека ледокола «Ленин». Один из вариантов удачно «вписался» в отведенные для установки помещения. Главный конструктор АППУ И.И. Африкантов, оценив преимущества этой идеи, добился поддержки предложенного варианта ремонта ледокола в МСМ. После этого первый зам. министра среднего машиностроения А.М. Петросьянц поручил ОКБМ разработать подробные материалы (расчеты, графики, демонстрационные чертежи и др.) по замене установки, по срокам и стоимости выполнения работ, по технологии демонтажа и монтажа оборудования и по заводам-изготовителям оборудования АППУ ОК-900.
Технический проект АППУ был разработан в конце 1966 года под научным руководством ИАЭ им. Курчатова и при участии ЦКБ «Айсберг», ИАТ АН и контрагентов. В новой реакторной установке были также использованы корпусные реакторы водо-водяного типа. Число реакторов сокращено с трех до двух, так как надежность их, по данным эксплуатации первой установки ледокола, оказалась выше первоначально ожидаемой. Два реактора вполне обеспечивают ледоколу выход изо льдов и возвращение на базу при отказе какого-либо оборудования. В несколько раз был увеличен энергозапас активных зон, а их физические параметры и характеристики контура изменены таким образом, чтобы улучшить свойства саморегулирования реакторной установки.
Существенно увеличивался ресурс всего оборудования, упрощалась конструкция 1-го контура за счет сокращения магистралей и устранения арматуры на них. Установка была более приспособлена к ремонтам за счет улучшения доступа к оборудованию, вертикального исполнения механизмов, сосредоточения основных съемных частей в аппаратном помещении, обслуживаемом передвижным краном. АППУ оснащалась комплексной системой автоматики, что освобождало личный состав от постоянных вахт в ее помещениях. Благодаря всему этому экипаж был сокращен на 30 %, стоимость 1 МВт·ч энергии была снижена в два раза, а объем ремонтных работ – в четыре раза.
Учитывая, что постановлением правительства по проекту 1052 не предусматривалась отработка установки на ее наземном прототипе, а комплексные испытания АППУ предполагалось провести в ходе швартовных испытаний головного ледокола этого проекта, применение установки ОК-900 на атомном ледоколе «Ленин» позволяло проверить все принятые схемные и конструкторские решения по новой установке в реальных условиях, отработать системы и оборудование перед запуском их в серийное производство для ледоколов проекта 1052.
Работы по замене АППУ ОК-150 на установку ОК-900 проводились судоремонтным заводом «Звездочка» в г. Северодвинске.
16 марта 1970 года начались заводские швартовные испытания модернизированной установки атомного ледокола «Ленин». 20 апреля 1970 года межведомственная комиссия приступила к работе. Она дала высокую оценку качеству монтажа установки ОК-900, механизмов, агрегатов, систем комплексной автоматизации и другим работам, выполненным заводом «Звездочка» и его контрагентами.
23 апреля 1970 г. в 2 часа 30 минут был осуществлен пуск реактора № 2 установки левого борта, а 1 мая 1970 г. – физпуск реактора № 1 установки правого борта. Вывод реакторов на энергетический уровень мощности состоялся 4 мая и 29 апреля 1970 г. (№ 1 и № 2 соответственно). После этого установка ОК-900 начала свою долгую и успешную работу, которая продолжалась вплоть до вывода атомного ледокола «Ленин» из эксплуатации.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 10 апреля 1974 года атомный ледокол «Ленин» за большой вклад в обеспечение арктических перевозок народно-хозяйственных грузов и использование атомной энергии в мирных целях был награжден орденом Ленина. Бессменному капитану ледокола Б.М. Соколову, сменившему ушедшего на пенсию первого капитана ледокола «Ленин» П.А. Пономарева, почетному работнику морского флота, почетному полярнику были вручены ордена Ленина и Октябрьской революции, а в 1981 году было присвоено звание Героя Социалистического Труда.
Несмотря на то, что системы и оборудование АППУ ОК-900 работали надежно, без отказов, начиная с 1984 года атомный ледокол «Ленин» эксплуатировался только на трассе Мурманск – остров Диксон в течение июня-декабря, т. е. в наиболее благоприятных ледовых условиях. Это было вызвано ухудшившимся состоянием корпусных и внутрикорпусных конструкций судна, поскольку проектный ресурс корпуса ледокола – 25 лет – был уже выработан. В конце 1989 года по совокупности показателей состояния корпусных и судовых конструкций было принято решение о прекращении эксплуатации ледокола.
Пройдемся теперь по внутренним помещениям ледокола,за исключением рубки.
Пост получился большой,громоздкий и представляет собой в большей степени компиляцию всякой информации:-((
Я понимаю,что это все является масштабным повторением огромного количества фотографий людей посетивших на экскурсиях корабль,тем более,что водят по одним и тем же местам.Но мне было интересно самому в этом разобраться.
Это наш гид по атомоходу:
Речь шла о создании такого судна, которое очень долго может плавать без захода в порты за топливом.
Ученые подсчитали, что атомный ледокол будет расходовать в сутки 45 граммов ядерного горючего - столько, сколько уместится в спичечной коробке. Вот почему атомоход, практически имея неограниченный район плавания, сможет побывать за один рейс и в Арктике, и у берегов Антарктиды. Для судна с атомной энергетической установкой дальность расстояния - не препятствие.
Первоначально нас собрали в этом зале для кратенького введения в экскурсию и разделили на две группы.
Адмиралтейцы имели немалый опыт по ремонту и строительству ледоколов. Еще в 1928 г. они капитально отремонтировали "дедушку ледокольного флота" - знаменитый "Ермак".
Строительство ледоколов и ледокольно-транспортных судов на заводе было связано с новым этапом в развитии советского судостроения - применением электросварки вместо клепки. Коллектив завода был одним из инициаторов этого новшества. Новый метод успешно испытали на строительстве ледоколов типа "Седов". Ледоколы "Охотск", "Мурман", "Океан", при постройке которых широко применялась электросварка, показали прекрасные эксплуатационные качества; их корпус оказался более прочным по сравнению с другими судами.
Перед Великой Отечественной войной на заводе построили крупное ледокольно-транспортное судно "Семен Дежнев", которое сразу же после ходовых испытаний направилось в Арктику для вывода зазимовавших там караванов. Вслед за "Семеном Дежневым" было спущено на воду ледокольно-транспортное судно "Леваневский". После войны завод построил еще один ледокол и несколько самоходных паромов ледокольного типа.
Над проектом трудился большой научный коллектив, возглавляемый выдающимся советским физиком академиком А. П. Александровым. Под его руководством работали такие крупные специалисты как И. И. Африкантов, А. И. Брандаус, Г. А. Гладков, Б. Я. Гнесин, В. И. Неганов, Н. С. Хлопкин, А. Н. Стефанович и Другие.
Поднимаемся на этаж выше
Размеры атомохода были выбраны с учетом требований эксплуатации ледоколов на Севере и обеспечения его наилучших мореходных качеств: длина ледокола 134 м, ширина 27,6 м, мощность на валу 44 000 л. с., водоизмещение 16000 т, скорость хода 18 узлов на чистой воде и 2 узла во льдах толщиной более 2 м.
Длинные коридоры
Запроектированная мощность турбоэлектрической установки не имеет себе равных. Атомный ледокол по своей мощности в два раза превосходит американский ледокол "Глетчер", считавшийся крупнейшим в мире.
Особое внимание при проектировании корпуса судна было обращено на форму носовой оконечности, от которой во многом зависят ледокольные качества судна. Выбранные для атомохода обводы по сравнению с существующими ледоколами позволяют увеличить давление на лед. Кормовая оконечность спроектирована так, что обеспечивает проходимость во льдах при заднем ходе и надежную защиту винтов и руля от ударов льда.
Столовая:
А камбуз? Это полностью электрифицированный комбинат со своей хлебопекарней,горячая пища на электрическом лифте подается из кухни в столовые.
В практике наблюдалось, что ледоколы иногда застревали во льдах не только носом или кормой, но и бортами. Чтобы избежать этого, было решено устроить на атомоходе специальные системы балластных цистерн. Если из цистерны одного борта перекачать воду в цистерну другого борта, то судно, раскачиваясь из стороны в сторону, будет ломать и раздвигать лед бортами. Такая же система цистерн установлена в носу и в корме. А если ледокол не сломает лед с ходу и нос его застрянет? Тогда можно перекачать воду из кормовой дифферентной цистерны в носовую. Давление на лед увеличится, он сломается, и ледокол выйдет из ледового плена.
Чтобы обеспечить непотопляемость такого большого судна, в случае если обшивка будет повреждена, корпус решили подразделить на отсеки одиннадцатью главными поперечными водонепроницаемыми переборками. При расчете атомного ледокола конструкторы обеспечили непотопляемость судна при затоплении двух наибольших отсеков.
Коллектив строителей полярного гиганта возглавил талантливый инженер В. И. Червяков.
В июле 1956 г. была заложена первая секция корпуса атомного ледокола.
Для разбивки на плазе теоретического чертежа корпуса требовалась огромная площадь - около 2500 квадратных метров. Вместо этого разбивку произвели на особом щите с помощью специального инструмента. Это позволило сократить площадь для разметки. Затем изготавливались чертежи-шаблоны, которые фотографировались на фотопластинки. Проекционный аппарат, в который помещали негатив, воспроизводил на металле световой контур детали. Фотооптический метод разметки позволил снизить трудоемкость плазовых и разметочных работ на 40%.
Попадаем в машинный отсек
Атомный ледокол как наиболее мощное судно во всем ледокольном флоте предназначен для борьбы со льдами в самых тяжелых условиях; поэтому его корпус должен быть особенно прочным. Высокую прочность корпуса решено было обеспечить применением стали новой марки. Эта сталь обладает повышенной ударной вязкостью. Она хорошо сваривается и имеет большую сопротивляемость распространению трещин при низких температурах.
Конструкция корпуса атомохода, система его набора также отличалась от других ледоколов. Днище, борта, внутренние палубы, платформы и верхняя палуба в оконечностях набирались по поперечной системе набора, а верхняя палуба в средней части ледокола - по продольной системе.
Корпус высотой в добрый пятиэтажный дом состоял из секций весом до 75 т. Таких крупных секций насчитывалось около двухсот.
Сборку и сварку таких секций вел участок предварительной сборки корпусного цеха.
Интересно отметить, что на атомоходе имеются две электростанции, способные обеспечить энергией город с 300-тысячным населением. На судне не нужны ни машинисты, ни кочегары: вся работа электростанций автоматизирована.
Следует сказать о новейших электродвигателях гребных винтов. Это- уникальные машины, изготовленные в СССР впервые, специально для атомохода. Цифры говорят за себя: вес среднего двигателя 185 т, мощность почти 20000 л. с. Двигатель пришлось доставить на ледокол в разобранном виде, по частям. Погрузка двигателя на судно представляла большие трудности.
Здесь тоже любят чистоту
С участка предварительной сборки готовые секции поступали прямо на стапель. Сборщики и проверщики без промедления устанавливали их на место.
При изготовлении узлов для первых опытно-штатных секций выяснилось, что стальные листы, из которых они должны быть изготовлены, весят 7 т, а имевшиеся на заготовительном участке подъемные краны обладали грузоподъемностью только до 6 т.
Прессы тоже были недостаточной мощности.
Следует рассказать еще об одном поучительном примере тесного содружества рабочих, инженеров и ученых.
По утвержденной технологии конструкции из нержавеющей стали сваривались вручную. Было проведено более 200 экспериментов; наконец, режимы сварки были отработаны. Пять сварщиков-автоматчиков заменили 20 сварщиков-ручников, которых перевели работать на другие участки.
Был, например, такой случай. Из-за очень больших габаритов нельзя было доставить по железной дороге на завод фор- и ахтерштевень - основные конструкции носа и кормы судна. Массивные, тяжелые, весом 30 и 80 г, - они не помещались ни на каких железнодорожных платформах. Инженеры и рабочие решили изготовить штевни непосредственно на заводе, сварив их отдельные части.
Чтобы представить сложность сборки и сварки монтажных стыков этих штевней, достаточно сказать, что минимальная толщина свариваемых частей достигала 150 мм. Сварка форштевня продолжалась 15 суток в 3 смены.
Пока на стапеле воздвигался корпус, в различных цехах завода изготавливались и монтировались детали, трубопроводы, приборы. Многие из них поступали с других предприятий. Главные турбогенераторы строились на Харьковском электромеханическом заводе, гребные электродвигатели - на ленинградском заводе "Электросила" имени С. М. Кирова. Такие электродвигатели создавались в СССР впервые.
В цехах Кировского завода собирались паровые турбины.
Использование новых материалов потребовало изменения многих установившихся технологических процессов. На атомоходе монтировались трубопроводы, которые соединялись раньше путем спайки.
В содружестве со специалистами сварочного бюро завода работники монтажного цеха разработали и внедрили электродуговую сварку труб.
Для атомохода потребовалось несколько тысяч труб различной длины и диаметра. Специалисты подсчитали, что если трубы вытянуть в одну линию, их длина составит 75 километров.
Наконец подоспело время завершения стапельных работ.
Перед спуском возникала то одна трудность, то другая.
Так, нелегким делом оказалась установка тяжелого пера руля. Поставить его на место обычным способом не позволяла сложная конструкция кормовой оконечности атомохода. Кроме того, к моменту установки огромной детали верхнюю палубу уже закрыли. В этих условиях рисковать было нельзя. Решили провести "генеральную репетицию" - поставили сначала не настоящий баллер, а его "двойник" - деревянный макет таких же размеров. "Репетиция" удалась, расчеты подтвердились. Вскоре многотонная деталь была быстро заведена на место.
Спуск ледокола на воду был уже не за горами. Большой спусковой вес судна (11 тысяч тонн) затруднял проектирование спускового устройства, хотя специалисты занимались этим устройством почти с момента закладки первых секций на стапеле.
По расчетам проектной организации, для осуществления спуска ледокола "Ленин" на воду требовалось удлинить подводную часть спусковых дорожек и углубить дно за котлованом стапеля.
Группа работников конструкторского бюро завода и корпусного цеха, разработала более совершенное спусковое устройство по сравнению с первоначальным проектом.
Впервые в практике отечественного судостроения было применено сферическое деревянное поворотное устройство и целый ряд других новых конструктивных решений.
Для уменьшения спускового веса, обеспечения большей устойчивости при спуске на воду и торможения судна, сошедшего со стапеля на воду, под корму и нос завели специальные понтоны.
Корпус ледокола был освобожден от строительных лесов. Окруженный портальными кранами, сверкая свежей краской, он был готов отправиться в свой первый короткий путь - на водную гладь Невы.
Идем дальше
Спускаемся
. . . ПЭЖ. Непосвященному человеку эти три буквы ничего не говорят. ПЭЖ - пост энергетики и живучести - мозг управления ледоколом. Отсюда с помощью приборов-автоматов инженеры-операторы - люди новой на флоте профессии - могут на расстоянии управлять работой парогенераторной установки. Отсюда поддерживается необходимый режим работы "сердца" атомохода - реакторов.
Опытные моряки, много лет плавающие на судах различных типов, удивляются: специалисты ПЭЖ поверх обычной морской формы носят белоснежные халаты.
Пост энергетики и живучести, а также ходовая рубка и каюты экипажа расположены в центральной надстройке.
А теперь дальше по истории:
5 декабря 1957 г. С утра непрерывно моросил дождь, временами падал мокрый снег. С залива дул резкий, порывистый ветер. Но люди словно не замечали хмурой ленинградской погоды. Задолго до спуска ледокола площадки вокруг стапеля заполнились людьми. Многие поднялись на строившийся по соседству танкер.
Ровно в полдень атомоход "Ленин" встал на якорь в том самом месте, где в памятную ночь 25 октября 1917 г. стояла "Аврора" - легендарный корабль Октябрьской революции.
Строительство атомохода вступило в новый период -началась его достройка на плаву.
Атомная энергетическая установка - важнейший участок ледокола. Над конструированием реактора трудились виднейшие ученые. Каждый из трех реакторов по своей мощности почти в 3,5 раза превосходит реактор первой в мире атомной электростанции Академии Наук СССР.
ОК-150 «Ленин» (до 1966г.)
Номинальная мощность реактора, ВМт 3х90
Номинальная паро-производительность, т/ч 3х120
Мощность на винтах, л/с 44 000
Компоновка всех установок - блочная. Каждый блок включает в себя реактор водо-водяного типа (т.е. вода является и теплоносителем, и замедлителем нейтронов), четыре циркуляционных насоса и четыре парогенератора, компенсаторы объема, ионообменный фильтр с холодильником и другое оборудование.
Реактор, насосы и парогенераторы имеют отдельные корпуса и соединены друг с другом короткими патрубками типа «труба в трубе». Все оборудование расположено вертикально в кессонах бака железоводной защиты и закрыто малогабаритными блоками защиты, что обеспечивает легкую доступность при ремонтных работах.
Ядерный реактор- это техническая установка, в которой осуществляется управляемая цепная реакция деления ядер тяжелых элементов с освобождением ядерной энергии. Реактор состоит из активной зоны и отражателя. Реактор водо-водяного типа - вода в нем является и замедлителем быстрых нейтронов и охлаждающей и теплообменной средой Активная зона содержит ядерное топливо в защитном покрытии (тепловыделяющие элементы - ТВЭЛы) и замедлитель. ТВЭЛы, имеющие вид тонких стержней, собраны в пучки и заключены в чехлы. Такие конструкции называются тепловыделяющими сборками ТВС.
ТВЭЛы, имеющие вид тонких стержней, собраны в пучки и заключены в чехлы. Такие конструкции называются тепловыделяющими сборками (ТВС). Активная зона реактора представляет собой совокупность активных частей свежих тепловыделяющих сборок (СТВС), которые в свою очередь состоят из тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ). В реактор помещаются 241 СТВС. Ресурс современной активной зоны (2,1- 2,3 млн. МВт час.) обеспечивает энергетические потребности судна с ЯЭУ в течение 5-6 лет. После того, как энергоресурс активной зоны исчерпан, проводится перезарядка реактора.
Корпус реактора с эллиптическим днищем изготовлен из низколегированной теплостойкой стали с антикоррозийной наплавкой на внутренних поверхностях.
Принцип действия АППУ
Тепловая схема ППУ атомного судна состоит из 4-х контуров.
Через активную зону реактора прокачивается теплоноситель I контура (вода высокой степени очистки). Вода нагревается до 317 градусов, но не превращается в пар, поскольку находится под давлением. Из реактора теплоноситель 1 контура поступает в парогенератор, омывая трубы, внутри которых протекает вода II контура, превращающаяся в перегретый пар. Далее теплоноситель I контура циркуляционным насосом снова подается в реактор.
Из парогенератора перегретый пар (теплоноситель II контура) поступает на главные турбины. Параметры пара перед турбиной: давление - 30 кгс/см2 (2,9 МПа), температура - 300 °С. Затем пар конденсируется, вода проходит систему ионообменной очистки и снова поступает в парогенератор.
III контур предназначен для охлаждения оборудования АППУ, в качестве теплоносителя используется вода высокой чистоты (дистиллят). Теплоноситель III контура имеет незначительную радиоактивность.
IV контур служит для охлаждения воды в системе III контура, в качестве теплоносителя используется морская вода. Также IV контур используется для охлаждения пара II контура при разводке и расхолаживании установки.
АППУ выполнена и размещена на судне таким образом, чтобы обеспечить защиту экипажа и населения от облучения, а окружающую среду - от загрязнения радиоактивными веществами в пределах допустимых безопасных норм как при нормальной эксплуатации, так и при авариях установки и судна за счет. С этой целью на возможных путях выхода радиоактивных веществ созданы четыре защитных барьера между ядерным топливом и окружающей средой:
первый - оболочки топливных элементов активной зоны реактора;
второй - прочные стенки оборудования и трубопроводов первого контура;
третий - защитная оболочка реакторной установки;
четвертый - защитное ограждение, границами которого являются продольные и поперечные переборки, второе дно и настил верхней палубы в районе реакторного отсека.
Каждый хотел почуствовать себя немножко героем:-)))
В 1966 году было установлено два ок-900 вместо трех ок-150
ОК-900 “Ленин”
Номинальная мощность реактора, ВМт 2x159
Номинальная паро-производительность, т/ч 2x220
Мощность на винтах, л/с 44000
Помещение перед реакторным отсеком
Окна в реакторный отсек
В феврале 1965 г. произошла авария во время плановых ремонтных работ на реакторе №2 атомного ледокола "Ленин". В результате ошибки операторов активная зона на некоторое время была оставлена без воды, что вызвало частичное повреждение примерно 60% тепловыделяющих сборок.
При поканальной перегрузке удалось выгрузить из активной зоны лишь 94 из них, остальные 125 оказались неизвлекаемыми. Эта часть была выгружена вместе с экранной сборкой и помещена в специальный контейнер, который был заполнен твердеющей смесью на основе футурола и затем хранился в береговых условиях около 2 лет.
В августе 1967 г. реакторный отсек с ядерной энергетической установкой ОК-150 и собственными герметичными переборками был затоплен непосредственно с борта ледокола "Ленин" через днище в мелководном заливе Цивольки в северной части архипелага Новая Земля на глубине 40-50 м.
Перед затоплением из реакторов было выгружено ядерное топливо, а их первые контуры промыты, осушены и герметизированы. По данным ЦКБ "Айсберг", реакторы перед затоплением были заполнены твердеющей смесью на основе футурола.
Контейнер со 125 отработавшими тепловыделяющими сборками, заполненный футуролом, был перенесен с берега, размещен внутри специального понтона и затоплен. К моменту аварии судовая ядерная энергетическая установка проработала около 25.000 часов.
После этого ок-150 и были заменены на ок-900
Еще раз о принципах работы:
Как действует атомная энергетическая установка ледокола?
В реакторе в особом порядке помещаются стержни урана. Система урановых стержней пронизывается роем нейтронов, своего рода "запалов", вызывающих распад атомов урана с выделением огромного количества тепловой энергии. Стремительное движение нейтронов укрощается замедлителем. Мириады управляемых атомных взрывов, вызванных потоком нейтронов, происходят в толще урановых стержней. В результате образуется так называемая цепная реакция.
Чб фотографии не мои
Особенность атомных реакторов ледокола состоит в том, что в качестве замедлителя нейтронов применен не графит, как на первой советской атомной электростанции, а дистиллированная вода. Урановые стержни, помещенные в реактор, окружены чистейшей водой (дважды дистиллированной). Если ею наполнить до горлышка бутылку, то абсолютно нельзя будет заметить, налита в бутылку вода или нет: настолько прозрачна вода!
В реакторе вода нагревается выше температуры плавления свинца - более 300 градусов. Вода при этой температуре не закипает потому, что находится под давлением в 100 атмосфер.
Вода, находящаяся в реакторе, радиоактивна. С помощью насосов ее прогоняют через специальный аппарат-парогенератор, где она своим теплом превращает в пар уже нерадиоактивную воду. Пар поступает в турбину, вращающую генератор постоянного тока. Генератор питает током гребные электродвигатели. Отработавший пар направляется в конденсатор, где снова превращается в воду, которая насосом опять нагнетается в парогенератор. Таким образом,в системе сложнейших механизмов происходит своеобразный круговорот воды.
Ч-б фотографии взяты мною из интернета
Реакторы установлены в специальные металлические барабаны, вваренные в бак из нержавеющей стали. Сверху реакторы закрыты крышками, под которыми расположены различные приспособления для автоматического подъема и перемещения урановых стержней. Всю работу реактора контролируют приборы, а при необходимости в действие вступают "механические руки"-манипуляторы, которыми можно управлять издали, находясь за пределами отсека.
В любое время реактор можно осмотреть с помощью телевизора.
Все, что представляет опасность своей радиоактивностью, тщательно изолировано и расположено в специальном отсеке.
Система дренажей отводит опасные жидкости в особую цистерну. Имеется также система и для улавливания воздуха со следами радиоактивности. Воздушный поток из центрального отсека выбрасывается через грот-мачту на высоту 20 м.
Во всех уголках судна можно увидеть специальные приборы-дозиметры, готовые в любой момент известить о повышенной радиоактивности. Кроме того, каждый член экипажа снабжен индивидуальным дозиметром карманного типа. Безопасная эксплуатация ледокола обеспечена полностью.
Конструкторы атомохода предусмотрели всевозможные случайности. Если выйдет из строя один реактор, то его заменит другой. Одну и ту же работу на судне могут выполнить несколько групп одинаковых механизмов.
Таков основной принцип работы всей системы атомной энергетической установки.
В отсеке, где помещаются реакторы, имеется огромное количество труб сложных конфигураций и больших размеров. Трубы необходимо было соединять не как обычно, при помощи фланцев, а сваривать встык с точностью до одного миллиметра.
Одновременно с монтажом атомных реакторов быстрым темпом устанавливались главные механизмы машинного отделения. Здесь монтировались паровые турбины, вращающие генераторы,
на ледоколе; только одних электродвигателей различной мощности на атомоходе более пятисот!
Коридор перед медпунктом
Пока шел монтаж энергетических систем, инженеры работали над тем, как лучше и быстрее смонтировать и ввести в строй систему управления судовыми механизмами.
Все управление сложным хозяйством ледокола осуществляется автоматически, непосредственно из ходовой рубки. Отсюда капитан может изменить режим работы гребных двигателей.
Собственно медпункт:Медицинские кабинеты - терапевтический, зубоврачебный рентгеновский, физиотерапевтический, операционная? процедур: юя а также лаборатория и аптека - оборудованы новейшей лечебно-профилактической аппаратурой.
Работы, связанные со сборкой и установкой надстройки судна, Предстояла нелегкая задача: собрать огромную надстройку, весившую около 750 т. В цехе были построены для ледокола также катер с водометным движителем, грот- и фокмачты.
Собранные в цехе четыре блока надстройки были доставлены на ледокол и здесь установлены плавучим краном.
На ледоколе предстояло выполнить огромный объем изоляционных работ. Площадь изоляции составляла около 30000 м2. Для изоляции помещений применялись новые материалы. Ежемесячно предъявлялось для приемки по 100-120 помещений.
Швартовные испытания - третий по счету (после стапельного периода и достройки на плаву) этап сооружения каждого судна.
До запуска парогенераторной установки ледокола пар должен был подаваться с берега. Устройство паропровода осложнялось отсутствием специальных гибких шлангов большого сечения. Применить паропровод из обычных металлических труб, намертво закрепленных, не представлялось возможным. Тогда по предложению группы новаторов применили особое шарнирное устройство, обеспечивавшее надежную подачу пара по паро-проводу на борт атомохода.
Первыми были запущены и испытаны пожарные электронасосы, а потом и вся пожарная система. Затем, начались испытания вспомогательной котельной установки.
Двигатель заработал. Дрогнули стрелки приборов. Минута, пять, десять. . . Двигатель работает отлично! А через некоторое время монтажники приступили к регулировке приборов, контролирующих температуру воды и масла.
При испытании вспомогательных турбогенераторов и дизель-генераторов понадобились специальные устройства, позволяющие загружать два параллельно работающих турбогенератора.
Как же проходило испытание турбогенераторов?
Основная трудность заключалась в том, что регуляторы напряжения в ходе работы потребовалось заменить новыми, более совершенными, обеспечивающими автоматическое поддерживание напряжения даже в условиях большой перегрузки.
Швартовные испытания продолжались. В январе 1959 г. турбогенераторы со всеми обслуживающими их механизмами и автоматами были налажены и проверены. Одновременно с испытанием вспомогательных турбогенераторов прошли испытания электронасосов, вентиляционной системы и другого оборудования.
Пока испытывались механизмы, полным ходом проводились и другие работы.
Успешно выполняя свои обязательства, адмиралтейцы в апреле закончили испытания всех главных турбогенераторов и гребных электродвигателей. Результаты испытаний оказались отличными. Подтвердились все расчетные данные, сделанные учеными, конструкторами, проектировщиками. Первый этап испытаний атомохода был закончен. И закончен Успешно!
В апреле 1959 г.
В дело вступили монтажники трюмного отделения.
Первенец советского атомного флота ледокол "Ленин" -судно, прекрасно оборудованное всеми средствами современной радиосвязи, локационными установками, новейшим навигационным оборудованием. На ледоколе установлены два радиолокатора - ближнего и дальнего действия. Первый предназначен для решения оперативных навигационных задач, второй - для наблюдения за окружающей обстановкой и вертолетом. Кроме того, он должен дублировать локатор ближнего действия в условиях снегопада или дождя.
Аппаратура, размещенная в носовой и кормовой радиорубках, обеспечит надежную связь с берегом, с другими судами и с самолетами. Внутрисудовая связь осуществляется автоматической телефонной станцией на 100 номеров, отдельными телефонами в различных помещениях, а также мощной общесудовой радиотрансляционной сетью.
Работы по монтажу и регулировке средств связи вели специальные бригады монтажников.
Ответственную работу провели электромонтажники по вводу в действие электрорадиоаппаратуры и различных приборов в ходовой рубке.
Атомоход сможет долго плавать без захода в порты. Значит очень важно, где и как будет жить экипаж. Вот почему при создании проекта ледокола особое внимание было уделено жилищно-бытовым условиям команды.
Далее жилые комнаты
. .. Длинные светлые коридоры. Вдоль них расположены матросские каюты, в основном, одноместные, реже - на двух человек. Днем одно из спальных мест убирается в нишу, другое превращается в диван. В каюте, против дивана, - письменный стол и вращающееся кресло. Над столом - часы и полка для книг. Рядом - шкафы для одежды и личных вещей.
В небольшом входном тамбуре находится еще один шкаф - специально для верхней одежды. Над небольшим фаянсовым умывальником укреплено зеркало. Горячая и холодная вода в кранах - круглые сутки. Словом, уютная современная малогабаритная квартира.
Во всех помещениях люминесцентное освещение. Электропроводка скрыта под зашивкой, ее не видно. Стеклянные экраны молочного цвета закрывают лампы дневного света от резких прямых лучей. У каждого спального места небольшой светильник, дающий мягкий розовый свет. После трудового дня, придя к себе в уютную каюту, моряк сможет прекрасно отдохнуть, почитать, послушать радио, музыку...
Есть на ледоколе и бытовые мастерские -сапожная и портновская; имеются парикмахерская, механическая прачечная бани душевые.
Возвращаемся к центральной лестнице
Поднимаемся к каюте капитана
Более полутора тысяч шкафов, кресел, диванов, полочек заняли свои места в каютах и служебных помещениях. Правда, все это изготовляли не только деревообделочники Адмиралтейского завода, но и рабочие мебельной фабрики № 3, завода имени А. Жданова, фабрики "Интурист". Адмиралтейцы же сделали 60 отдельных гарнитуров мебели, а также различные платяные шкафы, койки, столы, подвесные шкафчики и тумбочки - красивую добротную мебель.
Андрей Акатов
Юрий Коряковский
ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)», кафедра инженерной радиоэкологии и радиохимической технологии
Аннотация
Освоение Северного морского пути немыслимо без развития атомного ледокольного флота. Первенство в создании надводного судна с атомным двигателем также принадлежит нашей стране. В статье приводятся интересные факты, связанные с созданием и эксплуатацией атомоходов, их устройство и принципы работы. Рассматриваются новые требования, предъявляемые к ледокольному флоту в современных условиях, и перспективы его развития. Приведено описание новых проектов атомных ледоколов и плавучих энергоблоков.
Арктика покоряется только людям с сильной волей, которые способны независимо от обстоятельств идти к намеченной цели. Такими же должны быть и их корабли: мощными, автономными, способными к длительным изнуряющим переходам в условиях сложной ледовой обстановки. Мы поговорим именно о таких судах, составляющих гордость России, - об атомных ледоколах.
Атомные ледоколы обеспечивают проводку танкеров и других судов по Северному морскому пути, эвакуацию полярных станций с дрейфующих льдин, ставших непригодными для работы и опасными для жизни полярников, а также осуществляют спасение застрявших во льдах судов и проведение научных исследований.
Атомные ледоколы отличается от обычных (дизель-электрических), которые не могут долго находиться в плавании без захода в порты. Запас топлива составляет у них до трети массы судна, но его хватает всего лишь примерно на месяц. Бывали случаи, когда караваны судов застревали во льдах только потому, что на ледоколах раньше времени заканчивалось горючее.
Атомный ледокол значительно мощнее и обладает большей автономностью, т. е. способен более длительное время выполнять ледовые задачи, не заходя в порты. Это многофункциональное судно - чудо инженерной мысли, которым россияне вправе гордиться. Тем более что российский атомный ледокольный флот - единственный в мире, и таких судов больше ни у кого нет. Да и первенство в создании надводного судна с атомным двигателем также принадлежит нашей стране. Случилось это в 50-х гг. прошлого столетия.
Ледовый «Ленин»
Успехи ученых и инженеров в овладении атомной энергией привели к мысли об использовании атомного реактора в качестве корабельного двигателя. Новые судовые установки обещали невиданные преимущества по мощности и автономности кораблей, однако путь к получению заветных технических характеристик был тернист. Еще никто в мире не разрабатывал подобные проекты. Необходимо было создать не просто атомный реактор, а мощную, компактную и в то же время достаточно легкую ядерную энергетическую установку, которая удобно размещалась бы в корпусе.
Помнили разработчики и о том, что их детище будет испытывать качку, ударные нагрузки и вибрации. Не забыли и о безопасности персонала: защита от радиации на корабле значительно сложнее, чем на атомной станции, ведь здесь нельзя применять громоздкое и тяжелое защитное оборудование.
Первый спроектированный атомный ледокол обладал высокой мощностью и был в два раза мощнее крупнейшего в мире американского ледокола «Глетчер», что предъявляло особые требования к прочности корпуса, форме носовой и кормовой оконечности, а также живучести корабля. Перед конструкторами, инженерами и строителями стояла принципиально новая техническая задача, и они решили ее в кратчайшие сроки!
Пока страна запускала первую в мире атомную электростанцию (1954), спускала на воду первую советскую атомную подводную лодку (1957), в Ленинграде создавалось и строилось первое в мире атомное надводное судно. В 1953–1956 гг. коллективом ЦКБ-15 (ныне «Айсберг») под руководством главного конструктора В. И. Неганова был разработан проект, реализация которого началась в 1956 г. на ленинградском судостроительном заводе им. Андре Марти. Проектирование атомной установки велось под руководством И. И. Африкантова, а корпусная сталь была специально разработана в институте «Прометей». Ленинградские заводы снабдили ледокол турбинами (Кировский завод) и гребными электродвигателями («Электросила»). Ни одной иностранной детали! 75 км трубопроводов разного диаметра. Длина сварных швов - как расстояние от Мурманска до Владивостока! Сложнейшая техническая задача была решена в кратчайшие сроки.
Спуск на воду состоялся 5 декабря 1957 г., а 12 сентября 1959 г. атомный ледокол «Ленин» под командованием П. А. Пономарёва с верфи Адмиралтейского завода (переименованного судостроительного завода им. А. Марти) отправился на ходовые испытания. Он стал первым в мире надводным атомным кораблем, поскольку первый атомоход зарубежного производства (атомный ракетный крейсер «Лонг Бич», США) был введен в строй намного позже - 9 сентября 1961 г.,- а первое торговое судно с ядерной энергетической установкой «Саванна» (тоже американское) отправилось в плавание лишь 22 августа 1962 г. Путь из Ленинграда в Мурманск был запоминающимся.
Ледокол «Арктика»
Пока судно шло вокруг Скандинавии, его сопровождали самолеты и корабли НАТО. Катера отбирали пробы воды у борта, чтобы убедиться в радиационной безопасности ледокола. Все их опасения оказались напрасными - ведь даже в соседних с реакторным отсеком каютах радиационный фон был нормальным.
Эксплуатация атомного ледокола «Ленин» позволила увеличить период навигации. За время эксплуатации атомоход прошел 1,2 млн км и провел через льды 3741 судно. Про первый атомоход можно привести немало интересных фактов. Например, он потреблял всего 45 г ядерного топлива (меньше спичечного коробка) в день.
Ледокол «Сибирь»
Он мог быть переоборудован в арктический военный крейсер. Помимо всего прочего, ледокол выполнял функции маскировки для советских атомных подводных лодок: судно шло заданным курсом, выводя АПЛ, скользившие в глубине под его корпусом, в заданный высокоширотный район.
Достойно проработав 30 лет, в 1989 г. атомный ледокол «Ленин» был выведен из эксплуатации и сейчас находится на месте вечной стоянки в Мурманске. На борту атомохода создан музей, действует информационный центр атомной отрасли. Но и сегодня дата 3 декабря (день подъема государственного флага на первом в мире атомоходе) отмечается как день рождения российского атомного ледокольного флота.
От «Арктики» до наших дней
Атомный ледокол «Арктика» (1975) - первое в мире судно, достигшее Северного полюса в надводном плавании. До этого исторического плавания ни один ледокол не решался идти на полюс. Вершину мира покоряли пешком, на самолете, на подводной лодке. Но не на ледоколе.
Экспериментальный научно-практический рейс отправился из Мурманска по дуге через Баренцево и Карское моря в море Лаптевых и затем повернул на север к полюсу, встречаясь на своем пути с многолетними льдами в несколько метров толщиной. 17 августа 1977 г., преодолев мощный ледяной покров Центрального полярного бассейна, атомоход достиг Северного полюса, тем самым открыв новую эпоху в изучении Арктики. А 25 мая 1987 г. «наверху планеты» побывал другой атомоход класса «Арктика» - «Сибирь» (1977). На сегодняшний день оба судна выведены из эксплуатации.
В настоящее время в составе атомного ледокольного флота эксплуатируется четыре судна.
Два ледокола класса «Таймыр» - «Таймыр» (1989) и «Вайгач» (1990) - мелкоосадочные, что позволяет им входить в устья крупных рек и ломать лед толщиной до 1,8 м. Действительно, ледокольные суда класса «Арктика» из-за их большой осадки не способны заходить в мелководные северные заливы и реки, равно как и дизель-электрические ледоколы (последние - из-за малой мощности и зависимости от снабжения топливом). Решить задачу удалось в рамках совместного советско-финского проекта: специалисты из СССР проектировали атомную силовую установку, а финны - ледокол в целом.
Ледокол «Таймыр»
Другие два из оставшихся в строю атомных ледоколов относятся к классу «Арктика»; они способны с устойчивой скоростью колоть лед до 2,8 м:
- «Ямал» (1993) - на носу атомохода нарисована улыбающаяся акулья пасть, которая появилась в 1994 г., когда он в рамках одной из гуманитарных программ возил детей из разных стран мира на Северный полюс; с тех пор акулья пасть стала его брендом;
- «50 лет Победы» (2007) - крупнейший в мире ледокол; на судне создан экологический отсек, оснащенный новейшим оборудованием для сбора и утилизации всех продуктов жизнедеятельности судна.
Как уже говорилось, атомные ледоколы способны длительное время находиться в плавании, не заходя в порты. Та же «Арктика» наглядно продемонстрировала это преимущество, отработав без единой поломки и без захода в порт приписки (Мурманск) ровно год - с 4 мая 1999-го по 4 мая 2000 г. Надежность атомоходов также доказана «Арктикой»: 24 августа 2005 г. судно прошло миллионную милю, что ранее не удавалось ни одному судну подобного класса. Много это или мало? Миллион морских миль в известных нам масштабах - это 46 оборотов вокруг экватора или 5 путешествий до Луны. Вот такая 30-летняя арктическая одиссея!
Кроме проводок арктических караванов в северных морях с 1990 г. атомные ледоколы («Советский Союз», «Ямал», «50 лет Победы») также используются и для организации туристических поездок на Северный полюс. Круиз отправляется из Мурманска и, минуя острова Земли Франца-Иосифа, Новосибирские острова, Северный полюс, возвращается на материк. С борта на острова и льдины туристы высаживаются на вертолете; на всех ледоколах класса «Арктика» оборудованы две вертолетные площадки. Сами же суда окрашены в красный цвет, который хорошо заметен с воздуха.
Отдельно стоит упомянуть и о «Севморпути». Это уникальное транспортное судно (лихтеровоз) с атомной силовой установкой и ледокольным носом также приписано к порту Мурманска. Лихтеровозом его называют потому, что «Севморпуть» может нести на себе так называемые лихтеры - несамоходные морские суда, предназначенные для перевозки грузов и обеспечивающие их обработку. Если на берегу отсутствуют причалы или гавань обладает недостаточной глубиной, то лихтеры сгружаются с судна и буксируются к берегу, что очень удобно, особенно в условиях северного побережья. При помощи специальных захватов грузоподъемное средство жестко фиксирует лихтеры и быстро опускает их на воду через кормовую часть судна. Разгрузка контейнеров также может производиться в движении, что использовалось в особых случаях.
Ледоколы «Севморпуть» и «Советский Союз» у причала ФГУП «Атомфлот» в Мурманске
Отметим, что вплоть до недавнего времени будущее единственного в своем роде атомного лихтеровоза представлялось в весьма черном цвете: много лет судно простояло без дела, а в августе 2012 г. «Севморпуть» вообще был исключен из регистровой книги судов и ожидал начала работ по выводу из эксплуатации. Однако в 2013 г. решили, что корабль подобного класса еще пригодится флоту: был подписан приказ о восстановлении атомохода. Ресурс ядерной установки будет продлен, возвращение судна в строй ожидается в ближайшие годы.
Итак, мы познакомились с представителями семейства атомных ледоколов. Теперь настало время разобраться в их устройстве.
Как устроен и работает атомный ледокол?
Принципиально все атомные ледоколы устроены почти одинаково, поэтому давайте возьмем в качестве примера новейший из атомоходов России - «50 лет Победы». Самое первое, что о нём можно сказать, - это крупнейший ледокол в мире.
Внутри атомного ледокола находится два атомных реактора, заключенных в прочные корпуса. Зачем сразу два? Конечно, для обеспечения его беспрерывной работы, ведь атомоходу выпадают самые сложные испытания, с которыми иногда не в силах справиться его дизельные собратья. Даже если один из реакторов исчерпает свой ресурс или остановится по иной причине, судно может идти на другом. При обычном плавании реакторы работают совместно. Предусмотрены и резервные дизельные двигатели (на самый крайний случай).
При эксплуатации атомного реактора в нём идет цепная реакция деления ядер урана (а точнее - его изотопа уран-235). В результате ядерное топливо нагревается. Это тепло через оболочку тепловыделяющего элемента, выполняющую роль защитного покрытия, передается воде первого контура. Защитная оболочка необходима, чтобы радионуклиды, содержащиеся в топливе, не попали в теплоноситель.
Вода первого контура разогревается выше 300 оС, но не вскипает, поскольку находится под большим давлением. Затем она поступает в парогенераторы (у каждого реактора их по четыре), пронизанные трубками, по которым циркулирует, превращаясь в пар, вода второго контура. Пар направляется на турбинную установку (на судне установлены две турбины), а слегка охладившийся теплоноситель первого контура снова закачивается в реактор циркуляционными насосами. Для предотвращения разрыва трубопроводов при скачках давления в первом контуре предусмотрен специальный модуль, который так и называется - компенсатор давления. Сам реактор расположен в кожухе, заполненном чистой водой (третий контур). Никакой утечки радиоактивной воды из первого контура не происходит - она циркулирует по замкнутому контуру.
Пар, образовавшийся из воды второго контура, вращает вал турбины. Последний, в свою очередь, крутит ротор электрогенератора, в котором вырабатывается электрический ток. Ток подают на три мощных электродвигателя, вращающих три гребных винта усиленной прочности (масса винта - 50 т). Электродвигатели обеспечивают очень быструю смену направления вращения винтов и скорости при работе реактора на постоянной мощности. Действительно, ледоколу иногда приходится резко менять направление движения (например, иногда он рубит лед, отходя назад, разгоняясь и ударяя по льдине). Реактор не приспособлен к такой работе (его задача - производить электричество), а электродвигатель легко можно переключить на обратный ход.
Пар второго контура, отработав на турбине, поступает в конденсатор. Там он охлаждается забортной водой (четвертый контур) и конденсируется, то есть превращается обратно в воду. Эта вода прокачивается через обессоливающую установку с целью очистки от коррозионно-опасных солей, а затем - через деэаратор, в котором происходит удаление из воды коррозионно-опасных газов (углекислого газа и кислорода). Затем из бака деаэратора питательная вода второго контура насосом закачивается в парогенератор - цикл замыкается.
Отдельно нужно сказать об устройстве реактора, который называют «водо-водяным», поскольку вода в нём выполняет две функции - замедлителя нейтронов и теплоносителя. Подобная конструкция хорошо зарекомендовала себя на атомных подводных лодках и позднее была выведена на сушу: наземные реакторы типа ВВЭР, которые уже работают и будут установлены на новых российских атомных энергоблоках, являются наследниками лодочных. Ледокольные атомные силовые установки также получили отличную аттестацию: ни одной аварии с выходом радиоактивных веществ в окружающую среду за всю пятидесятилетнюю историю.
Реактор не представляет вреда для экипажа и окружающей среды, поскольку его прочный корпус окружен биологической защитой из бетона, стали и воды. В любой аварийной ситуации, при полном отключении электропитания и даже при оверкиле (переворачивании судна вверх днищем) реактор будет заглушен - так спроектирована система активной защиты.
Основная работа ледокола - разрушение ледяного покрова. Для этих целей ледоколу придана специальная бочкообразная форма, а носовая оконечность имеет относительно острые (клинообразные) образования и наклон (срез) в подводной части под углом к ватерлинии. У ледокола «50 лет Победы» носовая часть имеет форму ложки (этим он отличается от своих предшественников), которая позволяет более эффективно взламывать льды. Кормовая оконечность рассчитана на движение во льдах задним ходом и позволяет защитить гребные винты и руль. Конечно, корпус ледокола значительно прочнее корпусов обычных судов: он двойной, и внешний корпус имеет толщину 2–3 см, а в области так называемого ледового пояса (т. е. в местах ломки льда) листы обшивки утолщены до 5 см.
При встрече с ледовым полем ледокол носовой частью как бы вползает на него и проламывает лед за счет вертикального усилия. Затем взломанный лед раздвигается и притапливается бортами, а позади ледокола образуется свободный канал. При этом судно движется непрерывно с постоянной скоростью. Если же льдина обладает особой прочностью, то ледокол отходит назад и на большой скорости набегает на нее, т. е. производит рубку льда ударами. В редких случаях ледокол может застрять - например, вползти на прочную льдину и не сломать ее, - или быть задавленным льдами. Для выхода из этой тяжелой ситуации между внешним и внутренним корпусами предусмотрены цистерны для воды - в носу, в корме, по левому и правому борту. Перекачивая воду из цистерны в цистерну, экипаж может раскачать ледокол и вытащить его из ледового плена. Можно просто опустошить емкости - тогда судно немного всплывет.
Чтобы носовая часть не покрывалась льдом, на ледоколе применяется турбонаддувочное противобледенительное устройство. Работает оно следующим образом. Сжатый воздух по трубопроводам подается за борт. Всплывающие пузырьки воздуха не позволяют кусочкам льда примерзнуть к корпусу, а также уменьшают его трение об лед. При этом ледокол идет быстрее, а трясет его меньше.
За ледоколом может следовать одно или несколько судов (караван). Если ледовая обстановка сложная или транспортное судно шире ледокола, то для проводки может использоваться два или несколько ледоколов. В особо сложных льдах ледокол берёт проводимое судно на буксир: корма атомохода имеет V-образную выемку, куда лебедкой вплотную затягивается нос транспортного судна.
Из интересных особенностей атомного ледокола «50 лет Победы» можно выделить наличие экологического отсека, в котором находится новейшее оборудование, позволяющее собирать и утилизировать все отходы, производимые при работе судна. Иными словами, в океан ничего не сбрасывается! На других атомных ледоколах также установлены установки по сжиганию бытовых отходов и очистке сточных вод.
Все атомные ледоколы и лихтеровоз «Севморпуть» переданы под управление предприятия Госкорпорации «Росатом» - ФГУП «Атомфлот», которое осуществляет не только их эксплуатацию, но и техническую поддержку. Береговая инфраструктура, плавучие технические базы, спецтанкер для жидких радиоактивных отходов, судно дозиметрического контроля - всё это обеспечивает непрерывную эксплуатацию российского атомного ледокольного флота. Но лет через десять большинство атомных ледоколов будут выведены из эксплуатации, а практика показала, что без них нам в Арктике делать нечего. Как же будет развиваться атомное ледоколостроение?
Перспективы развития
Еще относительно недавно перспективы российского атомного ледокольного флота были весьма мрачными. Газеты писали, что страна может лишиться уникального флота, а вместе с ним - и Северного морского пути (СМП). Это означало бы не только потерю лидерства, технологий, но и замедление хозяйственного развития Крайнего Севера и арктических регионов Сибири. Ведь транспортной магистрали, в том числе и сухопутной, которая могла бы служить альтернативой СМП, просто не существует.
Имеются вопросы и к существующим атомным ледоколам. Тоннаж судов, проводимых по СМП, постепенно растет - растут и их габариты. Для обеспечения необходимой скорости проводки нужны широкий канал во льду и повышенная мощность. Поэтому следует увеличить и размеры самого ледокола. Но при этом атомный ледокол, не нуждающийся в запасе топлива, начинает всплывать, осадка становится меньше и ледопроходимость падает. Для того чтобы увеличить осадку, защитить винты ото льда, необходимо встроить в корпус судна систему емкостей, заполняемых водой и придающих дополнительный вес.
Таким образом, даже существующие атомоходы не соответствуют новейшим требованиям. Поэтому модернизация и развитие атомного ледокольного флота стали поистине государственной задачей и находятся под пристальным вниманием Правительства РФ.
Проект ледоколов нового типа - ЛК-60Я - уже воплощается в жизнь. Один из них, «Арктика», строится с 2013 г., второй, «Сибирь» был заложен совсем недавно, в мае 2015–го (при этом строящиеся ледоколы унаследовали названия двух первых кораблей «арктической серии»). Всего в ближайших планах - три новых судна, включая упомянутые.
Характеристики атомных ледоколов и судна «Севморпуть» (по данным ФГУП «Атомфлот», 2010 г.)
Каким же будет новый облик атомного ледокола? Конечно, он соединит в себе успешный опыт создания и эксплуатации существующих атомоходов и инновационные подходы. Но главное - новый ледокол будет двухосадочным (универсальным), что позволит ему успешно выполнять операции не только на море, но и в устьях рек. Сейчас приходится использовать два ледокола, один из которых (класса «Арктика») идет по глубоководным местам, а второй (с мелкой осадкой, например класса «Таймыр») проходит через пороги и заходит в устья рек. В новом проекте заложена возможность изменения атомным ледоколом осадки с 10,5 до 8,5 м за счет осушки/заполнения морской водой встроенных цистерн, т. е. один атомоход сможет заменить сразу два старых!
Но двухосадочные атомоходы - не предел конструкторской мысли. Пока строятся ледоколы типа ЛК-60Я, инженеры трудятся уже над следующим проектом, который выведет атомное ледоколостроение на новый виток развития. Речь идет о корабле типа ЛК-110Я (также известного как «Лидер») - крупного судна с мощностью на винтах 110 МВт. По показателям ЛК-110Я будет намного превосходить ледоколы класса «Арктика»: «Лидер» сможет колоть лед толщиной до как минимум 3,7 м (два человеческих роста!). Это позволит обеспечить круглогодичную навигацию по всему СМП (а не только по его западной части, как сейчас). При этом увеличенная ширина ЛК-110Я позволит проводить крупнотоннажные суда. В настоящее время проект находится в стадии разработки конструкторской документации (ожидаемый срок завершения «бумажной» части - 2016 г.).
Существует еще одно направление в атомостроении, о котором нужно сказать. Ледокольные силовые установки КЛТ-40 зарекомендовали себя так хорошо, что было принято решение о включении их в проект плавучей атомной электростанции (ПАТЭС). Она незаменима в малоосвоенных регионах страны, в том числе на арктическом побережье, поскольку практически не нуждается в поставках топлива. Вырубать лес, строить дороги, подвозить строительные материалы для нее не нужно: привезли, поставили у специального причала - и можно пользоваться. Закончился ресурс - прицепили к буксиру и увезли на утилизацию.
Применять ПАТЭС можно и при освоении месторождений на шельфе арктических морей для обеспечения электроэнергией нефтегазовых платформ.
Первый плавучий энергоблок - «Академик Ломоносов» - был спущен на воду 30 июня 2010 г. на Балтийском заводе в Санкт-Петербурге. На данный момент полностью изготовлено энергетическое оборудование станции; реакторные установки и турбогенераторы уже смонтированы, ведутся достроечные работы.
Завершая краткий обзор, нужно сказать следующее: освоение Арктики - необходимое условие развития России как великой морской и арктической державы, а безопасное использование атомной энергии определяет экономический и технологический рост нашего государства. Поэтому есть уверенность: у атомного ледокольного флота - выдающееся будущее и новые достижения!
