Ядерные реакторы атомных подводных лодок. Ядерные реакторы подводных лодок выходят на сушу. Самая длинная лодка
Современные АПЛ имеют паропроизводящие установки в составе одного-двух ядерных реакторов с водой под давлением в первом контуре. Пар второго контура, который непосредственно подается на главную турбину и турбогенераторы, образуется в нескольких парогенераторах вследствие теплообмена с водой первого контура. Параметры теплоносителя первого контура на входе в парогенератор обычно лежат в пределах: 320-330°С, 150-180 кг/см²; параметры пара второго контура на входе в турбину: 280-290°С, 30-32 кг/см2. Паропроизводительность реакторов современных АПЛ на полной мощности достигает 200 и более тонн пара в час. Загрузка ядерного топлива, в качестве которого обычно используют обогащенный уран-235, составляет несколько килограммов. Известно, например, что АПЛ «Nautilus» до первой перезарядки израсходовала 3,6 кг урана, пройдя около 60 тыс. миль.
Ток воды в первом контуре осуществляется при работе установки на малой мощности за счет естественной циркуляции теплоносителя, вследствие перепада температуры на входе и выходе из реактора, и размещения парогенераторов выше активной зоны, на средних и больших мощностях - циркуляционными насосами первого контура. В интересах снижения шумности и упрощения управления реактором наблюдается тенденция повышения верхней границы мощности при работе в режиме естественной циркуляции. Американская АПЛ «Narwhal» имела реактор со значительно более высоким, чем у других АПЛ, уровнем естественной циркуляции - возможно, до 100% мощности. Однако в силу ряда причин, в первую очередь в связи с увеличенной в сравнении с обычными реакторами высотой, этот реактор не был запущен в серию. Кампания (расчетная продолжительность работы реактора на полной мощности) достигает для современных АПЛ 10-15 тыс. ч, что позволяет (вследствие работы реактора большую часть времени на мощности, значительно меньшей полной) ограничиться за срок службы АПЛ одной-двумя перезарядками активной зоны. Мощность паротурбинных установок при движении АПЛ на полном ходу достигает 30-60 тыс. л. с. (20-45 тыс. кВт).
Конструктивно паротурбинные установки выполняются в виде единого блока, состоящего, как правило, из двух турбин, параллельно работающих на одно- или двухступенчатый редуктор, понижающий обороты турбин до оптимальных для гребного винта. Для снижения передаваемых на корпус вибраций паротурбинный блок крепится к нему с помощью амортизаторов. С этой же целью так называемые неопорные связи блока с корпусом и другим оборудованием (линия вала, паровые, водяные, масляные трубопроводы) имеют относительно эластичные вставки, также препятствующие распространению вибрации от блока.
Сброс пара от турбины осуществляется на конденсатор, охлаждаемый забортной водой, протекающей по трубкам, рассчитанным на полное забортное давление. Прокачка забортной воды осуществляется самопротоком или циркуляционным насосом. Образовавшийся после охлаждения пара конденсат специальными насосами закачивается в парогенератор. Паропроизводящая и паротурбинная установки контролируются и управляются с помощью специальной автоматической системы (при необходимости с вмешательством операторов). Управление осуществляется из специального поста. Передача мощности от редуктора на гребной винт осуществляется с помощью линии вала, снабженного опорными и главным упорным подшипником (ГУП), передающим развиваемый винтом упор на корпус. Обычно ГУП конструктивно совмещается с одной из поперечных переборок и на некоторых АЛЛ снабжен специальной системой для снижения уровня вибраций, передаваемых от линии вала на корпус. Для отсоединения гребного вала от редуктора турбинной установки предусмотрена специальная муфта. На большинстве АПЛ в корму от ГУП соосно с линией вала устанавливается гребной электродвигатель (ГЭД), обеспечивающий вращение вала при отключенных и при необходимости остановленных турбинах. Мощность ГЭД составляет обычно несколько сотен киловатт и достаточна для движения АПЛ со скоростью 4-6 уз. Энергия для работы ГЭД подается от турбогенераторов или, при аварии, от аккумуляторной батареи, а при движении в надводном положении - от дизель-генератора.
Удельные массогабаритные характеристики энергоустановок существенно разнятся для отдельных типов АПЛ. Средние их значения (суммарно паропроизводящей и паротурбинной установки) для современных АПЛ: 0,03-0,04 т/кВт, 0,005-0,006 м³/кВт.
Рассмотренная энергетическая установка в составе турбозубчатого агрегата и установленного на валу маломощного ГЭД применена на подавляющем большинстве АПЛ, однако она является не единственной нашедшей практическое применение. Начиная с середины 60-х годов предпринимались попытки использования на АПЛ других установок, в первую очередь турбоэлектрической, обеспечивающей полное электродвижение, на что уже обращалось внимание в разделе, посвященном рассмотрению этапов развития ПЛ.
Широкому внедрению полного электродвижения на АПЛ препятствуют, как обычно указывается, существенно большие массы и габариты электроустановок по сравнению с турбинными близкой мощности. Работы по совершенствованию турбоэлектрических установок продолжаются, а их успех связывается с использованием эффекта сверхпроводимости, особенно при так называемых «комнатных» температурах (до -130°С), что, как ожидается, позволит резко сократить массогабаритные характеристики электродвигателей и генераторов.
Электроэнергетическая система (ЭЭС) современных АПЛ имеет в своем составе несколько (как правило, два) автономных турбогенераторов (АТГ) переменного тока, использующих пар от реактора, и аккумуляторную батарею (АБ) в качестве резервного источника энергии при неработающих АТГ, а также машинные или статические преобразователи электрического тока (для зарядки АБ от АТГ и питания оборудования на переменном токе от АБ), приборы контроля, регулирования и защиты, а также систему коммутации - распределительные щиты и кабельные трассы. В качестве аварийного источника энергии при движении в надводном положении используется дизель-генератор.
Мощность АТГ на современных АПЛ достигает нескольких тысяч киловатт. Потребителями электроэнергии являются в первую очередь вспомогательные механизмы самой АЭУ, гидроакустическое вооружение, средства навигации, связи, радиолокации, системы, обслуживающие оружие, система жизнеобеспечения, ГЭД при использовании режима электродвижения и др. В ЭЭС используется переменный ток промышленной частоты 50-60 Гц, напряжением 220-380 В, а для питания некоторых потребителей - переменный ток повышенной частоты и постоянный.
Высокая энергонасыщенность современных АПЛ, обеспечивающая возможность использования энергоемких образцов оружия и вооружения, а также высокий уровень комфортности личного состава, имеет, как уже указывалось, и негативные последствия - относительно высокий уровень шума вследствие большого числа одновременно работающих машин и механизмов, даже при движении АПЛ с относительно низкой скоростью.
Устройство и принцип действия основаны на инициализации и контроле самоподдерживающейся ядерной реакции. Его используют в качестве исследовательского инструмента, для производства радиоактивных изотопов и в качестве источника энергии для атомных электростанций.
принцип работы (кратко)
Здесь используется процесс при котором тяжелое ядро распадается на два более мелких фрагмента. Эти осколки находятся в очень возбужденном состоянии и испускают нейтроны, другие субатомные частицы и фотоны. Нейтроны могут вызвать новые деления, в результате которых их излучается еще больше, и так далее. Такой непрерывный самоподдерживающийся ряд расщеплений называется цепной реакцией. При этом выделяется большое количество энергии, производство которой является целью использования АЭС.
Принцип работы ядерного реактора и таков, что коло 85% энергии расщепления высвобождается в течение очень короткого промежутка времени после начала реакции. Остальная часть вырабатывается в результате радиоактивного распада продуктов деления, после того как они излучили нейтроны. Радиоактивный распад является процессом, при котором атом достигает более стабильного состояния. Он продолжается и после завершения деления.
В атомной бомбе цепная реакция увеличивает свою интенсивность, пока не будет расщеплена большая часть материала. Это происходит очень быстро, производя чрезвычайно мощные взрывы, характерные для таких бомб. Устройство и принцип действия ядерного реактора основаны на поддержании цепной реакции на регулируемом, почти постоянном уровне. Он сконструирован таким образом, что взорваться, как атомная бомба, не может.
Цепная реакция и критичность
Физика ядерного реактора деления состоит в том, что цепная реакция определяется вероятностью расщепления ядра после испускания нейтронов. Если популяция последних уменьшается, то скорость деления в конце концов упадет до нуля. В этом случае реактор будет находиться в докритическом состоянии. Если же популяция нейтронов поддерживается на постоянном уровне, то скорость деления будет оставаться стабильной. Реактор будет находиться в критическом состоянии. И, наконец, если популяция нейтронов со временем растет, скорость деления и мощность будет увеличиваться. Состояние активной зоны станет сверхкритическим.
Принцип действия ядерного реактора следующий. Перед его запуском популяция нейтронов близка к нулю. Затем операторы удаляют управляющие стержни из активной зоны, увеличивая деление ядер, что временно переводит реактор в сверхкритическое состояние. После выхода на номинальную мощность операторы частично возвращают управляющие стержни, регулируя количество нейтронов. В дальнейшем реактор поддерживается в критическом состоянии. Когда его необходимо остановить, операторы вставляют стержни полностью. Это подавляет деление и переводит активную зону в докритическое состояние.
Типы реакторов
Большинство существующих в мире ядерных установок являются энергетическими, генерирующими тепло, необходимое для вращения турбин, которые приводят в движение генераторы электрической энергии. Также есть много исследовательских реакторов, а некоторые страны имеют подводные лодки или надводные корабли, движимые энергией атома.
Энергетические установки
Существует несколько видов реакторов этого типа, но широкое применение нашла конструкция на легкой воде. В свою очередь, в ней может использоваться вода под давлением или кипящая вода. В первом случае жидкость под высоким давлением нагревается теплом активной зоны и поступает в парогенератор. Там тепло от первичного контура передается на вторичный, также содержащий воду. Генерируемый в конечном счете пар служит рабочей жидкостью в цикле паровой турбины.
Реактор кипящего типа работает по принципу прямого энергетического цикла. Вода, проходя через активную зону, доводится до кипения на среднем уровне давления. Насыщенный пар проходит через серию сепараторов и сушилок, расположенных в корпусе реактора, что приводит его в сверхперегретое состояние. Перегретый водяной пар затем используется в качестве рабочей жидкости, вращающей турбину.
Высокотемпературные с газовым охлаждением
Высокотемпературный газоохлаждаемый реактор (ВТГР) - это ядерный реактор, принцип работы которого основан на применении в качестве топлива смеси графита и топливных микросфер. Существуют две конкурирующие конструкции:
- немецкая «засыпная» система, которая использует сферические топливные элементы диаметром 60 мм, представляющие собой смесь графита и топлива в графитовой оболочке;
- американский вариант в виде графитовых гексагональных призм, которые сцепляются, создавая активную зону.
В обоих случаях охлаждающая жидкость состоит из гелия под давлением около 100 атмосфер. В немецкой системе гелий проходит через промежутки в слое сферических топливных элементов, а в американской - через отверстия в графитовых призмах, расположенных вдоль оси центральной зоны реактора. Оба варианта могут работать при очень высоких температурах, так как графит имеет чрезвычайно высокую температуру сублимации, а гелий полностью инертен химически. Горячий гелий может быть применен непосредственно в качестве рабочей жидкости в газовой турбине при высокой температуре или его тепло можно использовать для генерации пара водяного цикла.
Жидкометаллический и принцип работы
Реакторам на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем уделялось большое внимание в 1960-1970-х годах. Тогда казалось, что их возможности по воспроизводству в ближайшее время необходимы для производства топлива для быстро развивающейся атомной промышленности. Когда в 1980-е годы стало ясно, что это ожидание нереалистично, энтузиазм угас. Однако в США, России, Франции, Великобритании, Японии и Германии построен ряд реакторов этого типа. Большинство из них работает на диоксиде урана или его смеси с диоксидом плутония. В Соединенных Штатах, однако, наибольший успех был достигнут с металлическими топливом.
CANDU
Канада сосредоточила свои усилия на реакторах, в которых используется природный уран. Это избавляет от необходимости для его обогащения прибегать к услугам других стран. Результатом такой политики стал дейтерий-урановый реактор (CANDU). Контроль и охлаждение в нем производится тяжелой водой. Устройство и принцип работы ядерного реактора состоит в использовании резервуара с холодной D 2 O при атмосферном давлении. Активная зона пронизана трубами из циркониевого сплава с топливом из природного урана, через которые циркулирует охлаждающая его тяжелая вода. Электроэнергия производится за счет передачи теплоты деления в тяжелой воде охлаждающей жидкости, которая циркулирует через парогенератор. Пар во вторичном контуре затем проходит через обычный турбинный цикл.
Исследовательские установки
Для проведения научных исследований чаще всего используется ядерный реактор, принцип работы которого состоит в применении водяного охлаждения и пластинчатых урановых топливных элементов в виде сборок. Способен функционировать в широком диапазоне уровней мощности, от нескольких киловатт до сотен мегаватт. Поскольку производство электроэнергии не является основной задачей исследовательских реакторов, они характеризуются вырабатываемой тепловой энергией, плотностью и номинальной энергией нейтронов активной зоны. Именно эти параметры помогают количественно оценить способность исследовательского реактора проводить конкретные изыскания. Маломощные системы, как правило, функционируют в университетах и используются для обучения, а высокая мощность необходима в научно-исследовательских лабораториях для тестирования материалов и характеристик, а также для общих исследований.
Наиболее распространен исследовательский ядерный реактор, строение и принцип работы которого следующие. Его активная зона расположена в нижней части большого глубокого бассейна с водой. Это упрощает наблюдение и размещение каналов, по которым могут быть направлены пучки нейтронов. При низких уровнях мощности нет необходимости прокачивать охлаждающую жидкость, так как для поддержания безопасного рабочего состояния естественная конвекция теплоносителя обеспечивает достаточный отвод тепла. Теплообменник, как правило, находится на поверхности или в верхней части бассейна, где скапливается горячая вода.
Корабельные установки
Первоначальным и основным применением ядерных реакторов является их использование в подводных лодках. Главным их преимуществом является то, что, в отличие от систем сжигания ископаемого топлива, для выработки электроэнергии им не требуется воздух. Следовательно, атомная субмарина может оставаться в погруженном состоянии в течение длительного времени, а обычная дизель-электрическая подлодка должна периодически подниматься на поверхность, чтобы запускать свои двигатели в воздухе. дает стратегическое преимущество кораблям ВМС. Благодаря ей отпадает необходимость заправляться в иностранных портах или от легко уязвимых танкеров.
Принцип работы ядерного реактора на подводной лодке засекречен. Однако известно, что в США в нем используется высокообогащенный уран, а замедление и охлаждение производится легкой водой. Конструкция первого реактора атомной субмарины USS Nautilus находилась под сильным влиянием мощных исследовательских установок. Его уникальными особенностями является очень большой запас реактивности, обеспечивающей длительный период работы без дозаправки и возможность перезапуска после остановки. Электростанция в подлодках должна быть очень тихой, чтобы избежать обнаружения. Для удовлетворения конкретных потребностей различных классов субмарин были созданы разные модели силовых установок.
На авианосцах ВМС США используется ядерный реактор, принцип работы которого, как полагают, заимствован у крупнейших подлодок. Подробные сведения их конструкции также не были опубликованы.
Кроме США, атомные подводные лодки имеются у Великобритании, Франции, России, Китая и Индии. В каждом случае конструкция не разглашалась, но считается, что все они весьма схожи - это является следствием одинаковых требований к их техническим характеристикам. Россия также обладает небольшим флотом на которых устанавливались такие же реакторы, как и на советских субмаринах.
Промышленные установки
Для целей производства используется ядерный реактор, принцип работы которого состоит в высокой производительности при низком уровне производства энергии. Это обусловлено тем, что длительное пребывание плутония в активной зоне приводит к накоплению нежелательного 240 Pu.
Производство трития
В настоящее время основным материалом, получаемым с помощью таких систем, является тритий (3 H или T) - заряд для Плутоний-239 имеет длительный период полураспада, равный 24100 годам, поэтому страны с арсеналами ядерного оружия, использующими этот элемент, как правило, имеют его больше, чем необходимо. В отличие от 239 Pu, период полураспада трития составляет примерно 12 лет. Таким образом, чтобы поддерживать необходимые запасы, этот радиоактивный изотоп водорода должен производиться непрерывно. В США в Саванна-Ривер (штат Южная Каролина), например, работает несколько реакторов на тяжелой воде, которые производят тритий.
Плавучие энергоблоки
Созданы ядерные реакторы, способные обеспечить электроэнергией и паровым отоплением удаленные изолированные районы. В России, например, нашли применение небольшие энергетические установки, специально предназначенные для обслуживания арктических населенных пунктов. В Китае 10-МВт установка HTR-10 снабжает теплом и электроэнергией исследовательский институт, в котором она находится. Разработки небольших автоматически управляемых реакторов с аналогичными возможностями ведутся в Швеции и Канаде. В период с 1960 по 1972 год армия США использовала компактные водяные реакторы для обеспечения удаленных баз в Гренландии и Антарктике. Они были заменены мазутными электростанциями.
Покорение космоса
Кроме того, были разработаны реакторы для энергоснабжения и передвижения в космическом пространстве. В период с 1967 по 1988 год Советский Союз устанавливал небольшие ядерные установки на спутники серии «Космос» для питания оборудования и телеметрии, но эта политика стала мишенью для критики. По крайней мере один из таких спутников вошел в атмосферу Земли, в результате чего радиоактивному загрязнению подверглись отдаленные районы Канады. Соединенные Штаты запустили только один спутник с ядерным реактором в 1965 году. Однако проекты по их применению в дальних космических полетах, пилотируемых исследованиях других планет или на постоянной лунной базе продолжают разрабатываться. Это обязательно будет газоохлаждаемый или жидкометаллический ядерный реактор, физические принципы работы которого обеспечат максимально высокую температуру, необходимую для минимизации размера радиатора. Кроме того, реактор для космической техники должен быть максимально компактным, чтобы свести к минимуму количество материала, используемого для экранирования, и для уменьшения веса во время старта и космического полета. Запас топлива обеспечит работу реактора на весь период космического полета.
Далекий северный город Северодвинск, расположенный в европейской части России, известен как колыбель атомного кораблестроения России. На предприятии "Севмаш", которое находится в материковой части города, за полвека было построено около 165 подводных лодок. Из них 128 - атомные.
Многие из этих подводных лодок здесь же, в Северодвинске, заканчивали свой век. На соседнем с "Севмашем" предприятии "Звездочка" были утилизированы 44 атомные подводные лодки. Операция по утилизации АПЛ и надводных кораблей с атомным сердцем - это отдельная, сложная с инженерной точки зрения операция.
Взят у kuleshovoleg
в Об утилизации атомных кораблей - из первых уст
В стране не так много предприятий, которые способны проводить данные работы. О том, как она происходит, и для чего кораблям необходима эта процедура, мы попросили рассказать начальника отдела технологий ремонта корпусных конструкций и покрытий Научно-исследовательского проектно-технологическое бюро "Онега" (НИПТБ "Онега") Сергея Добровенко.
2.Сергей Добровенко / НИПТБ "Онега"
Сергей Вячеславович, расскажите нам о себе. Давно ли Вы связаны с кораблестроением? Чем занимаетесь в НИПТБ "Онега"?
С кораблестроением связан со времен Севмашвтуза (ныне - ИСМАРТ САФУ). Я там учился и одновременно работал по системе "завод-втуз" на судоремонтном предприятии "Звездочка" сборщиком корпусов металлических судов в цехе № 15. По окончании учебы, в 1996 году, устроился на работу в НИПТБ "Онега". Начинал с инженера-технолога. Сейчас занимаю должность начальника отдела технологий ремонта корпусных конструкций и покрытий.
Наш отдел разрабатывает технологии ремонта корпуса, корпусных конструкций и покрытий. Кроме того, одно из направлений деятельности НИПТБ "Онега" - разработка технологий утилизации атомных подводных лодок, надводных кораблей с ядерной энергетической установкой, а также судов атомного технического обеспечения. В основном, это работы, связанные с разрезкой корпусных конструкций и демонтажом систем и оборудования.
Мы занимаемся разработкой всевозможных технологий по разрезке корпусов, металлических конструкций, процессу демонтажа корпусных конструкций, формированию блоков реакторных отсеков.
3. Установленная как памятник рубка от атомной подводной лодки проекта 667АТ
- Вы упомянули о работе на "Звездочке". На каком заказе начинали работать? Так сказать - Ваш первый корабль
Если говорить о первом корабле, на котором работал, то это была "Груша", проект 667АТ. На ней я занимался ракетными нишами. А если говорить о разрезке, то первый корабль, в утилизации которого я принимал участие, это "азуха" - атомная подлодка проекта 667А.
4. Атомная подводная лодка К-222 (Проект 661 "Анчар") перед утилизацией / Центр судоремонта "Звёздочка"
- Давайте перейдем к главному вопросу. Что из себя представляет процесс утилизации?
Утилизация атомной подводной лодки и утилизация надводного корабля отличаются друг от друга, но суть, тем не менее, одна и та же. Для начала разрабатывается так называемый комплект проектно-организационной документации по утилизации корабля, в который входит определенный объем документов, необходимый и достаточный для приведения лодки в безопасное состояние и формирования реакторного отсека. Эти документы согласовываются с соответствующими надзорными органами и заинтересованными организациями.
Процесс утилизации начинается с вывода корабля из эксплуатации. Флот передает корабль промышленности. Разрабатывается комплект документов, согласовывается, утверждается, получает экспертные заключения надзорных органов, и только после этого начинается процедура физической утилизации. Корабль поступает на предприятие, которое будет проводить работы по утилизации. Становится к причальной стенке. В том случае, если на нем находится отработавшее ядерное топливо (ОЯТ), оно выгружается на береговых комплексах выгрузки ОЯТ. Реактор приводится в безопасное состояние.
5. Процесс утилизации атомной подводной лодки "Борисоглебск" (Проект 667БДР) / Центр судоремонта "Звёздочка"
После выгрузки ОЯТ начинается физическая разделка корабля. Частично конструкции демонтируются на плаву для того, чтобы разгрузить доковый вес заказа, а также ускорить процесс утилизации. После разгрузки корабль ставится на твердое основание: в плавдок, док-камеру или на стапель. После того, как корабль поставлен на доково-опорное устройство, начинается процесс демонтажа корпусных конструкций, систем и оборудования. ОЯТ выгружается, затем на спецэшелоне отправляется на предприятия-переработчики, такие как "Маяк". Радиоактивные отходы, образующиеся при этом, остаются на предприятии и подлежат переработке или временному хранению.
6. Процесс утилизации атомной подводной лодки "Борисоглебск" (Проект 667БДР)
Первым делом демонтируются корпусные конструкции, такие как надстройка корабля или рубка подводной лодки. Они крупными секциями выгружаются с заказа, затем разрезаются на транспортные секции, после чего перевозятся на участки разделки металлолома и оборудования, где данный габаритный лом отгружается на металлургические комбинаты.
7. Процесс утилизации атомной подводной лодки / Центр судоремонта "Звёздочка"
В процессе утилизации с корабля выгружается все оборудование, которое тоже разделывается на специализированных площадках, или его забирают себе на разделку специализированные предприятия. Металлолом разделяют по различным маркам и тоже сдают на предприятия-переработчики.
8. Метал, который остался от утилизации атомной субмарины, в дальнейшем уходит на переработку / Центр судоремонта "Звёздочка"
Также при утилизации образуется большое количество различных токсичных промышленных отходов: остатки лакокрасочных, резиновых и прочих покрытий, отделки судовых помещений и т.п., которые подлежат переработке или отправляются на захоронение на полигон.
9. Формирование трёхотсечного блока атомной подводной лодки К-222 (Проект 661 "Анчар") / Центр судоремонта "Звёздочка"
После того, как носовой и кормовой блоки АПЛ утилизированы и переработаны, начинается формирование реакторных блоков. На судостроительных предприятиях их формируют в трехотсечные блоки - реакторный отсек и два дополнительных отсека по бокам, так называемых поплавка, которые обеспечивают положительную плавучесть этого блока. После формирования блоки буксируют в пункты длительного хранения реакторных отсеков, где отсеки-поплавки отрезают и оставляют отсек с реактором на хранение.
10. Трёхотсечный блок атомной подводной лодки во время перевозки к пункту долговременного хранения реакторных отсеков / РОСАТОМ
11. Пункт долговременного хранения реакторных отсеков / РОСАТОМ
Вы рассказали про утилизацию подводных лодок. А как обстоят дела с утилизацией крупных надводных кораблей, таких как ССВ-33 "Урал", корпус которого до сих пор не утилизирован, но вся надстройка спилена. Какие-то сложности?
Работы по утилизации "Урала" до сих пор ведутся. Они идут медленно из-за отсутствия финансирования. Также длительное время разрабатывался проект по утилизации этого корабля, и долгое время решался вопрос по варианту формирования реакторного отсека.
Так как у таких кораблей массогабаритные характеристики значительно выше, чем у атомных подлодок, был принят такой вариант утилизации - демонтируются конструкции надстройки до верхней палубы, а затем из реакторного отсека выгружается реактор, который помещается в спецупаковку. В случае необходимости корабль разрезают на две части для того, чтобы можно было его поставить на твердое основание.
12. Большой атомный разведывательный корабль ССВ-33 "Урал" / Википедия.
- А когда начнется утилизация "Кирова"?
На сегодняшний день НИПТБ "Онега" разрабатывает комплект документов по его утилизации. Согласуем его, и далее, насколько я знаю, финансирование работ будет производиться на деньги Госкорпорации "Росатом". Насчет сроков неизвестно, это зависит от тендера, но, скорее всего, начало утилизации будет положено в следующем году.
13. Тяжелый атомный ракетный крейсер "Киров".
Весной на портале госзакупок появилась запись о проведении тендера на демонтаж крышек шахт с атомной подводной лодки ТК-17 "Архангельск" (проект 941). Сообщалось о начале работ в августе этого года. Началась ли какая работа в этом направлении?
Честно говоря, не обладаю такими сведениями. Но, наверное, начнут в ближайшее время. Если речь идет о демонтаже крышек, то это будет так называемая процедура по договору СНВ - демонтаж крышек и приведение в безопасное состояние пусковых установок. Считаю, что эта работа несложная, и будет сделана быстро.
14. Атомные подводные лодки проекта 941 в ожидании утилизации.
А как обстоят дела с утилизацией судов "Атомфлота" и судами технического обеспечения? Насколько это отличается от утилизации подлодок и кораблей? Слышал, что с "Лепсе" были определенные сложности.
Утилизация "Лепсе" - сложный проект. Мы разрабатывали комплект документов на него, я принимал непосредственное участие в разработке технологий по утилизации корпусных конструкций и формировании блок-упаковок, в которые будут закатаны наиболее радиационно-опасные блоки судна. Эти части встанут в упаковку, которую затем отправят в пункт длительного хранения реакторных отсеков в губе Сайда.
Сложности существуют всегда и везде, особенно на таких судах как "Лепсе", где находятся высокоактивные отходы, с которыми невозможно было что-то сделать, кроме как оставить их в части этого судна для дальнейшего длительного хранения.
(Лепсе - судно-заправщик атомного ледокольного флота России. Принадлежит ФГУП «Атомфлот». В 1988 году судно выведено из эксплуатации, а в 1990 году переведено в категорию стоечных судов. В пеналах и кессонах хранилища отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) судна размещено 639 отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС), часть из которых повреждена. - Прим. ред.)
Вопросы безопасности были очень серьезные и тщательно прорабатывались, чтобы не допустить чрезвычайных ситуаций и переоблучения людей.
15. "Лепсе" - судно-заправщик атомного ледокольного флота России.
- Какой заказ в Вашей работе был особенно сложен?
Много сложных кораблей было в практике. Сложности были с "Курском". Мы разрабатывали на него проект документов. С "Лепсе" сложности были только из-за его состояния. Также "Золотая рыбка" (АПЛ проекта 661 "Анчар") была сложная - титановый корабль в аварийном состоянии.
Но самыми сложными были атомные подводные лодки, находившиеся на Дальнем Востоке, так называемые "чажемские". Две аварийные подлодки проекта 675 зав. № 175 и проекта 671 зав. № 610 с повышенным радиационным фоном. Они много лет стояли в отстое в бухте Павловского, а затем их утилизировали в док-камере ДВЗ "Звезда". Для их утилизации в доке сделали специальные поддоны под все основание, чтобы не разнести загрязненные элементы. На этих кораблях были очень высокие активности, что представляло большую сложность.
Разрабатывали документы так, чтобы демонтаж конструкций, систем и оборудования выполнялся с наименьшим вредом для человека, так как внутри могли находиться остатки жидких радиоактивных отходов.
- Как вы относитесь к масштабной утилизации подлодок первого и второго поколения в 90-х и 2000-х годах?
Надо понимать, что все эти корабли выработали свой ресурс, особенно первое и второе поколение. Поменялась геополитика и задачи государства, да и новая техника получает свое развитие. А те корабли выработали себя полностью, и продолжать их эксплуатацию было совсем нецелесообразно, многие из них находились в аварийном состоянии. Я считаю, что правильнее наращивать новые группировки более современных кораблей, а не поддерживать устаревшие морально. Кроме того, существовала угроза экологической безопасности. Они приходили в такое состояние, что герметичность легкого корпуса практически совсем отсутствовала. Также была угроза их затопления, что повлекло бы еще больше проблем.
Своевременная утилизация необходима - это рационально. Все должно вовремя строиться и вовремя утилизироваться. Если у вас есть машина, вы же не будете сто лет ездить на ней и постоянно ее ремонтировать - больше проблем будет, чем удовольствия от ее вождения.
У Вас есть информация по подъему затопленных в морях подлодок и реакторов? Последнее время в СМИ часто мелькает информация по их подъему и утилизации, а до действий так и не доходит.
На сегодняшний день пока это только разговоры. Подъем этих лодок - очень дорогостоящее занятие. Некоторые из них лежат на больших глубинах. В свое время поднимали "Курск", он лежал на небольшой глубине, а тот же "Комсомолец" лежит на глубине около полутора тысяч метров, подъем его на поверхность - большая проблема.
Разговоры о подъеме этих лодок часто звучат на различных конференциях и совещаниях, но пока я не слышал о реальных перспективах подъема затонувших атомных подводных лодок.
- От лодок к семье. Есть ли у Вас дети? Если да, то по Вашим стопам пошли?
Мой сын сейчас окончил школу и поступил в Архангельский медицинский университет. С первого сентября начнет там обучение. Не по моим стопам пошел.
- А есть ли у Вас любимая подлодка? За красоту, какое-либо качество или за что-то другое?
Мне очень нравятся "Акулы", 941-й проект. Кроме нас, такой мощный и большой корабль никто не мог построить. В современных условиях они, может быть, и не нужны, но это - шедевр.
Жми на кнопку, чтобы подписаться на "Как это сделано"!
Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите Аслану ([email protected] ) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят не только читатели сообщества, но и сайта Как это сделано
Подписывайтесь также на наши группы в фейсбуке, вконтакте, одноклассниках и в гугл+плюс , где будут выкладываться самое интересное из сообщества, плюс материалы, которых нет здесь и видео о том, как устроены вещи в нашем мире.
Жми на иконку и подписывайся!
9 сентября 1952 г. вышло подписанное И.В. Сталиным Постановление СМ СССР о создании атомной подводной лодки (ПЛА). Общее руководство научно-исследовательскими работами и работами по проектированию объекта возлагалось на ПГУ при СМ СССР (Б.Л. Ванников, А.П. Завенягин, И.В. Курчатов), а строительство и разработка корабельной части и вооружения - на Министерство судостроительной промышленности (В.А. Малышев, Б.Г. Чиликин). Научным руководителем работ по созданию комплексной ядерной энергетической установки (ЯЭУ) был назначен А.П. Александров, главным конструктором ЯЭУ – Н.А. Доллежаль, главным конструктором лодки - В.Н. Перегудов.
Для руководства работами и рассмотрения научных и конструкторских вопросов, связанных с постройкой подводной лодки, при Научно-техническом совете ПГУ была организована Секция № 8, которую возглавил В.А. Малышев. Выполнение основных работ по ЯЭУ наряду с Курчатовским институтом поручалось Лаборатории "В", а ее директор Д.И. Блохинцев был назначен заместителем научного руководителя. Постановлением Совмина на Лабораторию "В" было возложено выполнение расчетно-теоретических работ, разработка твэлов, сооружение и испытание опытного реактора подводной лодки.
Первой и важнейшей задачей стал выбор типа реактора в качестве основного источника энергии, а также общего облика энергетической установки. Сначала это были реакторы на графитовом и бериллиевом замедлителе с тепловыделяющими трубами, несущими давление, близкие по типу к строящейся тогда Первой АЭС. Несколько позднее возникли установки, у которых замедлителем была тяжелая вода. И только потом (а по тем темпам это был один месяц!) появился корпусной водо-водяной реактор.
Таким образом, уже с самого начала в Лаборатории «В» рассматривались два варианта ЯЭУ для подводных лодок: с водным теплоносителем и жидкометаллическим теплоносителем свинец-висмут. По инициативе А.И. Лейпунского работы по созданию транспортных ядерных установок были начаты в Лаборатории «В» еще в 1949 г.
К этому времени было известно, что в США ведутся работы по установкам двух типов: реакторы на тепловых нейтронах с водой под давлением и реакторы на промежуточных нейтронах с натриевым теплоносителем. Поэтому работы по созданию энергетических установок для атомных подводных лодок были развернуты в двух направлениях: водо-водяные реакторы и реакторы с жидкометаллическим теплоносителем.
Выбор эвтектического сплава свинец-висмут как теплоносителя для ядерных реакторов был сделан А.И. Лейпунским еще до начала развертывания работ в СССР по атомным подводным лодкам. Как вспоминает главный конструктор ЯЭУ Н.А. Доллежаль: «Этот вариант особенно поддерживал Д.И. Блохинцев , в то время директор Лаборатории «В» в Обнинске, где академик Александр Ильич Лейпунский работал над вопросами использования техники быстрых нейтронов. Его идея заключалась в том, что можно создать ядерную энергетическую установку для подводной лодки, в реакторе которой в качестве теплоносителя использовался бы жидкий металл (например, сплав свинца и висмута), и он мог нагреваться до достаточно высокой температуры без создания давления. А.И. Лейпунский был выдающимся ученым, и сомневаться в серьезности его предложений оснований не было».
Научным руководителем работ по созданию реакторов с жидкометаллическим теплоносителем был назначен А.И. Лейпунский , а после его смерти в 1972 г. – Б.Ф. Громов . Проекты серийных реакторных установок для подводных лодок разрабатывали ОКБ «Гидропресс» (г. Подольск) и ОКБМ (г. Нижний Новгород), а проекты самих кораблей – Санкт-Петербургское морское бюро машиностроения (СПМБМ) «Малахит».
В отличие от американцев, А.И. Лейпунский предложил и обосновал в качестве теплоносителя эвтектический сплав свинец-висмут, несмотря на его худшие теплофизические свойства в сравнении с натрием. Последующий опыт развития этих конкурирующих направлений подтвердил правильность выбора, сделанного им. (После нескольких аварий на наземном стенде-прототипе и опытной подлодке работы в США по этому направлению были прекращены.)
Одна из первых проблем возникла в самом начале работ при обосновании нейтронно-физических характеристик реактора с промежуточным спектром нейтронов, который формировался в активной зоне, из-за большой утечки нейтронов, обусловленной малыми размерами реактора и использованием бериллиевого замедлителя. А.И Лейпунский поставил перед В.А. Кузнецовым задачу создать критическую сборку, на которой можно было бы проверить методы и константы для расчета промежуточного реактора. Такая критсборка в 1954 г. была создана. Но 11 марта 1954 г., во время набора критмассы, произошел разгон реактора на мгновенных нейтронах. А.И. Лейпунский и все физики, занятые в эксперименте, были срочно госпитализированы в Москве.
Задача могла быть решена только при наличии крупномасштабных экспериментальных стендов, на которых оборудование отрабатывалось бы в условиях, близких к натурным. Поэтому в 1953 г. на базе Лаборатории «В» приступили к строительству полномасштабных стендов-прототипов ЯЭУ с водяным охлаждением (стенд 27/ВМ) и жидкометаллическим охлаждением (стенд 27/ВТ), которые были введены в эксплуатацию соответственно в 1956 и 1959 гг. Эти стенды представляли собой реакторные и турбинные отсеки атомных подводных лодок. На длительный срок они стали основной экспериментальной базой ФЭИ и Курчатовского института для отработки реакторов новых типов, равно как и базой Обнинского учебного центра ВМФ по подготовке экипажей подводных лодок.
Крейсерская атомная подводная лодка К-27 (проект 645)
Первая советская крейсерская атомная подводная лодка К-27 (проект 645) с ЯЭУ, охлаждаемой жидким металлом, в 1963 г. успешно прошла государственные испытания. В 1964 г. она совершила дальний поход в экваториальную Атлантику, во время которого (впервые в советском ВМФ) без всплытия в надводное положение прошла 12 278 миль за 1240 ходовых часов (51 сутки). Командиру лодки И.И. Гуляеву было присвоено звание Героя Советского Союза. Моряки дали высокую оценку ядерной энергетической установке. От Лаборатории "В" в этом уникальном походе участвовал один из создателей ЯЭУ, главный инженер стенда 27/ВТ К.И. Карих. В 1965 г. К-27 совершила второй поход, став первой советской атомной подводной лодкой, скрытно проникшей в Средиземное море.
В это время развернулось создание серии лодок второго поколения с ЯЭУ, использующей жидкометаллический теплоноситель свинец-висмут. В начале 1960-х годов в связи с созданием и выходом на боевое патрулирование в океан подводных ракетоносцев США, получивших название в западном мире «убийцы городов» (по типу выбора целей – их ракеты были нацелены на наши города), в СССР было принято решение о создании специальных противолодочных подводных лодок. Одним из пунктов программы стало задание на постройку малой скоростной автоматизированной лодки – истребителя подводных лодок, т.е. истребителя «убийц городов».
Проектирование атомной подводной лодки проекта 705 (советский шифр «Лира») началось после выхода Постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР летом 1960 г. Главная задача – создание высокоманевренной, скоростной, малого водоизмещения подводной лодки с ЯЭУ, с титановым корпусом, с резким сокращением численности экипажа, с внедрением новых образцов оружия и технических средств.
Важнейшим элементом паропроизводящей установки новой лодки был ядерный реактор с теплоносителем свинец-висмут, разработанный под научным руководством ФЭИ. Тяжелая биологическая защита и невысокие параметры пара ЯЭУ с водо-водяным реактором (на тот период) приводили к большому удельному весу реакторной установки. Новый реактор с жидкометаллическим теплоносителем позволял сократить водоизмещение, диаметр прочного корпуса и длину подводной лодки, увеличить скорость подводного хода. Благодаря этому принципиальнымотличием новой паропроизводящей установки являлись компактность, блочность компоновки, высокая степень автоматизации и маневренность, хорошие экономические и массогабаритные показатели.
Атомная подводная лодка проекта 705
Особое место в освоении реакторов со свинцово-висмутовым теплоносителем заняла проблема технологии этого теплоносителя. Под этим словосочетанием понимаются методы контроля и поддержания требуемого качества теплоносителя и чистоты первого контура в ходе эксплуатации реакторной установки. Важность этой проблемы была осознана после аварии реактора на лодке К-27 в мае 1968 года. Соответствующие методы и устройства поддержания качества теплоносителя были разработаны, когда завершалось строительство запланированной серии ПЛА проектов 705 и 705К.
Первая крейсерская подводная лодка нового типа К-64 в декабре 1971 года была принята в опытную эксплуатацию. И хотя в составе флота несли боевую службу только шесть кораблей этого типа, появление в океане новой советской противолодочной субмарины наделало много шума и стало для ВМС США неприятной неожиданностью. Американские подводные стратегические ракетоносцы были поставлены в трудное тактическое положение. Малые размеры подводных лодок проекта 705, значительный диапазон глубины погружения, высокая скорость полного хода позволяли ей осуществлять маневрирование на максимальной скорости, невозможное для всех других типов подводных лодок, и даже уходить от противолодочных торпед. Корабли этого проекта за свои скоростные и маневренные качества были занесены в «Книгу рекордов Гиннеса».
«Сейчас, оглядываясь назад, - пишет главный конструктор СПМБМ «Малахит» (где разрабатывался проект лодки) Р.А. Шмаков, - следует признать, что эта лодка была проектом XXI века. Она обогнала свое время на несколько десятилетий. Поэтому не удивительно, что для многих специалистов, испытателей, личного состава ВМФ она оказалась слишком трудной в освоении и эксплуатации».
«Идея создания такой лодки, какой стала ПЛА проекта 705, - отмечает заместитель главного конструктора проекта Б.В. Григорьев, - могла реализоваться только в 1960‑х годах, когда советское общество находилось на подъеме, открывались новые направления научных исследований и разработок, а оборона страны была важнейшим государственным приоритетом.» «Атомная подводная лодка проекта 705, – по определению секретаря ЦК КПСС и министра обороны СССР Д.Ф. Устинова, – стала общенациональной задачей, стала попыткой осуществить рывок для достижения военно-технического превосходства над западным блоком».
Командиры и офицеры подводных лодок с реакторными установками, разработанными в ФЭИ, давали очень высокую оценку самой лодке и её ядерной энергетической установке, называя ее «чудо-лодкой», сильно опередившей своё время.
Сегодня можно считать общепризнанным, что в ФЭИ под руководством А.И. Лейпунского заложены основы нового направления ядерной энергетики, а также в промышленном масштабе продемонстрирована уникальная реакторная технология. Это позволило обеспечить компактность реакторной установки, что важно при создании подводных лодок ограниченного водоизмещения, обеспечить высокие маневренные качества, повысить надёжность и безопасность реакторной установки.
Большой вклад в развитие этого направления внесли А.А. Бакулевский, Б.Ф. Громов , К.И. Карих, В.А. Кузнецов, И.М. Курбатов, В.А. Малых , Г.И. Марчук , Д.М. Овечкин , Ю.И. Орлов, Д.В. Панкратов, Ю.А. Прохоров, В.Н. Степанов, В.И. Субботин , Г.И. Тошинский, А.П. Трифонов, В.В. Чекунов и многие другие.
К одним из самых больших в мире атомных подводных лодок можно с уверенностью отнести тяжёлые ракетные подводные крейсера стратегического назначения проекта 941 «Акула». Классификация НАТО – SSBN «Typhoon». В 1972 году после получения задания, в ЦКМБМТ «Рубин», приступили к разработке данного проекта.
История создания
В декабре 1972 года было выдано тактико-техническое задание на проектирование, С.Н. Ковалев был назначен главным конструктором проекта. Разработка и создание нового типа подводных крейсеров позиционировалось как ответ на строительство ПЛАРБ типа «Огайо» в США. На вооружении планировалось использовать твердотопливные трехступенчатые межконтинентальные баллистические ракеты Р-39 (РСМ-52), габариты этих ракет и обусловили размеры нового корабля. Если сравнивать с ракетами «Трайдент-I», которыми оснащены ПЛАРБ типа «Огайо», то ракета Р-39 обладает значительно лучшими характеристиками в дальности полета, забрасываемой массы и имеет 10 блоков, в то время как у «Трайдента» таких блоков 8. Но при этом Р-39 значительно превосходит размерами, она почти вдвое длиннее, и имеет массу втрое больше американского аналога. Компоновка РПКСН по стандартной схеме не подходила для размещения ракет столь большого размера. Решение о начале работ по строительству и проектированию стратегических ракетоносцев нового поколения было принято 19 декабря 1973 года.
В июне 1976 года на предприятии «Севмаш» была заложена первая лодка этого типа ТК-208, которая спущена на воду 23 сентября 1980 года (аббревиатура ТК означает «тяжелый крейсер»). Изображение акулы было нанесено в носовой части, ниже ватерлинии, перед спуском лодки на воду, позже на форме экипажа появились нашивки с акулой. 4 июля 1981 года головной крейсер вышел на морские испытания, на месяц ранее американской ПЛАРБ «Огайо», проект которой был запущен раньше. 12 декабря 1981 года вступила в строй ТК-208. В период с 1981 по 1989 год введено в строй и спущено на воду 6 лодок типа «Акула». Седьмой корабль данной серии так и не был заложен.
Более 1000 предприятий бывшего Союза обеспечивало строительство подводных лодок данного типа. 1219 сотрудников «Севмаша», участвовавших в создании корабля были награждены правительственными наградами.
Заявление о создании лодок серии «Акула» прозвучало на XXVI съезде КПСС от Брежнева, который заявил: У нас имеется система «Тайфун», аналогичная новой американской подводной лодке «Огайо» вооруженную ракетами «Трайдент-I». «Тайфуном» новая лодка «Акула» была названа умышленно, на тот момент холодная война еще не была окончена, для введения противника в заблуждение и прозвучало название «Тайфун».
В 1986 году был построен дизель-электрический транспорт-ракетовоз, водоизмещение которого составляло 16 000 тонн, количество принимаемых ракет на борт 16 БРПЛ. Транспорт получил название «Александр Брыкин» и был предназначен для обеспечения перезарядки ракетами и торпедами.
Длительный высокоширотный поход в Арктику был осуществлен в 1987 году лодкой ТК-17 «Симбирск». Во время этого похода была произведена неоднократная замена экипажей.
На ТК-17 «Архангельск» при проведении учебного пуска в шахте взорвалась и сгорела учебная ракета, пуски проводились в Белом море 27 сентября 1991 года. При взрыве сорвало крышку ракетной шахты и выброшена в море боевая часть ракеты. После этого инцидента лодка встала на небольшой ремонт, экипаж при взрыве не пострадал.
«Одновременный» пуск 20 ракет Р-39 прошел на испытаниях проводимых Северным флотом в 1998 году.
Особенности конструкции
Энергетическая установка на лодках данного типа выполнена в виде двух независимых эшелонов, которые расположены в прочных корпусах, корпуса эти разные. Для контроля состояния реакторов используется импульсная аппаратура, на случай потери электроснабжения реакторы оснащены системой автоматического гашения.
Еще на стадии проектирования в техническое задание был включен пункт о необходимости обеспечения безопасного радиуса, в связи с этим проведена разработка и ряд экспериментов, в опытных отсеках, методов расчета динамической прочности наиболее сложных узлов корпуса (крепление модулей, всплывающих камер и контейнеров, межкорпусные связи).
Так как стандартные цеха не подходили для постройки лодок типа «Акула», пришлось возводить новый цех за номером 55 на «Севмаше», который в настоящее время является одним из самых больших крытых эллингов в мире.
Подводные лодки типа «Акула» обладают достаточно большим запасом плавучести 40%. За то что половина водоизмещения на лодках этого типа приходится на балластную воду, они получили неофициальное название на флоте — «водовоз», еще одно неофициальное название «победа техники над здравым смыслом» было присвоено лодке в конкурирующем КБ «Малахит». Существенной причиной повлиявшей на принятие такого решения было требование обеспечить наименьшую осадку корабля. Данное требование было вполне обоснованно получением возможности использования уже существующих ремонтных баз и пирсов.
Именно большой запас плавучести вместе с достаточно прочной рубкой дают возможность проломать лед, толщина которого составляет до 2,5 метров, это позволяет вести боевое дежурство в северных широтах практически до северного полюса.
Корпус
Одной из особенностей конструкции лодки является наличие пяти обитаемых прочных корпусов внутри легкого корпуса. Два из которых, основные, их наибольший диаметр составляет 10 метров, расположены по принципу катамарана – параллельно друг другу. Ракетные шахты с ракетными комплексами Д-19 находятся в передней части корабля, между главными прочными корпусами.
Помимо этого, лодка оснащена тремя герметичными отсеками: торпедный отсек, отсек модуля управления с центральным постом и кормовой механический отсек. Такое размещение трех отсеков между основными корпусами лодки существенным образом повышает пожаробезопасность и живучесть лодки. Согласно мнению генерального конструктора С.Н. Ковалева:
«Произошедшее на «Курске» (проект 949А), на подводных лодках проекта 941, не могло привести к таким катастрофическим последствиям. Торпедный отсек на «Акуле» выполнен в виде отдельного модуля. В случае взрыва торпеды не могло произойти разрушения нескольких основных отсеков и гибели всего экипажа.»
Главное корпуса соединяются между собой тремя переходами: в носу, в центре и в корме. Переходы проходят через промежуточные отсеки капсулы. Количество водонепроницаемых отсеков на лодке – 19. Спасательные камеры, размещенные у основания рубки под ограждением выдвижных устройств, способны вместить весь экипаж. Количество спасательных камер -2.
Изготовление прочных корпусов осуществлялось из титановых сплавов, легкий корпус – стальной и имеет нерезонансное противолокационное и звукоизолирующее покрытие, вес которого составляет 800 тонн. Американские специалисты считают, что звукоизолирующим покрытием снабжены так же прочные корпуса лодки.
На корабле установлено развитое крестообразное кормовое оперение с горизонтальными рулями, которое имеет размещение непосредственно за винтами. Убирающимися выполнены передние горизонтальные рули.
Для осуществления возможности несения дежурства в северных широтах, ограждение рубки изготовлено очень прочным, имеющим способность проломать лед, толщина которого составляет от 2 до 2,5 метров (в зимний период толщина льда в Северном ледовитом океане может быть от 1,2 до 2 метров, иногда достигает 2,5 метров). Снизу поверхность льда составляют наросты в виде сосулек или сталактитов имеющих довольно большие размеры. Во время всплытия на лодке убираются носовые рули, а сама она прижимается к ледяному слою специально приспособленным для этого носом и рубкой, затем осуществляется резкий продув цистерны главного балласта.
Силовая установка
Проектирование главной ядерной энергетической установки осуществлено по блочному принципу. В главную установку входят два водо-водяных реактора на тепловых нейтронах ОК-650 тепловая мощность которых на валу составляет 2х50 000 л.с. а так же в обоих прочных корпусах расположены две паротурбинные установки, это значительным образом повышает живучесть лодки.
На лодках проекта «Акула» применяется двухкаскадная система резинокордной пневматической амортизации и блочная система механизмов и оборудования, что позволяет значительным образом улучшить виброизоляцию узлов и агрегатов, и таким образом снизить шумность лодки.
В качестве движителей используются два низкооборотных малошумных семилопастных гребных винта фиксированного шага. Для снижения уровня шума винты находятся в кольцевых обтекателях (фенестронах).
Система резервного средства движения включает в себя два электродвигателя постоянного тока по 190 кВт. При маневрировании в стесненных условиях на лодке используются подруливающее устройство, представляющее из себя две откидные колонки с электродвигателями по 750 кВт и поворотными гребными винтами. Эти устройства размещаются в носовой и кормовой части корабля.
Размещение экипажа
Размещение экипажа осуществляется в условиях повышенной комфортности. На подводных лодках проекта «Акула» предусмотрен салон для отдыха экипажа, плавательный бассейн размерами 4х2 метра глубина которого 2 метра, бассейн заполняется пресной либо соленой забортной водой с возможностью подогрева, спортзал, солярий, сауна, а так же «живой уголок». Размещение рядового состава происходит в маломестных кубриках, командный состав размещен в двух либо четырехместных каютах обеспеченных умывальниками, телевизорами и кондиционерами. Кают-компании две: одна для офицеров, а вторая для матросов и мичманов. За условия комфортности созданные на лодке, среди моряков она получила название «плавучий «Хилтон»».
Вооружение
Основным вооружением ТК являются 20 трехступенчатых твердотопливных баллистических ракет Р-39 «Вариант». Стартовая масса данных ракет вместе с пусковым контейнером составляет — 90 тонн, а длинна 17,1 м, это наибольшая стартовая масса из всех принятых на вооружение БРПЛ.
Ракеты имеют разделяющуюся боевую часть на 10 боеголовок с индивидуальным наведением, каждая по 100 килотонн в тротиловом эквиваленте, дальность полета ракет – 8 300 км. В связи с тем, что Р-39 имеют достаточно большие габариты, единственным их носителем являются лодки проекта 941 «Акула».
Испытания ракетного комплекса Д-19 проводились на специально переоборудованной дизельной субмарине К-153 (проект 619), на ней была размещена только одна шахта для Р-39, количество запусков бросковых макетов ограничено семью.
запуск ракеты Р-39 с подводной лодки проекта 941 «Акула»
С лодок проекта «Акула» может быть осуществлен старт всего боекомплекта одним залпом, интервал между стартом ракет минимальный. Запуск ракет можно осуществить из надводного и подводного положения, в случае запуска из подводного положения глубина погружения составляет до 55 метров, ограничения по погодным условиям для запуска ракет нет.
Использование амортизационной ракетно-стартовой системы АРСС позволяет осуществить старт ракеты с помощью порохового аккумулятора давления из сухой шахты, это в значительной мере уменьшает уровень предстартового шума, а так же сокращает интервал между запусками ракет. Одной из особенностей комплекса является подвешивание ракет у горловины шахты при помощи АРСС. На стадии проектирования было предусмотрено размещение боекомплекта из 24 ракет, однако решением главкома ВМФ СССР адмирала С.Г. Горшкова, число ракет было сокращено до 20.
Разработка нового усовершенствованного варианта ракеты Р-39УТТ «Барк» была начата после принятия постановления правительства в 1986 году. На новой модификации ракеты планировалось реализовать систему прохождения через лед, а так же увеличить дальность до 10 000 км. По плану, перевооружить ракетоносцы было необходимо до 2003 года к моменту истечения гарантийного ресурса ракет Р-39. Однако, испытания новых ракет прошли не удачно, после третьего пуска закончившегося провалом, в 1998 году Министерством обороны принято решение о прекращении работ над комплексом, к моменту принятия такого решения готовность комплекса составляла 73%. Разработка другой твердотопливной БРПЛ «Булава» была поручена Московскому институту теплотехники, разработавшему сухопутную МБР «Тополь-М».
Помимо стратегического вооружения, на лодках проекта 941 «Акула» размещено 6 торпедных аппаратов калибра 533 мм, которые могут быть использованы для постановки минных заграждений стрельбы ракето-торпедами и обычными торпедами.
Система противовоздушной обороны обеспечена восемью комплексами ПЗРК «Игла-1».
Лодки проекта «Акула» оснащены радиоэлектронным вооружением следующих типов:
- «Омнибус» — боевая информационно-управляющая система;
- аналоговый гидроакустический комплекс «Скат-КС» (на ТК-208 установлен цифровой «Скат-3»);
- гидроакустическая станция миноискания МГ-519 «Арфа»;
- эхоледомер МГ-518 «Север»;
- радиолокационный комплекс МРКП-58 «Буран»;
- навигационный комплекс «Симфония»;
- комплекс радиосвязи «Молния-Л1» с системой спутниковой связи «Цунами»;
- телевизионный комплекс МТК-100;
- две антенны буйкового типа, позволяют принимать радиосообщения, целеуказания и сигналы спутниковой навигации при нахождении на глубине до 150 м и подо льдами.
| Интересные факты |
|