Семен Белкин - Сокрушающие лёд
Мы уже говорили, что применение атомных энергетических установок опрокинуло все привычные и устоявшиеся каноны теории и практики проектирования корабля. Раньше проектировщики твердо знали, что резкое увеличение мощности неизбежно должно повлечь за собой значительное увеличение линейных размеров корпуса, достаточных, чтобы разместить установку требуемой мощности и соответствующий запас топлива. На атомных судах запасы топлива вне зависимости от мощности энергетической установки незначительны, а габариты и масса энергетического оборудования в гораздо меньшей степени зависят от количества лошадиных сил. Эту мысль убедительно иллюстрирует сравнение атомохода «Ленин» с атомными ледоколами второго поколения: хотя мощность «Арктики» и «Сибири» вдвое больше, размеры увеличились совсем мало (см. таблицу на с. 175), а поскольку рост мощности на единицу водоизмещения приводит к существенному увеличению ледопроходимости, можно понять, насколько повысилась эффективность новых ледоколов при их движении в полярных льдах.
Вопросам уменьшения габаритов ядерной установки было уделено особое внимание. По опыту первого атомохода число реакторов сразу было сокращено с трех до двух, что уже дало ощутимую экономию площадей и объемов, а также сокращение массы установки на единицу мощности.
Прогресс, достигнутый к тому времени в проектировании и строительстве турбоэлектрических установок, позволил добиться еще большей экономии «жизненного пространства». Вместо 4 турбогенераторов, размещенных в двух отсеках, как это было на первом атомоходе, на атомоходах второго поколения оборудован всего один турбогенераторный отсек, в котором установлены два агрегата мощностью по 37 500 лошадиных сил.
Поперечными переборками корпус судна разделен на 8 отсеков, по сравнению с первым атомным ледоколом длины отсеков значительно увеличились. Тем не менее при затоплении двух любых из них судно останется на плаву, что свидетельствует о высоком уровне обеспечения его безопасности.
Так же как и на атомоходе «Ленин», ядерный отсек огражден с двух сторон продольными переборками, доведенными до жилой палубы. Атомная установка состоит из двух блоков, в каждом из них — реактор, 4 парогенератора, 4 циркуляционных насоса и прочее оборудование. Циркулирующая в первом контуре под высоким давлением дистиллированная вода нагревается, в таком виде направляется в парогенераторы, откуда, отдав тепло, снова возвращается в первый контур.
Водо-водяные реакторы обладают свойством саморегулирования. Это свойство проявляется в том, что реактор в силу внутренних обратных связей (главным образом температурных) стремится изменить режим и перейти в новое состояние так, чтобы скомпенсировать изменение реактивности, вызванное внешними возмущениями.
Это свойство упрощает управление атомной установкой во всех режимах работы, включая режим взаимосвязанного управления: мощность установки должна следовать за нагрузкой главных двигателей.
Таким образом, при нормальном режиме (применительно к ледоколам это значит — плавание на чистой воде, когда не требуется частое маневрирование мощностью) энергетическая установка работает по принципу авторулевого, оператор становится просто наблюдателем, который вмешивается в процесс управления только при отклонениях от нормы.
По опыту первого атомохода вся пароподогревательная установка высоко поднята над двойным дном, что позволило существенно улучшить параметры качки. Период качки «Арктики» и «Сибири» составляет 19–21 секунду, как на самых больших пассажирских судах.
На новых судах установлена ЭВМ (на атомоходе «Ленин» ее не было), в которую поступает непрерывный поток информации о работе машин, систем и механизмов. ЭВМ соединена с мнемотехническими схемами, причем при нормальной работе сигналы на щитах и пультах не высвечиваются, только при отклонениях от нормального режима загораются предупредительные и аварийные сигналы.
Оператор следит за работой оборудования и за прохождением команд. Интересует его, скажем, температура подшипников двигателя, он набирает соответствующий код и немедленно получает ответ, как в автоматическом справочном бюро.
На атомных ледоколах второго поколения улучшена система обеспечения радиационной безопасности, повышена ее надежность. Биологическая защита выполнена таким образом, что она создает надежный заслон для опасных излучений даже при работе реакторов длительное время на самую полную мощность. Кроме того, корпус судна разделен на герметические контуры, так что если даже случится невероятное и в каких-то помещениях уровень радиации достигнет опасных пределов, распространение ее по всему ледоколу полностью исключено.
Контроль радиационной обстановки осуществляется блоками детектирования. Особо контролируется состояние наиболее ответственных участков контура первичного теплоносителя и состояние металла корпуса реактора. Специально для этого используются ультразвуковые, гаммаграфические и оптические приборы, применяются проникающие краски, магнитные порошки и другие современные методы контроля. Информация о радиационной обстановке поступает на центральный пульт управления комплекса и на мнемосхему. Регистрация параметров излучения и отклонений от нормы производится автоматически.
Нельзя не отметить и такое новшество, осуществленное на новых атомных ледоколах, как навигационная аппаратура, которая обеспечивает управление судном с помощью искусственных спутников Земли.
Очень впечатляет ходовая рубка — просторная, светлая, расположенная в верхнем ярусе высокой надстройки. Размеры рубки 25×5 метров. В лобовой и бортовой ее стенках — большие прямоугольные окна. Палуба устлана мягким зеленым ковром, скрадывающим шаги. Разговаривают тоже очень тихо — повышать голос здесь не принято, разве что когда отдаются особо важные команды. В рубке установлены три одинаковых пульта с ручками управления. Бросаются в глаза необычные часы с 24-часовым циферблатом: ведь в условиях бесконечного полярного дня и такой же долгой полярной ночи очень нетрудно перепутать время…
Высокие мореходные качества, отличная маневренность, отменные ледокольные свойства — таковы отличительные особенности «Арктики» и «Сибири». Они способны преодолевать толстые льды без заклинивания, что достигнуто за счет удачных обводов корпуса, рационального выбора отношения мощности к водоизмещению, высокой тяги заднего хода[14]. Освобождению от ледовых капканов в немалой степени способствуют креновая и дифферентная системы, которые на новых ледоколах работают автоматически.
По сравнению с первым атомоходом на новых ледоколах значительно улучшены условия обитаемости. Практически все члены экипажа имеют отдельные каюты со всеми удобствами; увеличено число запасных мест, есть учебцый класс, спортивный комплекс, плавательный бассейн, финская баня. Корабли украшены оригинальными произведениями декоративно-прикладного искусства, стеклотканью с художественной вышивкой, керамическими панно, картинами, литыми барельефами.
По оснащению медицинского блока новым атомоходам могут позавидовать многие самые современные сухопутные клиники и больницы. Здесь есть все, чтобы оказать больному необходимую помощь, сделать сложную операцию, обеспечить должный уход.
Мы помним, что число помещений на первом атомоходе составляло 900. На «Арктике» и «Сибири» 1285 помещений, что дало основание морякам сравнивать новые ледоколы с Эрмитажем.
Проектирование нового ледокола возглавил А. Е. Перевозчиков, получивший за свой вклад в развитие атомных кораблей высокое звание Героя Социалистического Труда. В создании атомоходов второго поколения приняло участие свыше 100 научно-исследовательских и проектных организаций, 350 объединений и предприятий. При проектировании атомохода было создано свыше 40 образцов новых изделий и, в частности, все основное оборудование атомной установки.
Строили второй советский атомоход, получивший имя «Арктика», в Ленинграде, на Балтийском заводе им. С. Орджоникидзе. Коллективу завода пришлось перестраивать технологический процесс, создавать новые энергетические мощности, лаборатории, устанавливать новое оборудование. Была введена в действие новая подстанция мощностью 3000 кВт, специальное хранилище для оборудования атомных реакторов, лаборатория радиационной безопасности, лаборатории предмонтажной проверки систем и приборов, автоматизированных комплексов управления.
Сборку судна производили из крупных объемных секций, весящих до 450 тонн, в то время как первый атомоход собирали из секций массой не более 75 тонн[15]. Прогрессивная технология предварительной сборки из крупных секций позволила большой объем работ производить в цехе, что повышает качество монтажных операций и сокращает сроки строительства. Всего было собрано 200 объемных секций. Надстройку собирали на берегу отдельно и потом установили на судно двумя мощными плавучими кранами. Только это мероприятие ускорило постройку ледокола на полгода.
