Атомная энергия и флот

ПЕРВЫЙ В МИРЕ АТОМНЫЙ ЛЕДОКОЛ «ЛЕНИН»

Советский Союз занимает ведущее место в мире по использованию энергии атома в мирных целях. Огромная энергия, таящаяся в ядерном горючем, открывает замечательные перспективы применения ее на транспорте. Семилетний план развития народного хозяйства на 1959–1965 годы предусматривает дальнейшее развертывание работ по использованию атомной энергии в мирных целях.

Ни одно государство не использует так широко ледоколы для нужд полярного плавания, как Советский Союз, берега которого на протяжении более десяти тысяч километров омываются суровыми арктическими морями. Толщина толстого и плотного многолетнего льда достигает здесь порой 20 метров. Лед трудно проходим даже в летние месяцы для обычных ледоколов. Первый мощный ледокол «Ермак», который и поныне находится в строю нашего ледокольного флота, был создан знаменитым ученым адмиралом С. О. Макаровым. На нем он мечтал достичь Северного полюса. Советские люди не только завоевали Северный полюс. Они организовали систематическое изучение и освоение Арктики — этого сурового, но богатого края.

Первенец советского атомного судостроения ледокол «Ленин» откроет новые возможности в этом отношении. Флагман арктического флота сможет плавать в более высоких широтах северных морей.

После спуска ледокола на воду была завершена постройка этого сложнейшего, невиданного в истории технического сооружения. Ледокол «Ленин» не только первый надводный корабль с атомным двигателем, но и самый большой ледокол в мире. Его полное водоизмещение равно 16 000 тонн, мощность главных двигателей — 44 000 лошадиных сил. Энерговооруженность атомохода, т. е. мощность, приходящаяся на одну тонну водоизмещения, составляет 2,75 лошадиных сил, что обеспечивает ему высокие ледокольные и ходовые качества. Скорость хода судна на чистой воде — 18 узлов, а скорость непрерывного хода во льдах толщиной 2,4 метра — 2 узла.

Новый ледокол превосходит «Ермак» по водоизмещению примерно в два раза, а по мощности — почти в пять раз. Он выгодно отличается по всем показателям и от современных ледоколов. У крупнейшего американского ледокола «Глетчер», например, мощность двигателей в два раза меньше.

Для арктического плавания весьма актуальна, как известно, проблема топлива. При движении современного ледокола во льдах требуется 50–70 тонн мазута в сутки. Запаса горючего хватает на один–два месяца. Это в значительной степени снижает эффективность ледоколов, ограничивает район их плавания, сильно «привязывает» к базам снабжения. Атомоход свободен от этих недостатков. Его автономность достигает одного года. С вводом ледокола в строй по-новому будут решаться вопросы о судоходстве на трассе Северного морского пути и на других участках, навигация на которых зависит от ледовой обстановки. Ледокол «Ленин» сможет в течение многих месяцев проводить караваны судов с грузами по высокоширотным трассам. Наряду с этим ледокол позволит расширить фронт научных исследований в Центральном полярном бассейне.

Конструкторы получили возможность ту часть водоизмещения, которая на обычных ледоколах отводится для топлива, использовать на повышение мощности силовой установки, увеличение прочности корпуса.

Атомоход — гладкопалубное судно с развитой обтекаемой надстройкой, с двумя мачтами. Его длина — 134 метра, ширина — 27,6 метра, высота борта 16,1 метра. Несмотря на большие размеры корабля, его осадка сравнительно невелика — 9,2 метра. Главные размеры ледокола выбирались с учетом ряда требований его эксплуатации в сложных условиях Арктики. Принято, в частности, малое отношение длины к ширине, что необходимо для лучшей маневренности во льдах. Ледоколу обеспечены повышенная автономность, непотопляемость и остойчивость. В кормовой части палубы оборудована площадка для вертолета.

Большое внимание уделено обеспечению корпусу ледокола достаточной прочности, для чего были использованы результаты произведенных натурных испытаний ряда конструкций. Корпус построен из специальных сталей повышенной прочности. Кроме того, наружная обшивка ледокола имеет ледовый пояс толщиной 52 миллиметра — в носовой оконечности, 44 миллиметра — в кормовой и 36 миллиметров — в средней части. Все это позволит ледоколу развивать полную мощность механизмов без опасения за целость корпуса в самых тяжелых льдах.

При создании атомохода «Ленин» большое внимание было уделено вопросу его непотопляемости, теорию которой, как известно, разработал выдающийся ученый-кораблестроитель А. Н. Крылов. Для повышения живучести корпус корабля разделен одиннадцатью главными поперечными водонепроницаемыми переборками. Ему не опасно затопление даже двух главных отсеков. Все равно корабль при этом останется на плаву.

Ледокольную форму корабля характеризуют наклоненные форштевень и ахтерштевень[5], развалистые борта. Оригинальна конструкция форштевня — в районе ватерлинии он выполнен в виде ласточкина хвоста, что позволит атомоходу эффективно врезаться в ледовое поле. Массивная стальная наделка ахтерштевня защитит ото льда уязвимые места рулевого устройства при заднем ходе судна.

Форма корпуса выбиралась с учетом опыта эксплуатации ледоколов типа «Ермак», «И. Сталин» и других. Однако трудности конструирования нового судна заключались в том, что по своим размерам и водоизмещению оно превосходит все ныне существующие ледоколы. Кроме того, полярный гигант рассчитан на преодоление более тяжелых льдов, на плавание в сложных условиях высоких широт Северного Ледовитого океана. Вот почему, в частности, был проведен ряд специальных экспериментов модели будущего судна в опытовом «ледовом бассейне». Модель испытывалась на чистой воде и при движении во льду. В результате таких экспериментов, впервые примененных в практике мирового ледоколостроения, обводам корпуса сверхмощного корабля придана наиболее целесообразная форма, воплощенная ныне в натуре. Эти опытные работы проводились кораблестроительной лабораторией Арктического и Антарктического научно-исследовательского института под руководством инженера А. А. Яковлева при консультации академика Ю. А. Шиманского.

Советские ученые и конструкторы создали для ледокола совершенно новую парогенераторную установку на ядерном горючем. Впервые для подобного судна применен турбоэлектрический принцип движения. Вырабатываемое в реакторах тепло с помощью парогенераторов и паровых турбин будет преобразовываться в механическую работу. Тепловая схема установки — двухконтурная. Турбины приведут в движение генераторы постоянного тока (напряжение 1200 вольт). Генераторы расположены в двух помещениях в средней части ледокола. От них электрический ток пойдет на три гребных мотора, находящихся в корме. Электрический ток будет идти также и на другие потребители — различные приборы, механизмы, электронную аппаратуру.

Как известно, существуют различные варианты судовых установок на ядерном горючем. На ледоколе «Ленин» судовая атомная установка работает следующим образом (рис. 57). Дистиллированная вода, используемая в качестве охладителя (а также замедлителя), циркулирует по реактору 1, трубам 2 и парогенератору 3. Все это вместе с циркуляционным насосом 5 образует первый контур атомной установки. Вода, циркулирующая в нем, радиоактивна, поэтому контур надежно защищен мощной биологической защитой 6.

Реакция управляется с помощью регулирующих стержней 4, интенсивно поглощающих нейтроны (обычно из кадмия, бористой стали и т. п.). Горячая вода, находящаяся под давлением, передает в парогенераторе тепло воде второго контура, из которой образуется пар. По паропроводу 7 он поступает в турбину 8. Отсюда отработавший пар идет в конденсатор 9. Насос 10 подает конденсат обратно в парогенератор. Реактор ледокола «Ленин» — гетерогенный, т. е. ядерное вещество здесь находится в твердом состоянии и не смешивается с замедлителем.

Атомная техника наложит свой отпечаток на весь облик ледокола. Предусмотрены полная автоматизация силовой установки, дистанционное управление ею с поста энергетики, оснащенного новейшими приборами. Несколько сменных операторов в белоснежных халатах заменят кочегаров, машинистов и других специалистов. На судне будет установлено свыше 500 электромоторов разной мощности, много автоматов, электронных устройств, что значительно облегчит труд моряков. Для питания всего этого энергетического оснащения потребовалось уложить более трехсот километров кабеля.

Новейшие навигационные приборы — гирокомпасы, лаги, эхолоты, радиолокационные станции, связанные с авторулевым, обеспечат судну точное и безопасное плавание в любых условиях арктических морей: в туман и снегопад, во мраке полярной ночи. Маневрирование будет осуществляться непосредственно из ходовой рубки. Электронные автоматы поведут атомоход по заданному курсу, обнаружат впереди айсберг, мелководье, и корабль всегда минует эти препятствия. Автоматы зарегистрируют все, что происходит на ледоколе (в атомном реакторе, машинном отсеке и т. п.), вокруг него, под ним — в глубине моря. Ледокол «Ленин» сможет поддерживать радиосвязь из любого пункта Арктики с материком, полярными станциями, а также с судами и самолетами.

На ледоколе созданы все условия для успешной работы экипажа, его отдыха, научных наблюдений. На судне нет общих кубриков, а лишь каюты на одного — двух человек, причем все они хорошо оборудованы. Предусмотрены также кают-компания, столовая, курительный и музыкальный салоны, читальня, библиотека, кинозал. Здесь будут действовать установки «искусственного климата», помещения (а их на корабле около тысячи!) освещены люминесцентными лампами. Все это благоприятно скажется на экипаже, особенно в период полярной ночи.

Мощная трехвальная установка обеспечит продвижение трансарктического атомохода в самых тяжелых льдах, недоступных для современных ледоколов. Ему не страшны ни сильные штормы, ни туманы. Чтобы облегчить прохождение ледокола во льдах, на нем оборудованы креновая и дифферентная системы. Мощные пропеллерные реверсивные электронасосы производительностью по 4000 тонн в час будут заполнять водой цистерны и таким образом создавать крен или дифферент. Образующиеся при ломке льда глыбы ледокол своим мощным корпусом сможет легко подмять под себя и загнать затем под края ледяного поля. Поэтому идущий следом за ледоколом караван судов сможет беспрепятственно продвигаться вперед. Все эти превосходные качества полярного гиганта позволят увеличить продолжительность навигации по Северному морскому пути почти в два раза: с трех с половиной до пяти–шести месяцев, в короткие сроки проводить по нему караваны судов с различными грузами, обеспечивать связь с отдаленными пунктами Советской Арктики.

Постройку ледокола осуществлял завод, который прочно вошел в историю отечественного судостроения. С огромным политическим и трудовым подъемом коллектив этого предприятия трудился над выполнением почетного задания партии и правительства. На строительстве корабля рабочие, инженеры, конструкторы продемонстрировали свою зрелость, высокое техническое мастерство.

Нигде в мире не строился подобный ледокол. Здесь много еще не изведанного судостроителями: им не у кого было учиться. Ведь это не серийный корабль, который создается по установившейся технологии. Утолщенные листы стали прочных марок потребовали иных приемов обработки. Трудность задачи станет понятной, если учесть, что корпус судна цельносварной. Его компоновали на стапеле из отдельных секций весом до 75 тонн, которые изготовлялись в цехах.

До спуска на воду на корабле были установлены многие механизмы и устройства, смонтированы гребные валы и винты, баллер[6] и перо руля. 5 декабря 1957 года, в День Конституции СССР, стальной гигант сошел со стапелей на простор Невы. Воды этой знаменитой русской реки принимали первые галеры и фрегаты Петра, первые русские пароходы и броненосцы, легендарную «Аврору», танкеры и рефрижераторы новейших конструкций, боевые корабли Советского Военно-Морского Флота. На флагштоке атомного ледокола «Ленин» взвился Государственный флаг Советского Союза.

Спуск на воду корпуса такого большого корабля представляет собой, как известно, сложную инженерную задачу. Ведь спусковой вес ледокола достигал 10 900 тонн. В непосредственной подготовке к спуску приняли участие больше тысячи рабочих и инженеров.

Судостроители, вдохновленные первым успехом, с энтузиазмом трудились над выполнением почетной задачи. Их поддерживали большие коллективы ученых, конструкторов. Атомный корабль не только свидетельствует о больших возможностях нашей науки и техники, но и олицетворяет собой высокий уровень организации социалистического производства.

Капитан атомохода Павел Акимович Пономарев имеет богатый практический опыт. За тридцать пять лет морской службы он ходил на парусниках, плавал матросом на Балтике, сражался за победу революции, командовал ледоколами «Ермак», «Адмирал Лазарев», «И. Сталин». Он ежедневно поднимался на палубу атомохода, вникал во все детали его постройки, вносил свои предложения. Ему помогали другие члены экипажа. Создан новый ледокол, и вместе с ним выросли кадры моряков-атомников.

Постройка атомного ледокола «Ленин» — новое свидетельство огромных возможностей советского судостроения, нашей передовой научно-технической мысли.

Скоро из Невы — свидетельницы героической истории отечественного флота — выйдет в свой первый рейс на просторы Арктики флагман арктического флота. Своей стальной грудью он проложит новые морские пути к новостройкам семилетки на Советском Севере, поможет познать новые тайны природы, внесет огромный вклад в дальнейшее развитие науки и техники.

1. А. П. Александров, И. И. Африкантов, А. И. Брандаус, Г. А. Гладков, Б. Я. Гнесин, В. И. Неганов, Н. С. Xлопкин. Атомный ледокол «Ленин». Журнал «Атомная энергия», т. 5, вып. 3, сентябрь 1958 г.

2. Владимир Орлов. Атомный ледокол «Ленин». Журнал «Огонек», 1958, № 37.