Реактори ядерних енергетичних установок для підводних атомних човнів. Як влаштований атомний підводний човен (14 фото) Ядерні реактори підводних човнів

Запускаємо атомний реактор

У цьому розділі

Нормальний чи швидкий запуск.

Той, кого варто побоюватися: помічник капітана.

Називайте його "інженер".

Прощаючись із берегом.

Є два види запуску реактора: нормальний та швидкий. Під час швидкого запуску відбувається перезапуск реактора після припинення його. Це схоже на запуск двигуна автомобіля після заправки. Усі температурні показники перебувають у межах норми, механізм звик до роботи, тому певною мірою швидкий запуск досить простий. Він вимагає певних навичок та досвіду від підводників, але його простіше зробити, ніж нормальний запуск.

Нормальний запуск - процедура, яка використовується при запуску реактора після тривалої перерви у роботі. Вона проводиться відповідно до Процедури № 5 Посібника з експлуатації атомного реактора та Операційної інструкції № 27. Процедура № 5 – це щось на зразок загального становища, в якому пояснюється, чому ті чи інші речі роблять саме таким чином. Вона все одно має законну силу, принаймні у підводному флоті, і її порушення може призвести в кращому випадку до «дискваліфікації».

Операційна інструкція № 27 – дуже деталізований список клапанів. Хоча він розташований більш ніж на 30 сторінках, оператори реактора знають його так добре, що можуть процитувати уривок будь-якої довжини. Один із старших офіцерів-підводників знав цю Інструкцію настільки добре, що якось вони влаштували щось на кшталт атракціону: молодший офіцер відкривав Інструкцію в будь-якому місці, а старший цитував будь-який абзац із неї. Він міг робити це годинами, і хоч пива вистачало на невелику вечірку, він робив напрочуд мало помилок.

Нормальний запуск реактора «за книгою»

Отже, як вам запустити атомний реактор? По-перше, розплющте очі, коли вас сплячого струснув старший вахтовий офіцер. На годиннику 1:45. Ви заснули на столі у вахтовій кімнаті півгодини тому після того, як пропрацювали над передстартовим списком весь день. Ви встаєте, натягуєте свою гімнастерку і перешнуруєте морські черевики. Потім ви насипаєте 2 ложки кави в чашку, розмішуєте і заковтуєте її перед тим, як йти в хвостову частину підводного човна в машинне відділення.

Ваша зміна закінчиться о 7:00, коли офіцерів викликають до помічника капітана. Вахтові в реакторному відсіку змінюються о 7:30, коли ви піднімаєтеся в вітрило, займаєте позицію чергового офіцера і виводите підводний човен з порту. До того моменту, коли ви повернетеся на своє спальне місце, підводний човен вже зануриться під воду. Це буде після вечері.

Нормальний запуск реактора потрібно робити тільки в передсвітанкові години. Якщо все проходить добре, то до 6-ї години ранку, коли старший вахтовий інженер прибуває на судно, воно може відпливати.

ХО зовсім не означає «обіймаю і цілу»

Помічник капітана - другий за старшинством на підводному човні. Він виконує всю важку роботуза капітана, дозволяючи йому приділити більше уваги тактичним задумам. Усі обов'язки, які, на вашу думку, виконуються капітаном, насправді виконуються помічником капітана. Капітан перебуває у своїй каюті в глибокому роздумі, тоді як помічник капітана «гасить пожежу». Капітан прибуває на борт підводного човна о 10:00, обідає з офіцерами і вирушає грати в гольф з адміралом.

А помічник капітана прокидається рано, переглядає цілу стос паперів і звітує по 5 офіцерів до того часу, як починається нарада офіцерів о 7:00. На нараді офіцерів усі глави підрозділів (головний інженер, навігатор, офіцер озброєнь та офіцер служби постачання) та молодші офіцери підрозділів, які доповідають главам підрозділів, сідають за стіл у вахтовій кімнаті та переглядають список наказів помічника капітана. Якщо вам довелося вибирати людину на роль помічника капітана, ви намагаєтеся згадати найнеприємнішу людину, яку ви тільки знаєте, але ви наділяєте її при цьому великим авторитетом.

На одному підводному човні помічника капітана ненавиділи і боялися. Офіцери про нього дуже погано відгукувалися. В останній день перебування на підводному човні помічника капітана, в іноземному порту посеред дуже напруженої операції, коли він сходив на берег, де на нього чекав автомобіль, офіцери ледве стримували сльози.

Спостерігаючи за цим молодим курсантом, я запитав у одного з офіцерів, що відбувається.

«Ви ненавиділи помічника капітана?» - Запитав я.

"Він був моїм другим батьком", - пирхнув лейтенант і відштовхнув мене зі свого шляху. Людина ніколи не забуває своє перше кохання і свого першого помічника капітана.

Помічник капітана – моряк на всі руки. Будучи старшим офіцером реакторного відсіку, він, мабуть, колись був і інженером перед тим, як стати помічниками капітана. Він змушує інженера «бігати і стрибати», щоб усі папери щодо реактора були гаразд. Він має своїх підлеглих, і кожен молодший офіцер доповідає помічникові капітана про все, що той хоче знати. Кожна записка на шляху до капітана коригується помічником капітана.

Адмірал - командувач ескадрою підводних човнів і начальник капітана. Це вірно тільки в порту, тому що в морі капітан повідомляє лише старшому адміралу, наприклад, Командувачу підводних човнів Атлантичного флоту, або командиру бойового підрозділу.

Помічник капітана керує роботою на підводному човні, він найзайнятіша людина на борту, він часто працює до пізньої ночі або піднімається дуже рано вранці. Якщо вам потрібно зробити неможливе, то помічник капітана – саме той, хто вам потрібен. Якщо ви обрали на посаду помічника капітана, то вам спочатку краще взяти відпустку. Протягом наступних трьох років ви навряд чи побачите щось крім роботи і сну, а останній зовсім вам не гарантований. І переконайтеся, що ваша дружина належить до незалежного типу людей, тому що вона не бачитиме вас довго.

Екскурсія перед вахтою

Повернемося до реактора: ви знаходите старшого вахтового офіцера і просите його оголосити по переговорному пристрої 1МС і послати когось, щоб той пробіг спальним секціям вахтових і зібрав усіх у задній частині підводного човна на запуск реактора.

Як тільки ви пішли в інженерні приміщення, ви розпочали свою екскурсію перед вахтою. Ви практично живете в хвостовій частині підводного човна, тому будь-яка подія, що виходить, вам відразу видно. Ви переконуєтеся, що вахтові уважно стежать за роботою систем. Вони зайняли спої позиції, всі з заспаними очима, і зморшки і неголені. На мить вас охоплює почуття захоплення моряками-атомщиками цього підводного човна. Які це люди, вони стали посеред ночі, щоб запустити реактор, і не було чути жодної скарги. Усі вони впевнені у собі професіонали.

Коли ви проходите повз щілин і кутів силової установки на своєму шляху на нижній рівень машинного відділення, ви згадуєте рядок Хемінгуея, який любив перекручувати один із молодших офіцерів: «Спустився вниз подивитися, як справи. Справи були погані». Ви посміхаєтеся про себе, піднімаючись сходами на верхній рівень машинного відділення, і опиняєтеся в компанії вахтового контролера машинного відділення та вахтових верхнього рівня машинного відділення.

Вахтовий контролер машинного відділення - начальник, який є високопрофесійним моряком-атомником. Він може справлятися з вахтою і без вас, але, швидше за все, не захочеться цього робити. Ви стоїте між бортовими турбінними генераторами та обговорюєте запуск реактора та його стан. Він відповідає, що все номінально та готове до запуску. Ви кажете, що зустрінетеся з ним через 5 хвилин у кімнаті керування реактором.

Ви підходите до дверей у кімнату керування реактором. Це священне місце, але воно несхоже на житло вищих священиків у палаці. Тут люди не підвищують голосу. Ніхто не входить сюди без дозволу офіцера-атомника цієї кімнати, якщо він не головний інженер, помічник капітана, капітан або старший вахтовий офіцер.

Ім'я йому «інж.»

Інж. - Універсальне скорочене найменування головного інженера, або інженера, у ВМФ. Офіцерів на посаді інженера за всі три роки плавання називають не інакше як «інж.».

Іноді здається, що люди навіть забувають справжнє ім'я інженера. Якщо зателефонуйте йому додому і відповість його дружина, ви все одно попросите до телефону «інжа». Вона зрозуміє. Нікого не здивує, що навіть його діти називають його так. На борту деяких підводних човнів, якщо інженер надто докучливий, його можуть називати «динж» (довбаний інженер).

Інженер – високе звання серед моряків-атомників. Він всемогутній, він бог на борту підводного човна. Ось чому, коли його звітує помічник капітана на зборах офіцерів, це виглядає, ніби Бог-батько лає Ісуса. І якщо помічник капітана - це небесне створення, яке смикає за ниточки, керуючи божеством, то капітан має неймовірну владу.

Вахтовий інженер

Він є свого роду представником інженера та здійснює управління реактором. Коли роботу реактора та парового генератора призупинено, то інженер реакторного відсіку стає черговим інженером. Коли відбувається запуск реактора або реактор досягла критичної маси, то призначають вахтового інженера, і він зазвичай несе вахту в хвостовій частині підводного човна. Вахтовий інженер ніколи не покине машинного відділення.

Вахтовий інженер несе відповідальність за безпеку реактора та за загальну безпеку у хвостовій частині підводного човна. З усього, що він робить, обов'язки вахтового інженера під час затоплення є одними з найважливіших, тому що вміле поводження з аварійними вимикачами може врятувати підводний човен від того, щоб повторити долю «Трешера».

Хтось обов'язково повинен замінити вахтового інженера на його посаді, коли він відлучається до туалету. Хоча у хвостовому відсіку є туалети, вони не обладнані належним чином.

Входимо в кімнату керування реактором

Перед дверима кімнату управління реактором висить ланцюг лише на рівні пояса. Ви знімаєте ланцюг, але не входите всередину, поки не скажете: «Входжу в кімнату управління реактором».

Ваш улюблений оператор реактора відгукнеться: «Зрозумів вас, заходьте». Він тримає руку в повітрі та дивиться на панель управління реактором. Ви даєте йому п'ять, встаєте перед панеллю управління реактором і дивіться на показання приладів. Не кажучи ні слова, він простягає вам через плече великий блокнот, Ви переглядаєте записи показань температури, тиску та рівня потужності. Після кількох років ви можете читати ці записи з такою ж легкістю, як вираз обличчя вашої подружки. Стан реактора оцінюється як номінальний.

Номінальний рівень

Коли кажуть, що щось перебуває у номінальному стані, це означає, що:

для цих показників існує певний безпечний діапазон,

цей показник знаходиться всередині даного діапазону.

Номінальний і нормальний - не те саме, на підводні човни немає нічого нормального. Зрештою, яка нормальна людина заборона себе в залізній трубі зі 120 іншими моряками, що потіють, занурюватиметься на глибину кількох сотень метрів на місяці і добровільно перебуватиме в небезпечній близькості від ядерної зброї?

Настав час розглянути прилади панелі керування паровою установкою, що розташовані ліворуч. Ви кидаєте погляд на прилади і киваєте офіцеру, що забезпечує рух судна. Праворуч від панелі розташована панель керування електроустановкою. Оператор електроустановки виглядає сонним, тому ви штовхаєте його і просите когось принести каву. Він вам дуже вдячний. Ви знову дивитесь на прилади та перевіряєте записи оператора електроустановки. Установка всередині та зовні кімнати управління реактором знаходиться в номінальному стані. Ви підходите до крісла вахтового інженера, яке є стільцем на довгих ніжках (такі ви можете побачити біля стійки бару), розташованого біля столу/книжкової полиці. Над столом висить величезний схематичний креслення розташування трубопроводів реактора. За допомогою чорного олівця позначені клапани, які закриті або відкриті у процесі виконання тієї чи іншої інструкції. Червоним позначені клапани з написом "небезпека", зазвичай вони закриті. Ви переглядаєте небезпечні клапани в журналі записів вахтового інженера. А зараз ми розглянемо передбачувану критичну позицію.

Ще кілька слів про номінальний стан: наприклад, ви можете запитати: Як справи у твоєї подруги? Вам можуть відповісти: її стан номінально. Це означає, що її стан перебуває у передбачуваних межах, але це передбачає, що вона обов'язково у кращій частині цього діапазону. Теоретично, ваша подружка може бути і ангелом, і бісом, тому все, що вкладається в цей діапазон, вважається номінальним. Якщо значення посідає кращу частину спектра, відповідь міг бути й іншим.

Розрахунковий критичний стан

Розрахунковий критичний стан - обчислення обсягу негативної реактивності в активній зоні реактора через наявність ксенону, що утворився за час останнього зупинення реактора. Ви звертаєтеся до графіків, які показують ресурс реактора (використана кількість годин роботи на повну потужність), кількість годин роботи з моменту останнього припинення, а також «біографію» реактора до припинення. Все це позначається на об'ємі ксенону, який міститься в активній зоні реактора. Ви також берете до уваги температуру реактора. Графік дасть вам інформацію про те, як потрібно вийняти контрольні тяги з активної зони реактора, щоб зробити критичну масу всередині нього. Якщо реактор не досягла критичної маси, то Інструкція з виконання операцій № 27 вимагає від вас перевірки обчислень розрахункового критичного стану або справності ядерного обладнання. Якщо ядерне обладнання несправне, а ви продовжуєте виймати контрольні тяги з активної зони реактора, ви можете зробити так, що реактор миттєво досягне критичної маси (див. розділ 6, в якій описані інші види аварій реактора).

Група контрольних тяг - кілька тяг, які з'єднані з інвертором. Наприклад, зовнішнє кільце контрольних тяг - група 3. Середнє кільце - група 2, а 6 центральних контрольних тяг становлять 1-у групу.

На певному етапі життя активної зони реактора ви починаєте піднімати вгору групу 3. Ви залишаєте групу 2 на дні реактора, а 1 ви витягуєте до досягнення критичної маси. Фраза «я контролюю реактор за допомогою групи 1» означає, що ви контролюєте температуру активної зони реактора за допомогою групи 1. Надалі групи 2 і 3 змінюються місцями - група 2 нагорі, а 3-я група на дні активної зони реактора. Таким чином, паливо в реакторі спалюється рівномірно.

Інвертор - електронний пристрій, який, подібно до великого реостату, використовує резистори, щоб знизити напругу постійного струму. В результаті він створює ступінчасту функцію хвильової напруги, щоб створити змінний струм. Він перетворює постійний струм на змінний. В інверторі контролю реактора використовується триступінчастий змінний струм, інвертор «заморожує» хвилю у певний момент.

Дзвонимо інженеру додому

Ви перевіряєте розрахунковий критичний стан і відзначаєте його у журналі. Якби інженер перебував на борту, він би теж її наголосив. Іноді інженер просить надсилати йому додому факсом роздруківку розрахункового критичного стану, але так як ви досвідчений офіцер-інженер, він просто просить зателефонувати йому і розповісти, як справи. Ви дивіться на годинник: годинник підводника показує 2:15. Ви піднімаєте трубку телефону та набираєте домашній номер інженера. Ви повідомляєте ситуацію, і заспаний інженер говорить, що він радить запускати реактор.

Поруч із вами дзвонить телефон. "Вахтовий інженер", - вимовляєте ви.

"Дежурний офіцер", - доноситься з трубки. Це ваш сусід по кімнаті та по робочій кімнаті Кіт, який устілка напивається в портах, коли команда сходить на берег, але завжди такий самий зібраний, як адмірал. Колись він дослужиться до високого звання. «Час дзвонити до капітана. Ти отримав дозвіл?

«Є, запитати дозвіл на запуск реактора», - відповідає він, дотримуючись усіх формальностей.

Кит може бути вашим сусідом по кімнаті на борту і на суші, і ви знаєте, що він думає, перш ніж зробить щось, але ви повинні дотриматися всіх формальностей.

Переглядаючи інструкції

Поки ви чекаєте, ви переглядаєте інструкції. Це книга завтовшки 12 сантиметрів. Папір - витвір інженерного мистецтва, він схожий на матеріал, з якого робляться конверти для доставки документів на великі відстані. Ви відкриваєте Інструкцію № 27 та переглядаєте кілька абзаців. Слова знайомі вам так само, як слова Біблії знайомі священикові.

Телефон дзвонить знову. «Вахтовий інженер».

Це черговий офіцер. Запускайте реактор».

"Є, запустити реактор", - відповідаєте ви і кладете трубку.

Ви берете мікрофон системи внутрішньої комунікації 2МС з підставки, натискаєте кнопку і слухаєте, як ваш голос, подібно до голосу Бога, розноситься по машинному відділенню. Ви додаєте гучність, щоб було чути крізь шум турбін. Ваш голос звучить голосніше, тому що підводний човен схожий на могилу, всі отвори закриті. «Вахтовий контролер машинного відділення, зайдіть у кімнату керування реактором».

Ви встаєте і знімаєте з шиї ланцюжок із ключем безпеки реактора. З його допомогою ви відкриваєте ящик під книжковою полицею. Усередині нього знаходяться три запобіжники, кожен розміром із ліхтарик. Ви закриваєте ящик і вішаєте ключ назад собі на шию. Вахтовий контролер машинного відділення стоїть перед дверима в кімнату управління реактором разом із офіцером, який відповідає за рух судна.

«Дозвольте увійти до кімнати керування реактором».

"Дозволяю". Ви передаєте запобіжники вахтовому контролеру машинного відділення та звертаєтесь до нього формально.

"Вахтовий контролер машинного відділення, вставте запобіжники в роз'єми А, Б і В інвертора і відключіть переривники, що призупиняють роботу реактора".

«Є, помістити запобіжники до роз'ємів А, Б і В інвертора і відключити переривники, які призупиняють роботу реактора». Він зникає у передній частині кімнати на кілька хвилин. Ви робите запис у журналі вахтового інженера і піднімаєте очі від паперу, як тільки вахтовий контролер машинного відділення повертається. «Дозвольте увійти до кімнати керування реактором».

"Дозволяю".

"Сер, запобіжники вставлені в роз'єми А, Б і В. Переривники А, Б і В, які призупиняють роботу реактора, вимкнені".

«Зрозумів вас, дякую, і вдалого вам запуску».

Він ляскає оператора реактора по голові. «Стежте за цим хлопцем, сер. Жодних неполадок не повинно бути за мою вахту».

Оператор реактора виригнув лайку, не відриваючи очей від панелі управління реактором. Ви займаєте позицію за оператором реактора, звідки можете бачити всю панель. Ви робите ще один запис у журналі вахтового інженера: починаємо нормальний запуск реактора.

"Оператор реактора, почати нормальний запуск реактора".

«Є, розпочати нормальний запуск реактора».

Ви берете мікрофон системи внутрішньої комунікації 2МС і оголошуєте: "Почати нормальний запуск реактора".

Запускаємо насоси

Оператор реактора встає і бере в руку важіль запуску основних насосів, що охолоджують. "Запуск основного насоса № 4 на малій швидкості". Він піднімає вгору Т-подібний важіль і насос запускається. Загоряється сигнальна лампочка, і індикатор тиску підскакує. "Запуск основного насоса № 3 на малій швидкості". Він запускає наступний насос. Тепер 2 насоси працюють на малій швидкості в кожній з охолодних петель, раніше в кожній петлі працювало по одному насосу. «Працюють два насоси на малій швидкості».

"Зрозумів вас".

"Контрольні тяги групи 3 зафіксовані", - оголошує оператор реактора. Він переміщує важіль з написом «інвертер» у позицію В. Потім він переміщає ручку перемикача керування тягами в центрі нижньої похилої секції з положення «12 годин» до положення «9 годин». Одночасно він витягає ручку із панелі приблизно на 5 сантиметрів. «Підключаю напругу фіксатора до інвертора В».

Ви дивитеся на дисплей напруги фіксатора. Воно подвоюється, коли струм з фіксатора з інвертора В тече у напрямку до тримача контрольних тяг групи 3. Перед цим тримачі знаходилися і у відкритому положенні, але як тільки на них подали напругу, коли ручка вимикача була висунута з панелі, електромагніти кожного тримача зарядилися і тримач натиснув на різьбову частину контрольної тяги. Щоб переконатися, що власники зафіксувалися на різьбленні, оператор вводить тяги всередину реактора. Тяги в цей час вже знаходяться на дні, але він обертає власники доти, доки вони «зловлять» різьблення.

"Тяги групи 3 зафіксовані".

"Зрозумів вас".

«Піднімаю тяги до верхньої частини активної зони реактора», - оголошує він. Він підводиться і повертає ручку вправо.

Ви не зможете створити критичну масу в реакторі за допомогою тяг групи 3. якщо тільки не станеться якоїсь серйозної аварії, але ви все одно дивіться на панель управління реактором, як яструб.

«Лампочка, що сигналізує, що тяги групи 3 відірвалися від дна реактора, згасла», - повідомляє оператор реактора.

Лампочка зовнішнього кільця нижніх контрольних тяг гасне, як тільки тяги перестають торкатися дна реактора.

Показники цифрового датчика підвищуються, коли тяга піднімається вгору, коли група тяг знаходиться на висоті 60, 75, 87 сантиметрів, поки тяги, нарешті, не досягають вершини реактора. Одночасно ви спостерігаєте за показниками рівня нейтронів та рівнем запуску реактора. Нічого особливого не відбувається з жодної з цих шкал. Якщо реактор був припинений протягом тривалого часу, то рівень нейтронів буде настільки низьким, що вам доведеться проводити запуск реактора за принципом «витягнути та чекати». Замість витягти тяги з активної зони реактора, оператор витягує тяги на 3 секунди, а потім дивиться на показники приладів решту 57 секунд. Ви повторюєте цю процедуру протягом наступних 5 годин, доки рівень реактора не повернеться у звичайний діапазон.

Оператор реактора відпускає важіль управління, тільки коли група тяг досягає вершини активної зони реактора. "Фіксую групу 2", - каже оператор реактора. Він перемикає інвертор у положення Б і переводить перемикач на позицію «9 годин», виймаючи його з панелі. "Подаю напругу на групу 2. Група 2 зафіксована".

"Зрозумів вас". Група 2 залишиться на дні активної зони реактора, і вона зафіксована, щоб у разі струсу вони не підстрибнули і не спровокували стрибок потужності.

"Фіксую групу 1". Він переводить перемикач інвертора в положення А і повторює процедуру фіксації. «Виводжу групу 1 задля досягнення критичної маси».

Ви в напрузі вдивляєтесь у шкалу рівня нейтронів та шкалу рівня запуску.

"Лампа, що показує, що група 1 відірвалася від дна реактора, згасла".

Потрібне неабияке зусилля, щоб вийняти контрольні тяги з активної зони реактора, але щоб ввести всередину, не потрібно багато сили. Це зроблено навмисне: адмірал Ріковер хотів, щоб оператор реактора знав, коли він збільшує потужність реактора. Під час тривалого запуску руки оператора тремтять, коли він виймає контрольні тяги з активної зони. Важіль керування контрольними тягами завжди повертається в нейтральне положення, коли оператор прибирає з нього руку.

Перше похитування стрілки рівня запуску реактора

Як тільки група 1 вийде за межі активної зони реактора, стрілка датчика рівня запуску реактора зрушить з нульової позначки і встановиться на рівні 0,2 декади за хвилину. Оператор продовжує витягувати тягу, доки стрілка не зупиниться на позначці 1 декада на хвилину, а потім відпускає важіль. Рівень запуску опускається до 0. Він витягує тягу знову і рівень підвищується до 1 декади на хвилину. Стрілка на приладі, що показує рівень нейтронів, поступово піднімається, кожні кілька хвилин показуючи зміни рівня на порядок (спочатку 10-9, 10-8, 10-7 тощо). Нарешті, коли рівень запуску реактора досяг значення 10-1 за хвилину, оператор переводить перемикач контрольних тяг в нейтральне положення. Рівень запуску реактора стабілізується в районі 0,3 декади за хвилину.

"Реактор досяг критичної маси", - оголошує він, роблячи позначку у своєму журналі. Розрахункове значення критичного стану показало, що критична маса буде досягнуто з відривом 60 сантиметрів. Насправді, це сталося на висоті 56,88 сантиметра. Зовсім непогано.

Ви берете мікрофон системи комунікації 1МС, розташований поруч із мікрофоном 2МС. Тепер ваше оголошення чути у всіх приміщеннях на борту підводного човна.

"Реактор, - тут ви робите театральну паузу, - досяг критичної маси!" Ви робите ще один запис, і запуск продовжується.

"Виводжу групу 1 для переходу в робочий режим", - каже оператор реактора. Він знову вистачає важіль управління контрольними тягами та доводить рівень запуску до 1 декади на хвилину. Рівень вмісту нейтронів у активній зоні реактора повільно досягає робочого рівня. Стрілка проміжного режиму теж починає підніматися, два режими збігаються другою декаде. "Селекторний канальний перемикач рівня джерела в стартовому режимі, припинення відключено", - говорить він, обертаючи великий перемикач на панелі.

"Зрозумів вас", - підтверджуєте ви. На цьому етапі атомне обладнання забезпечується енергією від канального селекторного перемикача рівня джерела. Якби на чутливий детектор нейтронів живлення подавалося значно довше, то він відмовив би через бомбардування нейтронами. На цьому етапі вже не може надійти сигнал автоматичного призупинення реактора від датчика рівня початкового запуску. Тепер захист здійснюється датчиком рівня проміжного запуску. Якщо рівень перевищить 9 декад на хвилину, реактор автоматично призупиниться.

Тепер радіоактивності в реакторі достатньо, тому оператор міг вийняти контрольні тяги і встановити рівень на позначці 1,5 декади на хвилину. Коли він відпускає важіль, рівень падає до 1 декади в хвилину. Тепер реактор почне прокидатися сам, а ви просто спостерігаєте за тим, як його рівень поступово перейде зі стартового в проміжний. Наприкінці проміжного режиму перебуває робочий режим. У робочому режимі реактор здатний підвищувати температуру рідини, що охолоджує.

Ближче до кінця проміжного режиму рівень розігріву знижується до 0. Оператор реактора витягує контрольні тяги і стежить за показаннями приладів.

«Реактор увійшов до робочого режиму», - каже він. Ви повторюєте ці слова у системі комунікації 2МС. «Нагрів основної рідини, що охолоджує, до температури зеленої зони», - оголошує він.

Тепер, коли реактор увійшов у робочий режим, підняття контрольних тяг підвищує потужність реактора, внаслідок чого відбувається нагрівання рідини, що охолоджує. Середня температура рідини, що охолоджує, або Т ср зараз становить 182 °C.

«Стабілізую рівень розігріву реактора», - каже він і кладе графік поверх журналу записів.

Поки температура основної охолоджуючої рідини не встановиться в зеленій зоні, температура реактора під час запуску може збільшуватися швидше. Так як стартова температура досить висока - 182 ° C, ми можемо швидко розігріти реактор. Якби початкова температура реактора була нижчою, то його розігрів був би обмежений кількома сотими градусів на хвилину, а запуск зайняв би набагато більше часу.

Т ср - середня температура основної охолоджувальної рідини, яка входить у реактор і залишає його. Якщо Т вх = 238 ° C і Т вих = 260 ° C, то Т ср = 249 ° C. Тср завжди повинна бути в зеленій зоні між 246 °C і 251,5 °C. Усі дослідження безпеки реактора велися з розрахунку те, що Т ср перебуває у зеленій зоні. Якщо температура реактора при роботі виходитиме з цього діапазону, то ніхто не дасть вам жодних гарантій, що не станеться аварії. Коли Т ср виходить з допустимого інтервалу, оператор реактора витягує і знову вводить контрольні тяги для зниження або підвищення Т порівн. (У робочому режимі потужність реактора залежить від припливу пари. Оператор дроселів регулює потужність реактора за допомогою ступеня відкриття дроселів, а контрольні тяги в даному випадку лише додають потужності в активну зону реактора, щоб змінити Т порівн.)

Розігріваємо активну зону реактора

Протягом наступних 30 хвилин оператор розігріває активну зону реактора. Стрілка Т ср поступово піднімається. Датчик рівня потужності реактора показує між 0 і 5 %, як реактор розігрівається.

«Т сер знаходиться в зеленій зоні, сер», - повідомляє він.

"Зрозумів вас. - Ви берете переговорний пристрій 2МС. - Вахтовий контролер машинного відділення, зайдіть у кімнату управління реактором».

Вахтовий контролер машинного відділення запитує дозволу зайти до кімнати керування реактором. Ви знаком дозволяєте йому увійти, і разом із ним дивіться на панель управління реактором. Потім віддаєте йому наказ на запуск парової установки: «Вахтовий контролер машинного відділення, запустити основні парові установки 1 і 2. Впустити пару в машинне відділення, розігріти основні парові колодки, створити вакуум в основних конденсаторах з правого та лівого борту, запустити турбіни з правого та лівому борту та прогріти основні двигуни по правому та лівому борту».

Єдиний раз вахтовий контролер машинного відділення не повторює наказ. Цей виняток став традицією.

Він зникає, щоб попрямувати до передньої частини підводного човна. Поки ви чекаєте, ви знаєте, що він і вахтові верхнього рівня машинного відділення відкривають клапани, через які пара з парових котлів зможе пройти і досягти великих перегородок, що перекривають клапани MS-1 і MS-2. Це знизить перепад тиску в клапанах, і їх легко відкрити. Коли різниця в тиску стає менше 3,3 атм, вахтовий контролер машинного відділення та вахтові верхнього рівня машинного відділення почнуть відкривати клапани MS-1 та MS-2. Відкриття кожного клапана займе 5 хвилин.

"Датчик показує відкриття клапана MS-2", - каже оператор реактора. Лампочка на його панелі змінила форму з довгастою на круглу. Через кілька хвилин він повідомляє про відкриття клапана MS-1.

Здіймається шум. Парова колодка починає нагріватися, і вода в ній, що утворилася в результаті конденсації, надувається назовні тиском пари. Шум, який ви чуєте, це вахтовий контролер машинного відділення, і вахтові верхнього рівня машинного відділення продувають парові сифони, пристрої, які не допускають конденсату – краплі води – у парові колодки. Після 10 хвилин продування колодок вахтовий контролер машинного відділення та вахтові нижнього рівня машинного відділення створюють вакуум у конденсаторах.

Вони запускають основні насоси системи подачі морської води правим і лівим бортом, а потім використовують тиск пари допоміжної парової системи, щоб викачати повітря з конденсаторів. Конденсація пари викликає вакуум: пара займає набагато більший об'єм, ніж рідина, тому в конденсаторах і виникає ваккум. Але на початку циклу у трубах міститься дуже багато повітря, а повітря не конденсується. За допомогою спеціальних пристроїв з вентиляційними трубами, видуватель повітря, пар пропускається через ці труби для створення низького тиску. Внаслідок цього повітря висмоктується з конденсаторів і надходить у машинне відділення. Якраз ці видувателі повітря і зроблять машинне відділення радіоактивним, ніби ви використовували реактор, в якому вода знаходиться в киплячому стані, або якби у вас стався витік охолоджуючої рідини з первинної у вторинну петлю охолодження.

Незабаром вахтовий контролер машинного відділення повертається на верхній рівень машинного відділення та починає розкручувати турбінний генератор по лівому борту. Ви почуєте, коли турбіна починає обертатися. Спочатку вона гуркотить. Потім гарчить, стогне і кричить, як реактивний літак, Звук піднімається до оглушливого вереску і, нарешті, перетворюється на виття, доки частота не піднімається до пронизливого свисту.

Вахтовий контролер машинного відділення з'являється у дверному отворі і каже: «Турбінний генератор лівим бортом запущений і готовий прийняти навантаження».

Перемикаємо електроустановку

Час перемикати електроустановку. "Електрооператор, - кажете ви, - переключити електроустановку на половинну потужність від турбінного генератора". Оператор підтверджує отримання наказу і потім підключає синхроскоп до переривника турбінного генератора. Він маніпулюватиме напругою та частотою у переривачі допоміжного турбінного генератора на його зовнішній шині живлення. Дві шини живлення мають бути синхронізовані. Це означає, що змінний струм, напруга якого падає, то зростає, повинен мати однакове значення з обох сторін переривника. Вимірювач порівнює частоту змінного струму з обох боків переривника, а стрілка повільно повертається у бік покажчика швидко. Якщо частота допоміжного турбінного генератора буде вищою, то генератор сповільниться, коли прийме він навантаження. Коли стрілка стає в положення "12 годин", оператор електроустановки повертає ручку управління переривником, і переривник допоміжного турбінного генератора закривається. Він робить так, щоб перерозподілити навантаження основного генератора на допоміжний.

"Електроустановка працює на 50% потужності і з'єднана з допоміжним турбінним генератором".

Ви робите таке саме оголошення по системі 2МС. Вахтовий контролер машинного відділення зник на нижньому рівні машинного відділення, щоб запустити основний насос, що подає. Рівень потужності парового генератора знижується з того часу, як він відкрив клапани MS-1 і MS-2. Ви чуєте, як запускають насос, і індикатори рівня води в паровому генераторі на панелі керування паровим генератором знову повернулися до нормального положення.

Незабаром вахтовий контролер машинного відділення запускає турбіну правим бортом і повідомляє, що вона готова прийняти навантаження. Після виконання тієї ж операції на панелі керування електроустановкою оператор повідомляє, що установка готова до роботи на повну потужність.

Ви командуєте оператору електроустановки відкрити переривник берегового електроживлення.

"Оператор електроустановки, - командуєте ви, - від'єднати кабелі берегового живлення". Вони електрик забираються в люк доступу до кабелів та від'єднують їх. Коли вони закінчили, ви зв'язуєтесь з черговим офіцером і повідомляєте, що берегове харчування відключено. Потім ви питаєте дозволу на те, щоб розкрутити вал для розігріву основних двигунів. Він дозволяє.

Кабелі дуже важкі, щоб піднімати їх вручну. Для того щоб вивантажити їх з борту підводного човна, доводиться використовувати кран.

Відкриваємо дроселі

Вахтовий контролер машинного відділення запускає турбіни основних двигунів і передає керування ними офіцеру, що відповідає за рух судна. Протягом наступних 8 годин він відкриватиме дроселі кожні кілька хвилин, щоб підтримувати основні двигуни прогрітими. Так як в цьому процесі задіяно зчеплення, вал провертає гвинт на півоберта, але це припустимо, тому що великого навантаження на канати швартовки при цьому не виникає.

Ви закінчили. Тепер реактор працює приблизно на 18 % своєї потужності, а Т ср знаходиться в зеленій зоні близько 249 °C. Тепер вам залишається тільки чекати, поки вас змінять, і ви зможете вирушити на збори офіцерів, а потім на місток, щоб вести підводний човен у море. Ви позіхаєте та приймаєте чашку кави від вахтових верхнього рівня машинного відділення.

Мінімум того, що вам потрібно знати:

Помічник капітана - найзайнятіша людина на борту підводного човна.

Головний інженер відповідає за роботу ядерного реактора.

Номінальний і нормальний - не те саме, на підводному човні немає нічого нормального.

Вахтовий інженер повністю несе відповідальність за безпеку реактора та за загальну безпеку у хвостовій частині підводного човна.

Від'єднання кабелів берегового живлення - останній крок перед тим, як підводний човен стає повністю незалежним від берега.

З книги Чудо-зброя СРСР. Таємниці радянської зброї [з ілюстраціями] автора Широкорад Олександр Борисович

Розділ 3. Атомний проект Після короткого нарису про роботу шарашок, якими Берія керував лише наркомом, перейдемо до проектів, у яких Берія був безпосереднім керівником і особисто відповідав їх хід. Тут є і ще одна важлива відмінність. До 1945 р.

Із книги Чорнобиль. Як це було автора Дятлов Анатолій Степанович

Глава 11. Суд Суд як суд. Звичайний радянський. Все було вирішено заздалегідь. Після двох засідань у червні 1986 р. МВТС під головуванням академіка А. П. Александрова, де домінували працівники Міністерства середнього машинобудування – автори проекту реактора, було оголошено

З книги Ударні кораблі Авіанесучі кораблі. Ракетно-артилерійські кораблі автора Апальков Юрій Валентинович

Тяжкий атомний авіанесучий крейсер Ульяновськ ін. 0 (40,0) – ширина з кутовою польотною палубою 83,9 – осадка середня

З книги Вибух та вибухові речовини автора Андрєєв Костянтин Костянтинович

Важкий атомний ракетний крейсер Кіров ін. по ПЛ) 28,5 (24,0) - осадка середня 10,33 Екіпаж (в т. ч. офіцерів), чол 727

З книги Шелест гранати автора Прищепенко Олександр Борисович

7. Атомний вибух Вибухи, які ми розглядали в попередніх розділах, ґрунтуються на різних хімічних реакціях, що йдуть з виділенням тепла, головним чином на реакціях горіння. Однак кількість тепла, що виділяється при цих хімічних реакціях, відносно невелика

З книги Чотири життя академіка Берга автора Радунська Ірина Львівна

2.4. Ядерний реактор торпеди: запустити швидше! День захисту дипломної роботи наближався. У ній не згадувалося про датчик приземного спрацьовування: тоді треба було описувати і всі подробиці його застосування, з приведенням даних про потужність бойових блоків, захищеність шахт

З книги Підводні човни автора ДіМеркуріо Майкл

Глава 1 КОРОНІ ДОЛИОПЕРАЦІЯ «ЧЕРВІВ» Оренбург кінця XIX століття. Маленькі дерев'яні будинки. Вузькими вуличками блукають безпритульні кури, задумливо жують чахлу придорожню траву меланхолійні кози. Петлячи в пилюці, вулички сходяться в центрі міста біля великого красивого будинку. Для

З книги автора

Розділ 6 ВСТУП СУДБУШТУРМ Перед бойовим командиром, що втратив можливість продовжувати службу не тільки на підводних човнах, а й на надводних військових кораблях, було два второвані шляхи. Перший - продовжувати службу у штабах чи управліннях. Другий шлях -

З книги автора

Глава 1 ПОВЕРНЕННЯ ВІРИТЕ? Чудеса трапляються в усі часи. Після тяжких трьох років підозр і недовіри – реабілітація. Настала важка, дивна пора. Тисяча днів прокотилися через життя Берга, і щодня розривав його душу та серце. Хвилі, що роздирають мозок

З книги автора

Глава 2 НА ПЕРЕДОВИЙ ПЕРЕЛОМ1943 рік починався в нових умовах. Втрати німців під Сталінградом: 175 тисяч убитих та 137 тисяч полонених, 23 дивізії в оточенні – ці цифри вразили весь світ. Величезний успіх змінював всю атмосферу на фронтах. Пожвавилися навіть союзники. Італія

З книги автора

Розділ 3 СКЛАДНИЙ ФАРВАТЕРС МЕРТВОЇ ТОЧКИ Як розвиватиметься далі ця незвичайна та повсякденна історія? Історія, така схожа на ті, що розігруються навколо нас і з нами у повсякденному і завжди такому неповторному житті. особистого життяБерга назрівали. У наркоматі

З книги автора

Коли радянські кібернетики перестали витрачати частину зусиль на суперечки, а зосередилися на своїх прямих обов'язках, їх дітища - кібернетичні машини почали робити швидкі успіхи.

З книги автора

Розділ 4 ЗУСТРІЧ НА ВЕРШИНЕРОЗИ І РИБАЧИш «Проблемні записки», і впадає в око органічне переплетення численних наукових напрямів, тісна співдружність різних секцій. Секція біоніки, наприклад, вивчає живі організми з метою перенесення до техніки

З книги автора

РОЗДІЛ 5 САМИЙ ЩАСЛИВИЙ ДЕНЬ ПРАВИ ЙОГИ! Хлопчик, щоб зробити снігову бабу, скачав у долонях маленьку грудку снігу, кинув її на землю, покотив, і грудочок став рости, нашаровуючись новими сніговими пластами. Катити його важче і важче… Хлопчисько витирає рукавичкою

З книги автора

Частина 2 Атомний вік Якщо дотримуватися визначення підводного човна як судно, що «занурилося, незалежно від поверхні», то першим справжнім підводним човном був атомний підводний човен «Наутілус». Це було одним із найбільших досягнень науки у XX столітті: шлях з пункту А (Енріко Фермі)

З книги автора

Глава 8 Вступаючи до атомного століття У цьому розділі Час розпаду атома. Будівництво силових установок. Монтаж силової установки на підводний човен. Ідеальний випробувальний стенд. Радіоактивні чи молекулярно нестабільні елементи були вперше відкриті у 1895 році, коли Вільям

У другій половині 80-х років XX століття розпочався інтенсивний процес зняття з експлуатації та виведення зі складу ВМФ Росії атомних підводних човнів (АПЛ). Це було пов'язано як із закінченням термінів служби, так і з виконанням Російською Федерацією міжнародних зобов'язань щодо скорочення озброєнь. Основні результати робіт з утилізації трьох поколінь АПЛ представлені у таблиці.

В даний час період активної утилізації АПЛ, коли щорічно утилізувалося з формуванням одно- або тривідсічних блоків більше 10 АПЛ на рік, закінчився. АПЛ 1-го покоління практично повністю утилізовано (за винятком аварійних АПЛ). Друге покоління також здебільшого виведено з експлуатації та утилізовано за прийнятою схемою. Протягом наступних кількох років відбуватиметься виведення з експлуатації та утилізація 2 – 5 АПЛ 2-го та 3-го поколінь на рік.

В даний час для вирішення проблем зберігання реакторних відсіків (РО), поводження з радіоактивними відходами (РАО), що утворюються під час утилізації, необхідно створення додаткової інфраструктури, що включає будівництво пунктів довготривалого зберігання реакторних відсіків (ПДХ), регіональних центрів кондиціювання та зберігання РАВ, причальних стін, реконструкція залізничних комунікацій тощо. Усе це потребує залучення значних фінансових та трудових ресурсів. Масштаб розв'язуваних завдань ілюструє рис.1, на якому показано один із майданчиків довготривалого зберігання реакторних відсіків утилізованих АПЛ.

Загальна сума витрат на будівництво наземного сховища на 120 РВ у Сайді-губі перевищує 300 млн. євро.

Малюнок 1. Майданчик довготривалого зберігання реакторних відсіків.

Передбачається, що РВ у ПДХ повинні зберігатися протягом 75-100 років, після чого має бути остаточно вирішено питання про їх утилізацію. Враховуючи, що маси РВ АПЛ відносно не великі (близько 1000 тонн), а ПДХ розташовані далеко від сталеплавильних підприємств, їхня остаточна утилізація (остаточна обробка та переплавлення сталі) є економічно сумнівною.
При вирішенні питання остаточної утилізації слід також враховувати, що у РВ завантажуються тверді радіоактивні відходи, що утворюються при утилізації АПЛ.

Значна частина ядерних енергетичних установок (ЯЭУ), що виводяться з експлуатації АПЛ 2-го та 3-го поколінь, не виробили призначені ресурсні показники і в основному перебувають у хорошому стані.
Нині у Росії розгортається програма будівництва плавучих атомних електростанцій малої потужності. Енергоблоки плавучих АЕС планується створювати на базі суднових реакторних установок типу КЛТ-40 (прототипом був реактор ОК-900), які добре зарекомендували себе під час експлуатації на атомних суднах. Так, наприклад, ЯЕУ атомного криголама «Арктика» (реактор ОК-900) успішно експлуатувалася з 1975 по 3 жовтня 2008 року; за 176384 години експлуатації за середньої потужності 63,1 МВт енерговироблення становило 11132456 МВт*годин. Слід зазначити, що реакторна установка криголаму мала проектний ресурс 90000 годин при роботі на номінальній потужності 170 МВт, і, отже, енерговироблення реактора могло б становити 15,5 млн. МВт*годин.

ЯЕУ АПЛ принципово нічим не відрізняються від криголамних установок. По суті, технологія човнових реакторів з водою під тиском створила основу для атомних станцій з корпусними реакторами.
«Ми завжди прагнули створити атомні енергетичні установки подвійного призначення, бо створення військової та цивільної техніки на основі єдиної технології є дуже ефективним для вдосконалення і тієї і іншої» – так вважає академік Н.С. Хлопкін. Саме в ЯЕУ АПЛ були використані технічні рішення, які сьогодні стали обов'язковими для великої атомної енергетики: активні зони мали зворотні негативні зв'язки за температурами палива та сповільнювача, а самі ЯЕУ мали захисну огорожу у вигляді міцного корпусу РВ.

Експерти з РНЦ «Курчатівський інститут» при розробці концепції будівництва підземних АЕС ще у 1993 році зазначали, що «завдяки малим габаритам та масі можна використовувати корабельні рішення щодо енергетичних установок та в підземних атомних електростанціях. Комплексна автоматизація, герметичне виконання обладнання, зведення до мінімуму рідких та газоподібних відходів, відпрацьованість технології та висока якість виготовлення завдяки виконанню більшої частини монтажних робіт на машинобудівних заводах – всі ці властивості дуже добре вписуються у концепцію підземної АЕС».

Корпуси реакторів відносяться до обладнання з тривалим циклом виробництва та є найдорожчими частинами ЯЕУ. Єдиним підприємством, яке зараз виробляє подібне обладнання, є «Іжорські заводи». Технологічний цикл виготовлення корпусу реактора в залежності від типу реактора складає 2-3 роки. Враховуючи не безмежні виробничі можливості «Іжорського заводу», на думку авторів, не доцільно завантажувати його додатковими замовленнями для плавучих АЕС.
Також слід враховувати, що вартість виготовлення реакторів для плавучої АЕС становить за різними оцінками від 40 до 60% від загальної вартості станції. Таким чином, при будівництві плавучих АЕС є економічно доцільним використовувати готові РВ АПЛ, що виводяться з експлуатації.

Для цих цілей повною мірою підходять експлуатовані або перебувають на етапах виведення з експлуатації та тимчасового зберігання на плаву АПЛ 2-го - 3-го поколінь (загальна кількість таких АПЛ становить приблизно 140 одиниць). Використання вже сформованих у процесі утилізації АПЛ 1-3 відсічних РВ підлягає окремому розгляду у кожному конкретному випадку.
ЯЕУ цивільного та військового призначення мають незначні конструктивні відмінності. Передбачувані до утилізації АПЛ 2-го покоління мають по 2 реактори тепловою потужністю 90 МВт, АПЛ 3-го покоління – по 1-2 реактори тепловою потужністю 180 МВт.

У доповіді буде розглянута одна із складових, яка істотно впливає на безпеку використання ЯЕУ утилізованих АПЛ – крихтіння корпусної сталі реактора під впливом потоку швидких нейтронів. Матеріал корпусів реакторів цивільного та військового призначення однаковий – сталь типу 15Х2МФАА.

Робота ЯЕУ на парціальних навантаженнях істотно зменшує вироблення ресурсу корпусу реактора, який визначається зсувом критичної температури крихкості матеріалу корпусу, зумовленої, головним чином, флюєнс швидких нейтронів. Дослідження основного металу та металу зварних швів корпусів реакторів атомного криголаму «Ленін», виконані після зняття його з експлуатації при виробленні ресурсу 106700 годин, підтвердили можливість продовження проектного годинного ресурсу корпусів реакторів, які працювали на потужностях менших за номінальну.

Для дослідження можливості застосування ЯЕУ утилізованих АПЛ авторами було проведено оцінку крихкості корпусів реакторів АПЛ з використанням стандартних методик та експлуатаційних параметрів, досягнутих реакторами криголама «Арктика».
Критична температура крихкості матеріалу корпусу реактора (Тк) є фактором, що обмежує термін його служби, та визначається сумою

ТК = ТК0 + ΔТТ + ΔТN + ΔТF, (1)

де ТК0 – критична температура крихкості матеріалу у вихідному стані,
ΔТТ – зсув критичної температури крихкості внаслідок температурного старіння;
ΔТN – зсув критичної температури крихкості внаслідок циклічної ушкодження (для суднових ЯЕУ ΔТN не є визначальним фактором, і може бути прийнятий рівним нулю);
ΔТF – зсув критичної температури крихкості внаслідок нейтронного опромінення.

Використовуючи стандартні залежності, розрахуємо величину флюенсу швидких нейтронів Fn на корпусі реактора криголама «Арктика»:

Fn = F0*(ТF/AF)3 = 1018*(110/23)3 = 1,1 1020 см - 2 , (2)

де AF - коефіцієнт охрупчування нижнього зварного шва;
F0 = 1018 см - 2 – граничне значення флюєнса;
ТF = 110 0С – зсув критичної температури в'язко-тендітного переходу в результаті опромінення.

У цьому випадку середня щільність потоку швидких нейтронів на корпусі реактора за час експлуатації τ складе

φб = Fn/τ = 1,1 1020/176384 3600 = 1,73 1011см - 2c - 1, (3)

і, отже, час роботи реактора на середній за час експлуатації потужності становить

τ = Fn/φб 3600 = 1,1 1020/1,73 1011 3600 = 176 622 години. (4)

Отриманий результат добре узгоджується із зареєстрованим часом роботи реактора криголама «Арктика», що означає – зсув критичної температури в'язко-тендітного переходу був прийнятий правильно. Спираючись на ці дані і враховуючи, що щільності потоків швидких нейтронів в реакторах криголамів і АПЛ приблизно однакові, можна припустити, що реактори АПЛ, що утилізуються, здатні досягати енерговироблення 11 - 12 мільйонів МВт * годин і більше.

ЯЕУ утилізованих АПЛ, на думку фахівців, далекі від вироблення ресурсних показників. Специфіка експлуатації АПЛ у тому, частка режимів роботи ЯЭУ на навантаженнях, близьких до максимальним, невелика. Крім цього, починаючи з 90-х років ХХ століття, АПЛ не так часто виходили у море.
Враховуючи, що номінальна потужність реакторів АПЛ 2-го покоління становить 90 МВт, середня потужність під час експлуатації більшості їх перевищувала 30%, тобто. 27 МВт, а час роботи на потужності становило близько 40000 годин, отримаємо енерговироблення близько 1,08 млн. МВт * годин.

Вважаючи щільності потоків нейтронів в реакторах криголамів і АПЛ близькими за значенням, і також вважаючи, що значення щільностей нейтронних потоків пропорційні потужності реакторів, а, отже, флюенс швидких нейтронів на корпус реактора пропорційний його энерговиработке, маємо значення флюенса1, 0 МВт*годин Fn = 1,07∙1019 см – 2. При цьому зсув критичної температури в'язко-тендітного переходу для матеріалу корпусів реакторів АПЛ складе

ТF = Aw*(Fn/F0)1/3 = 23*(1,07∙1019/1018)1/3 ≈ 49,5 0С. (5)

Отже, залишковий ресурс корпусу реактора АПЛ по флюенсу швидких нейтронів на корпусі становить 10 - 11 мільйонів МВт * годин, а можливо, і більше.

Розрахунок флюєнса швидких нейтронів на корпусі реактора пов'язаний з певними труднощами:
− наприкінці кампанії активної зони відбувається збільшення щільності потоку нейтронів;
− немає точної інформації про щільність потоку нейтронів у реакторі (особливо швидких нейтронів);
− за час експлуатації реактора в ньому «спалюється» кілька активних зон, що призводить до накопичення помилки у визначенні флюєнсу;
− до суднових реакторів не завантажуються зразки-свідки, що дозволяють судити про зміну фізико-механічних властивостей корпусної сталі.

Точніше ніж флюєнс швидких нейтронів, в результаті експлуатації визначається енерговироблення реактора. Тому значний інтерес становить залежність зсуву критичної температури внаслідок нейтронного опромінення від енерговироблення реактора. Очевидно, що ця залежність матиме такий самий вигляд

ТF = Aw*(W/W0)1/3, (6)

де Aw – коефіцієнт крихкості, зумовлений енерговиробленням,
W – досягнуте енерговироблення,
W0 - порогове енерговироблення.

Ця залежність справедлива в діапазоні зміни енерговироблення від 1 * 106 МВт * год до 3 * 107 МВт * год. Так як ректори всіх суднових ЯЕУ виготовляються за однаковою технологією зі сталі 15Х2МФАА і мають приблизно однакову товщину залізоводного захисту корпусу, то при проведенні розрахунку приймалося, що Aw = 49,5.

Отримана залежність дозволяє прогнозувати зсув критичної температури крихкості внаслідок нейтронного опромінення матеріалу корпусів суднових реакторів від енерговироблення (рис. 2). Аналіз кривої показує, що суднові реактори здатні досягати енерговироблення 15,5 * 106 МВт * годин, при цьому зсув критичної температури крихкості не перевищить 1250С.

Малюнок 2. Прогноз зсуву критичної температури крихкості від нейтронного опромінення для суднових реакторів.

Таким чином, залишковий ресурс ЯЕУ 2-го покоління може досягати максимальної величини 14,4 106 МВт * годин (реально близько 10 * 106 МВт * годин). Звідси випливає, що при використанні ЯЕУ АПЛ 2-го покоління, що утилізуються, у складі енергомодулів плавучих АЕС, що працюють з КВУМ (коефіцієнт використання встановленої потужності) = 0,7, вони зможуть працювати близько 25 років до утилізації.

Якщо вважати, що для АПЛ 3-го покоління середній рівеньпотужності складає як на АПЛ 2-го покоління приблизно 30% або 54 МВт, а час роботи на цій потужності близько 30000 годин, то отримаємо енерговироблення 1,62 * 106 МВт * годин. Тоді залишковий ресурс корпусів цих реакторів з енерговироблення складе близько 13,9*106 МВт*годин. При роботі на плавучих АЕС з КВУМ = 0,7 можливий час експлуатації цих реакторів складе приблизно 110 тисяч годин або приблизно 12,5 років.

Таким чином, основний фактор, що визначає ресурс роботи матеріалу корпусу реактора – зсув критичної температури крихкості в результаті нейтронного опромінення реакторів АПЛ, не є підставою для відмови від використання реакторних установок утилізованих АПЛ як енергетичні модулі для плавучих АЕС.
Приблизна методологія вирішення цього питання може бути представлена ​​схемою малюнку 3.

Рис. 3. Методологічна схема вирішення питання про використання ЯЕУ АПЛ як енергетичний модуль на плавучій АЕС.

Крім того, висока надійність і живучість ЯЕУ підтверджена як багаторічним досвідом експлуатації, так і загибеллю підводних човнів, що мала місце. Реактори всіх АПЛ, що затонули, були надійно заглушені, при цьому жодного разу не було зареєстровано радіаційного забруднення акваторії. Останнім прикладом є катастрофа АПЛ «Курськ» (серпень 2000р.).

Після досягнення граничного енерговироблення характеристики ударної в'язкості металу корпусів реакторів можуть бути відновлені шляхом сухого відпалу низькотемпературного, технологія якого розроблена і використовується в нашій країні вже багато років. З 1987 по 1992 роки було виконано відновлювальний відпал 12 корпусів реакторів ВВЕР-440 в Росії, Німеччині, Болгарії та Чехословаччині. При одному з перших відпалів на матеріалі звареного шва, опроміненому до флюенса 1020 см-2 було досліджено залежність відновлення критичної температури (Тк) від температури відпалу при часі відпалу 150 годин. У ході експериментів було встановлено, що практично у всіх випадках ударна в'язкість відновлювалася до значень, що відповідають неопроміненому матеріалу, і максимальне відновлення властивостей опроміненої корпусної сталі 15Х2МФАА при температурі відпалу 460 - 4700С відбувається за 170 годин.

Запланований ресурс реакторів КЛТ-40С, які планується встановлювати на плавучих АЕС, становить 40 років, причому один раз на 10 років станції мають буксируватися на суднобудівні підприємства для ремонту. Якщо на плавучій АЕС буде застосовано РВ утилізованих АПЛ, то під час планового ремонту може бути виконано відпал корпусів реакторів, внаслідок чого тимчасовий ресурс буде подвоєний і практично збігатиметься з ресурсом новозбудованих корпусів реакторів КЛТ-40С.

Окреме питання – це можливість використання паротурбінної установки (ПТУ) АПЛ, що утилізується. Теплова схема ПТУ АПЛ відрізняється від проектованих на плавучій АЕС відсутністю термічного деаератора поживної води (установка якого не становить труднощів) та більшою частотою обертання головної турбіни. Питання варіанті використання головної турбіни може вирішуватися подвійно. По-перше, зменшення частоти обертання головної турбіни до 3000 оборотів за хвилину дещо знизить її потужність, але дозволить їй працювати спільно з турбогенератором, що виробляє струм частотою 50 Герц. Надлишок пари можна використовувати для передачі на берег теплової енергії через проміжний теплообмінник.

По-друге, використання головної турбіни у всьому діапазоні частот обертання вимагатиме застосування статичних перетворювачів частоти для видачі в мережу електроенергії необхідної якості. В обох варіантах використання головної турбіни можна відмовитись від використання допоміжних турбогенераторів, замінивши їх трансформаторами власних потреб плавучих АЕС. Допоміжні турбогенератори замінюються дизельгенераторами, потужність яких забезпечує розхолодження обох установок та введення в роботу однієї з ЯЕУ. Це дозволить використовувати надлишки пари для вироблення теплової енергії. Крім того, при використанні ЯЕУ АПЛ на плавучому енергоблоці не буде потреби у застосуванні парових холодильних машин, внаслідок чого утворюються надлишки пари, яку можна використовувати як у деаераторі, так і для вироблення теплової енергії з передачею її на берег. Таким чином, обладнання ПТУ утилізованих АПЛ також може бути використане у складі енергетичного модуля на плавучих АЕС.

Утилізовані атомні підводні човни 2-го та 3-го поколінь мають широкий діапазон потужностей реакторів від 70 до 190 МВт та головних турбін від 15 до 37 МВт. Це дозволяє підібрати для використання на плавучих АЕС необхідні потужності головного енергетичного обладнання.

Вартість будівництва плавучої АЕС «під ключ» оцінюється більш ніж у $150 мільйонів, при цьому вона приблизно на 80% визначається вартістю ЯЕУ та ПТУ. Використання ЯЕУ утилізованих АПЛ дозволить помітно зменшити цю вартість.

Маса РВ двох реакторної установки утилізованих АПЛ 2-го покоління складає близько 1200 тонн, а 3-го – близько 1600 тонн. Це дозволяє використовувати реакторні та турбінні відсіки як єдиний енергетичний модуль, що монтується на плавучій АЕС. В цьому випадку ми отримаємо раніше побудовану та оплачену ЯЕУ у захисній оболонці, функцію якої виконує міцний корпус АПЛ. Один із можливих варіантів такої конструкції плавучої АЕС показаний на рис. 4.

Малюнок 4. Варіант розміщення енергетичного модуля (реакторного відсіку АПЛ) на плавучих АЕС.

Використання запропонованої технології неминуче зіткнеться із низкою проблем, які необхідно вирішувати вже найближчим часом. До таких проблем можна віднести:
− відсутність процедури переведення ЯЕУ військового призначення до ЯЕУ мирного використання атомної енергії;
− відсутність аналізу відповідності ЯЕУ АПЛ 2-3 поколінь вимогам нормативних документів Ростехнагляду та Мінздоровсоцрозвитку щодо плавучих АЕС;
− необхідність обґрунтування залишкового ресурсу, а також можливість продовження призначених ресурсних показників основного обладнання ЯЕУ щодо кожної виведеної з експлуатації АПЛ;
− необхідність зміни конструкції плавучих АЕС, що будуються або проектуються.

Для вирішення зазначених проблем потрібне проведення значного комплексу НДДКР.
Також слід зазначити, що використання РВ утилізованих АПЛ не вичерпується їх застосуванням для плавучих АЕС. Можливими варіантами застосування може бути їх використання під час будівництва підземних АЕС.

Висновки:
1. Запропонована інноваційна технологія використання ЯЕУ утилізованих АПЛ дозволить:
− значно скоротити витрати на будівництво плавучих АЕС та скоротити час їх будівництва та окупності;
− знизити витрати на утилізацію АПЛ;
− значно зменшити кількість радіоактивних відходів та витрати на поводження з ними;
− повною мірою використати потенціал ЯЕУ АПЛ:
− у процесі експлуатації ЯЕУ утилізованих АПЛ у складі плавучої АЕС здійснити фінансування майбутньої утилізації РВ.
2. Для впровадження зазначеної технології необхідно вже найближчим часом розгорнути комплекс НДДКР, що дозволяє науково обґрунтувати технічну можливість використання РВ утилізованих АПЛ для плавучих АЕС, що проектуються.

Атомні підводні човни та інші судна з ядерними енергоустановками використовують радіоактивне паливо - головним чином уран - для перетворення води на пару. Отримана пара обертає турбогенератори, а ті виробляють електроенергію для руху судна та живлення різного бортового обладнання.

Радіоактивні матеріали, подібні до урану, виділяють теплову енергію в процесі ядерного розпаду, коли нестійке ядро ​​атома розщеплюється на дві частини. У цьому виділяється дуже багато енергії. На атомному підводному човні такий процес здійснюється в товстостінному реакторі, який безперервно охолоджується проточною водою, щоб уникнути перегріву, а то й розплавлення стінок. Ядерне паливо користується особливою популярністю у військових на підводних човнах та авіаносцях завдяки своїй надзвичайній ефективності. На одному шматку урану розміром з м'яч для гольфу підводний човен може сім разів обігнути земну кулю. Однак ядерна енергія таїть у собі небезпеку не лише для екіпажу, який може постраждати, якщо на борту станеться радіоактивний викид. У цій енергії закладено потенційну загрозу всього життя в морі, яка може бути отруєна радіоактивними відходами.

Принципова схема машинного відсіку з ядерним реактором

У типовому двигуні з ядерним реактором (ліворуч) охолоджена вода під тиском потрапляє всередину корпусу реактора, що містить ядерне паливо. Нагріта вода виходить з реактора і використовується для перетворення іншої води на пару, а потім, остигаючи, знову повертається в реактор. Пара обертає лопаті турбінного двигуна. Редуктор переводить швидке обертання валу турбіни більш повільне обертання валу електродвигуна. Вал електродвигуна з допомогою механізму зчеплення з'єднується з гребним валом. Крім того, що електродвигун передає обертання гребному валу, він виробляє електроенергію, яка запасається в бортових акумуляторах.

Ядерна реакція

У порожнині реактора атомне ядро, що складається з протонів та нейтронів, піддається удару вільного нейтрону (рисунок нижче). Від удару ядро ​​розщеплюється, і, зокрема, звільняються нейтрони, які бомбардують інші атоми. Так виникає ланцюгова реакція поділу ядер. При цьому звільняється величезна кількість теплової енергії, тобто тепла.

Атомний підводний човен курсує вздовж узбережжя в надводному положенні. Таким кораблям треба поповнювати паливо лише один раз на два-три роки.

Група управління в бойовій рубці спостерігає за прилеглою акваторією в періскоп. Радіолокатор, гідролокатор, засоби радіозв'язку та фотокамери зі скануючою системою також допомагають водінню цього судна.

До одним із найбільших у світі атомних підводних човнів можна з упевненістю віднести важкі ракетні підводні крейсера стратегічного призначення проекту 941 «Акула». Класифікація НАТО – SSBN «Typhoon». В 1972 після отримання завдання, в ЦКМБМТ «Рубін», приступили до розробки даного проекту.

Історія створення

У грудні 1972 року було видано тактико-технічне завдання проектування, С.Н. Ковальов був призначений головним конструктором проекту. Розробка та створення нового типу підводних крейсерів позиціонувалося як відповідь на будівництво ПЛАРБ типу «Огайо» у США. На озброєнні планувалося використовувати твердопаливні триступінчасті міжконтинентальні балістичні ракети Р-39 (РСМ-52), габарити цих ракет та зумовили розміри нового корабля. Якщо порівнювати з ракетами «Трайдент-I», якими оснащені ПЛАРБ типу «Огайо», то ракета Р-39 має значно кращі характеристики в дальності польоту, маси, що закидається, і має 10 блоків, у той час як у «Трайдента» таких блоків 8. Але при цьому Р-39 значно перевершує розмірами, вона майже вдвічі довша, і має масу втричі більшу за американський аналог. Компонування РПКСН за стандартною схемою не підходило розміщувати ракет настільки великого розміру. Рішення про початок робіт з будівництва та проектування стратегічних ракетоносців нового покоління було ухвалено 19 грудня 1973 року.

У червні 1976 року на підприємстві «Севмаш» було закладено перший човен цього типу ТК-208, який спущений на воду 23 вересня 1980 року (абревіатура ТК означає «важкий крейсер»). Зображення акули було нанесено в носовій частині, нижче за ватерлінію, перед спуском човна на воду, пізніше на формі екіпажу з'явилися нашивки з акулою. 4 липня 1981 року головний крейсер вийшов на морські випробування, на місяць раніше американської ПЛАРБ «Огайо», проект якої було запущено раніше. 12 грудня 1981 року почала працювати ТК-208. У період з 1981 по 1989 рік введено в дію та спущено на воду 6 човнів типу «Акула». Сьомий корабель цієї серії так і не було закладено.

Понад 1000 підприємств колишнього Союзузабезпечувало будівництво підводних човнів цього типу. 1219 співробітників «Севмашу», які брали участь у створенні корабля, були нагороджені урядовими нагородами.

Заява про створення човнів серії «Акула» прозвучала на XXVI з'їзді КПРС від Брежнєва, який заявив: У нас є система «Тайфун», аналогічна новому американському підводному човну «Огайо», озброєну ракетами «Трайдент-I». "Тайфуном" новий човен "Акула" був названий навмисне, на той момент холодна війна ще не була закінчена, для введення супротивника в оману і прозвучала назва "Тайфун".

У 1986 році був побудований дизель-електричний транспорт-ракетовоз, водотоннажність якого становила 16 000 тонн, кількість ракет, що приймаються на борт 16 БРПЛ. Транспорт отримав назву «Олександр Брикін» та був призначений для забезпечення перезарядки ракетами та торпедами.

Тривалий високоширотний похід у Арктику було здійснено 1987 року човном ТК-17 «Симбірськ». Під час цього походу було здійснено неодноразову заміну екіпажів.

На ТК-17 «Архангельськ» під час проведення навчального пуску у шахті вибухнула і згоріла навчальна ракета, пуски проводилися Білому морі 27 вересня 1991 року. Під час вибуху зірвало кришку ракетної шахти та викинуто в море бойову частину ракети. Після цього інциденту човен став на невеликий ремонт, екіпаж під час вибуху не постраждав.

«Одночасний» пуск 20 ракет Р-39 пройшов на випробуваннях Північного флоту, що проводяться в 1998 році.

Особливості конструкції

Енергетична установка на човнах даного типу виконана у вигляді двох незалежних ешелонів, які розташовані в міцних корпусах, ці корпуси різні. Для контролю стану реакторів використовується імпульсна апаратура, у разі втрати електропостачання реактори оснащені системою автоматичного гасіння.

Ще на стадії проектування в технічне завдання було включено пункт про необхідність забезпечення безпечного радіусу, у зв'язку з цим проведено розробку та низку експериментів, у дослідних відсіках, методів розрахунку динамічної міцності найбільш складних вузлів корпусу (кріплення модулів, спливаючих камер та контейнерів, міжкорпусні зв'язки) .

Так як стандартні цехи не підходили для будівництва човнів типу «Акула», довелося зводити новий цех за номером 55 на «Севмаші», який є одним із найбільших критих елінгів у світі.

Підводні човни типу «Акула» мають досить великий запас плавучості 40%. За те, що половина водотоннажності на човнах цього типу припадає на баластну воду, вони отримали неофіційну назву на флоті — «водовоз», ще одну неофіційну назву «перемога техніки над здоровим глуздом» було присвоєно човну в КБ «Малахіт», що конкурує. Істотною причиною, що вплинула на прийняття такого рішення, була вимога забезпечити найменше осадження корабля. Ця вимога була цілком обґрунтовано отриманням можливості використання вже існуючих ремонтних баз та пірсів.

Саме великий запас плавучості разом із досить міцною рубкою дають можливість проламати лід, товщина якого становить до 2,5 метрів, це дозволяє вести бойове чергування у північних широтах практично до північного полюса.

Корпус

Однією з особливостей конструкції човна є наявність п'яти міцних корпусів всередині легкого корпусу. Два з яких, основні, їхній найбільший діаметр становить 10 метрів, розташовані за принципом катамарану – паралельно один одному. Ракетні шахти з ракетними комплексами Д-19 знаходяться в передній частині корабля між головними міцними корпусами.

Окрім цього, човен оснащений трьома герметичними відсіками: торпедний відсік, відсік модуля управління з центральним постом та кормовий механічний відсік. Таке розміщення трьох відсіків між основними корпусами човна істотно підвищує пожежну безпеку та живучість човна. На думку генерального конструктора С.М. Ковальова:

«Те, що сталося на «Курську» (проект 949А), на підводних човнах проекту 941, не могло призвести до таких катастрофічних наслідків. Торпедний відсік на Акулі виконаний у вигляді окремого модуля. У разі вибуху торпеди не могло статися руйнування кількох основних відсіків та загибелі всього екіпажу.

Головне корпуси з'єднуються між собою трьома переходами: у носі, у центрі та в кормі. Переходи проходять через проміжні відсіки капсули. Кількість водонепроникних відсіків на човні - 19. Рятувальні камери, розміщені біля основи рубки під огорожею висувних пристроїв, здатні вмістити весь екіпаж. Кількість рятувальних камер –2.

Виготовлення міцних корпусів здійснювалося з титанових сплавів, легкий корпус – сталевий та має нерезонансне протилокаційне та звукоізолююче покриття, вага якого становить 800 тонн. Американські фахівці вважають, що звукоізолюючим покриттям забезпечені також міцні корпуси човна.

На кораблі встановлено розвинене хрестоподібне кормове оперення з горизонтальними кермами, яке має розміщення безпосередньо за гвинтами. Прибираються виконані передні горизонтальні керма.

Для здійснення можливості несення чергування в північних широтах, огородження рубки виготовлено дуже міцним, що має здатність проламати лід, товщина якого становить від 2 до 2,5 метрів (в зимовий період товщина льоду в Північному льодовитому океані може бути від 1,2 до 2 метрів, іноді сягає 2,5 метрів). Знизу поверхню льоду становлять нарости у вигляді бурульок або сталактитів, що мають досить великі розміри. Під час випливання на човні забираються носові керма, а сама вона притискається до крижаного шару спеціально пристосованим для цього носом і рубкою, потім здійснюється різке продування цистерни головного баласту.

Силова установка

Проектування головної ядерної енергетичної установки здійснено за блочним принципом. У головну установку входять два водо-водяні реактори на теплових нейтронах ОК-650, теплова потужність яких на валу становить 2х50 000 к.с. а так само в обох міцних корпусах розташовані дві паротурбінні установки, що значно підвищує живучість човна.

На човнах проекту «Акула» застосовується двокаскадна система гумокордної пневматичної амортизації та блочна система механізмів та обладнання, що дозволяє значно покращити віброізоляцію вузлів та агрегатів, і таким чином знизити шумність човна.

Як рушії використовуються два низькооборотні малошумні семилопастні гребні гвинти фіксованого кроку. Для зниження рівня шуму гвинти знаходяться у кільцевих обтічниках (фенестронах).

Система резервного засобу руху включає два електродвигуни постійного струму по 190 кВт. При маневруванні в обмежених умовах на човні використовуються підрулюючий пристрій, що представляє собою дві відкидні колонки з електродвигунами по 750 кВт і поворотними гребними гвинтами. Ці пристрої розміщуються в носовій та кормовій частині корабля.

Розміщення екіпажу

Розміщення екіпажу здійснюється за умов підвищеної комфортності. На підводних човнах проекту «Акула» передбачений салон для відпочинку екіпажу, плавальний басейн розмірами 4х2 метри, глибина якого 2 метри, басейн заповнюється прісною або солоною забортною водою з можливістю підігріву, спортзал, солярій, сауна, а також «живий куточок». Розміщення рядового складу відбувається в маломісних кубриках, командний склад розміщений у двох чи чотиримісних каютах забезпечених умивальниками, телевізорами та кондиціонерами. Кають-компанії дві: одна для офіцерів, а друга для матросів та мічманів. За умови комфортності, створені на човні, серед моряків вона отримала назву «плавучий «Хілтон»».

Озброєння

Основним озброєнням ТК є 20 триступінчастих твердопаливних балістичних ракет Р-39 "Варіант". Стартова маса даних ракет разом із пусковим контейнером становить 90 тонн, а довжина 17,1 м, це найбільша стартова маса з усіх прийнятих на озброєння БРПЛ.

Ракети мають бойову частину, що розділяється, на 10 боєголовок з індивідуальним наведенням, кожна по 100 кілотонн у тротиловому еквіваленті, дальність польоту ракет - 8 300 км. У зв'язку з тим, що Р-39 мають чималі габарити, єдиним їх носієм є човни проекту 941 «Акула».

Випробування ракетного комплексу Д-19 проводилися на спеціально переобладнаній дизельній субмарині К-153 (проект 619), на ній була розміщена лише одна шахта для Р-39, кількість запусків макетів кидків обмежена сім'ю.

запуск ракети Р-39 з підводного човна проекту 941 «Акула»

З човнів проекту «Акула» може бути здійснений старт всього боєкомплекту одним залпом, інтервал між стартом ракет мінімальний. Запуск ракет можна здійснити з надводного та підводного положення, у разі запуску з підводного положення глибина занурення становить до 55 метрів, обмеження за погодними умовами для запуску ракет немає.

Використання амортизаційної ракетно-стартової системи АРСС дозволяє здійснити старт ракети за допомогою порохового акумулятора тиску із сухої шахти, що значною мірою зменшує рівень передстартового шуму, а також скорочує інтервал між запусками ракет. Однією з особливостей комплексу є підвішування ракет біля горловини шахти з допомогою АРСС. На стадії проектування було передбачено розміщення боєкомплекту із 24 ракет, проте рішенням головкому ВМФ СРСР адмірала С.Г. Горшкова, кількість ракет було скорочено до 20.

Розробку нового вдосконаленого варіанта ракети Р-39УТТ «Барк» було розпочато після ухвалення постанови уряду в 1986 році. На новій модифікації ракети планувалося реалізувати систему проходження через лід, а також збільшити дальність до 10 000 км. За планом, переозброїти ракетоносці було потрібно до 2003 року на момент закінчення гарантійного ресурсу ракет Р-39. Проте, випробування нових ракет пройшли не вдало, після третього пуску провалом, що закінчився, в 1998 році Міністерством оборони прийнято рішення про припинення робіт над комплексом, на момент прийняття такого рішення готовність комплексу становила 73%. Розробка іншої твердопаливної БРПЛ Булава була доручена Московському інституту теплотехніки, що розробив сухопутну МБР Тополя-М.

Крім стратегічного озброєння, на човнах проекту 941 «Акула» розміщено 6 торпедних апаратів калібру 533 мм, які можуть бути використані для встановлення мінних загороджень стрільби ракето-торпедами та звичайними торпедами.

Система протиповітряної оборони забезпечена вісьмома комплексами ПЗРК «Голка-1».

Човни проекту «Акула» оснащені радіоелектронним озброєнням таких типів:

    • "Омнібус" - бойова інформаційно-керуюча система;
    • аналоговий гідроакустичний комплекс «Скат-КС» (на ТК-208 встановлено цифровий «Скат-3»);
    • гідроакустична станція міношукання МГ-519 "Арфа";
    • ехоледомір МГ-518 «Північ»;
    • радіолокаційний комплекс МРКП-58 "Буран";
    • навігаційний комплекс "Симфонія";
    • комплекс радіозв'язку «Блискавка-Л1» із системою супутникового зв'язку «Цунамі»;
    • телевізійний комплекс МТК-100;
    • дві антени буйкового типу дозволяють приймати радіоповідомлення, цілевказівки і сигнали супутникової навігації при знаходженні на глибині до 150 м і під льодами.

Цікаві факти
    • Вперше розміщення ракетних шахт попереду рубки здійснено на човнах проекту «Акула»
    • За освоєння унікального корабля звання Героя Радянського союзу було присвоєно Командирові першого ракетного крейсера капітану 1 рангу О. В. Ольховникову у 1984 році
    • Кораблі проекту «Акула» занесено до книги рекордів Гінеса
  • Крісло командира у центральній посаді перебуває у недоторканності, винятку немає ні кому, ні командирів дивізії, флоту чи флотилії і навіть міністра оборони.

Оригінал взято у колеги zvezdochka_ru у «Золота рибка». Загрози знято

В останніх числах березня фахівці та робітники «Зірочки» завершили вивантаження відпрацьованого ядерного палива та герметизацію реакторів АПЛ «К-162» - знаменитої та іменитої «Золотої рибки». У переліку атомоходів, утилізованих на ягринській верфі, цей корабель посідає особливе місце.

АПЛ К-162 проекту 661 ("Анчар") зав. №501. Фото запозичено із сайту bastion-karpenko.ru

АПЛ «К-162» відома навіть далеким від підплаву людям. Унікальний корпус із титанових сплавів, оригінальні атомні реактори, перспективні крилаті твердопаливні ракети. При проектуванні корабля було ухвалено рішення не використовувати на кораблі освоєні промисловістю системи автоматики, обладнання, прилади та матеріали. Човен будувався для технологічного прориву, і він відбувся. Вже в ході державних випробувань корабель показав небачені раніше швидкісні характеристики, розігнавшись на мірній милі до 42 вузлів при 80% потужності реакторів, а згодом корабель поставив абсолютний світовий рекорд підводної швидкості, не досі побитий. За повної потужності енергоустановки «Золота рибка» досягла швидкості 44,7 вузла.

В 1988 після двох десятків років служби «К-162» була виведена зі складу флоту і згодом вирушила для утилізації на ВО «Севмаш», де довгий час стояла ошвартованою біля одного з причалів.

Тривале зберігання АПЛ на плаву без ремонту згубно позначилося технічному стані корабля. У період відстою деградували майже всі корабельні системи. Особливу тривогу викликав стан корабельних систем, що забезпечують непотоплюваність корабля, його вибухо- та пожежну безпеку. Існувала реальна небезпека несанкціонованого затоплення АПЛ. А затонула «К-162» перетворювалася на радіоактивну бомбу. Хімічно активний титан у солоній воді став би причиною стрімкої корозії обладнання та трубопроводів із сталі та міді, що, у свою чергу, загрожувало руйнуванням конструктивних бар'єрів захисту реакторів та поширенню радіації. Часу життя, відведеного «Золотій рибці», залишалося дедалі менше, і в 2009 році було ухвалено рішення про початок робіт із утилізації корабля.

Зав. №501 поставлений у плавдок для формування тривідсічного блоку.

У липні 2009 року з дотриманням усіх військово-морських традицій унікальну субмарину передали до Центру судноремонту «Зірочка». «К-162» стала до свого останнього причалу.

Унікальний корабель унікальний у всьому. Його утилізація не стала винятком. Найбільш складною частиною проекту стало вивантаження відпрацьованого ядерного палива. Конструктивні особливості реакторів «К-162» не дозволяли використовувати для вилучення паливних збірок обладнання, яке застосовувалося для розвантаження реакторів утилізованих АПЛ інших проектів. «Рідний» комплект перевантажувального обладнання проекту 661 застосовувався для перезарядки реакторів лише один раз тридцять років тому і, як показала його експлуатація, вже тоді вимагав серйозного конструктивного доопрацювання. В даний час використання цього обладнання для безпечного вивантаження ВЯП здавалося взагалі неможливим. Термін його служби минув півтора десятка років тому, тривале зберігання в неналежних умовах призвело до частини перевантажувального обладнання в непридатність. Якась частина оснастки була взагалі втрачена. Стало зрозуміло, що звичні для «Зірочки» схеми утилізації АПЛ у випадку із «Золотою рибкою» непридатні. Часу на тривалі дискусії також не залишалося.

Відновлення працездатності обладнання та оснащення, розробка комплекту проектно-технологічної документації, вивантаження ВЯП та утилізація АПЛ вимагали значних бюджетних коштів, запланувати які на той момент було неможливо. Втім, завдяки зусиллям ДК «Росатом» та АТ «ФЦЯРБ» вдалося домовитися включити проект з розвантаження ВЯП з реакторів АПЛ «К-162» до переліку проектів Фонду підтримки Екологічного партнерства Північного виміру, створеного під егідою Європейського Банку Реконструкції та Розвитку

Після всебічного обговорення проекту було прийнято неординарне рішення: на першому етапі виконати утилізацію носового та кормового краю човна, сформувати тривідсічний блок та виконати роботи, що забезпечують його непотоплюваність. Паралельно вести роботи з відновлення комплекту перевантажувального обладнання, його конструктивного доопрацювання та виготовлення додаткового оснащення. Роботи ж із вивантаження ВЯП із реакторів вирішили провести на завершальній стадії проекту.

Принципова схема вивантаження та поводження з ВЯП.

Такий підхід докорінно суперечив існуючому регламенту утилізації АПЛ. Для вирішення цієї суперечності довелося виробляти нові документи, узгоджувати їх у десятках інстанцій, організовувати взаємодію проектних організацій. Координувати цю роботу довелося автономній некомерційній організації "Аспект-Конверсія". Фахівці «Зірочки», коментуючи участь «Аспект-Конверсії» у проекті утилізації «Золотої рибки», висловили одностайну думку, що без Анатолія Цубаннікова – керівника проекту з боку «Аспект-Конверсії» та її директора Миколи Шумкова розпочало вивантаження ВЯП з «К- 162» могло б відстрочитися на довгі місяці, або навіть роки.

Оперативно відпрацьовували свої завдання та інші учасники проекту. ВАТ «НІКІЕТ ім. Доллежаля», будучи проектантом реакторів, забезпечив супровід усіх робіт, пов'язаних з ними. Конструктори «ОКБМ ім. Африкантова» включились у роботи з проектування вдосконаленого комплекту перевантажувального обладнання. Криловський центр перевірив та видав висновок про готовність «Зірочки» до виконання робіт з розвантаження ВЯП. Центр технології суднобудування та судноремонту взяв участь у розробці документації щодо оснащення берегового комплексу вивантаження. НІПТБ «Онега» виконало розробку технології вивантаження та спроектувало технологічне оснащення.

Випробування комплекту перевантажувального обладнання.

Керуючим центром проекту стало бюро маркетингу та договірної роботи УТНіСО під керівництвом Олексія Долганова. Як зазначає сам Олексій, значною підмогою в його роботі став організаційний заділ, створений на початковому етапі робіт з підготовки «Зірочки» до вивантаження ВЯП із реакторів «К-162». Величезна заслуга тут належить заступнику начальника управління Максиму Шептухіну. Він керував проектом не лише на підготовчій стадії, а й на етапі утилізації корпусних конструкцій човна та формування тривідсічного блоку.

Складності проекту з розвантаження ВЯП з «Золотої рибки» не обмежувалися лише інженерно-технологічними особливостями човна. Довелося зробити величезний обсяг організаційної роботи – договори, тендери, погодження, розбіжності сторін, переговори, звіти. Вантаж цієї роботи несла група Євгена Баранова та Наталії Самутіної.


Трихотсічний блок К-162 у плавдоку ПД-52

Роботи з утилізації «К-162» розпочалися у 2010 році. "Золота рибка" була поставлена ​​в плавдок і на її борт піднялися газорізальники. Титанові корпусні конструкції вимагали від робітників та інженерів «Зірочки» безпрецедентних заходів щодо профілактики загорянь при обробці корпусу. Титан та вогонь – небезпечне поєднання, а пожежа на човні з невивантаженим паливом – НП вищого класу небезпеки. Незважаючи на величезний обсяг вогневих робіт на борту «К-162», за весь період утилізації корпусних конструкцій не було допущено жодного займання. Роботи щодо формування тривідсічного блоку та спуску його на воду були виконані без пригод. Частину загрози від «Золотої рибки» було знято. Необхідно відзначити, що в ході корпусних робіт «Зірочка» доклала зусиль до того, щоб зберегти цілістю рубку легендарного човна. Сьогодні вона зберігається на підприємстві і, можливо, колись стане частиною меморіалу, присвяченого праці північнодвінських корабелів. Незручно виходить, але сьогодні в місті, яке побудувало вітчизняний атомний підводний флот, немає жодного символу, що ілюструє цю специфіку міста.


Огородження висувних пристроїв зав. №501

У 2011 році тривідсічник «Золотої рибки» став учасником масштабних навчань з ядерної та радіаційної безпеки. За легендою навчань саме на ньому стався неконтрольований викид радіації, який супроводжував пожежу. У навчаннях були задіяні значні сили та засоби – «Зірочки», «Севмаша», спеціалізованих пожежних частин, муніципальних та обласних структур. За навчаннями спостерігали представники МАГАТЕ, які дали високу оцінку діям учасників.


Епізод вчень. Пожежні розрахунки відпрацьовують гасіння пожежі на ядерно-небезпечному об'єкті

У травні 2013 року «Зірочка» розпочала вивантаження відпрацьованого ядерного палива з реакторів «К-162». Незважаючи на ретельне опрацювання проекту певні проблеми та ризики все ж таки залишалися. Реактори унікальні, паливо знаходиться в реакторах понад 30 років і фактичний стан збирання невідомий. Несерійність реакторів і перевантажувального обладнання могла викликати виникнення нештатних ситуацій, як у ході випробувань, так і в ході вивантаження, а це вимагатиме доробок, ремонтів, збільшення термінів та вартості.

Перевантажувальний контейнер опускають на реактор прийому паливної збірки.

Після робіт з випробування комплекту перевантажувального обладнання, тривідсічний блок «К-162» був поставлений у плавдок, реакторний відсік було розкрито, змонтовано майданчик вивантаження та технологічне оснащення. Завершилися випробовування комплекту перевантажувального обладнання. Почалося вивантаження палива. Понад сімсот радіоактивних стрижнів потрібно перемістити з реакторів субмарини в спеціальні транспортні контейнери. Кожна з паливних збірок несе у собі колосальну загрозу. Найменший збій, незначне порушення технології може спричинити аварію з важкими наслідками. Чи треба говорити про те, який величезний тягар відповідальності лежав на плечах начальника вивантаження - заступника начальника спеціалізованого виробництва утилізації Ігоря Пастухова. День за днем, місяць за місяцем щоденна робота, якій не можна дати перетворитися на рутину. Не можна дати собі та робітникам звикнути до неї, послабити увагу та вимогливість. За роботу у небезпечних умовах працівники «Зірочки» отримують молоко. Ігореві Пастухову слід би видавати ще й шоколадно-коньячні набори за неймовірне психологічне навантаження.


Начальник вивантаження Ігор Пастухов.

У серпні 2014 року першу касету з радіоактивним стрижнем із реактора лівого борту було переміщено до транспортного контейнера. Робота розпочалася. Щодня човен залишало до двадцяти паливних збирань. Не обійшлося і без шорсткості. Вивантаження центральної компенсуючої групи реактора лівого борту виявило незначні недоліки перевантажувального обладнання. Оснащення було доопрацьовано і вивантаження продовжилося. З цього моменту затримки виникали лише через несприятливі погодні умови. Вже в грудні «Зірочку» залишив перший спецешелон, який відвозив ядерне паливо на уральський комбінат «Маяк» для зберігання та переробки.


Відвантаження транспортного контейнера з ВЯП для транспортування до пункту тимчасового зберігання

Особливу увагу під час проведення робіт приділялося контролю над радіацією. Разом із датчиками автоматизованої системи контролю працювали й дозиметристи, які відстежують радіаційну обстановку в ручному режимі на всіх об'єктах, задіяних під час розвантаження. Забігаючи наперед, треба сказати, що при проведенні робіт не відбулося жодної позаштатної ситуації, що викликала зміну радіаційного фону.

Пункт тимчасового зберігання ВЯП


А це – показники дозиметра у пункті тимчасового зберігання. Природний фон у Сєвєродвінську вдвічі вищий.

Реактор лівого борту було вивантажено до 1 грудня 2014 року, а 18 березня 2015 року завершилося вивантаження ВЯП і з другого реактора «Золотої рибки». До кінця березня обидва реактори були герметизовані. Залишилося прибрати технастил та оснащення, повернути на місце знімний лист міцного корпусу та підготувати тривідсічник до буксирування – встановити леєри, буксирний пристрій, сигнальні вогні. У майбутню навігацію тривідсічник «К-162» буде відбуксований до Сайди-губи на Кольському півострові. Там його піднімуть на берег, підготують реакторний відсік та переведуть до пункту довготривалого зберігання. Історія найшвидшого атомохода завершиться. Зусиллями сотень працівників «Зірочки», проектних інститутів, підприємств кооперації завершення цієї історії стало безпечним. Улюблене місто може спати спокійно.

PS: Ми знаємо, що на К-162 змінювався тактичний номер К-222.