De la mijlocul anilor ’60 până la începutul anilor ’80, construcția a trei serii de ambarcațiuni nucleare multifuncționale ale proiectului 671-671, 671RT și 671RTM cu un număr total de (15+7+26) 48 de unități a făcut posibilă saturarea tuturor flote oceanice cu submarine moderne. Seria șase sute șaptezeci și una a fost completată de port-rachete ale proiectelor 670A și 670M (11+6 = 17 unități) proiectate și construite la uzina Krasnoye Sormovo din orașul Gorki - nave mici cu un singur reactor, considerate cele mai silențioase bărci din a 2-a generație. Flota a primit și Lyras foarte specifice - submarine de mare viteză ale Proiectului 705 (7 unități). Acest lucru a făcut posibilă crearea unui grup de 70 de nave moderne multifuncționale cu propulsie nucleară până la mijlocul anilor '70.

Deși ambarcațiunile se distingeau prin caracteristici mediocre, datorită numărului lor mare au oferit servicii de luptă pentru Marina URSS în toate colțurile planetei. Să remarcăm că tocmai aceasta este calea pe care o urmează Statele Unite, construind o serie uriașă de bărci simple ieftine precum Los Angeles (62 de bărci), iar în acest moment - Virginia (planul 30, 11 în serviciu).

Academicianul Spassky, în articolul său din revista „Parada militară” din 1997, a indicat că flota rusă are nevoie de aproximativ o sută de submarine. Sunt necesare aproximativ 15 port-rachete strategice, 15-20 de crucișătoare de rachete cu rachete de croazieră și 30-40 de submarine diesel-electrice. Bărcile rămase (40-50 de unități) ar trebui să fie multifuncționale cu propulsie nucleară.

Problema este că nu există bărci similare în Rusia. Construcția submarinelor nucleare Proiectul 971 și 945 a fost oprită și nu are rost să le refacem. Submarinele nucleare Proiectul 885 sunt construite într-o serie mică - o serie de 8 unități a fost anunțată până în 2020. În același timp, prețul lor - de la 30 la 47 de miliarde de ruble și timpul de construcție - o barcă în 5-8 ani nu permite să avem multe astfel de bărci. Bărcile diesel-electrice - care acum sunt la modă să le numim non-nucleare - sunt prea mici și nu pot merge la mare mult timp. În prezent, nu există proiecte intermediare între o ambarcațiune de 2000 de tone și una de 9500 de tone.

Se discută de multă vreme despre necesitatea unei astfel de bărci, dar până acum nu a apărut nimic concret. De exemplu, au fost propuse variante ale proiectului 885 fără compartiment de rachete, dar a devenit rapid clar că un astfel de proiect nu ar reduce costul/mărește seria/timpul de construcție. Flota va primi pur și simplu o barcă mai proastă pentru aceiași bani. De asemenea, a fost luată în considerare opțiunea unui „Rubis rusesc” - adică. o barcă mică cu propulsie complet electrică, dar astfel de propuneri au fost respinse chiar de francezi, care în prezent construiesc un submarin nuclear de dimensiuni normale. Nici experiența europeană (de exemplu, engleză) nu este capabilă să ajute.

Prin urmare, am decis să-mi dau seama singur cum ar trebui să fie o astfel de barcă.

În opinia mea, conceptul de submarin nuclear bugetar ar trebui să fie după cum urmează:

1. Pentru a reduce caracteristicile de greutate și dimensiune și costul centralei nucleare, reducem viteza maximă necesară de la 31-33 la 25 de noduri, ceea ce va reduce puterea maximă a centralei de 2,5 ori comparativ cu ambarcațiunile de generația a 3-a. Acestea. până la 20 mii CP Cert este că atunci când barca se mișcă cu viteză maximă, din cauza vuietului apei, își pierde atât stâlpirea, cât și capacitatea de a detecta ținte. În același timp, reducerea puterii centralei reduce greutatea și cheltuiește greutatea economisită pentru întărirea armelor. În cazul nostru - la un compartiment de rachete cu 16 rachete.


2. Refuz de la dublarea cantitativă extremă a sistemelor, precum și de la o rezervă crescută de flotabilitate (o vom avea în regiunea de 16%) și o cameră de salvare.


3. Reducerea adâncimii maxime de scufundare de la 600 la 450 de metri în comparație cu ambarcațiunile de generația a 3-a, ceea ce va reduce greutatea carenei.


4. Arhitectura unei clădiri și jumătate este aceeași ca în Severodvinsk. Compartimentul 2 și 3 - rezidențial și de control - au o arhitectură cu o singură cocă. Restul sunt cu cocă dublă.


5. Armament - combinat - UVP pentru rachete și tuburi torpile pentru torpile. Mai mult, TA este de două calibre: mare - pentru torpile de luptă și mic - pentru anti-torpile și mijloace de bruiaj hidroacustic activ.


6. Tuburile torpilă au o locație clasică pentru flota sovietică - în emisfera superioară din prova. Pentru că acum barca are nu doar o antenă sferică în prova, ci și antene conforme la bord.


7. Bărcile ar trebui să fie construite la fabricile de nivel al doilea din Sankt Petersburg, Nijni Novgorod și Komsomolsk-on-Amur, perioada de construcție a unei ambarcațiuni în serie nu este mai mare de trei ani, costul este de 18-20 de miliarde de ruble.

Structura unui submarin nuclear

Submarinul nuclear multifuncțional al Proiectului P-95 este conceput pentru a lupta împotriva navelor inamice, a grupurilor navale împotriva inamicului, sub șanțuri de lovitură pe obiecte de coastă. , implementarea de mine pe -sta-no-vok, efectuarea de recunoașteri.

La fel ca la ambarcațiunile din generația a 3-a, toate echipamentele principale și stațiile de luptă sunt amplasate în blocuri amor-ti-zi-ro-van-zonale -kah. Amor-ti-za-tion reduce foarte mult acustica navei și, de asemenea, vă permite să protejați barca de exploziile subacvatice.

Al doilea și al treilea compartiment- management si rezidential. Pe primul și al doilea pa-lu-bang există un post de comandă principal, rub-ki, ap-pa-ra-tu-ra luptă în-for-ma-qi-on-but-control-system (BI-US ); al treilea și al patrulea pa-lu-ar-fi-pentru-voi-a trăit-mi, community-st-ven-ny-mi și medical-di-cin-ski-mi-locally-mi. În cală există tot felul de echipamente, con-di-tsio-ni-ro-va-niya și sisteme generale de co-working. În a doua secțiune sunt amplasate toate dispozitivele de ridicare a catargului, în a treia există un generator diesel.

Al patrulea compartiment- racheta. Conține 4 arbori puternici în fiecare dintre care sunt 4 containere de transport și lansare cu rachete de croazieră. Compartimentul adaposteste si diverse echipamente si spatii de depozitare.

Al cincilea compartiment- reactor. Reactorul însuși cu echipamentul său este izolat de restul ambarcațiunii cu un scut bio-lo-gi-che-che-. PPU-ul în sine, împreună cu sistemele de sub ve-she-na, pe grinzile consolei, în spatele de-lan-nyh-ului în per-re-bor-ki.

Al șaselea compartiment- turbina. Constă din blocul pa-ro-tur-bin-noy us-ta-nov-ke și av-to-nom-ny-mi tur-bo-ge-ne-ra-to-rum și ho-lo-dil -ny -mi ma-shi-na-mi pa-ro-tur-bin-noy us-ta-nov-ki. Blocul, prin amor-ti-for-the-ry, stă pe cadrul pro-me-exact, care, prin al doilea cas-cad, amor-ti-for- şanţ este ataşat de rafturi speciale. Tot în acest compartiment se află amplasat pe o platformă specială cu absorbție a șocurilor un motor electric reversibil de viteză mică și un cuplaj care vă permite să deconectați GTZ-ul.

Al șaptelea compartiment- mecanisme auxiliare. Un arbore trece prin el cu împingerea principală sub vârful în prova și etanșarea arborelui elicei în pupa. Compartimentul este cu două etaje. De asemenea, găzduiește un rum-de-le-tion, în care sunt amplasate mașini echivalente de ghidaj ru-left, precum și rum-pe-li și capetele ball-le-row ru-ley.

Deasupra celui de-al doilea și al treilea compartiment există un gard pentru timonerie și dispozitive retractabile. In pupa sunt patru stabilizatori care formeaza o coada de pupa. Intrarea principală în submarin este prin gardul cabinei. În plus, există trape auxiliare și de reparații deasupra primului al cincilea și al șaptelea compartiment.

Dispozitivul principal de propulsie este o elice cu șapte pale cu viteză redusă, cu un diametru de 4,4 metri. Auxiliar - două coloane retractabile cu o putere de 420 CP. oferind viteze de până la 5 noduri.

S-a decis renunțarea la instalarea jeturilor de apă din cauza eficienței mai mici și a eficienței mai mici la viteze mici

Centrală electrică și echipamente

Barca are caracteristici care depășesc cerințele pentru a patra generație de submarine. Acestea. corespunde generației 4+.

Pentru a asigura un zgomot redus în proiectul nostru, ne îndepărtăm de la tracțiunea tradițională pentru flota sovietică la centrale electrice de mare putere cu greutate specifică scăzută. Bărcile multifuncționale din a 2-a generație aveau două reactoare de 70 MW și o turbină cu o capacitate de 31 de mii de cai putere, bărci din a treia - 190 MW și 50 de mii de cai putere. Se știe că masa centralelor electrice din a 2-a și a 3-a generație este aproximativ aceeași și este în regiunea de 1000 de tone.

n (conform diferitelor estimări de la 900 la 1100 de tone) - doar greutatea specifică - masa unui cal putere - diferă.

Deci, vom reduce în mod deliberat puterea centralei și vom refuza unificarea cu centralele de alte tipuri. În același timp, pe lângă reducerea puterii, simplificăm și circuitul centralei electrice. Această abordare face posibilă reducerea dimensiunilor și dimensiunilor unității de putere, crescând numărul de arme, în timp ce datorită creșterii caracteristicilor specifice, fiabilitatea agregată crește. În plus, deoarece unitatea de putere are o putere mai mică, face mai puțin zgomot, costă mai puțin și este mai fiabilă.

Centrala electrică Kikimora include:

• un reactor nuclear cu o capacitate de 70 MW, cu două generatoare de abur, câte o pompă de circuit primar pe fiecare. Aproximativ acest design de reactor nuclear este folosit pe submarinele nucleare americane din clasa Virginia. Reactorul poate funcționa în regim de zgomot redus cu circulație naturală la 20% din puterea nominală, furnizând abur doar turbogeneratorului ambarcațiunii.


• un GTZA cu o turbină cu abur cu o singură carcasă și o cutie de viteze planetară cu o putere pe arbore de 20.000 CP. În același timp, atunci când se deplasează sub turbină, motorul electric de propulsie funcționează ca un generator, ceea ce vă permite să opriți generatorul de abur și să treceți sub o singură unitate.


• motor de propulsie electric reversibil pentru propulsie cu zgomot redus cu o putere de 1500 kW. Instalat în fața turbinei, de ex. GTZA poate fi oprit și rulat numai sub turbogenerator și motor electric, sau puteți, dimpotrivă, să porniți GTZA și să opriți turbogeneratorul, apoi motorul electric de propulsie funcționează ca generator. Având un singur dispozitiv de lucru, elimină rezonanțe și reduce zgomotul bărcii.


• un turbogenerator autonom cu zgomot redus cu o putere de 3500 kW. În acest caz, turbogeneratorul este situat de-a lungul axei ambarcațiunii, planul ambarcațiunii - sub turbină pe aceeași platformă de absorbție a șocurilor, doar de jos. Această schemă asigură minimizarea zgomotului emis de generator și vă permite să obțineți un zgomot minim atunci când conduceți sub un motor electric în modul cu zgomot redus. În același timp, atât ATG cât și GTZA folosesc fiecare fitinguri proprii - condensatoare, frigidere, pompe etc. Inclusiv surse de alimentare cu apă. Acest lucru vă permite să creșteți fiabilitatea centralei și autonomia bărcii.


• un generator diesel cu o capacitate de 1600 kW. Situat in compartimentul 3. O baterie mare în primul compartiment și 3 baterii mici în compartimentele 2, 3 și 7.

Arme electronice

Compoziția armelor radio-electronice este clasică. Barca este înarmată cu un sistem sonar cu mai multe antene și dispozitive retractabile. Recepția informațiilor de la toate dispozitivele și controlul armelor se realizează printr-un sistem integrat de informare și control de luptă.

Complexul hidroacustic al unui submarin este format din:

• antenă sferică de arc cu un diametru de 4,4 metri


• două antene conforme de joasă frecvență la bord


• sonar anti-mine de înaltă frecvență în prova cabinei


• antenă de joasă frecvență tractată


• sisteme non-acustice de detectare a traseului pentru navele de suprafață

Dispozitive retractabile: (de la prova la pupa)

• periscop optronic universal - pe langa mai multe canale optice, este echipat cu un telemetru laser si o camera termica.


• complex de comunicații digitale multifuncționale - oferă atât comunicații terestre, cât și spațiale în mai multe benzi.


• complex radar/război electronic - este un radar multifuncțional cu antenă în faze, capabil să detecteze atât ținte de suprafață, cât și ținte aeriene, cu capacitatea suplimentară de a bloca.


• RDP este un dispozitiv pentru operarea unui motor diesel sub apă.


• complex digital de recunoaștere electronică pasivă - în locul vechilor radiogoniometre. Are o gamă mai largă de aplicații și, datorită modului său de funcționare pasiv, nu este detectat de echipamentele RTR inamice.

Armament

După cum am menționat mai sus, datorită centralei electrice ușoare și carenei ușoare, barca are arme extrem de puternice pentru dimensiunea sa, însumând 56 de arme cu o încărcătură standard. În același timp, din UVP sunt lansate rachete antinavă și rachete-torpile antisubmarine. Torpilele sunt lansate din tuburile de torpile.

Armamentul unui submarin nuclear este format din:

• 16 lansatoare în 4 puțuri puternice situate în zona de mijloc a navei. Acestea nu sunt „Onice”, nu se potriveau în lungime. În cazul nostru, folosim rachete antinavă cu combustibil solid de trei ori mai ieftine și torpile cu rachete cu lansare verticală (inițial sunt cu combustibil solid). Racheta antinavă are o masă de 2,5 tone, viteză transsonică și o rază de zbor de 200 km cu un focos de 450 de kilograme, o rachetă-torpilă antisubmarină are o rază de acțiune de 35 km (nu este nevoie de mai mult pentru o barcă) și un focos sub forma unei torpile de 324 mm sau a unei rachete subacvatice.


• Patru tuburi torpile de 605 mm cu muniție de 20 torpile - 4 în tuburile torpile și 16 pe rafturi mecanizate. Creșterea calibrului torpilelor se datorează dorinței de a crește capacitățile torpilei fără a crește lungimea. Dacă o torpilă sovietică obișnuită are un calibru de 533 mm și o lungime de 7,9 metri, atunci torpila noastră, cu aproape aceeași lungime (8 metri), este mai groasă și mai grea cu o tonă (adică cântărește trei tone). Există două tipuri de torpile în muniție - primul are un focos greu care cântărește 800 kg (supertancurile moderne sunt atât de uriașe încât necesită focoase mari), al doilea are o viteză mare și o rază de acțiune - 50 de noduri/50 km.


• De asemenea, în loc de unele torpile, barca poate lua până la 64 de mine de diferite tipuri.


• Patru tuburi torpilă de 457 mm concepute pentru a lansa torpile anti-torpile, bruiaj hidroacustici, simulatoare și torpile mici anti-mine. Muniție - 4 torpile în TA și 16 în două eșaloane în rafturi mecanizate. În loc de 16 torpile mici, rafturile pot găzdui 4 torpile mari. Mini-torpila are o lungime de 4,2 metri și o masă de 450 de kilograme, o rază de tragere de până la 15 kilometri și o masă focosului de 120 de kilograme.


• Șase MANPADS Igla cu rachete.

Echipaj și locuință

Echipajul ambarcațiunii este format din 70 de persoane, inclusiv 30 de ofițeri. Acest lucru corespunde practic cu ambarcațiunile Proiectului 971, unde echipajul este de 72-75 de persoane. Sunt aproximativ 100 de oameni pe ambarcațiunile Proiectului 671RTM și Proiectului 885. Spre comparație, pe ambarcațiunile americane de tip Virginia echipajul este de 120 de persoane, iar pe ambarcațiunile din Los Angeles în general - 140. Întregul echipaj este găzduit în cabine cu o singură ocupare și carlinge mici. Pentru primirea hranei și a altor evenimente, sunt folosite două încăperi - cea a ofițerului și a intermediarului. Barca este echipată cu o unitate medicală, cabine de duș și o saună. Toate spațiile rezidențiale sunt situate în compartimentele 2-3 de pe punțile 2 și 3.

Comparație cu concurenții

În comparație cu predecesorul său direct - proiectul 671rtm - barca a devenit cu aproape 12 metri mai scurtă, mai groasă și a pierdut 6 noduri de viteză. Prin reducerea greutății centralei (cu 200-250 de tone), a devenit posibilă consolidarea armamentului cu un compartiment cu rachete antinavă. Cu aproape aceeași deplasare subacvatică, datorită reducerii rezervei de flotabilitate (adică apă) cu 900 de tone, volumele locuibile au crescut, ceea ce a făcut posibilă îmbunătățirea condițiilor de locuință. Zgomotul a scăzut radical. Raza de detectare a țintelor cu zgomot redus a crescut, de asemenea. Autonomia a rămas la același nivel, dar condițiile de cazare pentru echipaj au devenit mai bune, în timp ce barca este mai bună în exploatare, ceea ce va crește factorul de utilizare de la 0,25 la 0,4.

În comparație cu colegul său de clasă - Proiectul 885 - barca Proiectului P-95 are o deplasare de o ori și jumătate mai mică și un cost de o dată și jumătate până la două ori (în funcție de numărul de nave din serie) mai puțin. Există o părere că, în modul cu zgomot redus, atunci când se deplasează sub un motor electric, barca va fi mai silențioasă chiar și decât Project 885.

Proiectul P-95 arată foarte demn pe fundalul bărcii americane din clasa Virginia. Cel puțin în situații de duel, nava noastră nu va fi inferioară celei americane.

În anii 50, a început o nouă eră în construcția de nave subacvatice - utilizarea energiei nucleare pentru propulsarea submarinelor. După proprietățile lor, sursele de energie nucleară sunt cele mai potrivite pentru submarine, deoarece, fără a fi nevoie de aer atmosferic sau de rezerve de oxigen, permit obținerea energiei pentru un timp aproape nelimitat și în cantitatea necesară.

Pe lângă rezolvarea problemei deplasării pe termen lung sub apă la viteză mare, utilizarea unei surse nucleare a eliminat restricțiile privind furnizarea de energie unor consumatori de capacitate relativ mare, cum ar fi dispozitivele și sistemele de susținere a vieții (aparate de aer condiționat, electrolizatoare etc. ), navigație, hidroacustică și arme de control. S-a deschis perspectiva utilizării submarinelor în regiunile arctice sub gheață. Odată cu introducerea energiei nucleare, durata de navigație continuă a ambarcațiunilor aflate în poziție scufundată a început să fie limitată, așa cum au demonstrat mulți ani de experiență, în principal prin capacitățile psihofizice ale echipajelor.

În același timp, încă de la începutul introducerii centralelor nucleare (CNE), au devenit clare noi probleme complexe care apar: necesitatea de a asigura o protecție fiabilă împotriva radiațiilor a personalului, cerințe sporite pentru formarea profesională a personalului care deservește centralele nucleare, necesitatea unei infrastructuri mai dezvoltate decât pentru submarine diesel-electrice (bazare, reparare, livrare și reîncărcare a combustibilului nuclear, îndepărtarea combustibilului nuclear uzat etc.). Ulterior, pe măsură ce s-a acumulat experiența, au apărut și alte aspecte negative: zgomotul crescut al submarinelor nucleare (NPS), gravitatea consecințelor accidentelor centralelor nucleare și ambarcațiunilor cu astfel de instalații, dificultatea dezafectării și aruncării submarinelor nucleare uzate.

Primele propuneri ale oamenilor de știință nucleari și ale marinarilor militari de a folosi energia nucleară pentru a propulsa bărci atât în ​​SUA, cât și în URSS au început să sosească la sfârșitul anilor 1940. Desfășurarea lucrărilor practice a început cu crearea de proiecte de submarine cu centrale nucleare și construcția de standuri la sol și prototipuri ale acestor instalații.

Primul submarin nuclear din lume a fost construit în SUA - Nautilus - și a intrat în serviciu în septembrie 1954. În ianuarie 1959, după finalizarea testelor, primul submarin nuclear intern al Proiectului 627 a fost pus în funcțiune de către Marina URSS aceste submarine nucleare sunt date în tabel. 1.

Odată cu punerea în funcțiune a primelor submarine nucleare, aproape fără întrerupere, a început o creștere treptată a ritmului construcției lor. În paralel, a avut loc o dezvoltare practică a utilizării energiei atomice în timpul exploatării submarinelor nucleare și o căutare pentru proiectarea optimă a centralelor nucleare și a submarinelor în sine.

tabelul 1

*Egal cu suma deplasării la suprafață și a masei de apă din rezervoarele principale de balast complet umplute.
**Pentru submarinele nucleare americane (denumite în continuare) adâncimea de încercare, care este apropiată ca semnificație de maxim.

Orez. 6. Primul submarin nuclear în serie intern (proiectul 627 A)

Orez. 7. Primul submarin nuclear american „Nautilus”

Orez. 8. Primul submarin nuclear intern „Leninsky Komsomol” (proiectul 627)

Deja în 1960, din cauza o serie de probleme apărute în timpul funcționării, reactorul de răcire cu metal lichid de pe submarinul nuclear Seawolf a fost înlocuit cu reactorul cu apă sub presiune S2WA, care a fost o modificare îmbunătățită a reactorului submarin nuclear NautiIus.

În 1963, URSS a introdus în flotă submarinul nuclear Project 645, echipat de asemenea cu un reactor cu un lichid de răcire din metal, care folosea un aliaj de plumb și bismut. În primii ani după construcție, acest submarin nuclear a fost operat cu succes. Cu toate acestea, nu a arătat niciun avantaj decisiv față de submarinele nucleare cu reactoare cu apă sub presiune construite în paralel. Cu toate acestea, funcționarea unui reactor răcit cu metal lichid, în special întreținerea sa de bază, a cauzat anumite dificultăți. Construcția în serie a acestui tip de submarin nuclear nu a fost efectuată, a rămas un singur exemplar și a făcut parte din flota până în 1968.

Odată cu introducerea centralelor nucleare și a echipamentelor direct legate de acestea pe submarine, s-au schimbat și celelalte elemente ale acestora. Primul submarin nuclear american, deși mai mare ca dimensiune decât submarinul diesel, se deosebea puțin de ele ca aspect: avea un arc de tijă și o suprastructură dezvoltată cu o punte plată extinsă. Forma carenei primului submarin nuclear intern avea deja o serie de diferențe caracteristice față de submarinul diesel. În special, extremitatea sa nazală a primit contururi bine raționalizate în poziție subacvatică, având un contur semi-eliptic în plan și secțiuni transversale apropiate de circulare. Îngrădirea dispozitivelor retractabile (periscoape, dispozitive RDP, antene etc.), precum și arborele de trapă și pod, au fost realizate sub forma unui corp aerodinamic ca o limuzină, de unde și denumirea de formă de „limuzină”, care a devenit ulterior. tradiționale pentru împrejmuirea multor tipuri de submarine nucleare interne.

Pentru a valorifica la maximum toate oportunitățile de îmbunătățire a caracteristicilor tactice și tehnice determinate de utilizarea centralelor nucleare, au fost lansate cercetări pentru optimizarea formei, arhitecturii și designului carenei, controlabilitatea la deplasarea sub apă la viteze mari, automatizarea controlului în acestea. moduri, suport de navigație și locuință în condiții de scufundări prelungite fără ieșire la suprafață.

O serie de probleme au fost rezolvate folosind submarine experimentale și experimentale nenucleare și nucleare special construite. În special, în rezolvarea problemelor de control și propulsie a submarinelor nucleare, un rol important l-a jucat submarinul experimental „Albacore”, construit în SUA în 1953, care avea o formă a carenei aproape de optimă în ceea ce privește minimizarea rezistenței la apă atunci când deplasându-se într-o poziție scufundată (raportul dintre lungime și lățime a fost de aproximativ 7,4). Mai jos sunt caracteristicile submarinului diesel Albacore:

Dimensiuni, m:
lungime................................................. .................................................62.2
lăţime................................................. ........................................8.4
Deplasare, t:
suprafaţă................................................. ....... .................................1500
sub apă................................................. ....... .................................1850
Centrală electrică:
puterea generatoarelor diesel, l. s........................................1700
puterea motorului electric*, l. s........................aproximativ 15000
numărul de arbori de elice.................................................. ..... .......................1
Viteză completă scufundată, noduri.................................................. ...... ..33
Adâncimea de imersie de testare, m................................................. ......185
Echipaj, oameni.............................................................. .... .................................................52

*Cu baterie argintie zinc.

Acest submarin a fost remontat de mai multe ori și a fost folosit pentru o lungă perioadă de timp pentru a testa elice (inclusiv cele coaxiale contrarotative), comenzi la deplasarea la viteze mari, noi tipuri de elice și rezolvarea altor probleme.

Introducerea centralelor nucleare pe submarine a coincis cu dezvoltarea unui număr de tipuri fundamental noi de arme: rachete de croazieră (CR) pentru tragerea de-a lungul coastei și pentru lovirea țintelor marine, mai târziu - rachete balistice (BR), radar cu rază lungă. detectarea țintelor aeriene.

Progresele în crearea rachetelor balistice terestre și maritime au condus la o revizuire a rolului și a locului sistemelor de arme atât terestre, cât și maritime, ceea ce se reflectă în dezvoltarea tipului de submarine nucleare. În special, lansatoarele de rachete destinate să tragă de-a lungul țărmului și-au pierdut treptat importanța. Drept urmare, Statele Unite s-au limitat la construirea unui singur submarin nuclear, Halibut, și a două submarine diesel, Grayback și Growler, cu racheta de croazieră Regulus, și submarinele nucleare cu racheta de croazieră construită în URSS pentru a atinge ținte de coastă. au fost ulterior transformate în submarine nucleare doar cu lansatoare de torpile.

O singură copie a submarinului nuclear de patrulă radar Triton construit în Statele Unite în acești ani, conceput pentru detectarea la distanță lungă a țintelor aeriene folosind stații radar deosebit de puternice, rămâne într-o singură copie. Acest submarin se remarcă și prin faptul că, dintre toate submarinele nucleare americane, era singurul care avea două reactoare (toate celelalte submarine nucleare americane sunt cu un singur reactor).

Prima lansare din lume a unei rachete balistice dintr-un submarin a fost efectuată în URSS în septembrie 1955. Racheta R-11 FM a fost lansată dintr-un submarin convertit din poziția de suprafață. Din același submarin, cinci ani mai târziu, a fost efectuată prima lansare a unei rachete balistice în URSS dintr-o poziție subacvatică.

De la sfârșitul anilor 50 a început procesul de introducere a rachetelor balistice pe submarine. În primul rând, a fost creat un submarin nuclear cu rachete mici (dimensiunile primelor rachete balistice navale interne alimentate cu combustibil lichid nu au permis crearea simultană a unui submarin nuclear cu mai multe rachete). Primul submarin nuclear intern cu trei rachete balistice lansate de la suprafață a fost pus în funcțiune în 1960 (în acest moment au fost construite mai multe submarine interne cu rachete balistice).

În Statele Unite, pe baza succeselor obținute în domeniul rachetelor balistice navale, au mers imediat să creeze un submarin nuclear multirachetă cu suport pentru lansarea rachetelor din poziție subacvatică. Acest lucru a fost facilitat de sistemul de rachete balistice cu combustibil solid Polaris, care a fost implementat cu succes în acei ani. Mai mult, pentru a scurta perioada de construcție a primului transportator de rachete, a fost folosit coca unui submarin nuclear în serie, care era în construcție la acel moment.

Orez. 9. Submarin de rachete cu propulsie nucleară din clasa George Washington

În anii care au urmat creării primelor submarine, a existat o îmbunătățire continuă a acestui nou tip de arme navale: o creștere a razei de zbor a rachetelor balistice navale către intercontinentale, o creștere a ratei de tir a rachetelor până la salva, adoptarea de rachete balistice cu focoase multiple (MIRV) care conțin mai multe focoase, fiecare dintre acestea putând fi îndreptată către propria țintă, crescând încărcătura de muniție a rachetelor pe unele tipuri de purtători de rachete la 20-24.

masa 2

La sfârșitul anilor 60, URSS a creat submarine nucleare de un tip fundamental nou - submarine cu mai multe rachete - purtătoare de lansatoare de rachete cu lansare subacvatică. Apariția și dezvoltarea ulterioară a acestor submarine nucleare, care nu aveau analogi în marinele străine, a fost o adevărată contragreutate pentru cei mai puternici combatanți de suprafață - portavioane de atac, inclusiv cele cu centrale nucleare.

Orez. 10. Purtătorul de rachete submarine nucleare (proiectul 667A)

Datorită caracteristicilor mediului în care operează submarinele, factorii determinanți în problema stealth-ului și a detectării sunt reducerea zgomotului submarinelor și gama echipamentelor hidroacustice instalate pe acestea. Îmbunătățirea acestor calități a fost cea care a influențat cel mai puternic formarea aspectului tehnic pe care l-au dobândit submarinele nucleare moderne.

În interesul soluționării problemelor apărute în aceste domenii, multe țări au lansat programe de cercetare și dezvoltare de o anvergură fără precedent, inclusiv dezvoltarea de noi mecanisme și propulsoare cu zgomot redus, testarea submarinelor nucleare în serie în cadrul programelor speciale, reechiparea nucleară construită. submarine cu introducerea de noi soluții tehnice asupra acestora și în final, crearea de submarine nucleare cu centrale electrice de tip fundamental nou. Acesta din urmă include, în special, submarinul nuclear american Tillibee, dat în exploatare în 1960. Acest submarin nuclear s-a remarcat printr-un set de măsuri menite să reducă zgomotul și să crească eficiența armelor sonar. În locul turbinei principale cu abur cu cutie de viteze, folosită ca motor pe submarinele nucleare, fiind construită în serie la acea vreme, Tullibee a fost implementat cu o schemă de propulsie completă electrică - au fost instalate un motor electric special cu elice și turbogeneratoare de putere adecvată. În plus, pentru prima dată, pentru un submarin nuclear a fost folosit un complex hidroacustic cu antenă sferică de arc de dimensiuni mari și, în legătură cu aceasta, a fost folosit un nou aranjament de tuburi torpilă: mai aproape de mijlocul lungimii submarinului și la un unghi de 10-12° față de planul său central.

La proiectarea Tillibee, s-a planificat ca acesta să devină lider într-o serie de noi tipuri de submarine nucleare, concepute special pentru operațiuni anti-submarine. Aceste intenții nu au fost însă realizate, deși multe dintre mijloacele și soluțiile tehnice folosite și testate pe acesta (complex hidroacustic, dispunerea tuburilor torpile etc.) au fost imediat extinse și la submarinele nucleare în serie din clasa Thresher care erau construite în anii 60.

În urma lui Tillibee, au fost construite încă două submarine nucleare experimentale pentru a testa noi soluții tehnice pentru a crește sigilitatea acustică: în 1967, submarinul nuclear Jack cu o instalație de turbină fără angrenaj (acțiune directă) și elice coaxiale în sensul opus de rotație (cum ar fi acelea). folosit pe torpile) și în 1969, submarinul nuclear Narwhal, echipat cu un nou tip de reactor nuclear cu un nivel crescut de circulație naturală a lichidului de răcire primar. Acest reactor era de așteptat să aibă un nivel redus de emisii de zgomot datorită unei reduceri a puterii pompelor de circulație a circuitului primar. Prima dintre aceste soluții nu a fost dezvoltată, dar în ceea ce privește noul tip de reactor, rezultatele obținute au fost utilizate în dezvoltarea de reactoare pentru submarinele nucleare în serie în anii următori de construcție.

În anii 70, specialiștii americani au revenit din nou la ideea de a folosi propulsia complet electrică pe submarinele nucleare. În 1974 a fost finalizată construcția submarinului nuclear Glenard P. Lipscomb cu o centrală turboelectrică formată din turbogeneratoare și motoare electrice. Cu toate acestea, acest submarin nuclear nu a fost acceptat pentru producția de masă. Caracteristicile submarinelor nucleare „Tillibee” și „Glenard P. Lipscomb” sunt date în tabel. 3.

Refuzul de a „replica” submarinele nucleare cu propulsie completă electrică sugerează că câștigul în reducerea zgomotului, chiar dacă a avut loc pe submarinele nucleare de acest tip, nu a compensat deteriorarea altor caracteristici asociate cu introducerea propulsiei electrice, în primul rând din cauza la imposibilitatea realizării motoarelor electrice de puterea necesară și dimensiuni acceptabile și, în consecință, o scădere a vitezei de progres subacvatic complet în comparație cu submarinele nucleare cu unități de propulsie turbo care au fost apropiate în timp când au fost create.

Tabelul 3

Practica mondială a construcției de nave submarine de până acum cunoaște o singură excepție, când schema completă de propulsie electrică a fost implementată nu pe un prototip, ci pe mai multe submarine nucleare în serie. Este vorba de șase submarine nucleare franceze de tip Rubis și Amethyste, puse în funcțiune în perioada 1983-1993.

Problema secretului acustic al submarinelor nucleare nu a devenit simultan dominantă în toate țările. Un alt domeniu important pentru îmbunătățirea submarinelor nucleare în anii 60 a fost considerat a fi atingerea celei mai mari viteze posibile subacvatice. Întrucât posibilitățile de reducere a rezistenței la apă la mișcare prin optimizarea formei carenei au fost în mare măsură epuizate până la acest moment, iar alte soluții fundamental noi la această problemă nu au dat rezultate practice reale, pentru a crește viteza subacvatică a submarinelor nucleare a existat doar un singur sens stânga - creșterea alimentării lor (măsurată prin raportul de putere utilizat pentru a muta instalația la deplasare). La început, această problemă a fost rezolvată direct, adică. prin crearea şi utilizarea centralelor nucleare de putere semnificativ crescută. Mai târziu, deja în anii 70, proiectanții au luat calea creșterii simultane, dar nu atât de semnificative, a puterii centralelor nucleare și a reducerii deplasării submarinelor nucleare, în special prin creșterea bruscă a nivelului de automatizare a controlului și reducerea dimensiunii echipajului în această privință.

Implementarea practică a acestor direcții a dus la crearea în URSS a mai multor submarine nucleare cu o viteză de peste 40 de noduri, adică semnificativ mai mare decât cea a majorității submarinelor nucleare fiind construite simultan atât în ​​URSS, cât și în Occident. Recordul de viteză completă la scufundare - aproape 45 de noduri - a fost atins în 1969 în timpul testării submarinului nuclear intern cu racheta de croazieră Project 661.

O altă trăsătură caracteristică a dezvoltării submarinelor nucleare este o creștere mai mult sau mai puțin monotonă a adâncimii de scufundare în timp. De-a lungul anilor de la punerea în funcțiune a primelor submarine nucleare, adâncimea de scufundare, după cum se poate observa din datele de mai jos pentru submarinele nucleare în serie din ultimii ani de construcție, s-a mai mult decât dublat. Dintre submarinele nucleare de luptă, submarinul nuclear experimental intern Komsomolets, construit la mijlocul anilor 80, a avut cea mai mare adâncime de scufundare (aproximativ 1000 m). După cum știți, submarinul nuclear a fost distrus de incendiu în aprilie 1989, dar experiența dobândită în timpul proiectării, construcției și exploatării sale este neprețuită.

Până la mijlocul anilor '70, subclasele de submarine nucleare au apărut treptat și s-au stabilizat de ceva timp, diferă în scopul și compoziția principalelor arme de lovitură:
- submarine multifuncționale cu arme torpilă, rachete antisubmarine, iar ulterior rachete de croazieră trase din tuburi torpiloare și lansatoare speciale, concepute pentru operațiuni antisubmarine, distrugerea țintelor de suprafață, precum și pentru rezolvarea altor sarcini tradiționale submarine (punerea de mine). , recunoaștere etc.);
- submarine cu rachete strategice înarmate cu rachete balistice pentru a distruge ținte pe teritoriul inamic;
- submarine care transportă rachete de croazieră, destinate în principal distrugerii navelor și transporturilor de suprafață.

Denumire prescurtată pentru submarinele din aceste subclase: submarine nucleare, SSBN, SSGN (respectiv abrevieri în limba engleză: SSN, SSBN, SSGN).

Clasificarea de mai sus, ca oricare alta, este condiționată. De exemplu, odată cu instalarea de silozuri pentru lansarea rachetelor de croazieră pe submarinele nucleare multifuncționale, diferențele dintre submarinele nucleare și SSGN-urile specializate sunt șterse în mare măsură, iar utilizarea rachetelor de croazieră cu submarine nucleare, destinate tragerii în ținte de coastă și transportului nuclear. focoase, transferă astfel de submarine în categoria celor strategice. Marinele diferitelor țări, de regulă, folosesc propria lor clasificare a navelor, inclusiv submarinele nucleare.

Construcția submarinelor de luptă se realizează, de regulă, în serii de mai multe (uneori, câteva zeci) de submarine fiecare pe baza unui proiect de bază, la care, pe măsură ce se acumulează experiența în construcția și exploatarea submarinelor, se fac modificări relativ nesemnificative. De exemplu în tabel. 4 prezintă date despre construcția în serie a submarinelor nucleare în SUA. Serii, așa cum este de obicei, sunt denumite în mod corespunzător

Tabelul 4

Nivelul de dezvoltare a LAL atins la mijlocul anilor 90 este caracterizat de cele date în tabel. 5 date pentru trei submarine nucleare americane în ultimii ani de construcție.

Tabelul 5

În ceea ce privește submarinele nucleare (uneori și submarinele nucleare), este folosit conceptul destul de convențional, dar larg răspândit de „generație”. Semnele prin care submarinele nucleare sunt clasificate ca aparținând unei anumite generații sunt: ​​proximitatea în timpul creării, comunitatea soluțiilor tehnice încorporate în proiecte, același tip de centrale electrice și alte echipamente de uz general al navei, același material de carenă, etc. O generație poate fi clasificată ca submarine nucleare pentru diverse scopuri și chiar mai multe serii succesive. Trecerea de la o serie de submarine la alta, și cu atât mai mult trecerea de la generație la generație, este precedată de cercetări cuprinzătoare pentru a justifica alegerea combinațiilor optime ale principalelor caracteristici tactice și tehnice ale noilor submarine nucleare.

Orez. 11. Cel mai nou submarin nuclear rusesc multifuncțional de tip Bars (proiectul 971)

De regulă, aceste studii nu se limitează doar la proiectarea variantelor de submarin nuclear, ci includ și programe întregi de cercetare și dezvoltare în hidrodinamică, rezistență, hidroacustică și alte domenii, iar în unele cazuri, discutate mai sus, și crearea de submarine nucleare experimentale speciale.

În țările care construiesc submarine nucleare cel mai intens, au fost create trei sau patru generații din aceste nave. De exemplu, în Statele Unite, printre submarinele nucleare multifuncționale, generația 1 include de obicei submarine nucleare de tipul „Skate” și „Skipjack”, generația 2 - „Thresher” și „Sturgeon”, generația 3 - „LosAngeles”. Submarinul nuclear Seawolf este considerat un reprezentant al unei noi, a patra generație de submarine nucleare ale Marinei SUA. Printre transportatoarele de rachete, prima generație include bărcile „George Washington” și „Ethan Allen”, a doua - „Lafayette” și „Benjamin Franklin”, a treia - „Ohio”.

Orez. 12. Transportator de rachete submarin nuclear rusesc modern tip „Akula” (proiectul 941)

Tabelul 6

Potrivit prognozei, numărul total de submarine nucleare care vor fi în serviciu în 2000 va fi (excluzând submarinele nucleare ale Marinei Ruse) de aproximativ 130, dintre care aproximativ 30 sunt SSBN.

Sigilitatea submarinelor nucleare și independența aproape completă față de condițiile meteorologice le fac un mijloc eficient pentru desfășurarea diferitelor tipuri de operațiuni speciale de recunoaștere și sabotaj. În mod obișnuit, submarinele sunt utilizate în aceste scopuri după finalizarea serviciului pentru scopul lor. De exemplu, submarinul nuclear Halibut al Marinei SUA, menționat anterior, care a fost construit ca transportator de rachete de croazieră Regulus, a fost transformat la mijlocul anilor ’60 pentru a căuta (folosind dispozitive speciale pe care le transporta) obiecte aflate pe sol, inclusiv submarine scufundate. Ulterior, pentru a-l înlocui pentru operațiuni similare, submarinul nuclear torpilă al Marinei SUA „Parche” (tip Sturion) a fost transformat în carea căreia a fost tăiată o secțiune de aproximativ 30 m lungime și a fost primit pe punte un vehicul subacvatic special. . Submarinul nuclear a devenit notoriu pentru participarea la o operațiune de spionaj în Marea Okhotsk în anii 80. Prin instalarea unui dispozitiv special pe un cablu subacvatic, ea, conform datelor publicate în Statele Unite, s-a asigurat că comunicațiile dintre baza navală sovietică din Kamchatka și continent au fost interceptate.

Orez. 13. Cel mai nou submarin nuclear american „Seawolf”

De-a lungul celor patruzeci de ani de existență ai submarinului nuclear, în urma unor accidente (incendii, explozii, depresurizarea liniilor de apă de mare etc.), s-au scufundat două submarine nucleare ale Marinei SUA și patru submarine nucleare ale Marinei URSS, de care s-a scufundat de două ori în locuri cu adâncimi relativ mici și a fost ridicat de două ori prin intermediul serviciului de salvare de urgență. Submarinele nucleare scufundate rămase au avarii grave sau sunt aproape complet distruse și se află la adâncimi de un kilometru și jumătate sau mai mult.

A existat un caz de utilizare în luptă a unui submarin nuclear împotriva unei nave de suprafață: submarinul nuclear Conqueror al Marinei Britanice, în timpul conflictului asupra Insulelor Falkland din mai 1982, a atacat și scufundat cu torpile crucișătorul deținut de argentinian G.Belgrano. Din 1991, submarinele nucleare americane din clasa Los Angeles au lansat de mai multe ori atacuri cu rachete de croazieră Tomahawk asupra țintelor din Irak. În 1999, atacurile cu aceste rachete pe teritoriul Iugoslaviei au fost efectuate de submarinul nuclear englez Splendid.

(1) Această formă, caracteristică submarinelor diesel-electrice, a asigurat performanțe satisfăcătoare la suprafață.

(2) Anterior, dacă un submarin avea o ruc puternică ieșind dincolo de carenă, se numea gard pentru ruf.

(3) Trebuie remarcat faptul că, în momente diferite, Marina SUA a intenționat să creeze submarine cu rachete de croazieră, dar de fiecare dată s-a acordat preferință submarinelor multifuncționale.

(4) Anterior, submarinele nucleare foloseau un set de sisteme sonar în diverse scopuri.

(5) Pentru construcție s-a folosit proiectarea submarinelor nucleare în serie de tip „Thresher”, iar oficial submarinul nuclear a fost considerat a șaptea navă a seriei.

(6) Au fost utilizate două motoare electrice cu o putere estimată de 11.000 CP. Cu. fiecare aşezat unul după altul.

Redirecţiona
Cuprins
Înapoi

În a doua jumătate a anilor 80 ai secolului XX, a început un proces intens de dezafectare și retragere a submarinelor nucleare (NPS) din Marina Rusă. Acest lucru sa datorat atât expirării duratei de viață, cât și îndeplinirii de către Federația Rusă a obligațiilor internaționale privind reducerea armelor. Principalele rezultate ale lucrărilor de dezmembrare a trei generații de submarine nucleare sunt prezentate în tabel.

În prezent, s-a încheiat perioada de dezmembrare activă a submarinelor nucleare, când mai mult de 10 submarine nucleare pe an erau demontate anual pentru a forma blocuri cu unul sau trei compartimente. Submarinele nucleare de prima generație sunt aproape complet demontate (cu excepția submarinelor nucleare avariate). A doua generație a fost, de asemenea, scoasă în mare parte din funcțiune și eliminată conform schemei acceptate. În următorii câțiva ani, 2-5 submarine nucleare din a 2-a și a 3-a generație vor fi dezafectate și demontate pe an.

În prezent, pentru a rezolva problemele de depozitare a compartimentelor de reactoare (RC), de manipulare a deșeurilor radioactive (RAW) generate în timpul eliminării, este necesară crearea unei infrastructuri suplimentare, inclusiv construirea de spații de depozitare pe termen lung pentru compartimentele reactoare (LSR), centre regionale. pentru condiționarea și depozitarea RW, pereții danelor, reconstrucția comunicațiilor feroviare etc. Toate acestea necesită implicarea unor resurse financiare și de muncă semnificative. Amploarea sarcinilor în curs de rezolvare este ilustrată în Fig. 1, care prezintă unul dintre locurile de depozitare pe termen lung pentru compartimentele reactoare ale submarinelor nucleare dezmembrate.

Costul total al construirii unei depozite supraterane pentru 120 RO în Sayda Guba depășește 300 de milioane de euro.

Figura 1. Loc de depozitare pe termen lung pentru compartimentele reactoare.

Se presupune că deșeurile radioactive din depozitele ar trebui să fie depozitate timp de 75-100 de ani, după care trebuie rezolvată definitiv problema eliminării acestora. Având în vedere că masele reactoarelor submarine nucleare sunt relativ mici (aproximativ 1000 de tone), iar rezervoarele de stocare sunt situate departe de fabricile de oțel, eliminarea lor finală (tăierea finală și retopirea oțelului) este îndoielnică din punct de vedere economic.
Atunci când se decide cu privire la dezmembrarea finală, ar trebui să se țină seama și de faptul că deșeurile radioactive solide generate în timpul dezmembrării submarinului nuclear sunt încărcate în instalația reactorului.

O parte semnificativă a centralelor nucleare (NPP) ale submarinelor nucleare dezafectate din a 2-a și a 3-a generație nu și-au atins indicatorii de viață de serviciu preconizat și sunt în general în stare bună.
În prezent, Rusia dezvoltă un program pentru construirea de centrale nucleare plutitoare de mică putere. Unitățile de putere ale centralelor nucleare plutitoare sunt planificate să fie create pe baza centralelor de reactoare de navă de tip KLT-40 (prototipul a fost reactorul OK-900), care s-au dovedit a fi în funcțiune pe nave nucleare. De exemplu, centrala nucleară a spărgătoarelor de gheață nucleare „Arktika” (reactor OK-900) a fost exploatată cu succes din 1975 până în 3 octombrie 2008; pentru 176.384 ore de funcționare cu o putere medie de 63,1 MW, producția de energie a fost de 11.132.456 MW*oră. Trebuie remarcat faptul că instalația reactorului spărgător de gheață a avut o durată de viață proiectată de 90.000 de ore atunci când funcționa la o putere nominală de 170 MW și, prin urmare, producția de energie a reactorului ar putea fi de 15,5 milioane MW*oră.

Centralele nucleare ale submarinelor nucleare nu sunt în mod fundamental diferite de instalațiile de spargere a gheții. În esență, tehnologia reactoarelor cu barca cu apă sub presiune a creat baza pentru centralele nucleare cu reactoare cu vase sub presiune.
„Ne-am străduit întotdeauna să creăm centrale nucleare cu dublă utilizare, deoarece crearea de echipamente militare și civile bazate pe o singură tehnologie este foarte eficientă pentru îmbunătățirea ambelor”, spune academicianul N.S. Khlopkin. În centralele nucleare ale submarinelor nucleare s-au folosit soluții tehnice care astăzi au devenit obligatorii pentru energia nucleară la scară largă: nucleele aveau feedback negativ asupra temperaturilor combustibilului și moderatorului, iar centralele nucleare în sine aveau un rol de protecție. gard sub forma unei carcase RO durabile.

Experții de la Centrul de Cercetare din Rusia „Institutul Kurchatov”, atunci când au dezvoltat conceptul pentru construcția de centrale nucleare subterane, în 1993, au remarcat că „datorită dimensiunilor și greutății lor mici, este posibil să se utilizeze soluții bazate pe nave pentru energie. centrale din centrale nucleare subterane. Automatizare cuprinzătoare, echipamente închise ermetic, minimizarea deșeurilor lichide și gazoase, tehnologie matură și producție de înaltă calitate datorită majorității lucrărilor de instalare care se desfășoară la fabricile de construcții de mașini - toate aceste proprietăți se încadrează foarte bine în conceptul de centrală nucleară subterană .”

Vasele reactoare sunt echipamente cu un ciclu lung de producție și sunt cele mai scumpe părți ale centralelor nucleare. Singura întreprindere care produce în prezent astfel de echipamente este Uzinele Izhora. Ciclul tehnologic de fabricare a unui vas de reactor, in functie de tipul de reactor, este de 2-3 ani. Având în vedere capabilitățile limitate de producție ale Uzinei Izhora, conform autorilor, nu este recomandabil să o încărcați cu comenzi suplimentare pentru centrale nucleare plutitoare.
De asemenea, trebuie avut în vedere faptul că costul de fabricație a reactoarelor pentru o centrală nucleară plutitoare este, după diverse estimări, de la 40 la 60% din costul total al stației. Astfel, în timpul construcției centralelor nucleare plutitoare, pare fezabilă din punct de vedere economic utilizarea materialelor radioactive gata făcute ale submarinelor nucleare dezafectate.

Submarinele nucleare din generațiile a 2-a - a 3-a care sunt în funcțiune sau se află în stadiile de dezafectare și depozitare temporară pe linia de plutire sunt pe deplin potrivite pentru aceste scopuri (numărul total de astfel de submarine nucleare este de aproximativ 140 de unități). Utilizarea RO cut-off deja formate în timpul dezmembrării submarinelor nucleare 1-3 face obiectul unei analize separate în fiecare caz specific.
Centralele nucleare pentru scopuri civile și militare au diferențe minore de proiectare. Submarinele nucleare de generația a 2-a care se preconizează a fi demontate au 2 reactoare cu o putere termică de 90 MW, submarinele nucleare de generația a 3-a au 1-2 reactoare cu o putere termică de 180 MW.

Raportul va examina una dintre componentele care are un impact semnificativ asupra siguranței utilizării unităților nucleare ale submarinelor nucleare dezafectate - fragilizarea oțelului carcasei reactorului sub influența unui flux de neutroni rapizi. Materialul vaselor reactorului pentru scopuri civile și militare este același - tip de oțel 15Х2МФАА.

Operarea unei centrale nucleare la sarcini parțiale reduce semnificativ durata de viață a vasului reactorului, care este determinată de o schimbare a temperaturii critice de fragilitate a materialului vasului, care este cauzată în principal de influența neutronilor rapizi. Studiile metalului de bază și ale metalelor sudate ale vaselor reactorului spărgătoarei de gheață nucleare „Lenin”, efectuate după dezafectarea acestuia, cu o durată de viață de 106.700 de ore, au confirmat posibilitatea extinderii duratei de funcționare orară de proiectare a navelor reactoare care funcționează. la puterea mai mică decât cea nominală.

Pentru a studia posibilitatea utilizării centralelor nucleare pentru submarinele nucleare dezmembrate, autorii au evaluat fragilizarea vaselor reactoarelor submarine nucleare folosind metode standard și parametrii operaționali atinși de reactoarele spărgătoarei de gheață „Arktika”.
Temperatura critică de fragilitate a materialului vasului reactorului (Tk) este un factor care limitează durata de viață a acestuia și este determinată de suma

ТК = ТК0 + ΔТТ + ΔТN + ΔТF, (1)

unde TK0 este temperatura critică de fragilitate a materialului în starea inițială,
ΔТТ – deplasarea temperaturii critice de fragilitate din cauza îmbătrânirii temperaturii;
ΔТN – deplasarea temperaturii critice de fragilitate din cauza deteriorării ciclice (pentru centralele nucleare de la bordul navei ΔТN nu este un factor determinant și poate fi luat egal cu zero);
ΔТF – schimbarea temperaturii critice de fragilitate din cauza iradierii cu neutroni.

Folosind dependențe standard, calculăm valoarea fluenței neutronilor rapidi Fn pe vasul reactorului spărgătoarei de gheață „Arktika”:

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

unde AF este coeficientul de fragilizare al sudurii inferioare;
F0 = 1018 cm - 2 – valoarea pragului de fluenta;
ТF = 110 0С – deplasarea temperaturii critice a tranziției ductil-casabil ca urmare a iradierii.

În acest caz, densitatea medie a fluxului de neutroni rapidi pe vasul reactorului în timpul funcționării τ va fi

φb = Fn/τ = 1,1 1020/176384 3600 = 1,73 1011cm – 2c – 1, (3)

și, prin urmare, timpul de funcționare al reactorului la puterea medie în timpul funcționării este

τ = Fn/φb 3600 = 1,1 1020/1,73 1011 3600 = 176622 ore. (4)

Rezultatul obținut este în bună concordanță cu timpul de funcționare înregistrat al reactorului spărgătorul de gheață „Arktika”, ceea ce înseamnă că schimbarea temperaturii critice a tranziției ductil-casabil a fost acceptată corect. Pe baza acestor date și ținând cont de faptul că densitățile de flux de neutroni rapid în reactoarele spărgătoarelor de gheață și submarinelor nucleare sunt aproximativ aceleași, se poate presupune că reactoarele submarinelor nucleare dezmembrate sunt capabile să atingă o producție de energie de 11 - 12 milioane MW. *ore sau mai mult.

Centralele nucleare ale submarinelor nucleare demontate, potrivit experților, sunt departe de a dezvolta indicatori de viață de serviciu. Specificul funcționării submarinelor nucleare este că ponderea modurilor de funcționare a centralei nucleare la sarcini apropiate de maxim este mică. În plus, începând cu anii 90 ai secolului XX, submarinele nucleare nu au mers atât de des pe mare.
Avand in vedere ca puterea nominala a reactoarelor submarine nucleare de generatia a 2-a este de 90 MW, puterea medie in timpul functionarii majoritatii nu a depasit 30%, i.e. 27 MW, iar timpul de funcționare la putere a fost de aproximativ 40.000 de ore, obținem o producție de energie de aproximativ 1,08 milioane MW*oră.

Considerând că densitățile de flux de neutroni din reactoarele spărgătoarelor de gheață și submarinelor nucleare sunt apropiate ca valoare și, de asemenea, presupunând că valorile densităților de flux de neutroni sunt proporționale cu puterea reactoarelor și, prin urmare, cu influența neutronilor rapizi pe vasul reactorului este proporțională cu producția sa de energie, avem o valoare de fluență la producerea de energie de 1,08 milioane MW*ore Fn = 1,07∙1019 cm – 2. În acest caz, deplasarea temperaturii critice a ductil-casibil. tranziția pentru materialul vaselor reactorului submarin nuclear va fi

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

În consecință, durata de viață reziduală a vasului reactorului nuclear submarin bazată pe influența neutronilor rapizi pe vas este de 10 - 11 milioane MW*oră și, eventual, mai mult.

Calcularea fluenței neutronilor rapizi pe vasul reactorului este plină de anumite dificultăți:
− la sfârşitul campaniei de bază, densitatea fluxului de neutroni creşte;
− nu există informații exacte despre densitatea fluxului de neutroni în reactor (în special neutroni rapizi);
− în timpul funcționării reactorului, în acesta sunt „arse” mai multe zone active, ceea ce duce la acumularea de erori în determinarea fluenței;
− eșantioanele martor nu sunt încărcate în reactoarele navei, permițând să se judece schimbările în proprietățile fizice și mecanice ale oțelului carenei.

Mai precis decât influența neutronilor rapizi, producția de energie a reactorului este determinată ca rezultat al funcționării. Prin urmare, dependența deplasării temperaturii critice ca rezultat al iradierii cu neutroni de puterea de ieșire a reactorului este de un interes considerabil. Evident, această dependență va avea aceeași formă

ТF = Aw*(W/W0)1/3, (6)

unde Aw este coeficientul de fragilizare datorat producerii de energie,
W – producția de energie realizată,
W0 – pragul de producție de energie.

Această dependență este valabilă în intervalul de modificări ale producției de energie de la 1*106 MW*oră la 3*107 MW*oră. Deoarece reactoarele tuturor centralelor nucleare de bord sunt fabricate folosind aceeași tehnologie din oțel 15Kh2MFAA și au aproximativ aceeași grosime a protecției fier-apă a corpului, în timpul calculului s-a presupus că Aw = 49,5.

Dependența obținută ne permite să anticipăm schimbarea temperaturii critice de fragilitate ca urmare a iradierii cu neutroni a materialului vaselor reactoarelor navelor din producția de energie (Fig. 2). Analiza curbei arată că reactoarele de nave sunt capabile să atingă o producție de energie de 15,5*106 MW*oră, în timp ce schimbarea temperaturii critice de fragilitate nu va depăși 125 0 C.

Figura 2. Predicția schimbării temperaturii critice de fragilitate de la iradierea cu neutroni pentru reactoarele de nave.

Astfel, resursa reziduală a unei centrale nucleare de generația a 2-a poate atinge o valoare maximă de 14,4 106 MW*oră (de fapt aproximativ 10*106 MW*oră). Rezultă că atunci când se utilizează centrale nucleare din submarine nucleare dezmembrate de generația a 2-a ca parte a modulelor de putere ale centralelor nucleare plutitoare care funcționează cu factor de utilizare a capacității (factor de utilizare a puterii instalate) = 0,7, acestea vor putea funcționa aproximativ 25 cu ani înainte de dezmembrare.

Dacă presupunem că pentru un submarin nuclear de generația a 3-a nivelul mediu de putere este de aproximativ 30% sau 54 MW pentru un submarin nuclear de generația a 2-a, iar timpul de funcționare la această putere este de aproximativ 30.000 de ore, atunci obținem o producție de energie de 1,62*106 MW*ore. Apoi, resursa reziduală a acestor vase de reactoare în ceea ce privește producția de energie va fi de aproximativ 13,9 * 106 MW * ore. Când funcționează pe centrale nucleare plutitoare cu factor de capacitate = 0,7, timpul posibil de funcționare a acestor reactoare va fi de aproximativ 110 mii de ore sau aproximativ 12,5 ani.

Astfel, principalul factor care determină durata de viață a materialului vasului reactorului - schimbarea temperaturii critice de fragilitate ca urmare a iradierii cu neutroni a reactoarelor submarine nucleare - nu este o bază pentru refuzul de a utiliza ca putere instalațiile reactoare ale submarinelor nucleare dezmembrate. module pentru centrale nucleare plutitoare.
O metodologie aproximativă pentru rezolvarea acestei probleme poate fi reprezentată prin diagrama din Figura 3.

Orez. 3. Schema metodologică de rezolvare a problemei utilizării unităților nucleare ale submarinelor nucleare ca modul de putere la o centrală nucleară plutitoare.

În plus, fiabilitatea ridicată și capacitatea de supraviețuire a centralelor nucleare a fost confirmată atât de mulți ani de experiență în exploatare, cât și de pierderea submarinelor care au avut loc. Reactoarele tuturor submarinelor nucleare scufundate au fost închise în mod fiabil, iar contaminarea cu radiații a zonei de apă nu a fost niciodată înregistrată. Cel mai recent exemplu în acest sens este dezastrul submarinului nuclear Kursk (august 2000).

La atingerea puterii maxime de energie, caracteristicile de rezistență la impact ale metalului vasului reactorului pot fi restabilite prin recoacere uscată la temperatură joasă, a cărei tehnologie a fost dezvoltată și utilizată în țara noastră de mulți ani. Din 1987 până în 1992, recoacere de recuperare a fost efectuată pe 12 vase de reactoare VVER-440 în Rusia, Germania, Bulgaria și Cehoslovacia. În timpul uneia dintre primele recoaceri pe materialul de sudură iradiat la o fluență de 1020 cm-2, a fost studiată dependența recuperării temperaturii critice (Tc) de temperatura de recoacere la un timp de recoacere de 150 de ore. În timpul experimentelor, s-a constatat că în aproape toate cazurile rezistența la impact a fost restabilită la valori corespunzătoare materialului neiradiat și are loc restabilirea maximă a proprietăților oțelului de carcasă 15Kh2MFAA iradiat la o temperatură de recoacere de 460 - 4700C. într-un timp de 170 de ore.

Resursa planificată a reactoarelor KLT-40S, care sunt planificate să fie instalate pe centrale nucleare plutitoare, este de 40 de ani, iar o dată la 10 ani, centralele trebuie remorcate către întreprinderile de construcții navale pentru reparații. Dacă RO de submarine nucleare dezmembrate este utilizată la o centrală nucleară plutitoare, atunci în timpul reparațiilor programate vasele reactorului pot fi recoapte, în urma cărora resursa de timp va fi dublată și va coincide practic cu durata de viață a KLT-ului nou construit. Vase reactoare 40S.

O problemă separată este posibilitatea de a utiliza o unitate de turbină cu abur (STU) a unui submarin nuclear dezmembrat. Proiectarea termică a turbinei cu abur submarine nucleare diferă de cele proiectate pentru o centrală nucleară plutitoare în absența unui dezaerator termic de alimentare cu apă (a cărui instalare nu este dificilă) și a unei viteze de rotație mai mare a turbinei principale. Întrebarea cu privire la modul de utilizare a turbinei principale poate fi rezolvată în două moduri. În primul rând, reducerea vitezei de rotație a turbinei principale la 3000 rpm va reduce ușor puterea acesteia, dar îi va permite să funcționeze împreună cu un turbogenerator care produce un curent cu o frecvență de 50 Herți. În acest caz, excesul de abur poate fi folosit pentru a transfera energie termică către țărm printr-un schimbător de căldură intermediar.

În al doilea rând, utilizarea turbinei principale pe întreaga gamă de viteze de rotație va necesita utilizarea unor convertoare statice de frecvență pentru a furniza rețelei cu energie electrică de calitatea necesară. În ambele opțiuni de utilizare a turbinei principale, este posibilă renunțarea la utilizarea turbogeneratoarelor auxiliare, înlocuindu-le cu transformatoare pentru nevoile proprii ale centralelor nucleare plutitoare. Turbogeneratoarele auxiliare sunt înlocuite cu generatoare diesel, a căror putere asigură răcirea ambelor instalații și punerea în funcțiune a uneia dintre centralele nucleare. Acest lucru va permite utilizarea excesului de abur pentru a genera energie termică. În plus, atunci când se utilizează o centrală nucleară a unui submarin nuclear pe o unitate de putere plutitoare, nu va fi nevoie să se utilizeze mașini de refrigerare cu abur, în urma cărora se generează abur în exces, care poate fi utilizat atât în ​​dezaerator, cât și pentru generează energie termică și o transferă pe țărm. Astfel, echipamentele STU ale submarinelor nucleare demontate pot fi utilizate și ca parte a modulului energetic la centralele nucleare plutitoare.

Submarinele nucleare reciclate din a 2-a și a 3-a generație au o gamă largă de puteri ale reactorului de la 70 la 190 MW și turbine principale de la 15 la 37 MW. Acest lucru face posibilă selectarea capacităților necesare ale echipamentelor principale de putere pentru utilizare la centralele nucleare plutitoare.

Costul construcției unei centrale nucleare plutitoare la cheie este estimat la peste 150 de milioane de dolari, în timp ce aproximativ 80% din acesta este determinat de costul centralei nucleare și al unității de turbine cu abur. Utilizarea centralelor nucleare din submarinele nucleare dezmembrate va reduce semnificativ acest cost.

Masa deșeurilor de reactoare de la două instalații de reactoare ale submarinelor nucleare dezmembrate din a 2-a generație este de aproximativ 1200 de tone, iar cea din a 3-a generație este de aproximativ 1600 de tone. Acest lucru permite ca compartimentele reactorului și turbinei să fie utilizate ca un singur modul de energie montat pe o centrală nucleară plutitoare. În acest caz, vom primi o centrală nucleară construită și plătită anterior într-o carcasă de protecție, a cărei funcție este îndeplinită de corpul durabil al submarinului nuclear. Una dintre opțiunile posibile pentru o astfel de proiectare a unei centrale nucleare plutitoare este prezentată în Fig. 4.

Figura 4. Opțiunea de amplasare a modulului de putere (compartimentul reactorului nuclear submarin) pe centralele nucleare plutitoare.

Utilizarea tehnologiei propuse va întâmpina inevitabil o serie de probleme care trebuie rezolvate în viitorul apropiat. Astfel de probleme includ:
− lipsa unei proceduri de transfer al centralelor nucleare în scopuri militare către centrale nucleare pentru utilizarea pașnică a energiei atomice;
− lipsa analizei conformității centralelor nucleare ale submarinelor nucleare de 2-3 generații cu cerințele documentelor de reglementare ale Rostechnadzor și ale Ministerului Sănătății și Dezvoltării Sociale pentru centralele nucleare plutitoare;
− necesitatea justificării duratei reziduale, precum și posibilitatea prelungirii indicatorilor de viață alocați ai echipamentelor principale ale centralei nucleare pentru fiecare submarin nuclear dezafectat;
− necesitatea modificării designului centralelor nucleare plutitoare aflate în construcție sau proiectare.

Pentru a rezolva aceste probleme, este necesar să se realizeze un complex semnificativ de cercetare și dezvoltare.
De asemenea, trebuie menționat faptul că utilizarea deșeurilor radioactive de la submarinele nucleare dezafectate nu se limitează la utilizarea lor pentru centralele nucleare plutitoare. Aplicații posibile ar putea fi utilizarea lor în construcția de centrale nucleare subterane.

Concluzii:
1. Tehnologia inovatoare propusă pentru utilizarea unităților nucleare din submarine nucleare dezmembrate va permite:
− reducerea semnificativă a costurilor de construcție a centralelor nucleare plutitoare și reducerea timpului de construcție și amortizare a acestora;
− reducerea costurilor de dezmembrare a submarinelor nucleare;
− reducerea semnificativă a cantității de deșeuri radioactive și a costurilor de manipulare a acestora;
− să valorifice pe deplin potențialul centralei nucleare a submarinelor nucleare:
− în timpul exploatării centralelor nucleare ale submarinelor nucleare dezmembrate ca parte a unei centrale nucleare plutitoare, pentru finanțarea eliminării viitoare a deșeurilor radioactive.
2. Pentru implementarea acestei tehnologii, este necesară în viitorul apropiat desfășurarea unui complex de cercetare și dezvoltare care să permită fundamentarea științifică a fezabilității tehnice a utilizării RO din submarinele nucleare dezmembrate pentru centralele nucleare plutitoare proiectate.

Orașul nordic Severodvinsk, situat în Rusia europeană, este cunoscut drept leagănul construcției de nave nucleare rusești. La întreprinderea Sevmash, care este situată în partea continentală a orașului, au fost construite aproximativ 165 de submarine pe parcursul unei jumătăți de secol. Dintre acestea, 128 sunt nucleare.

Multe dintre aceste submarine și-au încheiat viața aici, la Severodvinsk. La întreprinderea Zvezdochka, vecină cu Sevmash, au fost demontate 44 de submarine nucleare. Operația de dezmembrare a submarinelor nucleare și a navelor de suprafață cu inimă nucleară este o operațiune separată, complexă din punct de vedere ingineresc.

Luat din kuleshovoleg în Despre eliminarea navelor nucleare – de primă mână

Nu există multe întreprinderi în țară care să fie capabile să desfășoare această activitate. L-am rugat pe Serghei Dobrovenko, șeful departamentului de tehnologii de reparații pentru structurile și acoperirile carenei al Biroului de Cercetare Științifică și Tehnologie „Onega” (NIPTB „Onega”), să ne spună cum se întâmplă și de ce navele au nevoie de această procedură.

2. Serghei Dobrovenko / NIPTB „Onega”

Serghei Vyacheslavovich, spune-ne despre tine. De cât timp sunteți implicat în construcțiile navale? Ce faci la NIPTB „Onega”?

El a fost asociat cu construcțiile navale încă de pe vremea lui Sevmashvtuz (acum ISMART SAFU). Am studiat acolo și, în același timp, am lucrat în sistemul „școală tehnică fabrică” la întreprinderea de reparații navale Zvyozdochka ca asamblator de corpuri metalice de nave în atelierul nr. 15. După absolvire, în 1996, m-am angajat la Onega. Institutul de cercetare și producție. Am început ca inginer de proces. Acum ocup funcția de șef al departamentului de tehnologii pentru repararea structurilor și acoperirilor carenei.

Departamentul nostru dezvoltă tehnologii pentru repararea carenelor, structurilor corpului și acoperirilor. În plus, unul dintre domeniile de activitate ale NIPTB Onega este dezvoltarea tehnologiilor de dezmembrare a submarinelor nucleare, a navelor de suprafață cu o centrală nucleară, precum și a navelor de sprijin nuclear. Practic, acestea sunt lucrări legate de tăierea structurilor carenei și dezmembrarea sistemelor și echipamentelor.

Dezvoltăm tot felul de tehnologii pentru tăierea corpurilor, structurilor metalice, procesul de demontare a structurilor carenei și formarea blocurilor de compartiment al reactoarelor.

3. Cabina submarinului nuclear Proiect 667AT instalată ca monument

- Ai menționat că lucrezi la Zvezdochka. La ce ordine ai început să lucrezi? Ca să zic așa - prima ta navă

Dacă vorbim despre prima navă pe care am lucrat, a fost Grusha, proiectul 667AT. Pe el am lucrat la nișe de rachete. Și dacă vorbim despre tăiere, prima navă la dezmembrarea căreia am luat parte a fost Azukha - un submarin nuclear Project 667A.

4. Submarinul nuclear K-222 (Proiectul 661 „Anchar”) înainte de eliminare / Centrul de reparații nave Zvezdochka

- Să trecem la întrebarea principală. Care este procesul de reciclare?

Dezmembrarea unui submarin nuclear și dezmembrarea unei nave de suprafață sunt diferite unele de altele, dar esența este totuși aceeași. Pentru început, este în curs de dezvoltare un așa-numit set de documentație de proiectare și organizare pentru dezmembrarea navei, care include o anumită cantitate de documente necesare și suficiente pentru a aduce barca într-o stare de siguranță și pentru a forma compartimentul reactorului. Aceste documente sunt coordonate cu autoritățile de supraveghere relevante și cu organizațiile interesate.

Procesul de reciclare începe cu scoaterea din funcțiune a navei. Marina predă nava industriei. Se elaborează un set de documente, se agreează, se aprobă, se primesc opinii de experți de la autoritățile de supraveghere și numai după aceea începe procedura de eliminare fizică. Nava ajunge la o firmă care va efectua lucrări de dezmembrare. Stă lângă peretele cheiului. Dacă conține combustibil nuclear uzat (SNF), acesta este descărcat la complexele de descărcare SNF de pe uscat. Reactorul este adus într-o stare sigură.

5. Procesul de dezmembrare a submarinului nuclear „Borisoglebsk” (Proiectul 667BDR) / Centrul de reparații nave Zvezdochka

După descărcarea SNF, începe dezmembrarea fizică a navei. Parțial, structurile sunt demontate la plutire pentru a descărca greutatea de andocare a comenzii, precum și pentru a accelera procesul de eliminare. După descărcare, nava este așezată pe o fundație solidă: într-un doc plutitor, cameră de andocare sau rampă. Odată ce nava este andocata, începe procesul de dezmembrare a structurilor, sistemelor și echipamentelor carenei. Combustibilul uzat este descărcat și apoi trimis într-un tren special către fabrici de reprocesare precum Mayak. Deșeurile radioactive generate în acest caz rămân la întreprindere și sunt supuse procesării sau depozitării temporare.

6. Procesul de dezmembrare a submarinului nuclear „Borisoglebsk” (Proiectul 667BDR)

Primul pas este dezmembrarea structurilor carenei, cum ar fi suprastructura unei nave sau ruc-ul unui submarin. Acestea sunt descărcate de la comandă în secțiuni mari, apoi tăiate în secțiuni de transport, după care sunt transportate în zonele de tăiere a fier vechi și echipamente, unde acest deșeu dimensional este expediat la uzinele metalurgice.

7. Procesul de dezmembrare a unui submarin nuclear / Centrul de reparații nave Zvezdochka

În timpul procesului de reciclare, toate echipamentele sunt descărcate de pe navă, care sunt și demontate în locuri specializate, sau întreprinderile specializate îl iau pentru disecție. Fierul vechi este separat în diferite grade și, de asemenea, livrat la fabricile de procesare.

8. Metalul care rămâne de la dezmembrarea submarinului nuclear este trimis ulterior spre reciclare / Centrul de reparații nave Zvezdochka

De asemenea, în timpul reciclării, se generează o mare cantitate de diverse deșeuri industriale toxice: reziduuri de vopsea, cauciuc și alte acoperiri, decorarea spațiilor navei etc., care sunt supuse reciclării sau trimise la o groapă de gunoi.

9. Formarea unui bloc cu trei compartimente al submarinului nuclear K-222 (Proiectul 661 „Anchar”) / Centrul de reparații nave Zvezdochka

După ce blocurile de prova și pupa ale submarinului nuclear sunt eliminate și reciclate, începe formarea blocurilor reactorului. La întreprinderile de construcții navale, acestea sunt formate în blocuri cu trei compartimente - un compartiment reactor și două compartimente suplimentare pe laterale, așa-numitele flotoare, care asigură flotabilitatea pozitivă a acestui bloc. După formare, blocurile sunt remorcate către punctele de depozitare pe termen lung pentru compartimentele reactorului, unde compartimentele plutitoare sunt tăiate și compartimentul cu reactorul este lăsat pentru depozitare.

10. Bloc cu trei compartimente al unui submarin nuclear în timpul transportului până la punctul de depozitare pe termen lung a compartimentelor reactorului / ROSATOM

11. Instalatie de depozitare pe termen lung pentru compartimentele reactoare / ROSATOM

Ai vorbit despre eliminarea submarinelor. Și ce zici de eliminarea navelor de suprafață mari, cum ar fi SSV-33 "Ural", a cărui carenă nu a fost încă eliminată, dar întreaga suprastructură a fost tăiată. Orice dificultăți?

Lucrările la dezmembrarea Uralului sunt încă în desfășurare. Ele progresează lent din cauza lipsei de finanțare. De asemenea, un proiect pentru dezmembrarea acestei nave a fost dezvoltat pentru o lungă perioadă de timp și pentru o lungă perioadă de timp a fost rezolvată problema opțiunii de formare a compartimentului reactor.

Deoarece astfel de nave au caracteristici de greutate și dimensiune semnificativ mai mari decât submarinele nucleare, a fost adoptată această opțiune de eliminare - structurile suprastructurii sunt demontate pe puntea superioară, iar apoi reactorul este descărcat din compartimentul reactorului și plasat într-un ambalaj special. Dacă este necesar, nava este tăiată în două părți, astfel încât să poată fi așezată pe o fundație solidă.

12. Nava mare de recunoaștere nucleară SSV-33 „Ural” / Wikipedia.

- Când va începe demontarea Kirov-ului?

Astăzi, NIPTB Onega dezvoltă un set de documente pentru eliminarea sa. Ne vom pune de acord și apoi, din câte știu eu, lucrarea va fi finanțată cu bani de la Corporația de Stat Rosatom. Nu se știe calendarul, depinde de licitație, dar cel mai probabil reciclarea va începe anul viitor.

13. Crusător cu rachete nucleare grele „Kirov”.

În primăvară, pe portalul de achiziții guvernamentale a apărut o intrare despre o licitație pentru dezmembrarea capacelor arborelui de la submarinul nuclear TK-17 Arkhangelsk (proiectul 941). S-a raportat că lucrările vor începe în luna august a acestui an. A început vreo lucrare în această direcție?

Sincer să fiu, nu am astfel de informații. Dar probabil că vor începe în curând. Dacă vorbim despre demontarea capacelor, atunci aceasta va fi așa-numita procedură conform tratatului START - demontarea capacelor și asigurarea în siguranță a lansatoarelor. Eu cred că această muncă nu este dificilă și se va face rapid.

14. Proiectul 941 de submarine nucleare care așteaptă eliminarea.

Cum rămâne cu dezmembrarea navelor Atomflot și a navelor de asistență tehnică? Cum este aceasta diferită de reciclarea submarinelor și a navelor? Am auzit că au fost anumite dificultăți cu Lepse.

Eliminarea Lepse este un proiect complex. Am elaborat un set de documente pentru acesta, am fost direct implicat în dezvoltarea tehnologiilor pentru eliminarea structurilor carenei și formarea pachetelor de blocuri în care vor fi înfășurate cele mai periculoase blocuri de radiații ale navei. Aceste piese vor fi ambalate, care vor fi apoi trimise la instalația de depozitare pe termen lung pentru compartimentele reactoare din Golful Saida.

Dificultăți există întotdeauna și peste tot, în special pe nave precum Lepse, care conțin deșeuri de mare activitate, cu care era imposibil să faci altceva decât să le lași într-o parte a navei pentru depozitare ulterioară pe termen lung.

(Lepse este o navă de realimentare a flotei rusești de spărgătoare de gheață nucleare. Deținută de FSUE Atomflot. În 1988, nava a fost scoasă din funcțiune, iar în 1990 a fost transferată în categoria navelor montate pe rack. 639 de depozite de combustibil nuclear uzat (SNF) a navei sunt depozitate în canistrele și chesoanele ansamblurilor combustibile de stocare a combustibilului nuclear uzat (SNF) (ansambluri de combustibil), dintre care unele sunt deteriorate - Ed.)

Problemele de siguranță au fost foarte grave și au fost luate în considerare cu atenție pentru a preveni situațiile de urgență și supraexpunerea oamenilor.

15. „Lepse” este o navă de realimentare a flotei ruse de spărgătoare de gheață nucleare.

- Care ordine în munca ta a fost deosebit de dificilă?

Existau multe nave complexe în practică. Au fost dificultăți cu Kursk. Am elaborat proiecte de documente pentru acesta. Au fost dificultăți cu Lepse doar din cauza stării sale. De asemenea, „Peștele de aur” (submarinul nuclear al Proiectului 661 „Anchar”) era complex - o navă de titan în paragină.

Dar cele mai complexe au fost submarinele nucleare situate în Orientul Îndepărtat, așa-numitele submarine „Chazhem”. Două submarine de urgență ale managerului proiectului 675. Nr 175 si manager proiect 671. Nr. 610 cu radiație de fond crescută. Au fost depozitați mulți ani în golful Pavlovsky, apoi au fost aruncați în camera de andocare a șantierului naval Zvezda. Pentru eliminarea acestora s-au realizat paleti speciali la andocare pentru intreaga baza, pentru a nu raspandi elementele contaminate. Pe aceste nave era o activitate foarte mare, ceea ce prezenta mare dificultate.

Au fost elaborate documente astfel încât dezmembrarea structurilor, sistemelor și echipamentelor să fie efectuată cu cel mai mic rău pentru oameni, deoarece în interior ar putea exista resturi de deșeuri radioactive lichide.

- Ce părere aveți despre dezmembrarea pe scară largă a submarinelor de prima și a doua generație în anii 90 și 2000?

Trebuie să înțelegem că toate aceste nave și-au epuizat durata de viață, în special prima și a doua generație. Geopolitica și sarcinile statului s-au schimbat, iar noi tehnologii sunt în curs de dezvoltare. Dar acele nave se uzaseră complet și era complet nepotrivit să-și continue funcționarea multe dintre ele erau în paragină. Cred că este mai corect să construim noi grupuri de nave mai moderne, decât să le susținem moral pe cele învechite. În plus, a existat o amenințare la adresa siguranței mediului. Au ajuns într-o astfel de stare încât etanșeitatea corpului de lumină a fost practic complet absentă. A existat și amenințarea cu inundații, care ar fi cauzat și mai multe probleme.

Eliminarea în timp util este necesară - este rațională. Totul trebuie construit la timp și eliminat la timp. Dacă aveți o mașină, nu o veți conduce timp de o sută de ani și nu o veți repara constant - vor fi mai multe probleme decât plăcerea de a o conduce.

Aveți informații despre ridicarea submarinelor și a reactoarelor scufundate în mări? Recent, informațiile despre recuperarea și eliminarea acestora au apărut adesea în mass-media, dar nu s-a luat nicio măsură.

Începând de astăzi, aceasta este doar o discuție. Ridicarea acestor bărci este o întreprindere foarte costisitoare. Unele dintre ele se află la mare adâncime. La un moment dat, au ridicat Kursk, stătea la o adâncime mică, iar același Komsomolets se află la o adâncime de aproximativ o mie și jumătate de metri, ridicarea lui la suprafață este o mare problemă.

Vorbirile despre ridicarea acestor bărci se aud adesea la diferite conferințe și întâlniri, dar până acum nu am auzit despre perspectivele reale pentru ridicarea submarinelor nucleare scufundate.

- De la bărci la familie. Ai copii? Dacă da, ți-ai călcat pe urme?

Fiul meu a absolvit acum școala și a intrat la Universitatea de Medicină din Arkhangelsk. Acolo își va începe studiile pe 1 septembrie. Nu mi-a călcat pe urme.

- Ai un submarin preferat? Pentru frumusețe, ceva calitate sau altceva?

Îmi place foarte mult „Sharks”, al 941-lea proiect. Cu excepția noastră, nimeni nu ar putea construi o navă atât de puternică și mare. În condițiile moderne, s-ar putea să nu fie necesare, dar aceasta este o capodopera.

Faceți clic pe butonul pentru a vă abona la „Cum se face”!

Dacă aveți o producție sau un serviciu despre care doriți să le spuneți cititorilor noștri, scrieți-i lui Aslan ( [email protected] ) și vom face cel mai bun reportaj care va fi văzut nu doar de cititorii comunității, ci și de site Cum se face

De asemenea, abonați-vă la grupurile noastre în Facebook, VKontakte,colegi de clasa si in Google+plus, unde vor fi postate cele mai interesante lucruri din comunitate, plus materiale care nu sunt aici și videoclipuri despre cum funcționează lucrurile în lumea noastră.

Faceți clic pe pictogramă și abonați-vă!

Primele submarine nucleare americane și sovietice (NPS), după cum se știe, au fost echipate cu instalații producătoare de abur cu reactoare cu apă sub presiune. Cu toate acestea, deja pe cel de-al doilea submarin nuclear, Sea Wolf, designerii americani au folosit un reactor cu lichid de răcire din metal (LMC). Au fost luate în considerare și alte scheme, inclusiv așa-numitul reactor „fierbe”, un reactor cu un lichid de răcire cu gaz, dar avantajele unui reactor cu metal lichid lichid s-au dovedit a fi cele mai atractive. În primul rând, lichidul de răcire din metal vă permite să aveți o temperatură destul de ridicată în circuitul primar la o presiune relativ scăzută. Datorită acestui fapt, a fost posibilă creșterea temperaturii în circuitul de producere a aburului, ceea ce a contribuit la obținerea unui randament ridicat. instalatii in general. În al doilea rând, s-a presupus că presiunea din acest circuit este semnificativ mai mare decât în ​​primul, astfel încât scurgerile din primul circuit nu au condus la o contaminare radioactivă rapidă a aburului. În al treilea rând, capacitatea mare de căldură a metalului a contribuit fundamental la reducerea dimensiunii și greutății reactorului.

În Uniunea Sovietică, dezvoltarea unui reactor de navă cu material metalic lichid a fost stabilită printr-o rezoluție a Comitetului Central al PCUS și a Consiliului de Miniștri din 22 octombrie 1955. Rezoluția prevedea crearea unui submarin nuclear experimental Proiectul 645 cu o unitate generatoare de abur cu două reactoare. Corpul ambarcațiunii, la fel ca toate sistemele principale (cu excepția reactoarelor), urma să fie „împrumutat” de la barca de producție a Proiectului 627.

Lucrările la proiectarea tehnică a submarinului nuclear au fost finalizate în toamna anului 1956, un an mai târziu au fost pregătite desenele de lucru, iar la 15 iunie 1958, un submarin experimental cu propulsie nucleară a fost înființat la întreprinderea SMP din Severodvinsk. Cinci ani mai târziu, submarinul nuclear Project 645, căruia i s-a atribuit numărul tactic K-27, sa alăturat Marinei. La fel ca navele din proiectul 627, noua barcă a fost destinată în principal să lupte cu navele de suprafață inamice atunci când operau la o distanță mare de bază.

Spre deosebire de submarinul nuclear Project 645, reactoarele erau amplasate în al patrulea compartiment (în predecesor, în al cincilea). Mutarea reactoarelor grele mai aproape de prova navei a făcut posibilă îmbunătățirea trimului, dar ca urmare a deciziei luate, stâlpul central a devenit adiacent stației de reactor, ceea ce a făcut mai dificilă asigurarea siguranței radiațiilor. Reactoarele nucleare VT-1 care făceau parte din centrala principală, create de Podolsk Design Bureau Gidropress sub conducerea științifică a Institutului de Fizică și Inginerie Energetică (Obninsk), aveau o putere totală de 146 MW. Instalația turbinei cu abur a bărcii era cu doi arbori, fiecare dintre cele două turbine cu abur având o putere nominală de 17.500 CP.

Pe barca lor, americanii au folosit un aliaj de sodiu-potasiu ca material metalic lichid, care activ, cu o eliberare mare de căldură, a reacționat la contactul cu apa. Proiectanții autohtoni au optat pentru un aliaj plumb-bismut cu un punct de topire de 398 K. Temperatura lichidului de răcire la ieșirea din reactor a fost de 713 K, iar temperatura aburului supraîncălzit din al doilea circuit a fost de 628 K. Reactoarele aveau anumite avantaje peste reactoarele tradiționale apă-apă. În special, răcirea acestora în cazul unei pene de curent s-a realizat prin circulație naturală, fără utilizarea pompelor.

Barca era asigurată cu energie electrică de două turbogeneratoare autonome cu o putere de 1600 kW fiecare. În special, au alimentat așa-numitele „motoare furtive” PG-116, ceea ce a făcut posibilă abordarea sub acoperire a țintei atacului (unitățile principale, foarte zgomotoase, turbo-angrenaje au fost oprite). Spre deosebire de submarinul nuclear Project 627, K-27 nu avea o unitate diesel-electrică de rezervă.

După intrarea în serviciu, ambarcațiunea a efectuat două călătorii pe distanțe lungi, care au scos la iveală atât aspectele pozitive, cât și cele negative ale utilizării reactoarelor de nave cu materiale metalice lichide. Dificultățile au fost în principal operaționale. Astfel, s-a dovedit că aliajul de plumb-bismut a fost treptat de zgură, ceea ce a necesitat înlocuirea lui periodică. Ținând cont de faptul că aliajul uzat a fost contaminat cu poloniu-210 extrem de activ, a fost necesar să se creeze dispozitive speciale telecomandate pentru primirea lichidului de răcire. Chiar și la parcare la bază, precum și la andocare, a fost necesară menținerea constantă a temperaturii în circuitul primar peste temperatura de solidificare a solidelor lichide, ceea ce a creat anumite inconveniente pentru echipaj.

În mai 1968, K-27 a plecat din nou pe mare. Deja la întoarcerea cu barca, a avut loc un accident sever de radiații, în urma căruia nouă membri ai echipajului navei cu propulsie nucleară au murit. După accident, nu au restaurat K-27, iar după 13 ani de punere în rezervă, barca a fost scufundată în Marea Kara.

Cu toate acestea, experiența exploatării reactoarelor de nave cu deșeuri metalice lichide în țara noastră nu a fost considerată fără echivoc negativă (spre deosebire de Statele Unite). În 1959 A.B. Petrov, unul dintre specialiștii de frunte ai Biroului de Proiectare din Leningrad, care a proiectat submarinul nuclear, a propus ideea unei bărci de mare viteză de dimensiuni mici, remarcată printr-un grad excepțional de ridicat de automatizare pentru acele vremuri. Conform planului său, trebuia să devină un fel de „luptător interceptor subacvatic” al submarinelor inamice. Ideea a fost susținută la cel mai înalt nivel. În special, susținătorii săi au fost ministrul construcțiilor navale B.E. Butoma și comandantul șef al Marinei S.G. Gorşkov. La 23 iunie 1960, a fost emis un decret comun al Comitetului Central al PCUS și al Consiliului de Miniștri privind construcția submarinului nuclear Proiectul 705. Atenția excepțională „de sus” acordată navei originale a fost evidențiată de al doilea decret din mai 25, 1961, care permitea proiectanților, dacă existau temeiuri suficiente, să se abată de la normele și regulile, adoptate în construcțiile navale militare.

Conducerea generală a programului a fost realizată de academicianul A.P. Alexandrov, M.G. a fost numit proiectant șef. Rusanov. Pentru a atinge o viteză de 40 de noduri, era necesară o centrală electrică extrem de puternică, dar mică și ușoară. Calculele efectuate au arătat în mod convingător că utilizarea unui reactor cu material metalic lichid a făcut posibilă economisirea a 300 de tone de deplasare în comparație cu un reactor tradițional cu apă sub presiune. Crearea unei centrale electrice pentru submarinul nuclear Proiectul 705 a fost întreprinsă de două echipe: Podolsk OKB Gidropress și Gorky OKBM.

Proiectul inițial prevedea automatizarea cuprinzătoare a majorității sistemelor submarine nucleare și, datorită acestui fapt, un echipaj excepțional de mic de 16 persoane. O astfel de propunere „extremistă” nu a găsit un răspuns din partea conducerii Marinei, care a insistat să mărească echipajul la 29 de specialiști - doar ofițeri și intermediari. Barca avea un singur compartiment locuibil, iar chiar deasupra lui - pentru prima dată în lume - o cameră pop-up de urgență, care asigura salvarea întregului echipaj de la adâncimi până la extrem, cu rostogolire și trim semnificative.

O barcă experimentală a Proiectului 705 (număr tactic K-64) a fost așezată la Asociația Amiralității Leningrad în iunie 1968, iar trei ani și jumătate mai târziu nava a ajuns la Flota de Nord, alăturându-i-se la 31 decembrie 1971. Această barcă avea o centrală electrică dezvoltată de Gorki OKBM. Încă de la începutul funcționării, K-64 a fost afectat de defecțiuni și accidente, dintre care cea mai mare a dus la solidificarea lichidului de răcire și la defectarea completă a reactorului. În august 1974, ambarcațiunea a fost retrasă din flotă și chiar înainte de aceasta, întregul program de construcție al seriei a fost suspendat (în acest moment mai erau cinci nave similare pe stocurile din Leningrad și Severodvinsk).

„Debriefingul” care a avut loc la cel mai înalt nivel a dus la abandonarea versiunii Gorky în favoarea centralei BM-40A cu o capacitate de 150 MW, dezvoltată la Podolsk. S-a dovedit a fi mult mai fiabil, în orice caz, pe cele șase submarine nucleare ale Proiectului 705K îmbunătățit care au fost construite ulterior, nici un marinar nu a murit din cauza accidentelor cu radiații.

Ambarcațiunile din proiectul 705K au fost acceptate de flotă în 1977-1981. Evaluările lor de către diferiți experți au variat de la foarte pozitive („peștele de aur”, „pasăre de foc pierdută”) până la negativ. Denumite „Alphas” în Occident, aceste submarine nucleare puteau să atârne ore în șir de coada submarinelor NATO, nepermițându-le să se desprindă sau să contraatace, deoarece manevrabilitatea și viteza lor erau mult mai mari decât ale adversarilor lor. Datorită particularităților centralei electrice, „șapte sute a cincea” avea caracteristici de accelerație și manevrabilitate excepțional de ridicate. Pentru a vira 180° la viteza maximă, barca a avut nevoie de doar 42 de secunde. Primului comandant al primului submarin nuclear al Proiectului 705K, căpitanul gradul 2 A.Ch. Abbasov a primit titlul de Erou al Uniunii Sovietice în 1984 pentru dezvoltarea cu succes a unei nave de un tip fundamental nou.

În același timp, originalitatea designului a implicat în mod inevitabil prezența unei muște echitabile în unguent. Experții occidentali au criticat în mod invariabil Alphas pentru nivelul lor ridicat de zgomot, care este aproape inevitabil atunci când un submarin nuclear se mișcă cu viteză mare subacvatică. Tom Clancy nu a omis să menționeze acest lucru în cartea sa extrem de tendențioasă „The Hunt for Red October”, dar problemele operaționale s-au dovedit din nou a fi mai semnificative: necesitatea menținerii constant a reactorului într-o stare „caldă”, regenerare periodică și înlocuire. de materiale metalice lichide, flota nu a putut depana în practică, un sistem în exterior foarte atractiv de operare a ambarcațiunii de către două echipaje - „mare” și „țărm”, ca urmare, cariera submarinului nuclear Project 705 a fost scurtă. au trăit - toți, cu excepția unuia, au fost retrase din flotă până în 1990. Ultimul „Alpha” din Barca de producție principală K-123, dezafectată în 1997, a rămas în Marina Rusă.

Și totuși, potrivit specialiștilor de la Institutul de Fizică și Inginerie Energetică, experiența în exploatarea reactoarelor de nave cu metal lichid lichid ne permite să recomandăm astfel de sisteme pentru utilizare pe submarinele nucleare promițătoare.