Ядерная сила Севморпути
ФОТО Дмитрия СОКОЛОВА
В минувшем году корабелы Балтийского завода отправили в первое плавание свое детище – головной атомоход проекта 22220 «Арктика», над которым трудились несколько лет, вписав в мировое судостроение новую страницу. Ведь таких мощных, технологически сложных двухосадочных ледоколов никто в мире доселе не строил. Ни одна верфь не сталкивалась со столь головоломными задачами, которые пришлось решать балтийцам. Во многом – при содействии заказчика серии Росатомфлота, открывшего (специально под нее) в Петербурге свое представительство, возглавил которое наш сегодняшний гость – заместитель генерального директора ФГУП «Атомфлот» Константин КНЯЗЕВСКИЙ. Мы попросили рассказать его о том, как показал себя первенец проекта во льдах, для чего потребовалось строить не одно-два, а пять подобных судов и что их отличает от прежних заказов.
– Первое в мире надводное судно с ядерной установкой, ледокол «Ленин», вступило в строй более 60 лет назад. Подобные работы вели тогда и другие страны?
– Да, суда с атомной силовой установкой пытались строить американцы, создавшие в ту пору опытный грузопассажирский атомоход «Саванна», японцы и немцы. Но Советский Союз двигался по этому пути успешнее. К тому же наши конструкторы выбрали оптимальный тип судна, ледокол, где лучше всего проявились преимущества ядерной энергетики: он обрел небывалую мощь и способность долго находиться в автономном плавании. А в условиях Арктики, где невозможно пополнить, когда вздумается, запасы топлива и продуктов, это особенно важно.
Атомоход «Ленин» был построен на Адмиралтейском заводе в 1959 году, когда вовсю бушевала холодная война. Тем самым наша страна выразила готовность использовать этот мощный вид энергии в мирных целях, что с политической точки зрения было, конечно, оправданно. А заодно продемонстрировала всему миру индустриальный и технологический прорыв, сопоставимый, пожалуй, с освоением космоса, где тоже разворачивалась гонка.
– Обойти всех старались ради престижа?
– Не только. Проект «Мирный атом», благодаря которому в наших высоких широтах появился самый большой в мире ледокольный флот, нужно было продвигать и для развития Северного морского пути. А это требовалось для освоения природных ресурсов, строительства в заполярных районах морских портов, городов и поселков, промышленных и военных баз.
Уже тогда, более полувека назад, ощущалась потребность продлить сроки арктической навигации и увеличить объемы перевозимых по северным морям грузов. Достаточно назвать в этой связи освоение Норильского рудного узла, где велись крупные стройки, которые нужно было обеспечивать материалами, а для северян, работавших там, завозить жизненно важные товары.
Вообще населенных пунктов, которые можно было снабжать только морским путем, в оторванном от большой земли северном краю появилось тогда немало. Как и метеостанций, где постоянно дежурили полярники: автоматизированные объекты, не требующие присутствия метеорологов, стали появляться позже. Помню, когда я начинал плавать на атомных ледоколах, в конце 1970-х годов, у нас было много рейсов, связанных со снабжением полярных экспедиций и аэродромов, а ледовая обстановка в студеных морях была совсем другой.
– Тяжелее?
– Не то слово... Многое с тех пор изменилось, и климатические условия тоже. Когда-то мы подходили на судне к дрейфующим полярным станциям, чтобы высадить там людей и грузы, потом из-за таяния ледников эти экспедиции пришлось свернуть. Но скоро ученые возобновят там исследования, дрейфуя на ледостойкой самодвижущейся платформе, которая строится в Петербурге.
Однако без ледоколов в Арктике не обойтись и поныне. Скажу больше: круглогодичную навигацию нужно обеспечивать уже не только в западном секторе Северного Ледовитого океана, где атомный ледокольный флот работает давно, но и в восточном, чтобы развивать находящиеся там регионы. Учитывая это и растущие объемы перевозки на «северах» углеводородного топлива, решено было оставить в строю атомоходы «Вайгач», «Таймыр» и «Ямал», продлив их ресурс, пока ветеранов не заменят судна проекта 22220...
– А как его продлевают?
– Такую работу ведет при поддержке ученых отдельное подразделение Росатомфлота. Могу в общих чертах пояснить.
Начнем с того, что атомный ледокол, в сооружение которого вложено много труда, очень дорогая, сложная вещь, и он просто не может иметь короткий жизненный цикл. Это экономически не оправданно. Тем более что такое судно, действующее в суровых условиях, создается с большим запасом прочности. Но его корпус, взаимодействуя со льдами, постепенно изнашивается, в нем растет напряжение, приводящее к дефектам, возникают коррозийные процессы.
Судоремонтники устраняют эти дефекты, обновляют трубопроводы, узлы и механизмы, что позволяет атомоходу оставаться в хорошей форме. Если же говорить о судовой энергетике, наиболее важная и дорогостоящая ее часть – реакторная установка, срок жизни которой у первых атомоходов был относительно небольшим.
– Каким именно?
– На ледоколе «Ленин» он составлял около 100 тысяч часов: отработав 30 лет, атомоход номер один был выведен из эксплуатации и встал на вечную стоянку в Мурманске как судно-музей. Но, изучая материалы в подверженных излучению местах реактора, специалисты получили данные, позволившие продлить ресурс оборудования, включая реакторную установку, и с большой степенью достоверности прогнозировать изменение характеристик применяемых там материалов при дальнейшей эксплуатации.
На первых порах наука, связанная с атомным судостроением, развивалась во многом эмпирически. Ключевые решения по улучшению корпуса судна или его оборудования принимались поначалу после того, как оно проявит себя во льдах Арктики. Теперь же – другое дело. Проводя модельные испытания в ледовом бассейне, можно изначально получить нужные данные по носовой и кормовой оконечностям проектируемого судна, посмотреть, эффективно ли работают при определенных условиях его винты, и т. д.
Однако раньше опыта строительства подобных судов, повторю, ни у кого в мире не было. Поэтому их приходилось совершенствовать, проводя работу над неизбежными в такой ситуации ошибками. Так, ядерную установку, прослужившую на ледоколе «Ленин» несколько навигаций, пришлось заменить на более совершенную ОК-900. А уже ее модификация, разработанная в Опытном конструкторском бюро имени И. И. Африкантова (водо-водяной ядерный реактор КЛТ-40), применялась практически на всех атомоходах следующих поколений.
Правда, и сегодня полностью воспроизвести на компьютере, в опытовом бассейне или на стенде реальные условия, чтобы увидеть, как поведет себя тот или иной компонент судна, не всегда удается. Когда сооружали флагман проекта 22220, его паротурбинную установку долго «гоняли» на заводском стенде, испытывая на разных режимах, и вопросов по ней не возникало. А во время ходовых испытаний судна, когда она стала работать во взаимодействии с реакторной, электрической и гребной установками, выяснилось, что нужны коррективы. Потребовалось внести изменения в работу системы автоматики...
– Вы ведь участвовали в тех испытаниях?
– Было такое. Их проводила большая группа специалистов, без малого 400 человек: судостроители, представители ЦКБ «Айсберг», Курчатовского института и Крыловского государственного научного центра, а также заводов-поставщиков.
Да и раньше, при строительстве головной «Арктики», сменившей свою «тезку» советской постройки, многие из них поднимались на борт судна и порой сообща вносили в чертежи коррективы. Оно и понятно: универсальных атомоходов с такими характеристиками и такой мощности никто в мире еще не строил. А это заставило максимально напрячься не только сотрудников верфи, но и разработчиков инновационного оборудования, впервые нашедшего там применение. Специально для новой «Арктики», например, была создана ядерная энергетическая установка РИТМ-200.
– Рекордсмен по мощности?
– Ее тепловая мощность – 175 МВт, что ненамного выше, чем у КЛТ-40. Но, поскольку ядерная энергетическая установка ледокола имеет другую схему генерации электроэнергии, коэффициент полезного действия у нее выше. А мощность и усилия на винтах у ледокола, получается, больше.
Свои возможности флагман серии продемонстрировал осенью 2020 года при переходе из Петербурга в Мурманск, участником которого мне довелось быть. Следуя в порт приписки, мы взяли курс на приполярные районы и достигли Северного полюса. Лед там в эту пору отличается от зимнего: он не более полутора метров, а атомоход нового поколения может преодолевать льды вдвое толще. Но об этих его качествах судить пока трудно, судно ждут полноценные ледовые испытания, а во многом другом оно показало себя неплохо.
В пути пришлось заниматься отладкой автоматических режимов, проверять работу гребной электрической установки, что для первенца серии – дело обычное. Мы опробовали также систему, позволяющую брать забортную воду с битым льдом, сепарировать, оттаивать его и прокачивать через главный конденсатор турбинной установки. Атомному ледоколу в отличие от дизельного для этого требуется на порядок больше чистой, без ледяного крошева, морской воды.
– И что, были замечания?
– Без них обычно не обходится. Но одни недочеты удалось устранить прямо в рейсе, а другие члены приемной комиссии, бывшие на борту, брали на карандаш, предлагая готовые рецепты. Первым всегда тяжелее: серийные суда проекта 22220, с учетом замечаний и отработанного алгоритма действий, строить быстрее и проще. А потребность в них велика: заказчик, исходя из потребностей государства, счел нужным расширить эту беспрецедентную серию с трех до пяти единиц, и два дополнительных судна, «Якутия» и «Чукотка», Балтийский завод заложил в 2020 году.
– А как же глобальное потепление?
– Прогнозы ученых противоречивые: от полного таяния льдов в северных морях до нового витка ледообразования. Но очевидно, что увеличить грузооборот по Севморпути к 2024 году более чем вдвое, с нынешних 32,9 млн тонн до 80 млн тонн, как того требует Стратегия развития Арктической зоны РФ, без ледокольного сопровождения не получится.
Основные силы ледокольного флота России, атомного и дизельного, направлены сегодня на осуществление проектов, связанных с нефтью, сжиженным газом и норильским никелем. А ведь в восточном направлении, где «тяжелый» лед сохранится в любом случае, мы пока по большому счету и не двинулись. Хотя в этом транспортном коридоре нужно развивать контейнерные перевозки, активнее использовать его для доставки транзитных грузов...
– Пробные переходы атомного лихтеровоза «Севморпуть», доставлявшего с Камчатки в Петербург рыбную продукцию, у всех на слуху.
– Да, и это только начало. Задач, требующих обслуживания морской высокоширотной трассы, причем круглогодичного, действительно немало. Исходя из этого и планируется нарастить группировку серийных атомоходов. «Таймыр» и «Вайгач» с продленным ресурсом, работающие на мелководье, в Обской губе и устье Енисея, скоро заменят «Сибирь» и «Урал» проекта 22220. Потом вступят в строй другие атомные гиганты с ядерными установками РИТМ-200.
– В чем ее преимущество?
– В удачном сочетании мощности и небольших, по сравнению с тяжелыми и крупными установками прежнего типа, размеров, что позволяет перемещать ее без немыслимых усилий. На Балтийский завод это сердце атомохода доставили из Нижнего Новгорода, где находится центр атомного машиностроения России, на железнодорожной платформе.
Кроме того, новая установка интегральная. Хотя в одном корпусе у нее «сшиты» активная зона реактора с ядерным топливом и парогенерирующие кассеты, он вписался в небольшие габариты герметичной защитной оболочки, способной выдержать значительное давление в пять бар и напор радиации. При этом «внук» старой «Арктики» имеет две ядерные установки, способные работать вместе, с разным уровнем мощности, на общее паровое кольцо (число потребителей пара у него сведено к минимуму), и раздельно. В зависимости от ледовой обстановки – это решает экипаж.
– Система безопасности там, значит, надежная?
– Более чем. На реакторах нового поколения она имеет несколько уровней, чтобы гарантированно не допустить распространение продуктов деления за пределы защитной рубашки, выполненной из особо прочных материалов. Речь идет, впрочем, не только о стальной оболочке реактора: проектировщик позаботился о надежности кабельных линий, вообще всех коммуникаций и систем на ледоколе.
Там установлены датчики, контролирующие радиационный фон на судне, наличие радиоактивных аэрозолей и продуктов распада в судовых системах, концентрацию вредных веществ в воздухе и другие параметры. В то же время работоспособность систем, отвечающих за безопасность, специалисты проверяют во время рейса и на стоянке, когда атомоход возвращается в порт. А сотрудникам Российского морского регистра судоходства экипаж предъявляет для освидетельствования по графику практически все судовые механизмы...
– Кто стал капитаном могучего флагмана?
– Возглавил его экипаж петербуржец Александр Спирин, много лет командовавший атомоходом «Россия», а прежде работавший капитаном атомного ледокола «Советский Союз». Мне довелось видеть его в деле на старой «Арктике», где я начинал работать мастером в центральном отсеке, а закончил, перейдя на «Таймыр», в должности старшего механика атомной установки.
Что могу сказать о нем? Опытный моряк, с хорошим знанием стратегии и тактики движения во льдах. А это, между прочим, большое искусство, оценить которое можно, наблюдая, как такая махина высотой с многоэтажку легко и непринужденно маневрирует, повинуясь винтам. Большие ледоколы в отличие от менее мощных работают на открытых участках Арктики, где движение зависит от ветра, течения, температуры за бортом и многих других факторов, а стало быть, менее предсказуемо.
– Наверное, интересно работать на таком судне?
– Осваивать технику, не менее сложную, чем космический корабль, всегда заманчиво. В атомный ледокольный флот, помню, приходили выпускники не морских, а технических вузов, и привыкнув, оставались там, посвятив ему всю свою жизнь. Но была и другая сторона медали.
Ледокольщики отправлялись в рейс на несколько месяцев, не заходя в большие порты, и жили среди беспредельной ледяной пустыни, вдали от дома. Трудно передать, с каким нетерпением мы ждали вестей от родных и переживали, чтобы мешки с почтовыми сообщениями, которые доставляла авиация, не ухнули мимо борта в воду... Теперь в этом смысле проще: есть спутниковая связь, Интернет. Захотел – связался с родными, получил по Сети новую программу управления каким-то узлом, которую можно обкатать и внедрить прямо в пути. Технический прогресс!
Не скажу, что «умные» датчики заменили людей, до этого далеко, но команда атомоходов в связи с этим уменьшилась вдвое. На мой взгляд, автоматики на атомоходах стало даже чересчур много: наблюдается переизбыток информации, которую моряки не успевают анализировать. Но это тоже вопрос совершенствования судов.
– На «Арктике», вступившей в строй, большая команда?
– Меньше, чем предполагалось, 53 человека. Они прошли обучение в Центре арктических компетенций Макаровки, где благодаря Атомфлоту появились тренажеры, дублирующие рабочие места членов экипажей атомоходов нового проекта 22220. Но кроме них на борту «Арктики» в первые годы будут находиться специалисты, тоже обучавшиеся на таких тренажерах, которым затем поручат серийные ледоколы.
Во-первых, это позволит новичкам обжить судовое пространство (восемь ярусов надстройки и несколько «этажей» под верхней палубой), чтобы при аварийной тревоге уверенно там перемещаться, находя нужное оборудование. А во-вторых, даст возможность получить практические навыки на судне, где много новых узлов и механизмов, разобраться с которыми без инструкции порой мудрено. Это облегчит им работу на серийных ледоколах нового проекта, строить которые балтийцам помогает наше представительство Атомфлота.
– Связующее звено между заказчиком и судоверфью?
– В такой масштабной работе, где задействованы десятки организаций разного профиля, и не только петербургских, судостроителям без нее, пожалуй, не обойтись. На таком пути чуть ли не ежедневно возникают препятствия, обойти которые им одним сложновато. Это касается оценки рабочей конструкторской документации, требующей взгляда со стороны, и выработки коллективного решения, когда мы усаживаем за стол представителей разных сторон.
Ведь у нас трудятся моряки, проработавшие на атомоходах не один десяток лет, и бывшие руководители береговых служб, опыт которых тоже незаменим. Поэтому с конструкторами, корабелами и машиностроителями мы разговариваем на одном языке. Хотя обязанности нашего подразделения шире: одно время в него входили также специалисты, курировавшие создание флота для порта «Сабетта» в Обской губе. А теперь, кроме основной группы, его представляют эксперты, участвующие в реализации еще более амбициозного начинания Атомфлота, в строительстве на Дальнем Востоке (по проекту ЦКБ «Айсберг») атомохода «Лидер».
– Сейчас много говорят об арктическом туризме. Новые ледоколы строятся и для этого?
– Нет, для проводки крупнотоннажных судов в арктических водах – с туристами работает атомоход «50 лет Победы». Но что могу тут добавить?
Люди, побывавшие во льдах, пусть даже в ходе такого круиза, получают не только представление о мирной ядерной энергетике, но и яркие, незабываемые впечатления.
Когда стоишь на палубе могучего атомохода, невозможно отвести глаз, наблюдая, как это творение человеческих рук без особых вроде усилий вскрывает ледяное поле: картина завораживающая. А представьте, как прожектора выхватывают в полярную ночь встречные искрящиеся глыбы... Потому-то любого, кто увидел красоту этой снежной пустыни не на экране телевизора, а своими глазами хотя бы один раз, тянет вернуться туда снова.
Комментарии