ОсобоследуетотметитьвыдающуюсярольвстановлениииразвитиикорабельнойатомнойэнергетикипервогоипоследующихпоколенийОтделенияфизико-техническихпроблемэнергетикиАкадемиинаукСССР, вкоторомплодотворноработаютизвестныеученыеакадемикиН.А.Доллежаль, В.И.Субботин, А.А.Саркисов, Н.С.Хлопкин.
ВенцоммноготрудныхусилийколлективовкорабельныхатомщиковМинистерствасреднегомашиностроения, Министерствасудостроительнойпромышленности, ВМФицелогорядадругихведомствсталособытие, котороепроизошло 4июня 1958г. в 10 ч 03 мин, когдавпервыевисторииотечественногофлотаопытнаялодканачаладвижениеподАЭУ. А.П.Александров, руководившийиспытаниямиустановки, записалввахтенномжурнале: “Впервыевстраненатурбинубезугляимазутабылподанпар”.
Болеетруднойоказаласьсудьбавтороговариантакорабельнойатомнойэнергетическойустановки (КАЭУ) сжидкометаллическимтеплоносителем (ЖМТ).
РеализацияустановкисЖМТсвинец-висмутпоцеломурядуееособенностейоказаласьзначительноболеесложнойвотработкеипотребоваларешениятакихпроблем, как:
- обеспечениенадежнойработыактивныхзонпризначительноболеевысокихтемпературах (до 500-600°С);
- обеспечениенадлежащегокачествасплава, названноговдокументации“технологиейтяжелоготеплоносителя”;
- обеспечениеподдержаниясплававгорячемсостояниикаккорабельными, такибазовымисредствами, чтопотребовалосозданиявбазахспециальнойинфраструктуры.
Сложнойоказаласьипроблемаобеспечениянадежнойработыпарогенераторовсмногократнойпринудительнойциркуляцией, которыебылипринятывэтойустановке, хотяпоусловиямгидродинамикивсвязисналичиемсепаратороввовторомконтурепроблеманадежноститрубныхсистем, казалосьбы, должнабыларешатьсяпроще, чемвпрямоточныхгенераторах.
Оченьтруднорешалисьпроблемыуплотненийнасосовпервогоконтура, вчастности, обеспечениенадежнойработыуплотнений. Разветвленностьпервогоконтурапородилаипроблему“подмораживания”сплаванаотдельныхучастках, чтопотребовалопринятияспециальныхмерконструктивногоплана, атакжепривелокзначительномуусложнениюэксплуатацииустановки.
Проблемавозможностибезопасногозамораживания-размораживаниясплаватакиосталасьпоканерешенной.
ХотяизмененияобъематеплоносителязасчетизмененияеготемпературывустановкахсЖМТнаэксплуатационныхрежимахзначительноменьше, чемвППУсводо-водянымиреакторами (ВВР), иобеспечиваетсятакназываемыми“буфернымиемкостями”исхемнымирешениямисвключениемвнихнасосоввозвратапротечек, последниеоказалисьвработенедостаточнонадежными.
ПеречисленныесложностизначительноповлиялинаоценкуППУсЖМТ, котораяобладает, впринципе, такиминеоспоримымипреимуществами, как: низкоедавлениевпервомконтуре, чтоделаетихзначительнопотенциальноболеебезопасными; возможностьулучшениямассогабаритныхпоказателей (на 15-20% посравнениюсВВР); возможностьсозданияреакторнойустановкипредельнойбезопасностиирядадругихположительныхкачеств.
СозданныйпервыйвариантППУсЖМТпосвоимвыходнымхарактеристикаммалочемотличалсяотППУсВВР.
КАЭУсЖМТвсвоемсоставеимелатакжедвареактора, обеспечивающихгенерациюпаравпарогенераторахсмногократнойпринудительнойциркуляцией (МПЦ), иработудвухГТЗА, унифицированныхсГТЗАпроекта 627 ипримернотойжемощности.
НачавшаясяудачноопытнаяэксплуатацияАПЛ, ксожалению, былапрерванаиз-зааварииодногоизреактороввследствиенарушениятеплосъемавактивнойзоневвидунеотработаннойнатотпериод“технологиитяжелоготеплоносителя”. Образовавшиеся“шлаки”иихнесвоевременноеудалениепривеликнарушениюциркуляциисплававотдельныхучасткахактивнойзоны.
Темнеменее, созданнаяустановкаявиласьзначительнымшагомвделеразвитиякорабельнойатомнойэнергетики. ОнапоказалапринципиальнуювозможностьреализациипреимуществаППУсЖМТиопределилакругпроблем, которыенеобходимобылорешатьвбудущемприсозданииустановокподобноготипа.
НаучноеруководствосозданиемКАЭУсЖМТосуществлялА.И.Лейпунский, емупомогалитакиеизвестныеученыеФЭИ, какВ.И.Субботин, Б.Ф.Громовимногиедругие. ГлавнымконструкторомэтойустановкибылБ.М.Шолкович, онруководилбольшимвысококвалифицированнымколлективомконструкторовОКБ“Гидропресс”. БольшойвкладвсозданиеКАЭУсЖМТвнеслиспециалистыэнергетикиЦКБпроектантаАПЛ: П.Д.Дегтярев, В.Н.Горячев, Р.И.Симонов, В.И.Касаткин. От 1-гоЦНИИМОработупоэтойустановкевелиВ.М.Козлов, В.Ф.Акимов, отВПМОБ.К.Данилов, Е.И.Новиков, В.И.Шарадин.
ВажнуюрольвстановлениикорабельнойатомнойэнергетикисыгралаопытнаяэксплуатацияпервыхАПЛ. Опытнаяэксплуатацияатомныхэнергетическихустановокпроводиласьпоспециальноразработаннымпрограммамиимелацелью, преждевсего, выявлениенедостатковэтихустановокиопределениемероприятийпоихустранению, атакжеисключениеподобныхнедостатковприсозданииАЭУследующихпоколений.
РуководствоопытнойэксплуатациейКАЭУпервыхАПЛвсоответствующиепериодывремени, втомчислесучастиемвдлительныхпоходахнаних, от 1-гоЦНИИМОосуществлялиИ.Д.Дорофеев, Я.Д.Арефьев, В.В.Арсентьев, Я.В.Лукин, В.М.Козлов. Естественно, непосредственнымиорганизаторамивыполненияпрограммопытнойэксплуатациинапервыхАПЛбыликомандирыБЧ-5 этихлодокБ.П.Акулов, Р.А.Тимофеев, О.Л.Нагорских, В.А.Рудаков.
Втесномобщениисакадемическойнаукойвырослиспециалистыпоатомнойэнергетикенафлоте: Л.В.Романенко, Ю.В.Михайлов, Л.В.Сухарев, В.И.Нижников, В.А.Полянский, О.В.Беклемишев, В.А.Бочаров, В.В.Балабин, Н.Д.Матюхин, Г.П.Полусмяк, Ю.С.Гладков, Н.М.Лазаревидругие. ОсобоследуетотметитьпостоянныеконтактыА.П.Александровасофицерамииматросамипервыхатомныхподводныхлодок. Хотяпосвоемустатусуемуиненадобылопостояннобыватьнакораблях, темнеменее, АнатолийПетровичпрактическибольшуючастьэтогопериодачастобывалнафлоте. ГлавнокомандующийВМФАдмиралФлотаСоветскогоСоюзаС.Г.Горшковназвалего“отцоматомногофлота”, аморякидушевноиподобромуназывалиего“дедом”. БольшаярольворганизацииэксплуатацииэнергоустановокатомныхподводныхлодоквэтотпериодпринадлежитМ.М.Будаеву.
Практическивсерекомендации, разработанныевгруппахопытнойэксплуатации, былиоформленыввидерешенийведомствиреализованывпоследующихпериодахэксплуатации, атакжеприпроектированииистроительственовыхкораблейсАЭУ.
ПервыйопытэксплуатацииАПЛпозволилзаинтересованныморганизациямподготовить, аПравительствууже 28 августа 1958г. принятьспециальноепостановлениеосозданиикорабельныхатомныхэнергетическихустановоквторогопоколения. ПодготовкаэтогопостановлениявеласьсовместноМинсредмашем, МинсудпромомиВоенно-МорскимФлотом. АктивноучаствоваливегоподготовкеН.А.Николаев, Е.Д.КостыговиА.К.Усыскин. Работыпредполагалосьширокоразвернутьвначале 60-хгодов, астроительстводостаточнокрупныхсерийАПЛиНКпредполагалосьразвернутьвовторойполовине 60-хгодов. ПодкаждыйтипподводныхлодокдляреализациизаложенныхвнихТТХ, впервуюочередьпоскорости, требовалисьсущественноразличныемощностиАЭУ. Поэтомупервоначальнопредполагалосьсозданиетрехтиповустановок. Ноуженастадиитехническогопроектированиявозниклопредложениеобеспечитьосновныекорабливторогопоколенияединоймаксимальноунифицированнойустановкой. Инициаторамиэтогопредложениявыступилиспециалисты 1-гоЦНИИМО.
ЗадачабыларешенапутемсозданияпосуществудвухмодификацийППУ, воднойизкоторыхпредусматривалось 5, авдругой - 4 полностьюунифицированныхпарогенератора.
НеобходимыемощностинабиралисьзасчетдвухреактороввППУОК-ЗООдляАПЛпроекта 671 идвухреактороввППУОК-700 дляпроекта 667. ДляАПЛпроекта 670 впервыепредусматриваласьоднореакторнаяустановкасППУОК-350. ПаротурбинныеустановкидляАПЛпроектов 670 и 671 принималисьодновальными (сГТЗА-615 иГТЗА-631), адляАПЛпроекта 667 - двухвальными (сГТЗА-635), максимальноунифицированными. ПриэтомдляАПЛпроекта 667 вкаждойПТУоставалсяодиниздвухтурбогенераторов, предусмотренныхводновальныхвариантах. ГлавныетурбиныитурбиныэлектрогенераторовТГдлясоответствующихпроектов, гдетребовалисьменьшиемощностинаполныхскоростях, фактическиработалиненаполных, аначастичныхнагрузках, чтоипредусматривалосьпроектнойдокументацией.
ВажнымипроблемамиприсозданииКАЭУвторогопоколенияявились:
- созданиемаксимальноунифицированныхустановокдлявсехпроектовАПЛвторогопоколения;
- повышениеагрегатноймощностина 15-70% посравнениюсАЭУпервогопоколения;
- уменьшениемассыигабаритовпоказателейна 20-30%;
- сокращениепротяженноститрубопроводовпервогоконтураимаксимальновозможноеагрегатированиеППУ, чтобылодостигнутозасчетпримененияпатрубков“трубавтрубе”иразмещениянасосовпервогоконтуранапарогенераторах;
- исключениеотсечнойарматурыпопервомуконтуруипринятиеспециальныхсхемныхрешенийпонедопущениюпереопрессовокпервогоивторогоконтуров;
- внедрениеремонтопригодныхконструкций, особеннодляпарогенераторов, иповышениенадежности, втомчислересурса, примернов 2 разадляустановоквцеломикомплектующегооборудованиявчастности;
- обеспечениенадежногорасхолаживанияППУнаестественнойциркуляциисдостаточновысокихуровнеймощностиустановок;
- применениевсоставеКАЭУавтономныхтурбогенераторов;
- повышениестепениавтоматизацииуправленияиконтролязаработойКАЭУиряддругихпроблем.
Всеперечисленные, атакжецелыйрядзадачпоулучшениюбезопасности, надежности, живучести, технологичностиидругихпоказателейкачестваидоведенияихдоуровнятребованийВМФвосновномбыливыполнены.
Испытания, атакжепоследующаяэксплуатацияпоказали, чтоосновныепроектныехарактеристикиКАЭУвторогопоколениябылидостигнуты, втомчислепомощности, маневренности, условиямобитаемости.
ПроведенныенатурныеиспытанияподтвердилиивозможностьрасхолаживанияППУнаестественнойциркуляциис 50% мощностиотноминальной. Вместестемвпроцессеэксплуатациивыяснилисьсерьезныенедостаткивобеспеченииработыпервыхобразцовактивныхзон, парогенераторов, частитрубопроводовпервогоконтура, находящихсяподбиологическойзащитой. Дляустраненияэтихнедостатковразрабатывалисьновыелибодорабатывалисьранеесозданныеконструкции, которыебыливнедренывсоответствующиепериодывременинавсехАПЛвторогопоколения.