Конструкция ПЛ серий 629 и 629А оказалась весьма удачной – даже значительно позже, уже в эпоху атомных ракетоносцев, они использовались для решения некоторых оперативных задач ВМФ и окончательно были сняты с вооружения лишь в 1990 г. К сожалению, именно им было суждено открыть мрачный список погибших советских ПЛ с ядерным оружием на борту. В апреле 1968 г. на подводном ходу под дизелем затонула на глубине 5700 м ПЛ К-129 проекта 629А, унеся с собой весь экипаж (98 человек) и три ракеты Р-21 с ядерными боеголовками мощностью по 1 Мт. Причины катастрофы неясны до сих пор. Это мог быть «провал» за предельную глубину погружения (300 м) вследствие внезапной поломки устройства для работы двигателя под водой и мгновенного поступления больших масс забортной воды или взрыв гремучего газа в аккумуляторном отсеке (последней версии придерживаются американские эксперты). Однако Cоветские военные специалисты считают наиболее вероятной причиной гибели К-129 непреднамеренный таранный удар со стороны другой ПЛ (предположительно американской).
В июле 1974 г. часть К-129 была поднята в ходе проекта «Дженнифер», проводимого компанией «Хьюз» по заказу ЦРУ США. Данные о том, попали ли при этом в руки американцев российские ядерные боеголовки, достаточно противоречивы. Однако сведения об их конструкции (если это в действительности произошло) вряд ли оказало существенное влияние на прогресс в развитии американского ядерного оружия.
Но для преодоления трех последних из указанных выше недостатков требовалась совершенно иная энерговооруженность подводного ракетоносца и принципиально новые подходы к конструированию важнейших систем его жизнеобеспечения. В рамках традиционной дизель-электрической схемы эти задачи решить было уже невозможно. Для этого потребовалось использовать неисчерпаемые возможности атомной энергии не только в грозном оружии подлодки, но и в самой основе ее конструкции.
С реакторами, но без ракет. "Кит" - «November»
А теперь пора вернуться к созданию упомянутого выше «объекта 627» – первой Cоветской АПЛ. Научным руководителем проекта был назначен академик А.П.Александров, бывший в то время заместителем И.В.Курчатова в Институте атомной энергии. Главным конструктором подводного корабля стал В.Н.Перегудов, главным конструктором ядерно-энергетической установки – прославленный создатель первых Cоветских реакторов, впоследствии академик, Н.А.Доллежаль.
По своей масштабности и общей сложности работ создание первой АПЛ стояло в одном ряду с крупнейшими научно-техническими проектами того времени. Требовались новые материалы и сплавы, способные выдерживать высокое давление и температуры. Нужны были новейшие системы жизнеобеспечения и связи, позволяющие месяцами находиться под водой и при этом выполнять поставленные оперативные задачи. Разрабатывалась принципиально новая компоновка узлов и агрегатов для повышения живучести АПЛ и снижения шумности работы ее машин и механизмов.
Наиболее сложным элементом, разумеется, стала энергетическая установка АПЛ, которая должна отвечать многим противоречивым требованиям: быть мощной, экономичной, легкой, компактной и долговечной одновременно. К ее проектированию были привлечены тридцать восемь специализированных НИИ и КБ, а к созданию – двадцать семь предприятий по всей стране.
Рассматривались три основных типа реакторов: уран-графитовый, водо-водяной и реактор с жидкометаллическим теплоносителем. После многочисленных испытаний и обсуждений был выбран водо-водяной корпусной реактор на тепловых нейтронах с находящейся под давлением водой в качестве одновременно теплоносителя и замедлителя нейтронов. Он оказался более простым и использовал хорошо освоенный в энергетике теплоноситель – воду. Кроме того, по сравнению с другими типами реакторов он требовал большей загрузки топлива по 235U, что обещало существенный выигрыш в компактности.
Здесь требовались не просто новые технические решения, а подлинный технический прорыв. Для сравнения: уран-графитовый реактор первой в СССР (и в мире) Обнинской АЭС, запущенной в 1954 г., имел объем 1500 м3 при мощности 30 МВт, а для АПЛ в отсеке объемом 435 м3 требовалось разместить два реактора по 70 МВт каждый вместе с биологической защитой персонала.
Следует отметить, что Обнинская АЭС сыграла выдающуюся роль в истории советского атомного флота. Она стала важнейшей экспериментальной и учебной базой как для технического совершенствования корабельных ЯЭУ, так и для подготовки экипажей АПЛ. А несколько позже, там же, на территории Физико-энергетического института, был построен действующий прототип ЯЭУ АПЛ (стенд 27/ВМ), на котором те же задачи решались предельно направленно и конкретно.
Тем не менее никакие стенды не могли компенсировать полного отсутствия опыта конструирования, постройки и эксплуатации малогабаритных судовых ЯЭУ. В условиях огромной спешки, сопутствующей созданию советского атомного флота, это не могло не привести (и приводило) к многочисленным неполадкам, а иногда – и к серьезным авариям.
Первый Cоветский реактор для АПЛ (ВМ-А) был запущен 8 марта 1956 г., и почти сразу же из его первого контура начались утечки радиоактивной воды. Другой проблемой стали парогенераторы – на испытательных стендах они работали 18 – 20 тыс ч, а в судовых условиях выходили из строя через 800 – 1200 ч. Их поломки также часто приводили к радиоактивному загрязнению внутренних помещений АПЛ.
Степень обогащения топлива ВМ-А по 235U составляла около 21% – в 5 раз выше, чем у топлива для АЭС (4%). Это позволило значительно реже производить перезагрузку топлива, но одновременно существенно удорожало его стоимость. Впрочем, это обстоятельство всегда играло в сравнении с тактико-техническими соображениями подчиненную роль, так что с развитием конструкций реакторов АПЛ степень обогащения непрерывно росла. У реакторов современных АПЛ она достигает 60%.
На Cоветских АПЛ первого поколения устанавливалось по два реактора ВМ-А суммарной мощностью 140 МВт. ЯЭУ на их основе обладали прекрасными характеристиками по сравнению с американскими аналогами того времени. Даже при использовании лишь 80% от их номинальной мощности советские АПЛ имели лучшую энерговооруженность и могли развивать большую скорость, нежели американские.
В целом принципиальная схема реакторов АПЛ мало изменилась за последующие десятилетия. Разумеется, были различные усовершенствования и модификации (в частности, для повышения энерговооруженности кораблей степень обогащения ядерного топлива по 235U в новейших конструкциях была увеличена до 60%), но тип реакторов на всех типах советских стратегических АПЛ остался тем же. Можно лишь восхищаться талантом и мастерством ученых и инженеров, выбравших пятьдесят лет назад оптимальную конструкцию ЯЭУ.
Первая Cоветская АПЛ проекта 627 была заложена в 1955 г. на заводе 402. На воду она была спущена уже через два года – в апреле 1957 г., однако еще полтора года потребовалось для монтажа ЯЭУ. В апреле 1958 г. был закончен монтаж реакторов и получен первый пар, а в декабре того же года первая советская АПЛ была принята в эксплуатацию. Она получила кодовое наименование К-3. Позже весь мир узнал ее под именем «Ленинский комсомол».
Весь 1959 г. лодка доводилась до рабочего состояния. На вооружение она была принята фактически лишь в конце 1959 г. Почти одновременно с ней были закончены еще три АПЛ проекта 627 и его модификации 627А. До 1964 г. были построены тринадцать таких субмарин "Кит", получивших, по классификации НАТО, название «November». Десять из них были приписаны к Северному флоту, три – к Тихоокеанскому.
Первая Cоветская АПЛ поражала воображение даже старых подводников. Более чем стометровая длина, совершенная гидродинамическая форма, невиданная энерговооруженность – все вызывало ассоциации с жюль-верновским «Наутилусом». Недаром именно так назвали свою первую АПЛ американцы.
К-3 была способна развивать под водой скорость около 50 км/ч, за считанные секунды погружаться на глубину 300 м, могла «пронырнуть» подо льдом всю Арктику, не всплывая неделями. В июле 1962 г. К-3 впервые совершила успешный рейд на Северный полюс, всплыв на вершине планеты, и благополучно вернулась на базу.
К сожалению, жизнь атомных подводников никогда не была беспечной. Уже через месяц, в очередном учебном плавании, возникла течь парогенератора, ставшая причиной серьезной радиационной аварии и значительного переоблучения экипажа. После этой аварии на К-3 был целиком заменен реакторный отсек, а старый, вместе с реакторными отсеками трех других АПЛ в середине 60-х гг. был затоплен у берегов Новой Земли – на глубине от 20 до 300 м.
После этого К-3 пережила еще одну тяжелейшую аварию. В сентябре 1967 г. на этой лодке, находившейся при возвращении на базу в Норвежском море, вспыхнул пожар. АПЛ всплыла и в течение четырех суток двигалась в наводном положении. Она была спасена, но 39 моряков, составлявших более трети экипажа, погибли, сгорев заживо в двух запертых отсеках.
Не менее драматично складывалась история другой советской АПЛ проекта 627А – К-8. Первая авария на ней случилась в октябре 1960 г., когда течь из активной зоны реактора привела к переоблучению тринадцати членов экипажа. Через год, в сентябре 1961 г., трещина в трубопроводе первого контура охлаждения реактора привела к разливу радиоактивной воды и переоблучению снова тринадцати (!) моряков. К сожалению, дурные приметы в отношении этой АПЛ сработали до конца – в апреле 1970 г. в ходе маневров «Океан» она затонула в Бискайском заливе на глубине 4700 м вследствие пожара в реакторном отсеке.
Однако, несмотря на все аварии, факт остается фактом: в руки военных моряков попал уникальный подводной корабль, который мог служить надежной базой для самых современных систем оружия, в том числе и ядерного. Хотя план размещения на этих АПЛ ядерной «суперторпеды» Т-15 так никогда и не был реализован, 627-е, вооруженные 533-миллиметровыми ядерными торпедами Т-5, стали по одной из линий дальнейшего развития родоначальниками многочисленного семейства советских и российских многоцелевых АПЛ, главной задачей которых является борьба с подлодками и наводными кораблями противника. Предметом рассмотрения настоящей статьи они не являются – в отличие от другой ветви развития подводных ядерных сил. А всего в СССР и России было построено 245 АПЛ различных типов против 281 в США.