Сокрушающие лёд
Шрифт:
Решение пришло, можно сказать, само собой. Когда удалось постичь тайны атомного ядра и поставить энергию расщепленного атома на службу людям, появилась реальная возможность осуществить в ледоколостроении подлинный переворот. Атомная энергетическая установка оказалась именно тем недостающим звеном, тем кардинальным решением, которое позволило сделать ледокол подлинным хозяином Арктики, потому что количество ядерного топлива, которое атомоход расходует в сутки, свободно умещается в спичечном коробке. Один килограмм ядерного топлива заменяет 2100 тонн мазута, а стало быть, ледокол, вооруженный атомной установкой, может ходить по морям и океанам год, два, три —
Немаловажно и другое преимущество атомохода: поскольку сжигаемое за рейс топливо измеряется не тысячами тонн, а килограммами, водоизмещение судна, то есть его масса, остается почти неизменным, а стало быть, по мере расходования запасов его ледокольные качества не ухудшаются, как у любого ледокола до атомной эры.
Принцип работы судовой атомной установки состоит в следующем. На судне устанавливают один или несколько реакторов, в которых происходит цепная реакция деления тяжелых атомных ядер с выделением огромного количества тепловой энергии, используемой для образования перегретого пара. Передача тепловой энергии от реакторов к парогенераторам осуществляется теплоносителем (в судовых условиях это, как правило, дистиллированная вода).
Поглощение энергии нейтронов, выделяющихся в результате распада ядер, производит так называемый замедлитель реакции, в этом качестве в судовых реакторах применяется обычно та же дистиллированная вода. Такие реакторы, где и теплоносителем, и замедлителем служит вода, называются водо-водяными. Они проще по конструкции, компактнее и надежнее в работе, и сегодня они стоят на всех атомных ледоколах.
Пар поступает на турбины, и далее — уже привычная схема преобразования энергии: турбогенераторы — электродвигатели — гребные винты. Таким образом, атомные ледоколы — это те же турбоэлектроходы с той лишь разницей, что для выработки пара используется не органическое топливо, а энергия деления ядер.
К тому времени, когда возникла идея построить атомный ледокол, то есть к середине 50-х годов, некоторые наиболее развитые страны, в том числе и Советский Союз, уже располагали атомными кораблями — подводными лодками, для которых проблема автономности плавания стояла не менее остро, чем для ледоколов.
Наша страна уже имела опыт и мирного, народнохозяйственного использования атомной энергии. В 1954 году в Обнинске была введена в эксплуатацию небольшая атомная электростанция мощностью всего 5 мегаватт. Тем не менее эта скромная по нынешним понятиям электростанция дала весьма ощутимый толчок последующему развитию атомной энергетики и на суше, и на море.
Характеризуя новую ситуацию, сложившуюся после введения в строй Обнинской станции, академик И. В. Курчатов говорил: «Если раньше инициатива в постановке новых задач принадлежала почти всегда ученым и инженерам атомной промышленности — теперь инициатива должна перейти к инженерам и конструкторам судостроительной промышленности, авиационной, транспортного машиностроения».
…Василий Иванович Неганов, один из опытнейших конструкторов-судостроителей, и не предполагал, может быть, что на каком-то этапе своей творческой деятельности он получит чрезвычайно ответственное — а по тем временам в известном смысле неожиданное, даже невероятное — предложение: возглавить проектирование атомного ледокола.
Выбор пал на Неганова не случайно. Ровесник века
Научное руководство проектированием атомной установки ледокола было возложено на всемирно известных ученых, создателей атомной энергетики И. В. Курчатова и А. П. Александрова.
Это было удивительное проектирование. Каждый шаг приходилось делать на ощупь, в потемках, подчас доверяя не столько сложившейся практике и теоретическим выкладкам, а какому-то шестому чувству, инженерной интуиции, без которой немыслимо создание новой техники.
Из истории мы знаем, как много аварий и человеческих жертв сопровождало процесс освоения каждого нового вида энергии или транспортных средств. Вспомнить хотя бы рождение пароходов: сколько судов и человеческих жизней было потеряно, прежде чем судостроители научились создавать надежные и безопасные паровые суда.
Перед проектировщиками была поставлена исключительная по своей трудности задача: выбрать такое оборудование, такой состав атомной энергетической установки, все агрегаты которой в сложных условиях полярной навигации работали бы с предельной надежностью, исключить опасность радиоактивного заражения не только людей, находящихся на судне, но и водной среды и атмосферы.
Сразу же возник вопрос: какой уровень излучения считать допустимым? Существовавшие в ту пору нормы были недостаточно проверены, не подкреплены жизненным опытом, и поэтому, чтобы не ошибиться, приняли соломоново решение: взяли имевшиеся нормы и… уменьшили их в 10 раз. Впоследствии оказалось, что допустимый уровень радиации, принятый на советских атомных судах, удовлетворяет самым «драконовским» нормам, существующим в мировой практике.
Чтобы исключить возможность лучевого поражения, все части атомной установки, опасные своей радиоактивностью, спрятаны за почти двухметровыми перегородками, заполненными стальными пластинами и водой. Такая защита составляет добрую половину массы всей энергетической установки атомохода, зато обеспечивает высокую степень безопасности. Специальная система предназначена для отвода радиоактивной воды в особую цистерну. Другая система обеспечивает фильтрацию воздуха. Дозиметрическая система непрерывно и неусыпно контролирует уровень радиации на судне.
Каждый качественно новый тип ледокола отличается от ранее существовавших судов прежде всего резким, скачкообразным увеличением мощности. Сказочным богатырем казался первый ледокол «Ермак» с паровой машиной мощностью 10 000 лошадиных сил. Не менее внушительно выглядел его полярный собрат «Красин». Появление ледоколов с дизель-электрической установкой («Глэсье» в США и «Москва» в Советском Союзе) сопровождалось увеличением мощности сразу вдвое (см. таблицу на с. 175). Но вот теперь на арктической сцене должен появиться атомоход, который по своей мощности не уступит ледоколам «Глэсье» и «Москва», вместе взятым: свыше 40 000 лошадиных сил!