Атомная энергия и флот

Большое внимание уделено обеспечению корпусу ледокола достаточной прочности, для чего были использованы результаты произведенных натурных испытаний ряда конструкций. Корпус построен из специальных сталей повышенной прочности. Кроме того, наружная обшивка ледокола имеет ледовый пояс толщиной 52 миллиметра — в носовой оконечности, 44 миллиметра — в кормовой и 36 миллиметров — в средней части. Все это позволит ледоколу развивать полную мощность механизмов без опасения за целость корпуса в самых тяжелых льдах.

При создании атомохода «Ленин» большое внимание было уделено вопросу его непотопляемости, теорию которой, как известно, разработал выдающийся ученый-кораблестроитель А. Н. Крылов. Для повышения живучести корпус корабля разделен одиннадцатью главными поперечными водонепроницаемыми переборками. Ему не опасно затопление даже двух главных отсеков. Все равно корабль при этом останется на плаву.

Ледокольную форму корабля характеризуют наклоненные форштевень и ахтерштевень[5], развалистые борта. Оригинальна конструкция форштевня — в районе ватерлинии он выполнен в виде ласточкина хвоста, что позволит атомоходу эффективно врезаться в ледовое поле. Массивная стальная наделка ахтерштевня защитит ото льда уязвимые места рулевого устройства при заднем ходе судна.

Форма корпуса выбиралась с учетом опыта эксплуатации ледоколов типа «Ермак», «И. Сталин» и других. Однако трудности конструирования нового судна заключались в том, что по своим размерам и водоизмещению оно превосходит все ныне существующие ледоколы. Кроме того, полярный гигант рассчитан на преодоление более тяжелых льдов, на плавание в сложных условиях высоких широт Северного Ледовитого океана. Вот почему, в частности, был проведен ряд специальных экспериментов модели будущего судна в опытовом «ледовом бассейне». Модель испытывалась на чистой воде и при движении во льду. В результате таких экспериментов, впервые примененных в практике мирового ледоколостроения, обводам корпуса сверхмощного корабля придана наиболее целесообразная форма, воплощенная ныне в натуре. Эти опытные работы проводились кораблестроительной лабораторией Арктического и Антарктического научно-исследовательского института под руководством инженера А. А. Яковлева при консультации академика Ю. А. Шиманского.

Советские ученые и конструкторы создали для ледокола совершенно новую парогенераторную установку на ядерном горючем. Впервые для подобного судна применен турбоэлектрический принцип движения. Вырабатываемое в реакторах тепло с помощью парогенераторов и паровых турбин будет преобразовываться в механическую работу. Тепловая схема установки — двухконтурная. Турбины приведут в движение генераторы постоянного тока (напряжение 1200 вольт). Генераторы расположены в двух помещениях в средней части ледокола. От них электрический ток пойдет на три гребных мотора, находящихся в корме. Электрический ток будет идти также и на другие потребители — различные приборы, механизмы, электронную аппаратуру.

Как известно, существуют различные варианты судовых установок на ядерном горючем. На ледоколе «Ленин» судовая атомная установка работает следующим образом (рис. 57). Дистиллированная вода, используемая в качестве охладителя (а также замедлителя), циркулирует по реактору 1, трубам 2 и парогенератору 3. Все это вместе с циркуляционным насосом 5 образует первый контур атомной установки. Вода, циркулирующая в нем, радиоактивна, поэтому контур надежно защищен мощной биологической защитой 6.

^{Рис. 57. Тепловая схема двухконтурной атомной установки с водой под давлением в реакторе:}

^{1 — реактор; 2 — трубопроводы; 3 — парогенератор; 4 — регулирующие стержни; 5 — циркуляционный насос; 6 — биологическая защита; 7 — паропровод, 8 — турбина; 9 — конденсатор, 10 — насос, подающий конденсат в парогенератор}

Реакция управляется с помощью регулирующих стержней 4, интенсивно поглощающих нейтроны (обычно из кадмия, бористой стали и т. п.). Горячая вода, находящаяся под давлением, передает в парогенераторе тепло воде второго контура, из которой образуется пар. По паропроводу 7 он поступает в турбину 8. Отсюда отработавший пар идет в конденсатор 9. Насос 10 подает конденсат обратно в парогенератор. Реактор ледокола «Ленин» — гетерогенный, т. е. ядерное вещество здесь находится в твердом состоянии и не смешивается с замедлителем.