Помимо общеизвестных атомных энергетических установок водо-водяного типа, применяемых практически на всех АПЛ, за исключением двух проектов — 645 и 705-705К, в нашей стране были разработаны, испытаны, и установлены на корабли двух проектов (645 и 705, 705К) АЭУ, использующие в качестве теплоносителя эвтектический (низкоплавкий) сплав свинец-висмут. Подобные установки имеют ряд существенных преимуществ перед ВВР:
• Высокая компактность при сохранении высоких энергетических параметров;
• Достижение относительно высоких мощностных показателей без изменения параметров работы реактора;
• Принципиально, установки на ЖМТ значительно безопаснее ВВР. Это обеспечивается:
• Высокой температурой кипения теплоносителя (1679 °C) при низком давлении (порядка 20 атмосфер, против 200 у ВВР) в первом контуре, что исключает переопрессовку 1-го контура, тепловой взрыв ядерного реактора и выброс активности наружу;
• Быстрое затвердевание сплава при разгерметизации (температура плавления сплава около 135 °C), благодаря чему исключается возможность тяжелой аварии с потерей теплоносителя;
• Небольшая долгоживущая наведенная альфа-активность собственно теплоносителя;
• Отсутствие выхода аэрозолей Ро, однако, при этом существует нейтронное излучение радиоактивного Ро (период полураспада — 138 суток);
• Способность ЖМТ при повреждении оболочек ТВЭЛов и разгерметизации 1-го контура удерживать значительную активность радиоактивного йода, представляющего основную радиационную опасность для обслуживающего персонала;
• Небольшой запас реактивности, исключающий в энергетических режимах неконтролируемый разгон реактора на быстрых нейтронах, а также способность реактора самопроизвольно уменьшать мощность в аварийных ситуациях;
• Градиент давления между контурами ЭУ направлен от второго контура к четвертому, что позволяет предотвратить выход радиоактивного теплоносителя за пределы контура.
И, тем не менее, несмотря на их безопасность, и очевидную перспективность, пока все АПЛ ходят на водо-водяных реакторах (за исключением выведенных из эксплуатации кораблей 645-го, 705-го и 705К проектов).
Ядерный реактор на промежуточных нейтронах с теплоносителем свинец-висмут разрабатывался в ОКБ «Гидропресс» и ОКБМ. Главным достоинством этой АЭУ является ее динамичность. Основная силовая сеть была создана на частоте 400 Гц, что позволило практически вдвое сократить массогабаритные показатели оборудования, однако в то же время эксплуатация этого оборудования усложнилась.
Освоение кораблей с АЭУ на ЖМТ было трудным. Специфика заключалась в том, что существовала опасность затвердевания сплава, что привело бы к выводу из строя атомной установки. В Западной Лице, где базировались корабли проекта 705 и 705К шифр «Лира», по классификации НАТО — «Альфа», был создан целый береговой комплекс для кораблей этого проекта. Построена специальная котельная для подачи пара на корабли, а также к пирсам поставлены плавказарма и эсминец, которые давали пар от своих котлов. Однако в связи с низкой надежностью берегового комплекса подводные лодки «грелись» от своего тепла, т. е. реакторы работали на минимально контролируемом уровне мощности.
К сожалению, сегодня на нашем флоте не осталось ни одного боевого или опытового корабля с АЭУ на ЖМТ.
Глава 2
АТОМНАЯ ОПЫТОВАЯ ПОДВОДНАЯ ЛОДКА К-27 (ПРОЕКТ 645)
В октябре месяце 1955 года Совет Министров СССР принял Постановление о разработке опытной атомной лодки проекта 645 с жидкометаллическим теплоносителем (ЖМТ).
Внешне АПЛ К-27 (проект 645) сохранила фамильное родство с первой атомной лодкой К-3 («Ленинский комсомол») и фактически являлась ее глубокой модификацией. Помимо нового «атомного сердца», корабль получил лёгкий корпус из новой маломагнитной стали, «обшитой» звукопоглощающим резинокордным покрытием. Это позволило значительно уменьшить массу размагничивающего устройства, и вдвое сократить количество отверстий в прочном корпусе. Из той же маломагнитной стали были выполнены и балластные цистерны. Кроме того, на корабле была изменена компоновка отсеков, что привело к лучшей центровке корабля. Вместо вспомогательной дизель-электрической установки, на корабле были установлены автономные турбогенераторы, позволявшие АПЛ длительное время идти под гребными электродвигателями (в случае выхода из строя обоих ГТЗА). Даже при сохранении исходного проекта 627А, на базе которого создавался новая АПЛ водоизмещение корабля снизилось почти на 400 тонн.
Главным конструктором лодки стал А. К. Назаров, которого в СКБ-143 пригласил начальник бюро и главный конструктор «Ленинского комсомола» В. И. Перегудов, курировавший работы по подводной лодке с жидкометаллической атомной энергетической установкой (АЭУ) на начальном этапе работ с 1952–1955 гг. Главным наблюдающим по К-27 была А. Н. Донченко — инженер-капитан 1 ранга, единственная женщина, занимавшая когда-либо подобную должность.
Разработка технического проекта атомной лодки К-27 завершилась в 1956 г. По своим тактико- техническим элементам АПЛ пр. 645 была близка к серийным лодкам пр. 627А. Следует отметить, она не уступала и американской атомной ПЛ «Сивульф», а по скорости хода и глубине погружения превосходила ее.
| Тактико-технические элементы | Опытная атомная ПЛ К-27, СССР, 1963 г. | Атомная ПЛ «Сивульф», США, 1957 г. |
|---|---|---|
| Длина наибольшая, м | 109,8 | 103,2 |
| Ширина наибольшая, м | 8,3 | 9,1 |
| Осадка средняя, м | 5,83 | 6,5 |
| Водоизмещение, м3: | ||
| - нормальное | 3414 | 3475 |
