Современные российские ледоколы. Атомный ключ к арктике Первый атомный ледокол
В декабре 1957 года в Ленинграде был спущен на воду первый в мире надводный корабль с атомной силовой установкой. Эта замечательная весть незадолго до 42-й годовщины Великого Октября облетела весь мир.
Зарубежные газеты пестрели заголовками: «Русские ввели в строй атомоход», «Полярный колосс Советов - на Неве», «Победа на мирном фронте использования атомной энергии одержана Советским Союзом»…
1. Решение о строительстве первого в мире атомного ледокола было принято на заседании Совета Министров СССР 20 ноября 1953 года. Новое судно было необходимо для развития навигации по Северному морскому пути. Обычные дизельные ледоколы имели очень большой расход топлива, что снижало их эффективность, в то время как атомный ледокол мог находиться в плавании фактически неограниченно долгий срок.
2. В строительстве первого в мире атомного ледокола были задействованы около 300 предприятий и научно-исследовательских институтов Советского Союза. Строительство ледокола велось под открытым небом, поскольку для строительства судна такого масштаба не подходил ни один из существующих цехов. Несмотря на это, от закладки судна на ленинградском судостроительном заводе им. А. Марти до спуска его на воду прошло менее полутора лет – с 25 августа 1956 года по 5 декабря 1957 года.
Строительство атомного ледокола Ленин.
3. Проект первого в мире атомного ледокола, получившего имя «Ленин», оказался совершенно уникальным в плане открытости – во время постройки и ходовых испытаний на нем побывали, в частности, премьер-министр Великобритании Гарольд Макмиллан и вице-президент США Ричард Никсон.
4. Атомный ледокол «Ленин» обладал не только ядерной силовой установкой, но и передовым дизайном, несвойственным советским кораблям того времени – на борту находились кинозал, музыкальный и курительный салоны, сауна, библиотека, а каюты экипажа были рассчитаны на 1-2 человек. Интерьер судна был отделан карельской березой и кавказским орехом.
Атомный ледокол «Ленин» сходит со стапелей.
5. Спуск на воду первого атомного ледокола перепугал страны НАТО и… руководство Ленинграда. Когда судно покинуло судостроительный завод, власти города потребовали гарантий того, что на «Ленине» не произойдет атомный взрыв. Во время перехода из Ленинграда в Мурманск «Ленина» сопровождали военные корабли НАТО, проводившие анализ радиационного фона вокруг судна. Опасения оказались напрасны – за все годы эксплуатации ледокола от радиации не пострадал ни один из членов его экипажа.
6. Официально в состав советского флота атомный ледокол «Ленин» был зачислен 3 декабря 1959 года. Первым капитаном первого в мире атомного ледокола был назначен Павел Акимович Пономарев. Интересно, что ранее Пономарев был капитаном ледокола «Ермак» - первого в мире ледокола арктического класса.
7. В 1961 году ледокол «Ленин» осуществил первую в истории высадку дрейфующей научно-исследовательской станции с борта судна. Станция «Северный полюс-10» была открыта 17 октября 1961 года и проработала до 29 апреля 1964 года. С того момента высадка полярных экспедиций с борта ледокола стала общепринятой практикой.
8. 4 ноября 1961 года капитаном ледокола «Ленин» стал Борис Макарович Соколов, который не покидал свой пост на протяжении почти 30 лет, вплоть до вывода судна из состава флота в 1990 году. В 1981 году Борису Соколову было присвоено звание Героя Социалистического Труда.
9. После введения в строй атомного ледокола «Ленин» сроки навигации в западном районе Арктики были увеличены с трех до 11 месяцев. «Ленин» успешно работал более 30 лет, на пять лет превысив расчетный срок эксплуатации. За эти годы ледокол прошел более 654 тысяч морских миль (во льдах 563,6 тысяч), осуществив проводку через льды Арктики 3741 судно. Ледокол «Ленин» стал первым судном, которое находилось на непрерывной вахте в Арктике на протяжении 13 месяцев.
10. После выведения из эксплуатации в 1990 году над ледоколом «Ленин» нависла угроза утилизации. Однако ветеранам его экипажа удалось добиться создания на его базе музея. В настоящее время первый в мире атомный ледокол «Ленин» находится на вечной стоянке в Мурманске, став одним из символов заполярного города.
А теперь начнем с истории...
Атомный ледокол «Арктика» вошел в историю как первый надводный корабль, достигший точки Северного полюса. Атомоход «Арктика» (c 1982 года по 1986 год носил название «Леонид Брежнев») является головным кораблем серии проекта 10520. Закладка судна состоялась 3 июля 1971 года на Балтийском заводе в Ленинграде. В создании ледокола принимали участие более 400 объединений и предприятий, научно-исследовательских и проектно-конструкторских организаций, в том числе Опытное конструкторское бюро машиностроения им. И. И. Африкантова и Научно-исследовательский институт атомной энергии им. Курчатова.
Ледокол был спущен на воду в декабре 1972 года, а в апреле 1975-го судно ввели в эксплуатацию.
Атомоход «Арктика» был предназначен для проводки судов в Северном Ледовитом океане с выполнением различных видов ледокольных работ. Длина судна составила 148 метров, ширина - 30 метров, высота борта - около 17 метров. Мощность атомной паропроизводящей установки превышала 55 мегаватт. Благодаря своим техническим показателям атомоход мог проламывать лед толщиной 5 метров, а в чистой воде развивать скорость до 18 узлов.
Первый поход ледокола «Арктика» к Северному полюсу состоялся в 1977 году. Это был масштабный экспериментальный проект, в рамках которого ученые должны были не только достигнуть географической точки Северного полюса, но и провести ряд исследований и наблюдений, а также проверить возможности «Арктики» и устойчивость судна при постоянном столкновении со льдом. Участниками экспедиции стали более 200 человек.
9 августа 1977 года атомоход вышел из порта Мурманска, взяв курс к архипелагу Новая Земля. В море Лаптевых ледокол повернул на север.
И вот 17 августа 1977 года в 4 часа утра по московскому времени атомный ледокол, преодолев мощный ледяной покров Центрального полярного бассейна, впервые в мире достиг в активном плавании географической точки Северного полюса. За 7 суток 8 часов атомоход преодолел 2528 миль. Исполнилась вековая мечта моряков и полярных исследователей многих поколений. Экипаж и участники экспедиции отметили это событие торжественной церемонией поднятия Государственного флага СССР на десятиметровую стальную мачту, установленную на льду. За 15 часов, которые атомоход провел на вершине Земли, ученые выполнили комплекс исследований и наблюдений. Перед уходом с полюса моряки спустили в воды Северного Ледовитого океана памятную металлическую плиту с изображением Государственного герба СССР и с надписью «СССР. 60 лет Октября, а/л «Арктика», широта 90°-N, 1977 г.».
Этот ледокол имеет высокие борта, четыре палубы и две платформы, бак и пятиярусную надстройку, а в качестве движителей используются три четырехлопастных гребных винта фиксированного шага. Атомная паропроизводительная установка размещена в специальном отсеке в средней части ледокола. Корпус ледокола сделан из высокопрочной лигированной стали. В местах, подверженных наибольшему воздействию ледовых нагрузок, корпус усилен ледовым поясом. На ледоколе имеются дифферентная и креновая системы. Буксирные операции обеспечивает кормовая электрическая буксирная лебедка. Для ведения ледовой разведки на ледоколе базируется вертолет. Контроль и управление техническими средствами энергетической установки ведутся автоматически, без постоянной вахты в машинных отделениях, помещениях гребных электродвигателей, электростанциях и у распределительных щитов.
Контроль за работой и управление энергетической установкой осуществляются из центрального поста управления, дополнительное управление гребными электродвигателями выведено в ходовую рубку и кормовой пост. Ходовая рубка - центр управления судном. На атомоходе она расположена на верхнем этаже надстройки, откуда открывается больший обзор. Ходовая рубка вытянута поперек судна - от борта до борта метров на 25, ширина ее - около 5 метров. На передней и боковых стенках почти сплошь располагаются большие прямоугольные иллюминаторы. Внутри рубки только самое необходимое. Вблизи бортов и посередине располагаются три одинаковых пульта, на которых находятся ручки управления движением судна, индикаторы работы трех винтов ледокола и положения руля, курсоуказатели и другие датчики, а также кнопки заполнения и осушения балластных цистерн и огромная тифонная кнопка для подачи звукового сигнала. Вблизи пульта управления левого борта располагается штурманский стол, у центрального - рулевой штурвал, у пульта правого борта - гидрологический стол; около штурманского и гидрологического столов установлены тумбы радиолокаторов кругового обзора.
В начале июня 1975 атомоход провел по Северному морскому пути на восток дизель-электрический ледокол "Адмирал Макаров". В октябре 1976 года вырвал из ледового плена ледокол "Ермак" с сухогрузом "Капитан Мышевский", а также ледокол "Ленинград" с транспортом "Челюскин". Капитан «Арктики» назвал те дни "звездным часом" нового атомохода.
«Арктика» была выведена из эксплуатации в 2008 году.
31 июля 2012 года был исключен из Регистровой книги судов атомный ледокол «Арктика» - первый корабль дошедший до Северного полюса.
По информации озвученной представителями ФГУП “Росатомфлот” прессе, полная стоимость утилизации а/л "Арктика" оценивается 1,3-2 миллиарда рублей, с выделением средств по федеральной целевой программе. Недавно шла широкая кампания по убеждению руководства в отказе от утилизации и возможности модернизации этого ледокола.
А теперь подходим ближе к теме нашего поста.
В ноябре 2013 года на том же Балтийском заводе в Санкт-Петербурге состоялась церемония закладки головного атомного ледокола проекта 22220. В честь своего предшественника атомоход получил название «Арктика». Универсальный двухосадочный атомный ледокол ЛК-60Я станет самым крупным и мощным в мире.
Согласно проекту, длина судна составит более 173 метров, ширина - 34 метра, осадка по конструктивной ватерлинии - 10,5 метров, водоизмещение - 33,54 тыс. тонн. Он станет самым большим и самым мощным (60 МВт) атомным ледоколом в мире. Атомоход будет оснащён двухреакторной энергетической установкой с основным источником пара от реакторной установки РИТМ-200 мощностью 175 МВт.
16 июня на Балтийском заводе состоялся спуск на воду головного атомного ледокола «Арктика» проекта 22220», — говорится в сообщении предприятия, которое цитирует РИА Новости.
Таким образом, конструкторы прошли один из самых важных этапов в строительстве корабля. "Арктика" станет головным судном проекта 22220 и даст начало группе атомных ледоколов, необходимых для освоения Арктики и укрепления присутствия России в этом регионе.
Сначала настоятель Николо-Богоявленского Морского собора провел крещение атомного ледокола. Затем спикер Совета Федерации Валентина Матвиенко, следуя традициям кораблестроителей, разбила бутылку шампанского о корпус атомохода.
"Трудно переоценить то, что сделано нашими учеными, конструкторами, корабелами. Возникает чувство гордости за нашу страну, людей, которые создали такой корабль", — сказала Матвиенко. Она напомнила, что Россия — единственная страна, обладающая собственным атомным ледокольным флотом, который позволит активно выполнять проекты в Арктике.
"Мы выходим на качественно новый уровень освоения этого богатейшего региона", — подчеркнула она.
"Семь футов под килем тебе, великая "Арктика"!" — добавила спикер Совфеда.
В свою очередь, полпред президента по Северо-Западному Федеральному округу Владимир Булавин отметил, что Россия строит новые корабли, несмотря на сложную экономическую ситуацию.
"Если хотите, это наш ответ вызовам и угрозам современности", — сказал Булавин.
Генеральный директор госкорпорации "Росатом" Сергей Кириенко, в свою очередь, назвал спуск нового ледокола на воду большой победой и конструкторов, и коллектива Балтийского завода. По словам Кириенко, "Арктика" открывает "принципиально новые возможности и в области обеспечения обороноспособности нашей страны, и решении экономических задач".
Суда проекта 22220 смогут проводить караваны судов в арктических условиях, пробивая лед толщиной до трех метров. Новые корабли будут обеспечивать проводку судов, перевозящих углеводородное сырье с месторождений Ямальского и Гыданского полуостровов, шельфа Карского моря на рынки стран Азиатско-Тихоокеанского региона. Двухосадочная конструкция позволяет использовать судно как в арктических водах, так и в устьях полярных рек.
По контракту с ФГУП "Атомфлот", Балтийский завод построит три атомных ледокола проекта 22220. 26 мая прошлого года был заложен первый серийный ледокол этого проекта "Сибирь". Осенью нынешнего года планируется начать строительство второго атомохода "Урал".
Контракт на строительство головного атомного ледокола проекта 22220 между ФГУП "Атомфлот" и БЗС был подписан в августе 2012 года. Его стоимость составляет 37 млрд рублей. Контракт на строительство двух серийных атомных ледоколов проекта 22220 был заключен между БЗС и госкорпорацией "Росатом" в мае 2014 года, стоимость контракта составила 84,4 млрд рублей.
источники
Сегодня в портовом городе Мурманске проживает около 300 тысяч жителей. Цифра не впечатляет, тем не менее это самый большой в мире город находящийся за Северным полярным кругом.
Порт расположен на Кольском заливе, который никогда не замерзает даже, несмотря на полярные широты, благодаря этому сюда могут заходить корабли и суда всего мира круглый год. Благодаря теплым океаническим течениям Баренцево море целиком не покрывается льдами, а в самом городе зимой не так холодно. Зарождаясь в районе Карибского моря, течение Гольфстрим устремляется через Атлантический океан к Европе, омывая по дороге берега Великобритании и Исландии. Тепловая мощность данного потока эквивалентна миллиону атомных станций. Этого достаточно для того чтобы климат Северной Европы был мягким, а Баренцево море оставалось судоходным круглый год. Дальше, где нет теплого течения восточнее Новой Земли единственные суда, которые могут свободно ходить это ледоколы . Через льды Арктики проходит очень важный транспортный коридор - Северный морской путь через порты Мурманск-Салехард-Дудинка. Он не только открывает доступ к территориям Восточной Сибири, но и является перспективным маршрутом для международных морских перевозок. Путь из Северного моря в Японское море через Суэцкий канал мимо пиратского Сомали составляет 23 тысячи км, а если ледоколом через Северный Ледовитый океан, то всего 14 тысяч.
Первым в мире атомным ледоколом стал «Ленин», построенный в 1959 году. Конечно же до него были и дизельные и паровые ледоколы, но именно атомные позволили совершено по новому взглянуть на освоение арктических просторов. С появлением атомоходов движение по Северному морскому пути стало возможным круглый год. Главное преимущества атомного ледокола это автономность. Ему не нужно пополнять запасы угля и дизельного топлива. Это позволило атомоходу «Ленин» за первые 6 лет эксплуатации преодолеть 150 тысяч км и провести за собой более 400 судов по Северному морскому пути. Ему на смену пришел атомный ледокол «Арктика», который положил начало целому семейству ледокольных судов одноименного класса. В 1977 году «Арктика» стал первым в мире кораблем, который в надводном положении достиг Северного полюса. Особая конструкция корпуса ледокола дает возможность пробивать трехметровые льды.
ледокол «Ямал» фото
Главным отличием ледокола от других судов это форма корпуса. Пологий нос напоминает по форме ложку. У ледокола нет типичного для других судов выдающегося вперед волногасителя. Ниже ватерлинии расположен пояс ледовой защиты из сваренных вместе стальных листов толщиной 5 см. Также у судна усиленный форштевень. Эта конструкция позволяет ледоколу наезжать на толстый лед и проламывать его своим огромным весом.
Чтобы во время стоянок лед не намерзал на судно, вдоль всего борта установлены противообледенительные устройства. Через них под давлением подается воздух. Пузыри воздуха вырывающиеся из дюз создают пену, которая препятствует образованию льда на корпусе ледокола. Руль ледокола сделан с существенным запасом прочности, чем на обычных кораблях. Это необходимая мера, потому что нередко особо прочные льды приходится преодолевать задним ходом, кроша лед гребными винтами.
Сегодня на службе РОСАТОМФЛОТ состоят 6 атомных ледоколов. Основную работу они ведут с лета по конец осени, когда ледовая обстановка легче, а зимой на судах проводятся плановые ремонты. Одним из действующих ледоколов является «Ямал».
Атомный ледокол «Ямал» относится к классу «Арктика». Длина судна составляет 150 метров, водоизмещение 23 тысячи тонн, мощность энергетической установки 70 тысяч л. с., максимальная скорость хода 21 узел. Одной зарядки ядерного топлива хватает на пять лет службы.
Движение судном осуществляется из ходового мостика посредством трех органов управления, которые получают энергию от двух атомных реакторов. Данный ледокол довольно маневренное судно. Смена реверса с «ПОЛНОГО НАЗАД» на «ПОЛНЫЙ ВПЕРЕД» занимает всего 11 секунд. При движении в трехметровых льдах, ледокол прокладывает себе дорогу ударами, судно разгоняется и пробивает лед на несколько десятков метров, потом отходит назад, и набирает ход снова. Средняя скорость в этом случае падает до двух километров в час. Одной из основных систем ледокольного судна является система балластных танков. Она имеется на всех судах, однако на ледоколах резервуары с водой используются, чтобы ледокол не застревал во льдах. Дифферентные цистерны, которые находятся на носу и корме отвечают за наклон вдоль продольной оси. В носовую цистерну можно дополнительно закачать 1000 тонн воды, чтобы весом было проще ломать крепкий лед. Креновые цистерны находятся по бортам, они отклоняют судно вдоль поперечной оси. На рабочем месте штурмана отображается вся навигационная информация. Для надежности на ледоколе есть несколько радаров разных систем. Они помогают судоводителям определять местоположение и расхождение с другими судами.
Ледокол «Ямал» оснащен двумя ядерными реакторами, суммарной мощностью 55 мВт, запас топлива 200 кг урана, этого хватит на 5 лет непрерывной работы.
После ходового мостика вторым по значимости помещением на судне является центральный пост управления. На время стоянки ядерные реакторы заглушены, но это не значит, что они выключены, просто все процессы у них замедлены, установки вырабатывают 1/1000 своей номинальной мощности, тем не менее их постоянно нужно контролировать. Именно этим круглосуточно и занимаются вахтенные механики на центральном посту управления. Дежурный дозиметрист отслеживает показания сотни датчиков установленных по всему ледоколу, если где-то радиационный фон будет превышен, на специальном щите сразу же загорится индикатор. Помимо автоматических замеров, в реакторном отсеке регулярно проводятся контрольные измерения. В центральном отсеке свой строгий пропускной режим. Судовой реактор по принципу работы не отличается от реактора на атомной станции, только на судне он меньше и компактнее.
В активной зоне циркулирует вода, в которую погружены стержни, внутри которых находятся таблетки урана. Когда свободный нейтрон сталкивается с ядром, оно распадается с выделением большого количества энергии, из него вылетают два новых нейтрона, которые расщепляют новые ядра урана. Таким образом, возникает цепная реакция, которая разогревает воду до 300 градусов. Чтобы контролировать температуру, в реактор опускают графитовые стержни, которые поглощают лишние нейтроны. Чем выше положение стержней, тем меньше нейтронов он ловит и тем активнее идет цепная реакция. Циркуляционные насосы постоянно прокачивают воду через реактор, отводя тепло в теплообменники. Когда реактор заглушен на время стоянки, ядерная реакция внутри почти замирает, и излучения практически нет. Тем не менее, все покидающие реакторный отсек проходят обязательный дозиметрический контроль. Специальная установка почувствует даже зараженную пылинку, осевшую на костюм, а если найдет, то дверца не откроется и механику придется идти на дезактивацию.
По принципу движению ледокол «Ямал» относится к атомным пароэлектроходам. То есть электричество для двигателей вырабатывается с помощью пара, разогретого до 300 градусов в ядерном реакторе. Давление пара составляет 30 кг кв. см. Турбины на ледоколах отличаются от тех, которые устанавливают на атомных станциях. На АЭС для повышения КПД турбина состоит из трех отделов рассчитанных на разное давление. На судовых установках мощностью пришлось пожертвовать ради компактности. Из турбины длинный вал. На нем установлены три генератора, которые вырабатывают суммарно 27,5 тысяч кВт, а две турбины с шестью генераторами вырабатывают 55 тысяч кВт. Этого бы хватило на работу примерно 50 000 домашних электрочайников. Вся эта энергия расходуется на работу маршевых электродвигателей. Электрогенераторы вырабатывают переменный электрический ток напряжением 1000 вольт. Для работы двигателей нужен ток постоянный. С этой проблемой справляется целый трансформаторный отсек. Из электродвигателя выходит гребной вал, в конце которого расположен гребной винт. Когда капитан на мостике дает команду «САМЫЙ МАЛЫЙ ВПЕРЕД», двигатель начинает вращаться со скоростью 20 об/мин, и все эти обороты передаются на гребной винт, когда капитан дает команду «САМЫЙ ПОЛНЫЙ ВПЕРЕД», двигатель вращается со скоростью 150 об/мин, и это разгоняет ледокол до его максимальной скорости 22 узла.
Вахта на ледоколе длится 4 месяца, но бывает, что люди задерживаются на один год. Поэтому очень важно чтобы моряки в любой момент могли отдохнуть и почувствовать себя как дома. Именно для отдыха на борту имеется самый настоящий бассейн. В корме ледокола есть одна вещь, которая отличает их от других судов. Дело в том, что в условиях тяжелой проводки, и когда льды сложные, суда буксируются на «усах». Судно становится сразу за ледоколом и подтягивается буксировочной лебедкой таким образом, что нос судна встает в специальную выемку. Таким образом, между буксируемым судном и ледоколом исключается замыкания льда, и в свою очередь проводка становится намного легче. Для движения в Арктике очень важно иметь точную картину ледовой обстановки, поэтому на всех ледоколах есть вертолетная площадка с вертолетным ангаром. На пятом мостике, расположенным над ходовой рубкой, установлены прожекторы с 50 кВт лампами, которые мощнейшим снопом света выхватывают пространство перед ледоколом, освещая полярные льды.
20 ноября 1953 года Совет министров СССР принял постановление № 2840-1203 о разработке первого в мире атомного ледокола, предназначенного для использования в Арктике. Постановление от 18 августа 1954 года конкретизировало задачу создания атомного ледокола по срокам, этапам и основным исполнителям работ. Организаторами создания атомного ледокола «Ленин» были министр судостроительной промышленности СССР В.А. Малышев, заместитель министра судостроительной промышленности СССР A.М. Фокин, заместитель министра морского флота СССР А.С. Колесниченко, начальники Главсевморпути В.Ф. Бурханов, А.А. Афанасьев.
Общее научное руководство проектом создания атомного ледокола «Ленин» осуществлял выдающийся физик-ядерщик академик Анатолий Петрович Александров. Инициаторами создания судовой ядерной энергетической установки стали основатели отечественной атомной энергетики академики Игорь Васильевич Курчатов и Анатолий Петрович Александров. Под их руководством молодые ученые Н.С. Хлопкин, Б.Г. Пологих, Ю.В. Сивинцев и другие выполнили теоретические расчеты атомного реактора.
Ядерная энергетическая установка разрабатывалась ОКБМ (Опытным конструкторским бюро машиностроения) во главе с крупным отечественным ученым Игорем Ивановичем Африкантовым, генеральным проектировщиком атомохода было назначено Центральное конструкторское бюро, в современном наименовании - ЦКБ «Айсберг». Главным конструктором стал Василий Иванович Неганов.
Над проектом работали также ведущие специалисты отрасли Б.Я. Гнесин, А.И. Брандаус, Н.К. Горбатенко, Н.А. Агафонов, П.П. Березин, Н.М. Царев, А.М. Шаматов, В.И. Ширяев, Г.А. Гладков, Д.В. Каганов, Ю.Н. Кошкин и др. Помощь проектировщикам и строителям ледокола оказали академик Ю.А. Шиманский, профессора А.А. Кудюмов, Н.Е Путов, Ю.Г. Деревянко, Г.И. Копырин, Е.В. Товстых, Н.Г. Быков, А.М. Загю и др.
Атомный ледокол «Ленин» был заложен 17 июля 1956 года на Южном стапеле Адмиралтейского завода в Ленинграде.
Большой вклад в реализацию проекта внесли и работники Адмиралтейского завода. Под руководством главного инженера Н.И. Пирогова трудилась группа ведущих конструкторов и технологов: А.А. Гайсенок, В.В. Маленков, Б.И. Степанов, Ю.А. Петров, Н.С. Дроздовская и др.
Коллектив строителей ледокола возглавил В.И. Червяков. Вместе с ним работали инженеры-строители Е.Н. Питонов, В.Н. Барабанов, К.В. Вераксо, В.Л. Гуревич, Б.А. Немчонок, И.С. Драбкин и др.
Только на этапах проектирования и строительства судна было внедрено около 500 рационализаторских предложений, разработано 76 новых типов механизмов и опробовано свыше 150 новых образцов судового оборудования. В строительстве ледокола приняли участие более 500 предприятий СССР.
Архитектурно-компоновочные решения и дизайн помещений атомного ледокола «Ленин» были выполнены на основе тщательного функционального, эргономического и эстетического анализа творческим коллективом созданного в 1946 году Архитектурно-художественного бюро Министерства транспортного машиностроения СССР, начальником и главным архитектором которого по 1956 год являлся Юрий Борисович Соловьев.
05 декабря 1957 года атомный ледокол «Ленин» был спущен на воду. Дата начала государственных испытаний - 26 ноября 1959 года. По завершении государственных испытаний - 3 декабря 1959 года - был подписан акт Государственной комиссии о введении нового судна в эксплуатацию. Теперь этот день ежегодно отмечается как профессиональный праздник атомфлотцев, отправная точка развития атомного ледокольного флота России.
Атомный ледокол «Ленин» вошел в состав Мурманского государственного морского арктического пароходства (после ряда реорганизаций, с 1967 года - Мурманского морского пароходства), которое находилось в подчинении Министерства морского и речного флота СССР.
6 мая 1960 года атомный ледокол «Ленин» прибыл в порт приписки Мурманск. С этого времени началась его трудовая вахта. За тридцать лет работы в Арктике атомный ледокол «Ленин» осуществил проводку 3 741 судна, прошел 654 400 морских миль, из них 560 600 - во льдах, что по расстоянию сопоставимо с тридцатью кругосветными плаваниями по экватору.
В течение всего срока эксплуатации в 1959-1989 годах атомный ледокол «Ленин» участвовал в 26 навигациях.
Основные достижения и рекорды периода эксплуатации:
- 17 октября 1961 года - впервые дрейфующая научно-исследовательская станция высажена на льдину с борта судна. Коллектив зимовщиков и экспедиционное оборудование дрейфующей научно-исследовательской станции «Северный полюс-10» доставил на льдину в Чукотском море атомный ледокол «Ленин». Станция была открыта 17 октября 1961 года - в день начала работы XXII съезда КПСС. Об этом моряки и полярники сообщили в приветственной телеграмме, направленной в адрес делегатов партийного съезда.
В этом рейсе на ледоколе также работала научная экспедиция Арктического и Антарктического научно-исследовательского института. На обратном пути курс был проложен высокими широтами, севернее Новосибирских островов, и экипаж выполнил еще одно ответственное задание: с борта атомохода вдоль всей границы многолетних льдов были расставлены ДАРМСы - дрейфующие автоматические радиометеорологические станции.
Предыдущие полярные станции высаживались только с помощью авиации, что было существенно сложнее и дороже. Атомоход с его высокой ледопроходимостью и автономностью предложил отличное решение задачи. С судна значительно проще найти подходящую льдину, на нем можно подойти к ней вплотную, выгрузить на лед огромное количество груза, любую технику, включая дорожные машины. Отныне, добираясь до места высадки, полярники могли жить в комфортабельных условиях на борту большого корабля, пользоваться мощной техникой и практически неограниченными запасами энергии. И, самое главное, стало возможным оснащать полярные станции для безопасной долгой зимовки и эффективной работы, не ограничиваясь только самым необходимым.
В последующие десятилетия практика высадки на льдины и эвакуации дрейфующих научно-исследовательских станций с использованием атомных ледоколов стала регулярной. Эстафету у атомохода «Ленин» приняли атомные ледоколы «Арктика», «Сибирь», «Россия», «Ямал».
- 14 ноября - 1 декабря 1970 года - первая продленная на зимний период навигация в Арктике. Состоялся выдающийся рейс атомного ледокола «Ленин», обеспечившего проводку во льдах дизель-электрохода «Гижига» по маршруту Мурманск - Дудинка - Мурманск на морском участке Северного морского пути.
Первый продленный на зимний период рейс преследовал цель определить условия и перспективы проводки транспортных судов в западном районе Арктики в конце осени и начале зимы. Актуальность решения данной задачи была обусловлена развитием промышленной деятельности Норильского горно-металлургического комбината и, как следствие, стремительным ростом грузооборота.
Этот рейс ознаменовал новый этап в истории полярного мореплавания. Количество судов на трассе неуклонно возрастало, навигации постепенно становились длиннее. После этого, в 1970-х годах был предпринят еще ряд рейсов транспортных судов в сопровождении атомоходов, проведенных с целью максимального продления сроков навигации в западном районе Северного морского пути, - вплоть до круглогодичной, которая впервые была осуществлена в 1978 году и была обеспечена атомными ледоколами «Ленин», «Арктика» и «Сибирь».
- 26 мая - 22 июня 1971 года - первый сверхранний высокоширотный сквозной рейс по трассе Северного морского пути - атомный ледокол «Ленин» и дизель-электрический ледокол «Владивосток» прошли из Мурманска в дальневосточный порт Певек.
Перед участниками рейса ставилась задача в минимальный срок провести в восточный район Арктики дизель-электрический ледокол, который был крайне необходим для обеспечения летней навигации на данном участке Северного морского пути. После прибытия ледокольного каравана к месту назначения атомоход «Ленин» также принял активное участие в проводке дальневосточных судов во льдах. В ходе сквозного плавания были исследованы особенности высокоширотных трасс Севморпути. Ледоколы прошли севернее Новой Земли, оставили к югу Северную Землю и Новосибирские острова, спустились к мысу Шелагскому, и, взломав припай Чаунской губы, прибыли в Певек.
Так было положено начало транзитным перевозкам грузов по всей трассе Северного морского пути с обеспечением проводки транспортных судов в высоких широтах атомоходами.
- Атомный ледокол «Ленин» стал своего рода лабораторией для проверки новых научных идей и технологий в области судовой атомной энергетики. Был накоплен уникальный опыт использования ядерной энергетической установки и подготовлены кадры для ее эксплуатации на новых судах атомного ледокольного флота. 10 апреля 1974 года за большой вклад в обеспечение арктических перевозок народнохозяйственных грузов и использование атомной энергии в мирных целях атомный ледокол «Ленин» был удостоен высшей награды СССР - ордена Ленина.
- Март 1976 года - рейс атомного ледокола «Ленин» с дизель-электроходом «Павел Пономарев», доставившим груз для газодобытчиков на мыс Харасавэй полуострова Ямал, вошел в историю как «первый ямальский экспериментальный» и положил начало зимне-весенним проводкам на полуостров Ямал, которые осуществляются при обеспечении атомными ледоколами и по сей день.
Именно в 1970-х годах при деятельном участии атомного ледокольного флота были сформированы уникальные транспортно-логистические схемы морской доставки грузов снабжения для обеспечения разведки, обустройства и эксплуатации нефтегазовых месторождений.
Особого внимания заслуживает технология выполнения грузовых операций на ледовый припай для дальнейшей доставки грузов на берег сухопутным транспортом. Припай - это сравнительно ровный и совершенно неподвижный лед, накрепко припаявшийся в твердому берегу. Он формируется и на реках, и на озерах, и на морях, начиная нарастать осенью и достигая наибольшей толщины и прочности к весне.
Так был набран уникальный опыт доставки грузов на необорудованное причалами арктическое побережье, а также было достигнуто снижение зависимости доставки грузов снабжения от сезонности, что уменьшило издержки на выполнение различных работ непосредственно в местах разведки и обустройства месторождений. Эти операции являются важным достижением нашей страны в сфере морских перевозок в Арктике.
- Первым среди атомных ледоколов достиг годового рубежа непрерывной эксплуатации: 390 суток длился рейс в навигацию 1977-1978 годов.
За время эксплуатации с 1959 по 1989 гг. атомный ледокол «Ленин» неоднократно модернизировался, и самой масштабной стала реконструкция, связанная с полной заменой ядерной энергетической установки (далее - ЯЭУ).
Изначально атомный ледокол «Ленин» был оснащен ЯЭУ типа ОК-150, в состав которой входили три ядерных реактора, четыре турбогенераторных агрегата, каждая турбина которых соединялась с двумя двухъякорными генераторами постоянного тока. Достаточно сложная по составу ЯЭУ была принята для того, чтобы при выходе из строя одного или двух элементов установки ледокол не потерял хода.
В процессе опытной эксплуатации ЯЭУ ледокола «Ленин» выявились ее конструктивные недостатки, проблемы комплектации и компоновки оборудованием. Кроме того, были отмечены случаи выхода оборудования из строя. В процессе опытной эксплуатации также выявилось, что паротурбинная установка ледокола оказалась перенасыщена пароприводными механизмами, которые размещались в двух машинных отделениях, двух электростанциях, двух отделениях питательных насосов и в помещении вспомогательной котельной установки - всего 37 единиц. Практика опытной эксплуатации ледокола показала, что при такой компоновке ЯЭУ работа в эшелонном режиме невозможна из-за разбаланса рабочих сред между эшелонами, что лишало ЯЭУ маневренности.
Опытная атомная установка ледокола соответствовала технических возможностям отечественной промышленности и уровню научных знаний 1950-х годах. За десятилетний период, истекший с момента постройки атомного ледокола «Ленин», был накоплен опыт проектирования и эксплуатации ЯЭУ, установок атомных подводных лодок и наземных атомных электростанций. Поэтому, по представлению Министерств среднего машиностроения, судостроительной промышленности и морского флота СССР, Совет министров СССР Постановлением № 148-62 от 18 февраля 1967 года принял решение о полной замене атомной установки ОК-150 на установку типа ОК-900, технический проект которой был разработан для новых линейных ледоколов проекта 1052 (типа «Арктика»).
Замена ЯЭУ атомного ледокола «Ленин» прошла в 1967-1970-х годах на предприятии «Звездочка» в Северодвинске. Разработка проекта была поручена ЦКБ «Айсберг», исполнение работ - Адмиралтейскому заводу. Руководство Минсудпрома предложило разработать способ агрегатного удаления всей атомной установки в сборе без нарушения ее герметичности.
После изучения нескольких вариантов выгрузки реакторного отсека были проработаны два наиболее реальных: агрегатный демонтаж с использованием понтона грузоподъемностью 4 000-4 500 т или способ свободного сброса в месте захоронения с применением кумулятивных зарядов. Первый вариант позволял уменьшить затраты по сравнению с подетальным демонтажем. Однако для его использования затраты средств и времени могли быть значительными, поэтому был принят второй вариант - сброс через днище. При этом учитывалась желательность выгрузки вместе с отсеком тех конструкций и оборудования, которые имели радиоактивные эксплуатационные загрязнения и не могли быть использованы в новой атомной установке. К отсеку атомной паропроизводящей установки добавлялись помещения СУЗ - системы управления и защиты реакторов, датчиков теплоконтроля, креновых насосов, часть двойного дна с находившимися здесь сточными цистернами активных вод. Вес выгружаемого комплекса составил 3 700 т, габариты 22,5 х 13 х 12 м. Этот вариант был одобрен Министерством здравоохранения СССР решением от 24 ноября 1966 года № У-4856с.
Основной проблемой для осуществления свободного сброса отсека стала задача практически мгновенного отсоединения его от удерживающих корпусных конструкций. Удалению отсека с ЯЭУ предшествовали научно-исследовательские и конструкторские решения комплекса необычных для судостроения задач. На способ выгрузки реакторного отсека судовой атомной паропроизводящей установки коллектив разработчиков в 1967 году получил авторское свидетельство.
Демонтажные работы в районе выгрузки отсека продолжались с 8 по 19 сентября 1967 года. Ледокол при этом находился над местом захоронения реакторного отсека. Отсоединение от корпуса ледокола части днища, подлежащей удалению вместе с атомной установкой, производилось водолазами с использованием беседки, заводимой под корпус судна. Подводная электрорезка днищевой обшивки периметром около 60 м была выполнена за двое суток. Затем рез был уплотнен поролоном с брезентом, что позволило откачать воду из центрального отсека и приступить к резке силовых переборок. Средняя часть силовых продольных переборок разрезалась вручную, нижняя - с помощью дистанционно управляемого устройства. Резка нижней части силовой переборки была наиболее ответственным моментом, предшествовавшим подрыву зарядов, так как отсек удерживался в корпусе верхними участками четырех переборок высотой около 2,3 м каждая, предназначенными для подрыва кумулятивными зарядами. При наличии внутренних трещин хотя бы в одной из перемычек могла быть нарушена ее прочность, и отсек массой 3 700 т из-за перекоса расклинился бы в корпусе ледокола. Поэтому были установлены верхние и нижние упоры, препятствующие перекосу отсека, специальное спусковое устройство, направляющее отсек при выходе его из корпуса, а для одновременного срабатывания всех кумулятивных зарядов к каждому взрывателю были подведены несколько схем электропитания. На момент подрыва кумулятивных зарядов на ледоколе оставались только аварийно-спасательные партии и комиссия, руководившая выгрузкой отсека.
Кинематика движения отсека при его выходе из корпуса ледокола была исследована на модели в масштабе 1:50 в бассейне ЦНИИ им. академика А.Н. Крылова. Действие кумулятивных зарядов проверялось в Военно-инженерной академии им. Ф.Э. Дзержинского и в ЦНИИ металлургии и сварки МСП на натуральных образцах стали толщиной 36 мм и на макетах в 1:5 натуральной толщины.
После подрыва зарядов отсек вышел из корпуса ледокола, корабль плавно всплыл, выплеск воды на палубу был незначительным. В течение всего времени операции работал резервный дизель-генератор (РДГ), обеспечивая потребителей электроэнергией.
Отсек был выгружен 19 сентября 1967 года. При выгрузке прочность и водонепроницаемость главных продольных и поперечных переборок корпуса ледокола нарушены не были. Спусковое направляющее устройство осталось в хорошем состоянии. Подобная агрегатная выгрузка реакторного отсека ледокола позволила сократить сроки демонтажа установки и расходы на него, исключить неизбежность радиационного облучения персонала. Экономический эффект от внедрения этого оригинального способа составил более 2 млн. руб. Перед удалением реакторного отсека из всех реакторов были выгружены активные зоны, а оставшиеся их объемы заполнены фурфуролом; остающееся оборудование дезактивировано, удаляемый отсек загерметизирован.
После выгрузки отсека атомный ледокол «Ленин» отбуксировали в Мурманск. Буксировка производилась при вырезанном днище со скоростью не более 9 узлов, так как забортная вода, находившаяся в центральном отсеке ледокола, оказывала сильное гидродинамическое воздействие на водонепроницаемые переборки.
26 сентября 1967 года ледокол прибыл в порт, 5 октября был поставлен в док в поселке Росляково, ближайшем пригороде Мурманска. 16 ноября 1967 года днище ледокола в доке было восстановлено, а 20 ноября все работы, связанные с установкой забортной арматуры по новому проекту, завершились.
Атомный ледокол «Ленин» после подготовки к морскому переходу был отбуксирован на судоремонтный завод «Звездочка» в Северодвинск и поставлен у стенки предприятия для монтажа новой реакторной установки типа ОК-900 и обслуживающих ее систем.
Завершить работы требовалось к столетнему юбилею со дня рождения Владимира Ильича Ленина. По мере приближения этой даты темп работ становился все выше, с 1969 года они велись уже круглосуточно, в три смены, а ежедневное количество задействованных специалистов превышало 1 000 человек. И в самый канун праздничной даты - 21 апреля 1970 года, в 23 часа 30 минут - был осуществлен первый пробный пуск новой атомной энергетической установки ледокола «Ленин».
22 апреля 1970 года оба реактора новой установки были выведены на энергетический уровень мощности. Начались комплексные испытания ЯЭУ ОК-900 при стоянке ледокола у стенки завода. В мае ледокол прошел ходовые испытания. 20 июня 1970 г. был подписан приемный акт, и 21 июня 1970 года атомный ледокол «Ленин» вновь вышел в арктическую навигацию.
В процессе усовершенствования установка стала не только более мощной, но и более компактной и ремонтопригодной, появилась возможность упразднить постоянное несение целого ряда вахт. Численность экипажа уменьшилась на 30 %, а стоимость потребляемой энергии сократилась почти в два раза. Проект модернизированного атомного ледокола «Ленин» получил номер 92М.
Всего при модернизации было установлено 6 200 единиц новых механизмов и оборудования, из них свыше 30-и головных образцов основного оборудования. В результате комплексных монтажных работ по вписыванию и стыковке новой реакторной установки в корпус ледокола из 675-и технических помещений немногим меньше трети - 204 - были сформированы вновь или полностью переоборудованы.
За годы эксплуатации, в силу объективной необходимости, на атомном ледоколе «Ленин» регулярно модернизировались системы обеспечения безопасности и жизнедеятельности - вентиляционная, радиационного контроля, пожаротушения и мн.др. Многократно обновлялись спасательные средства, средства связи, средства дозиметрического контроля, оборудование пищеблока, медсанчасти, санитарно-гигиенических помещений и т.д.
Атомный ледокол «Ленин» был выведен из эксплуатации в 1989 году, тогда же были законсервированы атомные реакторы, демонтированы гребные винты и снят вертолет ледовой разведки.
Решение о прекращении эксплуатации атомного ледокола «Ленин» было принято в конце 1989 года в результате оценки по совокупности состояния корпусных и судовых конструкций после отработанных 26-и навигаций. И хотя ядерная энергетическая установка ОК-900 продолжала работать безотказно, в расчет было принято то, что 25 лет проектного ресурса корпуса ледокола были выработаны. В соответствии с принятым в апреле того же года решением Госкомиссии Совета министров СССР были намечены комплексные испытания и исследования корпуса реактора и другого оборудования с целью выявления их предельных ресурсных возможностей. Таким образом, навигационная эксплуатация ледокола прекратилась, а опытно-экспериментальная, связанная с изучением ресурса техники в интересах будущего атомного флота, получила развитие.
Эксперименты и исследования сыграли свою положительную роль в деле сохранения уникального судна, приостановив на время решение о его окончательном списании из состава флота. Но гарантий на полное сохранение судна, несмотря на его уникальность, не было. Содержание судна, даже застывшего у причальной стенки, обходится недешево, что стало тяжелым финансовым бременем для Мурманского морского пароходства в кризисный период начала 1990-х годов.
Атомный ледокол «Ленин» был спасен от бесславной участи быть сданным на металлолом - или, как говорят на флоте, «на иголки» - только благодаря широкой общественной кампании по сохранению легендарного судна. Ее инициаторами стали, в первую очередь, капитан атомного ледокола «Ленин» Борис Макарович Соколов и начальник радиостанции атомного ледокола «Ленин», уже известный тогда на Кольском Севере писатель Виталий Семенович Маслов.
Письмо с призывом сохранить историческое судно было направлено в Президиум Верховного Совета СССР, при областном Фонде культуры была создана проблемная группа по изучению перспективы атомного ледокола после прекращения его активной эксплуатации. В ее состав вошли моряки, технические специалисты, журналисты.
В конце 1989 года - начале 1990-х годов в адрес руководства страны поступил целый ряд обращений видных ученых и общественных деятелей, объединенных идеей о необходимости сохранения атомного ледокола «Ленин»: письмо академиков Г.И. Марчука, Е.П. Велихова и А.П. Александрова Президенту СССР М.С. Горбачеву; ходатайство работников Адмиралтейского завода; коллективное обращение представительной группы общественных деятелей, включающей не только академиков, но и крупных организаторов науки - президентов научных и инженерных обществ, входящих в единый Союз, депутатов Верховного Совета СССР и руководителей Академий наук Белорусской и Украинской ССР, к Председателю Совета министров СССР Н.И. Рыжкову от 5 февраля 1990 года и мн.др.
29 февраля 2000 года по инициативе Бориса Макаровича Соколова и под руководством Анатолия Васильевича Александровича был создан Фонд поддержки атомного ледокола «Ленин». Этому некоммерческому объединению удалось скоординировать действия людей, видевших атомоход уникальным музеем. Фонд продолжает активно работать и сейчас.
Профессиональная музейная деятельность на борту атомохода началась после перехода атомного ледокольного флота в состав Государственной корпорации по атомной энергии «Росатом».
5 мая 2009 года ледокол был приведен к морскому вокзалу города Мурманска и начал преобразование в современный выставочный центр.
Постоянная экспозиция: включает в себя 17 судовых помещений - кают-компанию с показом музыкального и курительного салонов; столовую экипажа; носовое турбогенераторное (машинное) отделение; ПЭЖ (пост энергетики и живучести) - центр управления ЯЭУ; медсанчасть, в осмотр которой входит демонстрация операционной, лаборатории, рентген- и стоматологического кабинетов; пост наблюдения и управления ремонтом, через смотровые иллюминаторы которого посетители видят аппаратную выгородку - верхние части конструкции атомных реакторов и «плановый обход», воссозданный с помощью манекенов; типовую каюту для командного состава на шлюпочной палубе; салон капитана; ходовой мостик, где экскурсантам демонстрируются ходовая рубка, а также радио- и штурманская рубки.
Подготавливаются к показу помещение парткома, буфетная и стандартная двухместная каюта матросов на жилой палубе.
Титульный экспонат - это сам атомный ледокол «Ленин».
Одновременно с развитием новых экспозиций на борту а/л «Ленин» идет работа по анимации исторических судовых помещений - воссозданию с помощью современных технических средств и программного обеспечения атмосферы действующего атомного ледокола.
На сегодняшний день:
Готово интерактивное рабочее место инженера-оператора реакторной установки на посту энергетики и живучести;
Обеспечено аутентичное звуковое оформление в радиорубке;
В носовом турбогенераторном отделении вращение одной из турбин дополнено реалистичным звуком машинного отделения на ходу;
Завершена работа по монтажу на ходовом мостике оборудования для звукозаписи радиопереговоров и команд, подаваемых при отходе судна от причала.
В планах - «оживление» радиолокационных станций, кинотеатра в столовой экипажа, парткома и еще целого ряда оборудования и помещений.
Со дня основания Арктическим выставочным центром «Атомный ледокол «Ленин» ФГУП «Атомфлот» ведется планомерная работа по сбору, хранению, изучению и публичному представлению историко-культурного наследия атомного ледокольного флота России. Успешно развиваются связи с образовательными, научными учреждениями и музеями.
С 2011 года Арктический выставочный центр является ассоциированным членом Международного Совета музеев, активно сотрудничает с Российским комитетом этой организации (ИКОМ России).
20 ноября 1953 года Совет Министров СССР принял Постановление № 2840-1203 о разработке мощного арктического ледокола с ядерной энергетической установкой. Ледокол предназначался для проводки в ледовых условиях Арктики по высокоширотным трассам и по Северному морскому пути транспортных судов, а также для экспедиционного плавания в Арктике. Постановлению предшествовало обращение в правительство академиков А.П. Александрова и И.В. Курчатова совместно с руководителями ряда отраслей промышленности и Морского флота, в котором указывалось, что появление мощного атомного ледокола в Арктике позволит более эффективно использовать Северный морской путь как важнейшую транспортную магистраль страны, и одновременно станет убедительной демонстрацией серьезности намерений и планов СССР по использованию атомной энергии в мирных целях.
Следующее постановление правительства от 18 августа 1954 года конкретизировало задачу создания атомного ледокола «Ленин» по срокам, этапам и основным исполнителям работ. Проектирование атомного ледокола возлагалось на Ленинградское ЦКБ-15 (впоследствии ЦКБ «Айсберг»). Главным конструктором ледокола был назначен В.И. Неганов. Разработка проекта атомной паропроизводящей установки (АППУ) поручалась ОКБ Горьковского завода № 92 (позднее ОКБМ). Главным конструктором АППУ был утвержден И.И. Африкантов. Научное руководство проектом ледокола возлагалось на А.П. Александрова, а ядерного реактора – на И.В. Курчатова, который позднее передал свои полномочия А.П. Александрову.
К разработке основных элементов ЯЭУ были привлечены: ОКБ-12 (системы управления и защиты реактора), СКБК Балтийского завода (парогенераторы), ВИАМ (твэлы активной зоны реактора), СКБ ЛКЗ (главные турбины), завод «Электросила» (главные турбогенераторы и электродвигатели), Калужский турбинный завод (вспомогательные турбогенераторы), ЦКБА (арматура) и др.
Строительство атомного ледокола поручили ленинградскому «Адмиралтейскому заводу». Были определены следующие основные параметры атомного ледокола: водоизмещение – 16 000 т, наибольшая длина – 134 м, ширина – 27,6 м, осадка – 9,2 м, максимальная скорость на чистой воде – 19,5 узлов, автономность плавания – 1 год. Мощность главных гребных двигателей – 44000 л.с. Использование электродвижения позволяло улучшить маневренность ледокола, что важно для форсирования тяжелых льдов, движения в составе караванов и обколки проводимых судов во льдах. Для обеспечения надежного движения судна предусматривалось повышенное резервирование систем и оборудования энергосиловой установки: три реактора, четыре главных турбогенератора, две электростанции с пятью вспомогательными турбогенераторами и резервным дизель-генератором.
Три реактора мощностью по 90 МВт обеспечивали суммарное производство 360 т/ч пара при температуре до 310ºС и давлении 28 атм. Каждый реактор имел две петли циркуляции с двумя парогенераторами, двумя циркуляционными насосами и одним аварийным насосом. Использовалась паровая система компенсации давления в первом контуре. В активной зоне реакторов применили топливо на основе диоксида урана с 5 % обогащением по урану-235.
Технический проект АППУ ОК-150 был разработан в марте 1955 года, а 17 июня 1955 года на секции ЯЭУ НТС министерства он был утвержден и рекомендован к запуску в производство.
При разработке проекта АППУ впервые решался целый ряд сложных научно-технических задач. Одной из них было существенное увеличение длительности кампании активной зоны и экономичное использование ядерного топлива. Реализация предложенного научным руководством решения о введении в активную зону выгорающих поглотителей для компенсации избыточной реактивности дала возможность увеличить кампанию активной зоны до 200 суток, а применение циркониевых сплавов в элементах конструкции зоны позволило в 1,5 раза уменьшить потребление урана по сравнению с активными зонами, где для этой цели применялись нержавеющие стали.
В качестве органов регулирования реактивности реактора вместо первоначально спроектированных погружных стержней аварийной защиты, вводимых в активную зону напором насоса, были применены стержни, перемещающиеся внутри сухих гильз и вводимые в активную зону под действием пружин. В биологической защите использовались малодефицитные и более дешевые материалы: сталь, вода, тяжелый бетон.
Большую помощь конструкторам АППУ на всех этапах проектирования установки постоянно оказывали ученые ЛИПАН: А.П. Александров, Н.С. Хлопкин, Б. Г. Пологих и др. Особенно существенной была роль академика А.П. Александрова, который к началу создания АППУ ОК-150 уже обладал большим опытом и авторитетом в атомной энергетике. Он включался в решение вопросов не только научного, но и инженерного, производственного характера. Сотрудники ЛИП АН участвовали в выполнении сложных расчетных работ, поскольку АППУ была наиболее ответственной и сложной частью всей энергетической установки и создавалась впервые при недостаточных знаниях о свойствах и особенностях работы реактора в судовых условиях.
Работы по изготовлению оборудования установки ОК-150 начались на заводе № 92 в 1955 году, получив статус задания первостепенной важности. Контроль над их выполнением осуществлял непосредственно главный конструктор ОКБ И.И. Африкантов. Ритм работы по созданию и изготовлению оборудования ОК-150 был очень напряженным. Цеха завода работали в три смены, сотрудники ОКБ – «от темна до темна», не считаясь с личным временем. После подписания рабочей документации она сразу запускалась в производство. За срыв сроков графика накладывались взыскания. Конечно, встречались ошибки, но они оперативно устранялись, так как были налажены хорошие взаимоотношения между конструкторами и технологами цехов завода.
Атомный ледокол «Ленин» был заложен на верфи «Адмиралтейский завод» в Ленинграде 27 июля 1956 года, а уже 5 декабря 1957 года ледокол был спущен на воду. В 1958-1959 гг. на нем был выполнен основной объем работ по монтажу систем и оборудования атомной установки. Самым напряженным был заключительный этап строительства, монтажа и испытаний АППУ. По мере продвижения монтажа оборудования, арматуры и трубопроводов АППУ на Адмиралтейский завод для оказания технической помощи направлялись специалисты ОКБ и завода № 92.
Четкая организация работ и самоотверженный труд многочисленных коллективов, участвовавших в создании первой АППУ, во многом способствовали своевременной, рекордной по срокам сдаче атомного ледокола «Ленин». Его постройка была завершена 12 сентября 1959 года, а 5 декабря 1959 года ледокол был передан в опытную эксплуатацию Мурманскому морскому пароходству ММФ СССР. Ледокол стал первым в мире надводным судном с атомной энергетической установкой, причем по мощности он не имел равных среди ледоколов всего мира.
С навигации 1960 года атомный ледокол «Ленин» работал в Арктике, осуществлял проводку судов на самых тяжелых участках Северного морского пути. О том, что его эксплуатация пока еще опытная, как-то сразу забыли. Он был одним из основных участников ранней проводки судов с лесом на трассе «устье реки Енисей – Баренцево море». В середине навигации ледокол работал в основном в проливе Вилькицкого, который даже летом покрыт тяжелыми льдами и освобождается от них лишь на короткое время при наличии благоприятных ветров. Большое значение имела работа атомного ледокола «Ленин» поздней осенью 1960 года при завершении навигации, когда необходимо выводить изо льдов не только обычные суда, но и суда ледового класса. Атомный ледокол «Ленин» выполнял и высокоширотные экспедиционные рейсы. В 1961 году с его борта была осуществлена высадка экспедиции научно-исследовательской дрейфующей станции «Северный полюс-10». С него неоднократно осуществлялась расстановка дрейфующих автоматических радиометеостанций по границам паковых льдов. С борта ледокола велись важные научные исследования.
За шесть навигаций работы ледокола «Ленин» с АППУ ОК-150 им была обеспечена проводка 457 судов, пройдено во льдах более 62 000 миль. Атомная энергетическая установка безотказно проработала около 26 000 часов, показав свою работоспособность в самых тяжелых условиях эксплуатации – при порывистой качке на волнении, ударах судна о лед и частых изменениях нагрузки. Опыт ее создания и эксплуатации дал ценный материал для дальнейшего совершенствования атомных судовых установок. В частности, была выявлена возможность существенных упрощений технологической схемы и конструкции установки, сокращения количества арматуры, систем контроля и т.д. Надежность и устойчивость работы реакторов с большими возможностями саморегулирования оказались выше, чем предполагалось. Из этого был сделан вывод, что на ледоколе без ущерба для живучести ЯЭУ можно ограничиться двумя и даже одним реактором вместо трех. Кроме того, свойство саморегулирования реактора, в свою очередь, позволило в дальнейшем отказаться от его автоматического регулирования в новых установках.
В процессе эксплуатации проявились и некоторые недостатки в конструкции первой установки, в первую очередь – недостаточная надежность отдельных видов оборудования, низкая ремонтопригодность и др.
Главный же итог эксплуатации первой АППУ ледокола «Ленин» состоял в том, что была в принципе подтверждена возможность создания судовых атомных энергоустановок, их высокая безопасность и эффективность. Очень удачно была выбрана сама область применения ядерной энергии – мощные линейные ледоколы, где уникальные свойства атомного энергоисточника давали наиболее осязаемые, бесспорные преимущества перед традиционными решениями, в том числе по безопасности и экономическим показателям.
В отличие от ледокола «Ленин», созданное приблизительно в то же время в США грузо-пассажирское судно «Саванна» с атомной энергетической установкой имело сугубо опытное назначение. Его эксплуатация решала ограниченную задачу – продемонстрировать работоспособность и безопасность атомного судна. Она не показала каких-либо очевидных экономических или иных преимуществ перед традиционными судами того же назначения. Судно эксплуатировалось с 1962 по 1969 гг. и после завершения намеченной программы испытаний было списано (переоборудовано в плавучий музей), оставшись рядовым эпизодом в атомной программе США. Дальнейшего развития гражданское атомное судостроение в этой стране не получило. В СССР, напротив, создание первого атомного ледокола положило начало развитию новой высокотехнологичной отрасли производства – атомного судостроения – и появлению, в конечном счете, целого флота атомных судов.
После сдачи в эксплуатацию атомного ледокола «Ленин» указом Президиума Верховного Совета СССР от 14 мая 1960 года за создание атомной установки для этого судна и за заслуги в деле развития отечественного реакторостроения ОКБ завода № 92 было награждено орденом Ленина. Этим орденом были награждены также ЦКБ-15 и Адмиралтейский завод МСП СССР. Научному руководителю работ А.П. Александрову, главному конструктору ледокола В.И. Неганову, главному конструктору АППУ И.И. Африкантову и слесарю завода № 92 С.Д. Кузнецову было присвоено звание Героя Социалистического Труда. Две группы специалистов (всего 12 человек) были удостоены Ленинской премии, в том числе – ведущие специалисты ОКБ Н.М. Царев, В.И. Ширяев, Д.В. Каганов и А.М. Шаматов. Кроме того, большая группа конструкторов, расчетчиков, технологов ОКБ (практически все участвовавшие в разработке проекта установки ОК-150), а также значительное число рабочих, ИТР и руководители завода № 92 были отмечены орденами и медалями.
Учитывая положительные результаты эксплуатации атомного ледокола «Ленин» в 1960-1963 гг. и важную народнохозяйственную роль, которую играют ледоколы в развитии отдаленных районов Крайнего Севера, правительством страны в 1964 году были приняты два постановления, предусматривающих проектирование и постройку серии новых атомных ледоколов проекта 1052. Постановления определяли порядок проектирования и поставки оборудования на головной атомный ледокол этой серии.
На основании этих постановлений ЦКБ «Айсберг» разработало техническое задание на реакторную установку, а ОКБМ разослало всем заинтересованным предприятиям и организациям контрагентские карточки с целью получения согласия на разработку и изготовление составных частей паропроизводящей установки. Основное оборудование и системы новой АППУ разрабатывали ОКБМ и ЦКБ «Айсберг».
В соответствии с техническим заданием на реакторную установку для атомных ледоколов новой серии ОКБМ выполнило предэскизные проработки пяти вариантов установки и «Обоснование выбора АППУ для атомных ледоколов проекта 1052».
В 1966 году закончилась шестая навигация атомного ледокола «Ленин» с реакторной установкой ОК-150. К этому времени основное оборудование установки выработало свой ресурс. Кроме того, появилась течь в корпусе одного из реакторов. Однако остальное оборудование главной энергетической установки и судовые конструкции находились в удовлетворительном состоянии и могли работать еще длительное время при условии восстановления работоспособности АППУ.
Окончание разработки эскизного проекта АППУ ОК-900 дало основание специалистам различных ведомств поднять вопрос о замене выработавшей свой ресурс АППУ этого ледокола на новую установку ОК-900. С этой целью в ОКБМ были выполнены проработки компоновки установки ОК-900 в габаритах реакторного отсека ледокола «Ленин». Один из вариантов удачно «вписался» в отведенные для установки помещения. Главный конструктор АППУ И.И. Африкантов, оценив преимущества этой идеи, добился поддержки предложенного варианта ремонта ледокола в МСМ. После этого первый зам. министра среднего машиностроения А.М. Петросьянц поручил ОКБМ разработать подробные материалы (расчеты, графики, демонстрационные чертежи и др.) по замене установки, по срокам и стоимости выполнения работ, по технологии демонтажа и монтажа оборудования и по заводам-изготовителям оборудования АППУ ОК-900.
Технический проект АППУ был разработан в конце 1966 года под научным руководством ИАЭ им. Курчатова и при участии ЦКБ «Айсберг», ИАТ АН и контрагентов. В новой реакторной установке были также использованы корпусные реакторы водо-водяного типа. Число реакторов сокращено с трех до двух, так как надежность их, по данным эксплуатации первой установки ледокола, оказалась выше первоначально ожидаемой. Два реактора вполне обеспечивают ледоколу выход изо льдов и возвращение на базу при отказе какого-либо оборудования. В несколько раз был увеличен энергозапас активных зон, а их физические параметры и характеристики контура изменены таким образом, чтобы улучшить свойства саморегулирования реакторной установки.
Существенно увеличивался ресурс всего оборудования, упрощалась конструкция 1-го контура за счет сокращения магистралей и устранения арматуры на них. Установка была более приспособлена к ремонтам за счет улучшения доступа к оборудованию, вертикального исполнения механизмов, сосредоточения основных съемных частей в аппаратном помещении, обслуживаемом передвижным краном. АППУ оснащалась комплексной системой автоматики, что освобождало личный состав от постоянных вахт в ее помещениях. Благодаря всему этому экипаж был сокращен на 30 %, стоимость 1 МВт·ч энергии была снижена в два раза, а объем ремонтных работ – в четыре раза.
Учитывая, что постановлением правительства по проекту 1052 не предусматривалась отработка установки на ее наземном прототипе, а комплексные испытания АППУ предполагалось провести в ходе швартовных испытаний головного ледокола этого проекта, применение установки ОК-900 на атомном ледоколе «Ленин» позволяло проверить все принятые схемные и конструкторские решения по новой установке в реальных условиях, отработать системы и оборудование перед запуском их в серийное производство для ледоколов проекта 1052.
Работы по замене АППУ ОК-150 на установку ОК-900 проводились судоремонтным заводом «Звездочка» в г. Северодвинске.
16 марта 1970 года начались заводские швартовные испытания модернизированной установки атомного ледокола «Ленин». 20 апреля 1970 года межведомственная комиссия приступила к работе. Она дала высокую оценку качеству монтажа установки ОК-900, механизмов, агрегатов, систем комплексной автоматизации и другим работам, выполненным заводом «Звездочка» и его контрагентами.
23 апреля 1970 г. в 2 часа 30 минут был осуществлен пуск реактора № 2 установки левого борта, а 1 мая 1970 г. – физпуск реактора № 1 установки правого борта. Вывод реакторов на энергетический уровень мощности состоялся 4 мая и 29 апреля 1970 г. (№ 1 и № 2 соответственно). После этого установка ОК-900 начала свою долгую и успешную работу, которая продолжалась вплоть до вывода атомного ледокола «Ленин» из эксплуатации.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 10 апреля 1974 года атомный ледокол «Ленин» за большой вклад в обеспечение арктических перевозок народно-хозяйственных грузов и использование атомной энергии в мирных целях был награжден орденом Ленина. Бессменному капитану ледокола Б.М. Соколову, сменившему ушедшего на пенсию первого капитана ледокола «Ленин» П.А. Пономарева, почетному работнику морского флота, почетному полярнику были вручены ордена Ленина и Октябрьской революции, а в 1981 году было присвоено звание Героя Социалистического Труда.
Несмотря на то, что системы и оборудование АППУ ОК-900 работали надежно, без отказов, начиная с 1984 года атомный ледокол «Ленин» эксплуатировался только на трассе Мурманск – остров Диксон в течение июня-декабря, т. е. в наиболее благоприятных ледовых условиях. Это было вызвано ухудшившимся состоянием корпусных и внутрикорпусных конструкций судна, поскольку проектный ресурс корпуса ледокола – 25 лет – был уже выработан. В конце 1989 года по совокупности показателей состояния корпусных и судовых конструкций было принято решение о прекращении эксплуатации ледокола.