Подводные лодки советского флота 1945-1991 гг. Том 1. Первое поколение АПЛ

Апальков Юрий Валентинович

Устройство ЖМТ мы рассмотрим на примере установки РМ-1, которой оснастили АПЛ пр. 645. Она также как и установка с ВВР, была выполнена по двухконтурной схеме, но со сплавом свинца и висмута в первом контуре. Реактор также представлял собой толстостенный вертикально стоящий цилиндр, выполненный из низколегированной углеродистой стали с наглухо заваренной задней частью. Внутри корпуса реактора также находилась активная зона (A3), загруженная трубчатыми ТВЭЛ (диаметром 8-10 мм), а также стержнями системы управления и защиты (СУЗ). Снаружи корпуса реактора располагались ионизационные камеры системы автоматического регулирования его мощности. Для исключения замерзания теплоносителя при неработающей ППУ, все оборудование первого контура (в том числе и трубопроводы) на всех наружных поверхностях, имело обогрев, выполненный в виде трубок («спутников») диаметром 10 мм. Пар в систему обогрева

подавался с берега или из специального электрического котла (мощностью примерно 100 кВт).

Особый интерес в ЖМТ представляет устройство и работа первого контура. Так как сплав свинца и висмута обладал высокой температурой кипения, его можно было нагревать в широком диапазоне температур, не опасаясь вскипания. Благодаря этому давление в первом контуре поддерживалось на сравнительно низком уровне, исходя лишь из гидравлического сопротивления контура. В петле первого контура использовался один трехсекционный ПГ. Каждая его секция состояла из теплообменника и сепаратора, к которому подвешивался насос многократной принудительной циркуляции (НМПЦ). Теплообменник имел испарительный и нагревательный участки. ПГ работал по следующей схеме. Питательная вода из ПТУ попадала в сепаратор и смешивалась там с конденсатом, образующимся в результате сепарации влажного пара, поступающего из испарительного участка ПГ. Эта водная смесь направлялась НМПЦ в испарительный участок, где превращалась во влажный пар, который направлялся в сепаратор. Образовавшийся в результате сепарации влажного пара насыщенный пар поступал в пароперегревательный участок секции ПГ, а конденсат смешивался в сепараторе с подаваемой в него свежей питательной водой. Перегретый пар шел на турбину ГТЗА.

Характерно то, что главный и вспомогательный ЦНПК через сальниковые уплотнения имели постоянную протечку теплоносителя, который собирался в отдельном баке протечек, а оттуда с помощью специального насоса возвращался в контур. Для исключения контакта воздуха с разогретым сплавом в первом контуре была создана газовая (гелиевая) подушка. Утечка гелия из контура в насосах предотвращалась масляным уплотнением валов, а в арматуре – сильфонами.

Помимо первого контура ЖМТ имела следующие трубопроводные системы: обогрева оборудования, газовой защиты сплава от окисления, уплотнения валов насосов, охлаждения оборудования третьего и четвертого контуров. В качестве биологической защиты реакторов в ней использовалась цистерна водо-свинцовой защиты, охлаждаемой водой третьего контура.

При всех негативных последствиях данного обстоятельства, оно, тем не менее, позволило в процессе работ над проектом 645 учесть большую часть предложений экспертной группы вице-адмирала А.Е. Орла, которые не были реализованы на первых отечественных АПЛ. Среди этих предложений особо выделялась установка: АТГ (вместо НТГ); плоских (вместо сферических) межотсечных переборок, рассчитанных на давление 10 кг/см 2 ; устройства быстрого заряжания (УБЗ) ТА; второго перископа и дополнительной биологической защиты. Впоследствии (примерно в декабре 1955 г.) со стороны СКВ-143 последовало предложение об изготовлении конструкций легкого корпуса, ограждения выдвижных и боевой рубки, а также обшивки рулей и стабилизаторов из маломагнитной стали. Благодаря этому снижалась масса размагничивающего устройства (более чем в два раза), потребляемая им мощность и число отверстий (для прохода кабелей) в прочном корпусе. Подобное решение, о чем уже говорилось, было воспроизведено на АПЛ пр. 675.

Внедрение АТГ позволило создать электроэнергетическую установку (ЭЭУ), не зависящую от режимов использования и от технического состояния ГТЗА, что в целом улучшало маневренные качества ГЭУ корабля. В частности, теперь в ней исключалась необходимость перевода питания потребителей на АБ при реверсах и работе на малых частотах вращения гребных валов, свойственная остальным отечественным АПЛ первого поколения. Однако использование АТГ со своими конденсаторами усложняло схему ЭЭУ из-за появления комплекса новых систем и вспомогательных механизмов. Для того чтобы избежать неизбежного увеличения водоизмещения лодки из схемы ЭЭС были исключены оба ДГ со всеми обслуживающими их механизмами и запасами дизельного топлива.

Очевидным недостатком такого решения стало то, что в случае выхода из строя обоих ГТЗА корабль был вынужден идти (даже в надводном положении) под ГЭД. Интересно то, что из-за сокращения мощности, потребляемой вспомогательными механизмами, и использования паровых приводов ЦНПК (вместо электрических) емкость его АБ была на 23% меньше, чем емкость батарей прототипа (пр. 627)[ 34*].

Одним из требований экспертной группы

вице-адмирала А.Е. Орла, по результатам проектирования первой отечественной АПЛ, предусматривалось обеспечение аварийного всплытия лодки с глубины 100 м при затоплении любого из отсеков прочного корпуса. Как известно, на кораблях пр. 627и пр. 627А его можно было осуществить при затоплении лишь одного второго отсека. Внедрение плоских (вместо сферических) переборок, рассчитанных на давление 10 кг/см 2, позволяло реализовать предложения ВМФ в части касающейся аварийного всплытия. Однако оно привело к частичному изменению общей компоновки корабля и увеличению, по сравнению с прототипом, весовой нагрузки.

Нельзя не сказать несколько слов о выявленных в процессе эксплуатации установки «Петля» свойствах сплава свинца и висмута, значительным образом осложнявших эксплуатацию «транспортируемой» ЖМТ. Во-первых, это стремление сплава «замерзнуть», что вызывало необходимость постоянно поддерживать первый контур в горячем состоянии. В море его горячее состояние обеспечивалось работой систем третьего и четвертого контуров, а в базе – гарантированной подачей пара высоких частоты и параметров (10-26 кг/см 2; 180-200°С). В том и другом случае приходилось постоянно нести вахту на пультах управления установкой. Во-вторых, сплав требовал проведения периодической регенерации для поддержания его частоты и количества растворенного кислорода в заданных, достаточно узких пределах. В-третьих, сложность проведения ремонтов оборудования и механизмов первого контура из-за загрязнения их полонием.

Понятно, что вышеперечисленные свойства сплава свинца и висмута приводили к необходимости создания в пункте базирования технологических условий для приготовления, хранения, приема и подачи сплава на АПЛ. Помимо громоздких устройств, предназначавшихся для перезарядки A3 и оборудования первого контура установки, требовалось построить котельные (для подачи пара в систему обогрева), станции регенерации и мощное крановое хозяйство. Одна только потребность в столь сложной инфраструктуре могла поставить крест на всей программе постройки АПЛ с ЖМТ. Однако произошло иначе.

Положительные результаты начального этапа работ по созданию этой установки, а также проработок по кораблю, позволили уже в первой половине 1955 г. ФЭИ, ОКБ "Гидропресс" и СКВ-143 выйти на Министра судостроительной промышленности с предложением о практической реализации проекта. Данное предложение привело к тому, что 25 мая 1955 г. было принято постановление Правительства, в соответствии с которым МСП в первом квартале 1956 г. на базе АПЛ пр. 627А, надлежало завершить разработку технического пр. 645 и уже во второй половине 1956 г., по заказу МО СССР, приступить к постройке корабля. Причем работы на всех этапах должны были вестись под наблюдением ВМФ.

34*Суммарная мощность обоих групп АБ АПЛ пр. 645 определялась возможностью остановки и запуска АЭУ в аварийных случаях вне базы.

Внешний вид и схема общего расположения АПЛ пр. 645:

1 – антенна ГАС «Арктика-М»; 2 – 533-мм ТА; 3 – носовой горизонтальный руль; 4 – запасные торпеды; 5 – носовой входной люк; 6 – аварийные буи; 7 – торпедопогрузочный люк; 8 – баллоны системы ВВД; 9 – боевая рубка; Ю- ходовая рубка; 11 – ПМУ перископа ПР-12; 12 – ходовой мостик; 13 – перископ ПЗНГ-10; 14 – перископ ПЗ-8,5; 15 – ПМУ АП РЛК «Альбатрос»; 16 – ПМУ АП СОРС «Накат» и станции опознавания «Нихром»; 17 – ПМУ устройства «Ива»; 18 – ПМУ радиопеленгатора; 19 – автономные турбогенераторы; 20 – главная паровая турбина; 21 – главные зубчатые передачи; 22 – пост управления главной энергетической установкой; 23 – главный упорный подшипник; 24 – ГЭД; 25 – кормовой входной люк; 26 – приводы кормовых рулей; 27- ЦГБ; 28 – девятый (кормовой жилой) отсек; 29 – кормовая дифферентная цистерна; 30 – восьмой (жилой) отсек; 31 – седьмой (вспомогательного оборудования) отсек; 32 – шестой (турбинный) отсек; 33 – конденсатор; 34 – пятый (электротехнический) отсек; 35 – парогенераторы; 36 – четвертый (реакторный) отсек; 37 – реакторы; 38 – третий (центрального поста) отсек; 39 – центральный пост; 40 – второй (аккумуляторный и жилой) отсек; 41 – каюты офицеров; 42 – группы АБ; 43 – первый (носовой жилой и торпедный) отсек; 44 – носовая дифферентная цистерна; 45-антенна станции МГ-10; 46-кают- компания офицеров; 47 – каюты старшин и мичманов.