Размещено на http: //www. allbest. ru/

Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» (НИЯУ МИФИ) Москва, Россия

National Research Nuclear University MEPhI Moscow, Russia

Развитие атомного ледокольного флота России

Development of Russian nuclear icebreaker fleet

Оскирко В.А.

Oskirko V.A.



Атомная энергетика - технологическая опора нашей страны. В прошлом году атомная промышленность отмечала 70-летний юбилей. Двадцатого августа 1945 года советское руководство постановило создать ряд организационных структур, необходимых для развития отечественной атомной промышленности.

Работы по освоению энергии атомного ядра велись в СССР еще и до Великой Отечественной войны. Тогда советские ученые добились значительных достижений, однако, война прервала исследования советских физиков-атомщиков. Но вскоре руководству страны (благодаря данным разведки) стало известно, что в США и Англии начаты работы по использованию атомной энергии в военных целях.

Ученым вновь пришлось взяться за дело, сотни тысяч простых работников должны были обеспечить страну «ядерным щитом». В результате кропотливой работы 29 августа 1949 года на Семипалатинском полигоне был успешно испытан первый советский заряд для атомной бомбы РДС-1 мощностью 20 килотонн в тротиловом эквиваленте. Тем самым была ликвидирована монополия США на обладание атомным оружием и предотвращена возможность одностороннего военного конфликта с его безнаказанным применением. В дальнейшем советский ядерный оружейный комплекс активно развивался.

После Великой Отечественной Войны, еще до своего первого ядерного испытания, СССР стал активно развивать направление, связанное с мирным применением атомной энергии.

В 1948 году по предложению Игоря Курчатова в стране начались первые работы по практическому использованию энергии атома для получения электроэнергии. А в мае 1950 года Совет Министров СССР принял постановление «О научно-исследовательских, проектных и экспериментальных работах по использованию атомной энергии для мирных целей». Главным итогом его реализации стал пуск первой в мире атомной электростанции близ станции Обнинское. Станция дала свой первый ток 26 июня 1954 года.

В 1964 году в СССР на Нововоронежской АЭС был запущен первый водо-водяной энергетический реактор ВВЭР мощностью 210 МВт. В 1973 году был введен в эксплуатацию первый в мире энергоблок с реактором на быстрых нейтронах БН-350, помимо выработки электроэнергии дававший тепло для установки по опреснению воды. В том же году на Ленинградской АЭС состоялся запуск первого энергоблока с реактором РБМК мощностью 1000 МВт.

Советские атомщики строили АЭС даже за рубежом. Но после аварии на Чернобыльской АЭС, а затем распада Советского Союза, развитие атомной отрасли затормозилось. После недолгого застоя, начался процесс восстановления, но и тут все шло не столь гладко. Лишь, в декабре 2007 года в соответствии с указом президента России Владимира Путина была образована госкорпорация «Росатом». Это позволило создать новые условия для развития российской атомной энергетики, усилить имеющиеся у России конкурентные преимущества в этой области.

Сейчас «Росатом» -- мировой лидер по числу атомных энергоблоков, одновременно сооружаемых за рубежом. В настоящее время у «Росатома» гарантированные заказы на 29 атомных энергоблоков в странах Европы, Ближнего Востока и Азиатско-Тихоокеанского региона. Обсуждается возможность строительства еще примерно 30 блоков. У госкорпорации и первое место по количеству проектируемых блоков АЭС.

Многие аналитики уверены, что неспособность иностранных компаний составить «Росатому» достойную конкуренцию в энергетической сфере ведет к увеличению международного влияния России. Зарубежные специалисты отмечают и технологические направления атомной энергетики будущего, где российские специалисты сейчас находятся впереди всех.

Кроме того, Россия является обладателем единственного в мире атомного ледокольного флота. Решение о строительстве первого атомного ледокола «Ленин» было принято в 1953 году. Корабль вошел в строй в 1959 году. Сейчас идет строительство головного атомного ледокола «Арктика» проекта 22220. Его сооружение должно быть завершено в 2017 году.

Данный реферат посвящен единственному в мире атомному ледокольному флоту. Будут рассмотрены такие вопросы как уровень оснащения атомного ледокольного флота России, история его появления и развития, а также перспективы и планы.

Атомный ледокольный флот России - единственный в мире

Россия обладает единственным в мире атомным ледокольным флотом, призванным на основе применения передовых ядерных достижений решать задачи обеспечения национального присутствия в Арктике. С его появлением началось настоящее освоение Крайнего Севера.

Основными направлениями деятельности Росатомфлота (предприятие Госкорпорации «Росатом») являются:

• ледокольное обеспечение проводки судов в акватории Северного морского пути (СМП) в замерзающие порты РФ;

• обеспечение проведения высокоширотных научно-исследовательских экспедиций;

• обеспечение аварийно-спасательных операций во льдах на акватории СМП и неарктических замерзающих морей;

• выполнение технического обслуживания и проведение ремонтных работ общесудового и специального назначения как для собственных нужд, так и для сторонних судовладельцев;

• участие в выполнении работ по экологической реабилитации Северо-Западного региона России;

• осуществление туристических круизов на Северный полюс, острова и архипелаги Центральной Арктики.

В силу особенностей двигательных установок одна из технических задач - обеспечение безопасного обращения с ядерными материалами и радиоактивными отходами.

История отечественного атомного ледокольного флота берет начало 3 декабря 1959 года. В этот день был принят в эксплуатацию первый в мире атомный ледокол «Ленин». Только с появлением атомного ледокольного флота в 70-е годы XX века Северный морской путь начал обретать очертания национальной транспортной артерии в Арктике. Ввод в эксплуатацию атомного ледокола «Арктика» открыл круглогодичную навигацию в западном секторе Арктики. На этом этапе развития СМП ключевую роль сыграло становление Норильского промышленного района и появление на трассе круглогодичного порта Дудинка. Затем были построены ледоколы «Сибирь», «Россия», «Советский Союз», «Таймыр», «Вайгач», «Ямал», «50 лет Победы». Их сооружение и эксплуатация на десятилетия предопределили технологические преимущества России в атомном судостроении.

Атомные ледоколы России

Атомный ледокол -- это морское судно с ядерной силовой установкой, построенное специально для использования в водах, которые круглогодично покрыты льдом. Они мощнее дизельных. В СССР атомные ледоколы были разработаны для обеспечения судоходства в холодных водах Арктики. Атомный ледокол необходим для работы в самых суровых условиях.

История ледоколов имеет начало в 1837 г. -- деревянный ледокол «City Ice Boat No. 1» был построен для чистки льда в гавани. С тех пор, ледоколы появились в Канаде, США, Финляндии, Швеции, Дании, Японии, Германии, Польше. Но только Россия имеет возможность осваивать Северный Ледовитый океан, применяя «мирный атом».

Ледокол выполняет ряд задач: прокладка канала для других судов; буксировка крупных осколков льда (расчистка); спасение в условиях ледового плена; ликвидация ледовых перемычек на маршрутах; доставка грузов в места не доступные остальным судам; обеспечение научных, промышленных и военных операций.

По конструкции суда делят на 2 типа: ледоколы и ледорезы. Первые - наезжают на лед сверху и раскалывают его, продавливая своим весом, а вторые - разрезают лед носовым подкрепленным форштевнем ираздвигают образовавшуюся полынью.

Чаще всего ледокол имеет: бочкообразную форму; двойное днище; ледовое усиление по ватерлинии (для защиты от истирания об лед); ледокольную форму носа (вздернутую вверх для наезда на лед); М-образная форма кормы (для буксировки других судов); тяжелый вес (как основное условие для проламывания льда сверху); дизельную или атомную энергоустановку.

Иногда бывает так, что ледокол, «вползая» на лед, сам может застрять в льдинах. В этом случае ему помогает уникальное инженерное решение: за счет слива воды или перелива ее в специальные цистерны на носу, корме и бортах, начинается крен ледокола в разных направлениях. Таким образом, происходит дополнительное воздействие на лед и освобождение подвижности судна. В моделях речного типа применяется еще метод вибрации.

На данный момент покоряют льды планеты шесть атомных ледоколов России:

1) 2 ледокола класса «Таймыр»: «Таймыр» и «Вайгач» (оснащены одним атомным реактором и малой осадкой. относятся к речным ледоколам.);

2) 4 ледокола класса «Арктика»: «Россия», «Ямал», «Советский Союз» и «50 лет Победы» (имеют двойной корпус, два атомных реактора, посадочную площадку для вертолетов, ломают лед передним и задним ходом, рассчитаны для бассейна Северного Ледовитого океана).

Срок эксплуатации ледокола - около 20 лет, приблизительно 100000 час. службы. Ледокол работает в условиях повышенного риска: толщина льда в Северном Ледовитом океане достигает до 2,5 м. В таких условиях ледокол совершает до 50 маневро-реверсов в час. Все механизмы, помимо штатного износа, получают мощнейшую вибрационную нагрузку. Для безопасной эксплуатации важно не допустить зазоры, смещения, расцентровку и т.д.

Атомный реактор также имеет свой срок безопасной работы. То есть важно не переусердствовать, завышая эксплуатационные возможности. За полувековой срок существования российского атомного флота не было ни одной аварии с угрозой загрязнения среды атомным реактором, и это заслуга наших специалистов.

Чтобы продлить срок службы ледокола на 10 лет нужно понести затраты, равные постройке нового ледокола, поэтому в каждом отдельном случае важен точный расчет затрат. За всю историю мирового атомного ледокольного флота было построено 10 атомных ледоколов, и все они -- российские.

Правительством России было принято решение о строительстве новых ледоколов на смену легендарным судам - «ветеранам», поскольку все они уже выработали 100000 час. рабочего режима.

Таким образом, новые атомные ледоколы будут пущены в плавание: в 2017, в 2019, в 2020 годах по очереди заменяя действующие. Строительство атомных ледоколов производится на Балтийском заводе г. Санкт-Петербург.

Все это позволяет надеяться на уверенное развитие «Росатомфлота» на благо национальных интересов Российской Федерации в Арктическом регионе.

Ледоколы класса «Ленин». Первым в мире атомным ледоколом стал «Ленин». Именно с него и началась история русского атомного ледокольного флота. В кормовой части ледокола была расположена вертолетная площадка ледовой разведки. Ледокол был построен в СССР, его функцией было обслуживание Северного морского пути.

Проект атомохода разрабатывался в ЦКБ-15 (п/я 619) (ныне «Айсберг») в 1953-- 1955 годах после принятия решения о строительстве атомного ледокола 20 ноября 1953 года Советом министров СССР. Главный конструктор - В.И. Неганов. Проектированием атомной установки руководил Игорь Иванович Африкантов. Научным руководителем работ был назначен академик А.П. Александров. Институтом «Прометей» была специально разработана сталь марок сталь марок АК-27 и АК-28 для выполнения корпусов ледоколов.

При проектировании возникли проблемы из-за новизны. Поэтому приняли решение, создать макет машинного отделения из дерева. На нем отрабатывались компоновочные решения конструкторов, что существенно сократило расходы при проектировании и строительстве.

Судно было заложено 25 августа 1956 года на судостроительном заводе им. А.Марти в Ленинграде. Главный строитель -- В.И. Червяков.

Спущен на воду 5 декабря 1957 года (рис.1). Монтаж ядерной энергетической установки производился в 1958--1959 годах. 6 августа 1959 года был осуществлен физический пуск ядерного реактора. 12 сентября 1959 года был отправлен на первые ходовые испытания под командованием П.А. Пономарева. 3 декабря 1959 года ледокол сдали Министерству морского флота. С 1960 года в составе Мурманского морского пароходства. Во время строительства и испытаний на борту атомохода побывали множество делегаций и представителей из разных стран мира.

Ядерная паропроизводительная установка водо-водяного типа располагалась в центральной части судна. Она вырабатывала пар для 4 главных турбогенераторов, которые в свою очередь постоянным током питали 3 гребных электродвигателя, последние приводли в действие 3 гребных винта (2 бортовых и 1 средний) конструкции. Также у судна имелись 2 автономные вспомогательные электростанции. Управление механизмами, устройствами и системами осуществлялось дистанционно. С 4 ноября 1961 года капитаном ледокола стал Б. М. Соколов.

Первоначально на ледоколе были устанавлены три реактора типа ОК-150. В 1967 году их заменили на реакторы ОК-900 по причине низкой ремонтопригодности, вследствие чего не удалось устранить возникшую течь первого контура. Старую реакторную установку утилизировали затоплением после выгрузки топлива. Монтаж новой установки был закончен в 1970 году.

Благодаря большой мощности энергетической установки и высокой автономности, ледокол уже в первые навигации показал прекрасную работоспособность. Применение атомного ледокола позволило существенно продлить срок навигации. Ледокол, обладающий хорошей ледопроходимостью, за весь период эксплуатации прошел около 654 тыс. миль, из них во льдах находился 563,6 тыс. миль.

Рис. 1 Атомный ледокол «Ленин» перед уходом на Неву

В июне 1971-го года ледокол «Ленин» был первым среди надводных судов, прошедших севернее Северной Земли. Рейс начинался в Мурманске и был закончен в Певеке. Таким образом, была подготовлена экспедиция ледокола «Арктика» на Северный полюс в 1977-м году.

Ледокол «Ленин» прослужил 32 года и в 1989 году был выведен из эксплуатации и поставлен на вечную стоянку в Мурманске. Сейчас на ледоколе расположен музей, в котором регулярно проводятся работы по расширению экспозиции.

Ледоколы класса «Арктика». Ледоколы класса «Арктика» составляют базу русского атомного ледокольного флота: 6 из 10 атомных ледоколов относятся к данному классу. Так как они строились в течение 30 лет, между ними существуют некоторые отличия. Как правило, обновленные ледоколы быстрее, мощнее и при эксплуатации требуют меньшее количество членов экипажа.

Особенностью ледоколов этого класса стало наличие двойного корпуса. толщина наружного корпуса в местах ломки льда - 48 мм, в других местах -- 25 мм. Между корпусами находятся цистерны водного балласта, которые нужны для изменения дифферента в сложных ледовых условиях. Некоторые суда покрыты специальным полимером для уменьшения трения. Отличительной особенностью ледоколов этого класса является то, что они имеют возможность ломать лёд при движении и вперёд, и назад. Эти корабли спроектированы для работы в холодных арктических водах. Работа ядерной установки в теплых морях затрудняется. Поэтому пересечение тропиков при эксплуатации ледокола у берегов Антарктиды в число их задач не входит. Как правило, для обеспечения корабля энергией достаточно только одного из двух реакторов корабля, но во время плавания задействованы оба.

Все ледоколы класса «Арктика» способны перемещать на себе два вертолёта, которые нужны для сложных рейсов или туристических круизов.

В проекте учитывается возможность конверсии ледокола во вспомогательный боевой крейсер. Для этого предусмотрено специальное оборудование, которое располагается частично на борту ледокола и на складах.

Атомные ледоколы класса «Арктика» используются для транспортировки грузовых и других судов по Северному морскому пути.

Ледокол «Арктика» (проект 10520). Атомные ледоколы не редко используют и в научных целях. В 1977 г. ледокол «Арктика» стал первым надводным судном, достигшим Северного полюса. С 1989 г. некоторые атомные ледоколы используются для туристических экскурсий, в основном -- к Северному полюсу. Атомный ледокол «Арктика» введён в эксплуатацию в 1975 году.

«Арктика» считался самым крупным из всех существующих на тот момент: его ширина - 30 метров, длина -- 148 метров, а высота судна -- больше 17 метров. На судне обеспечивались все необходимые условия для размещения летнего состава. «Арктика» была способна проламывать лед толщиной в пять метров, и при этом передвигаться на скорости в 18 узлов. Явным отличительным знаком служил необычный окрас судна (яркорыжый), который олицетворял новую мореплавательскую эпоху (рис. 2).

Рис. 2 Атомный ледокол «Арктика»

В 2008 году ледоколом «Арктика» был совершен последний поход, в 2011 выведен в «холодный» отстой в ожидании утилизации.

Ледокол «Сибирь». Атомный ледокол «Сибирь» (рис.3) стал вторым советским атомным ледоколом в классе «Арктика». Построен на Балтийском заводе им. Серго Орджоникидзе в Ленинграде. Принят в эксплуатацию 28 декабря 1977 года. Первым капитаном ледокола был В. К. Кочетков.



Рис. 3 Атомный ледокол «Сибирь»

Является третьим в мире ледоколом, в котором был применен ядерный энергоблок. Вторым надводным судном в истории арктического мореплавания, который достиг Северного полюса Земли.

Весной 1978 года атомным ледоколом «Сибирь» и ледоколом «Капитан Сорокин» впервые была осуществлена круглогодичная навигация по маршруту Мурманск -- Дудинка. Спустя 9 лет, 25 мая 1987 года ледокол «Сибирь» вышел в географическую точку Северного полюса.

Ледокол «Сибирь» был выведен из эксплуатации в 1992 году, так как было обнаружено большое количество негерметичных секций парогенераторов и невозможности эксплуатации реакторной установки №2 без замены внутренних парогенераторов. Из реакторов №1 и №2 выгружены активные зоны в ноябре 1995 года и в январе 1996 года соответственно, при этом наработка реакторов №1 и №2 на момент вывода из эксплуатации была ниже нормативной.

В 1993 году на борту «Сибири» проводились антитеррористические учения «Блокада» группы «Вымпел», отрабатывались навыки освобождения захваченного террористами атомного ледокола.

Утилизация атомного ледокола уже осуществляется и окончание планируется на конец 2017 года. Сейчас ледокол находится в холодном отстое и полностью подготовлен к разделке: проведен доковый ремонт, осуществлена уборка отходов и ядерного топлива с судна, днище герметизировано.

Ледокол «Россия». Атомный ледокол «Россия» (рис.4) -- российский атомный ледокол типа «Арктика», заложенный 20 февраля 1981 года на Балтийском заводе им. Серго Орджоникидзе в Ленинграде, спущен на воду 2 ноября 1983 г., принят в эксплуатацию 21 декабря 1985 г., стал четвёртым в мире ледоколом с ядерной энергетической установкой.

Построенное в Советском Союзе судно, как и его предшественники, предназначалось для эксплуатации в Северном Ледовитом океане. Судно может самостоятельно пройти тропики для работы в Антарктике, но тогда при пересечении тропиков температура в отдельных помещениях может подниматься выше 50°C, что в свою очередь может быть опасным для некоторых механизмов судна. Также при этом необходимо уменьшить мощность установки до минимальной. В 1990 г. впервые в истории арктических путешествий был совершен круизный рейс иностранных туристов на Северный полюс. В 2007 г. обеспечил исследование континентального шельфа России на Северном полюсе с использованием глубоководных аппаратов «Мир» с борта судна Академик Фёдоров.

17 сентября 2011 г. атомоход отправился из Мурманска на Северный полюс с членами экспедиции «Арктика-2011» на борту. В марте-апреле 2012 г. и феврале-апреле 2013 г. ледокол работал в Финском заливе и обеспечивал проводку танкеров к порту Приморск.



Рис. 4 Атомный ледокол «Россия»

Из состава флота «Россию» вывели в 2013 году из-за отсутствия ядерного топлива для очередной кампании и отказе в продлении моторесурса реактора. Капитанами «России» были Анатолий Алексеевич Ламехов (1984--2009), Валентин Сергеевич Давыдянц, Александр Михайлович Спирин (22 марта -- 10 сентября 2000, 13 февраль 2006 -- 1 октября 2013), Олег Михайлович Щапин (2007 -- настоящее время).

В настоящее время ледокол находится в отстое и начат процесс выгрузки отработанного топлива. Утилизация ледокола запланирована на 2015 год, совместно с атомными ледоколами «Арктика» и «Сибирь».

Ледокол «Советский Союз». Ледокол «Советский Союз» (рис.5) -- российский атомный ледокол класса «Арктика», был построен на Балтийском заводе в Ленинграде. Спущен на воду 31 октября 1986 года, введён в эксплуатацию в 1989 году. Ледокол относился к составу Мурманского пароходства и использовался им. Ледокол был запроектирован так, чтобы, дооборудовав его за короткий промежуток времени, он выполнял функции боевого корабля. Часть такого оборудования находилась в законсервированном состоянии на борту, а часть -- в складах на берегу.

В 1991, 1992, 1997 и 1998 годах «Советский Союз» служил для туризма по Арктике. В период с 27 июля по 16 августа 1991 года с его борта было установлено на дрейфующий лед 5 автоматических метеорологических ледовых станций (№20, 21, 23, 18, 26) и один американский метеорологический буй № I.D.7058. Методы установки -- переноска станций с борта ледокола на выбранную льдину или доставка станций к дрейфующей льдине вертолётом ледокола.

Рис.5 Атомный ледокол «Советский Союз»

Во время трансполярного круиза 23 августа 1992 года под командованием капитана атомохода «Советский Союз» А.Г. Горшковского на стоянке в точке Северного Полюса на флагштоке судна были подняты Андреевский флаг и флаг города Санкт-Петербурга в честь русских мореплавателей и корабелов «Балтийского завода» города СанктПетербурга.

В марте 2002 года во время стоянки у причала в Мурманске был проведен эксперимент, энергетическая установка ледокола использовалась при электроснабжении береговых объектов (впервые). При этом мощность установки достигала 50 МВт. Все прошло успешно, но позднее данный эксперимент признали нерентабельным.

В 2004 году он был одним из трёх ледоколов, участвовавших в исследованиях влияния глобального потепления в Арктике.

В 2007--2008 годах Балтийский завод поставил для ледокола «Советский Союз» оборудование, которое позволяет продлить срок эксплуатации судна.

В настоящее время ледокол планируют восстановить. Как заявил в августе 2014 года генеральный директор Росатомфлота Вячеслав Рукша, «мы продлеваем срок службы ледокола «Советский Союз», восстановим его к 2017 году».

Ледокол «Ямал». Атомный ледокол «Ямал» (рис.6) был заложен в 1986 году и спущен на воду в 1989 году. Эксплуатируется с 1993 года. Рассчитан для преодоления ровного льда толщиной 2,5--2,9 метров с устойчивой скоростью 1--2 узла.

Судно имеет двойной корпус, выполненный из стали марки АК-28. В местах соприкосновения внешнего корпуса и льда имеет пояс высотой 5 метров и толщиной 46 мм, в других местах толщина внешнего корпуса достигает 30 мм. Корпус покрыт слоем в 0,5 мм специальной краски, чтобы уменьшать трение. Между наружным и внутренним корпусами расположен водный балласт, который перемещается для поддержания остойчивости судна. Корпус судна представляет собой 8 водонепроницаемых отсеков, по центру располагается пятиуровневая надстройка. Для защиты корпуса от обмерзания используется пневмообмыв. Ледокол «Ямал» стал первым ледоколом, который достиг Полюса Недоступности в рейсах 1996 года (29.07.1996 и 12.08.1996).

Судно может колоть лёд, передвигаясь и вперёд, и назад. При весе винта 50 тонн имеет возможность реверсировать двигатель всего за 11 секунд (смена направления вращения от полных оборотов в одну сторону до полных в другую).

Судно способно самостоятельно пройти тропики для работы в Антарктике, но тогда при пересечение тропиков температура в отдельных помещениях может подниматься выше 50?, что может стать губительным для некоторых механизмов судна.

Также нужно снизить мощность установки до минимальной.

Рис. 6 Атомный ледокол «Ямал»

Стилизованное изображение акульей пасти на носу ледокола появилось в 1994 году как элемент оформления для детского круиза, затем оставлено по просьбе туристических компаний и со временем стало традиционным. Судно несёт на себе один вертолёт Ми-8Т и несколько лодок класса Зодиак. На корабле имеется 155 кают для экипажа.

23 декабря 1996 года на судне произошел пожар, в результате которого погиб член экипажа. Атомные реакторы не пострадали, огонь был потушен в течение 30 минут.

В 2000 году ледокол совершил экспедицию на Северный полюс, чтобы встретить третье тысячелетие. Ледокол «Ямал» -- седьмой корабль, который достиг Северного полюса. Всего же он совершил 46 рейсов к Северному полюсу.

16 марта 2009 года в Енисейском заливе Карского моря во время ледовой проводки случлось столкновение «Ямала» с танкером «Индига». При этом удар на главной палубе танкера послужил причиной возникновения трещины размерами 9,5 м в длину с раскрытием до 8 мм. Танкер следовал в балласте, загрязнения окружающей среды не произошло. После произошедшего танкер был сопровождён «Ямалом» для ремонта в Северодвинск.

Немного позднее ледокол «Ямал» на практике продемонстрировал свои спасательные функции. В сентябре 2009 года атомоход произвел эвакуацию группу археологов из бухты Ледяная Гавань архипелага Новая Земля, которые подали сигнал бедствия. Десятая новоземельская археологическая экспедиция занималась изучением стоянки голландской экспедиции Виллема Баренца 1596 года.

Ледокол «50 лет Победы». Атомный ледокол «50 лет Победы» (рис.7) -- атомный ледокол, выполненный по проекту 10521, на сегодняшний день является крупнейшим в мире. Последний атомоход, относящийся к классу «Арктика». Его строительство велось на Балтийском заводе в Ленинграде (позже в Санкт-Петербурге). Был заложен 4 октября 1989 года под именем «Урал» и спущен на воду 29 декабря 1993 года. Дальнейшее строительство было приостановлено по причине отсутствия средств. В 2003 году строительство возобновилось, и 1 февраля 2007 года ледокол был выведен в Финский залив на ходовые испытания, которые продлились две недели. Флаг поднят 23 марта 2007 года, и 11 апреля ледокол пришёл в постоянный порт приписки Мурманск. 30 июля 2013 года ледокол достиг Северного полюса в сотый раз.

Расчётная максимальная толщина льда, которую должен преодолевать ледокол -- 2,8 м (по факту 2,25 м).

Судно имеет ложкообразную форму носовой оконечности, которая ранее уже доказала свою эффективность при эксплуатации. На ледоколе установлена цифровая система автоматического управления нового поколения. Ледокол «50 лет Победы» отличается от остальных тем, что имеет экологический отсек, оснащённый новейшим оборудованием для сбора и утилизации всех продуктов жизнедеятельности судна.

В 2014 году ледокол «50 лет Победы» участвовал в передаче эстафеты Олимпийского огня Сочи 2014.

Рис.7 Атомный ледокол «50 лет Победы»

Ледоколы класса «Таймыр». Два атомных ледокола, «Таймыр» и «Вайгач» (названые в честь одноименных исследовательских судов русского Императорского флота). Они оснащены одним реактором и имеют меньшую осадку, поэтому могут использоваться в устьях рек. Одной из основных задач судна является сопровождение кораблей, транспортирующих металл из Норильска и суда с лесом и рудой от Игарки до Диксона. Эти атомные ледоколы могут использоваться в качестве пожарных судов.

Атомный ледокол «Таймыр». Атомный ледокол, предназначенный для проводки судов в устья сибирских рек, благодаря уменьшенной осадке. Имеет свое название в честь ледокольного парохода начала XX века «Таймыр».

Корпус ледокола был построен в конце 1980-х годов в Финляндии на судоверфи Wдrtsilд («Вяртсиля Морская Техника») в Хельсинки по заказу Советского Союза. Но оборудование (силовая установка на основе реактора КЛТ-40М и др.) на судне устанавливалось советское, при этом использовалась сталь советского производства. Установка атомного оборудования проводилась в городе Ленинграде, куда корпус ледокола был доставлен в 1988 году из Финляндии. Эта установка способна развивать мощность в 50 тысяч л.с. и позволяет ледоколу преодолевать лёд толщиной в 2 метра. При толщине льда в 1,77 метров скорость ледокола составляет 2 узла. Ледокол может действовать при температурах до ?50°C.

Рис. 8 Атомный ледокол «Таймыр»

Строительство «Таймыра» было важной вехой в истории сотрудничества Финляндии и СССР.

Атомный ледокол «Вайгач». Атомный ледокол «Вайгач» (рис.9) -- мелкосидящий атомный ледокол класса «Таймыр» (проект 10580).

Отличительная черта данного проекта ледоколов -- уменьшенная осадка, которая позволяет обслуживать суда с заходом в устья сибирских рек. Назван в честь ледокольного судна начала XX века «Вайгач». Заложен на верфи «Хольстрем Хисталахти» концерна «Вяртсиля Морская Техника» в Хельсинки (Финляндия).

В 1989 году ледокол отбуксирован в СССР и достраивался уже там, в Ленинграде. На заводе произведился монтаж атомной энергетической установки на основе реактора КЛТ-40М. Введен в эксплуатацию 25 июля 1990 года.

Главные двигатели ледокола развивают мощность в 50000 л.с. и что позволяет ледоколу преодолевать лёд толщиной 1,77 метров со скоростью 2 узла. Ледокол может действовать при температурах до ?50°C.

Расчётная температура воды ?2?С…+10?С (+23?С при ограниченной мощности).

Рис. 9 Атомный ледокол «Вайгач»

Ледоколы класса «ЛК-60Я». Ледоколы класса ЛК-60Я (проект 22220) -- новый тип российских атомных ледоколов. Название расшифровывается как Ледокол, мощностью 60 МВт, с ядерной силовой установкой.

Атомный ледокол «Арктика» (рис.10), относящийся к типу ЛК-60Я (проект 22220). Является головным кораблем проекта. Был заложен 5 ноября 2013 года. Спущен на воду 16 июня 2016 года, срок сдачи головного ледокола -- декабрь 2017 года. Ввод в эксплуатацию первого ледокола класса ЛК-60Я планируется к 2018 году. Ледокол запроектирован на преодоление ровного льда толщиной 2,8--2,9 метров с устойчивой скоростью. Всю энергию судно получает от атомной паропроизводящей установки.

Двигателем судна являются три четырёхлопастных гребных винта фиксированного шага.

Новый класс универсальных двухосадочных (меняют осадку в процессе эксплуатации) атомных ледоколов предназначается для замены ледоколов классов «Арктика» и «Таймыр» по мере их вывода из эксплуатации из-за исчерпания ресурса. Благодаря использованию переменной осадки ледоколы данного проекта способны работать как на глубокой воде, так и на мелоководье в руслах сибирских рек, что позволит заменить одновременно один ледокол класса «Арктика» и один класса «Таймыр».

Разработка ледокола ведется с 2000-х годов на основе данных, полученных при эксплуатации ледоколов типа «Арктика» и «Таймыр» и с применением математического и натурного моделирования поведения ледокола, используемого при разных обстановках во льдах. Целью разработки является: создание такого ледокола, который может быть использован как в глубоких водах, так и в руслах рек; увеличение ледопроходимости с 2,25 м («Арктика») до как минимум 2,6 м (фактически достигнуто 2,8--2,9 м); повышение надежности и безопасности эксплуатации, в том числе ядерной энергоустановки; уменьшение общих расходов при эксплуатации.

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Рис. 10 Атомный ледокол «Арктика» (проект 22220)



Ледоколы класса «ЛК-110Я». Ледоколы типа ЛК-110Я (Ледокол-лидер) -- новый тип российских атомных ледоколов. Название расшифровывается как «ледокол, мощностью 110 МВт (на валу), с ядерной силовой установкой».

Проектируемый класс атомных ледоколов предназначается для обеспечения навигации круглый год по Северному морскому пути. Благодаря увеличенной ширине, будет обеспечено проведение крупнотоннажных грузовых судов. В настоящее время ведётся разработка конструкторской документации. Завершение ожидается к 2016 году. Всю энергию судно получает от атомной паропроизводящей установки. Двигателем судна служат четыре четырёхлопастных гребных винта фиксированного шага.

При этом ожидается, что в самые тяжёлые для проводки месяцы (с февраля по май) средняя скорость проводки судов вырастет до 12 узлов, по сравнению с 6 узлами при использовании ледоколов типа «Арктика». Разработкой ледокола занимаются: ФГУП «Крыловский государственный научный центр»; ОКБМ им. И. И. Африкантова -- разработка ядерного реактора; ЦКБ «Айсберг». Предъявляемые требования к ледоколу:

• предельная толщина льда, преодолеваемого универсальным атомным ледоколом непрерывным ходом с минимально-устойчивой скоростью 1,5-2 узла не менее 4 м;

• автономность судна по запасам провизии составит 8 месяцев;

• численность экипажа составит 60-70 человек;

• срок эксплуатации будет рассчитан на 40 лет.

Сравнение характеристик атомных ледоколов

Сравнение атомных ледоколов осуществлено по классам и занесено в таблицу 2. В приведенном анализе учитываются такие характеристики, как длина, ширина и высота борта, осадка судна и водоизмещение по минимальной осадке; скорость, которую развивает ледокол на чистой воде; ледопроходимость. атомный ледокольный флот морской

Также, не менее важной характеристикой являются числогребных винтов, турбин и реакторов, их мощность.

Таблица 1 Сравнение ледоколов по классам

Характеристики	Ленин	Арктика	Таймыр	ЛК-60Я	ЛК-110Я
Длина (макс.), м	134,0 / 124,0	148,0 / 136,0	150,0 / 140,6	172,2 / 160,0	206,0 / 193,6
Ширина (макс.), м	27,6	30,0 / 28,0	29,2 / 28,0	33,0 / 32,0	40,0 / 38,0
Высота борта, м	16,1	17,2	15,2	15,2	20,3
Осадка (мин.), м	10,5	11,0	8,1	10,5/8,55	13,0/11,0
Водоизмещение (по мин. осадке), т	16000	23460	19600	33600/24800	55600
Число и мощность турбин, кВт	4 по 8085	2 по 27580	2 по 18400	2 по 35400
Число гребных винтов	3	3	3	3	3
Число и мощность реакторов, кВт	3 по 90тыс (2 по 159тыс)	2 по 171000	1 по 171000	2 по 175000
Мощность на валах, кВт	32400	49000	32500	60000	110000
Скорость на чистой воде, узлов	18	20,8	20,2	22	24
Лёдопроходимость, м		2,25	1,95	2,8-2,9	3,5
Экипаж, чел	243	130	89	74	127
Построено	1	6	2	1	0
В эксплуатации	0	4	2	0	0



Заключение

Подводя итог всему выше сказанному, можно сделать вывод, что Россия - страна Сравнение атомных ледоколов неимеющая конкурентов по применению «мирного атома». Уже на протяжении 60 лет она осуществлено по классам и занесено в таблицу 2. В является единственной страной, которая имеет свой атомный ледокольный флот, и не приведенном анализе собирается уступать занятую позицию. учитываются такие В 2008 году Федеральное государственное унитарное предприятие «Атомфлот» характеристики, как длина, вошло в состав Государственной корпорации по атомной энергии «Росатом» на основании ширина и высота борта, осадка судна и водоизмещение по Указа Президента Российской Федерации «О мерах по созданию Государственной минимальной осадке; скорость, корпорации по атомной энергии «Росатом». С 28 августа 2008 года ему переданы суда с которую развивает ледокол на ядерной энергетической установкой и суда атомного технологического обслуживания. чистой воде; ледопроходимость.

Также, не менее важной Сегодня основная работа Росатомфлота связана с обеспечением безопасности характеристикой являются мореплавания и стабильной навигации, в том числе и транзитной, по Северному морскому числогребных винтов, турбин и пути. Транспортировка углеводородной и прочей продукции на рынки Азии и Европы по реакторов, их мощность. трассе СМП может служить реальной альтернативой существующим транспортным Сравнение атомных ледоколов связям между странами Атлантического и Тихоокеанского бассейнов через Суэцкий и осуществлено по классам и занесено в таблицу 2. В

Панамский каналы. Она обеспечивает выигрыш во времени: например, расстояние от приведенном анализе порта Мурманск до портов Японии через Северный морской путь составляет около 6 тыс. учитываются такие миль, а через Суэцкий канал - более 12 тыс. миль. характ рис ики, как длина,

Согласно долгосрочной ширина и высота борта, осадка стратегии предприятия, дальнейшее развитие судна и водоизмещение по Росатомфлота связано с обеспечением стабильного уровня надежности, безопасности и минимальной осадке; скорость, эффективности эксплуатации флота, базирующемся на профессиональном использовании которую развивает ледокол на современных технологий, достигаемом за счет высокой квалификации персонала, чистой воде; ледопроходимость.

Также, не менее важной проходящего регулярную подготовку и переподготовку, совершенствования системы характеристикой являются управления, соответствующей отечественным и международным стандартам. число гребных винтов, турбин и Сегодня, когда интересы реакторов, их мощность многих стран мира связаны с разработкой углеводородного сырья на шельфе и в морях Северного Ледовитого океана, а также Сравнение атомных ледоколов транспортными возможностями Северного морского пути, самое время прислушаться к осуществлено по классам и занесено в таблицу 2. В словам Д.И.Менделеева, сказанным им почти сто лет назад: «У России так много берегов приведенном анализе Ледовитого океана, что нашу страну справедливо считают лежащею на берегу этого учитываются такие океана. Мои личные пожелания в этом отношении сводятся к тому, чтобы мы этим характеристики, как дл на, ширина и высота борта, осадка судна и водоизмещение по минимальной осадке; скорость, которую развивает ледокол на постарались воспользоваться как можно полнее и поскорее». Поэтому атомный ледокольный флот России был, есть и будет одним из главных достоинством нашей страны.



Список использованных источников

1. Атомная наука и техника СССР. Под общей редакцией А.М. Петросьянца. М.: Энергоатомиздат, 1987. 312 с.

2. Л.С. Селивёрстов. В Арктике на парусниках и атомоходах. -- Мурманск: Мурманское книжное издательство, 2008. -- С. 313-319. -- 410 с.

3. http://www.rosatom.ru/ - официальный сайт Российского атомного ледокольного флота

4. https://ru.wikipedia.org/ - сайт Википедия

Размещено на Allbest.ru

...