Первый во льдах: как в России строят современные атомные ледоколы

Атомные ледоколы — уникальные суда, которые есть только в России. Их масштабное строительство продолжалось в советские годы, однако затем встало на вынужденную паузу, прервавшуюся лишь в 2007 году сдачей атомохода «50 лет Победы». Однако уже в начале октября свой первый лед «попробует» новый флагман — самый мощный в мире атомный ледокол «Арктика». А в течение двух лет сдадут ещё два аналогичных судна. Корреспондент портала «Будущее России. Национальные проекты» узнал, чем уникальны атомоходы проекта 22220, как организовано их строительство на Балтийском заводе в Санкт-Петербурге и когда атомный ледокольный флот России будет полностью обновлен.

Необходимое обновление

Масштабная программа обновления атомного флота для дальнейшего освоения Арктики вошла в число задач национальных проектов, инициированных президентом России Владимиром Путиным. Она стала частью Комплексного плана модернизации и расширения магистральной инфраструктуры в составе федерального проекта «Северный морской путь». Он предполагает строительство пяти ледоколов проекта 22220, а также десятков других судов, среди которых и неатомные ледоколы, и вспомогательные суда ледового класса.

Это необходимо, поскольку используемые сейчас ледоколы постепенно вырабатывают свой ресурс и должны выводиться из эксплуатации. В частности, три из четырех действующих атомоходов потребуют вывода из эксплуатации к 2022 году. А вот объем грузов, которые планируется перевозить по Севморпути, только растет: к 2024 году он может более чем удвоиться, достигнув 60–80 млн тонн.

Проект нового атомного ледокола был разработан ещё в 2009 году, рассказывает гендиректор Балтийского завода (входит в Объединенную судостроительную корпорацию, ОСК) Алексей Кадилов. Предполагалось, что новые суда заменят действующие сейчас ледоколы «Ямал», «Таймыр» и «Вайгач», которые скоро выработают свой почти сорокалетний ресурс.

«Они должны были обеспечить прежде всего жизнедеятельность Норильского комбината [группы компаний «Норникель»], но в процессе разработки появился также запрос на поставки на Запад сжиженного природного газа компании «Новатэк». Так появился второй крупный потребитель», — объясняет Кадилов.

Сверхзадача заключалась в том, чтобы создать принципиально новый — универсальный — атомный ледокол, который сможет заменить как проходящие через тяжелые льды северных морей «Ямал» и «50 лет Победы», так и легко заходящие в устья сибирских рек «Таймыр» и «Вайгач». Первым двум судам при осадке 11 метров сложно заходить в Енисей и устье Оби, где сейчас ведутся большие проекты по добычи нефти и газа. Так и появился проект 22220 — серийный атомный ледокол с двойной осадкой: глубина его погружения в воду меняется с 10,5 до 8,65 метра.

https://nstarikov.ru/wp-content/uploads/2020/10/x20200930234941_5f74ef65e9b4a-750×544.jpg.pagespeed.ic.t1olnVw1AQ.jpg

Новые вызовы

Головной ледокол проекта, то есть самое первое судно, которое будет построено по такой схеме, назвали в честь легендарного ледокола «Арктика» — первого в истории судна, достигшего Северного полюса в надводном положении. Сейчас этот ледокол уже выведен из состава флота. Контракт на создание серии новых атомоходов был заключен с Балтийским заводом ещё в 2012 году, однако фактически к строительству головного судна серии приступили только два года спустя — в 2014-м.

Сроки сдвинули из-за трех ключевых факторов. При строительстве решили максимально использовать оборудование отечественного производства: так, изначально предусмотренную проектом систему электродвижения французской фирмы Converteam заменили на отечественную, разработанную Крыловским государственным научным центром. Заказчик и в целом изменил требования, что потребовало внесения изменений в технический проект. Кроме того, принятый в 2011 году Федеральный закон № 223-ФЗ «О закупках товаров, работ, услуг отдельными видами юридических лиц» потребовал выбирать всех поставщиков только по конкурсу.

Как вспоминает Алексей Кадилов, из всего первоначального проекта остались только корпус, атомный реактор и вспомогательные дизель-генераторы.

«Все остальное оборудование выбиралось по конкурсу и фактически заменило все то, что предварительно ЦКБ «Айсберг» выбирало для этого ледокола», — говорит он.

Инновационный проект

Проект 22220 — во многом инновационный. Заместитель главного конструктора Балтийского завода Вадим Ивлев объясняет это так: «На судне (головном корабле серии, «Арктике». — Прим. ред.) огромное количество впервые примененных и реализованных решений — как технических, эксплуатационных, так и функциональных. Поэтому ледокол можно назвать инновационным, он в значительной степени отличается от ледокола, который имел такое же имя, «Арктика» предыдущая, и превосходит его практически во всем».

Главное новшество — двухосадочная система. Технически она выполнена за счет изменяемого балласта: у каждого ледокола есть так называемые балластные танки, это большие цистерны, расположенные по одному на каждом борту. В них специальными насосами набирается забортная вода, за счет этого ледокол садится ниже, у него увеличивается осадка, и он способен проламывать лед большей толщины. Когда же ему необходимо зайти в устья рек, этот балласт откачивается, ледокол поднимается выше, осадка у него уменьшается, и он осуществляет работу уже в портовой зоне.

Специалист перечисляет и другие инновации атомных ледоколов проекта 22220:

• два ядерных реактора «РИТМ-200″ мощностью по 175 МВт, специально разработанных для новых ледоколов — они гораздо компактнее предшественников, но при этом выдают такую же энергетическую тепловую мощность;
• три гребных электродвигателя, по 20 МВт, что позволяет ледоколу проходить лед более трех метров толщиной и практически круглогодично эксплуатировать Северный морской путь;
• система электродвижения переменного тока, во многом инновационная для отечественного гражданского судостроения;
• повышенная комфортность присутствующих — например, на борту есть беспроводной высокоскоростной интернет, навигационная связь, телефонная связь, бассейн, спортзал, обзорный салон, комната отдыха, отдельные каюты либо каюты на двух человек, где также предусмотрены все удобства. Ивлев говорит, что «это не просто какой-то отрезанный от мира кусочек железа, это полноценно функционирующий город на воде».

Благодаря последней особенности экипаж ледокола может проводить на борту до полугода, то есть весь период навигации. Экипаж составляет 75 человек, и при этом на борт можно поместить значительно большее количество пассажиров — это могут быть и туристы, и экспедиционная или спасательная команда. Так что после вывода из эксплуатации атомного ледокола «50 лет Победы», который сейчас возит туристов на Северный полюс, суда серии 22220 также можно будет использовать для перевозки пассажиров и экспедиций.

Корабельные крестные

При всех перечисленных инновациях что-то остается неизменным. Например, традиция «крестить» корабли при спуске на воду. Первые три атомохода, которые уже прошли через это, получили своих крестных матерей. «Арктику» отправляла в добрый путь спикер Совета Федерации Валентина Матвиенко, «Сибирь» — вице-премьер Татьяна Голикова, а «Урал» — глава Центробанка Эльвира Набиуллина.

Алексей Кадилов объясняет, что это давняя традиция судостроителей: «Выбирает крестную мать заказчик, это его прерогатива, и вот она произносит речь и разрезает ленточку, с помощью которой бутылка бьется о борт корабля. Получается, крестит его бутылкой шампанского, а не святой водой». При этом, добавляет он, разрезать ленточку необходимо для того, чтобы пришло в действие специальное устройство, с помощью которого и разбивается бутылка.

Командная работа

Но до этого момента постройка ледокола требует слаженной и сложной работы целого ряда предприятий по всей стране. Так, разработкой ядерной энергетической установки занимается ОКБМ имени И. И. Африкантова, изготавливает реакторы машиностроительный завод «ЗиО-Подольск». Паротурбинные установки разрабатывает, изготавливает и испытывает Кировский завод, Уральский турбинный завод отвечает за паровые турбины, Крыловский центр и «Русэлпром» — за систему электродвижения, АО «Армалит» — за судовую трубопроводную арматуру.

Вся работа выстраивается совместно, а затем «распараллеливается». Головной ледокол серии уже прошел серию ходовых испытаний, которые проводила сдаточная команда, в чей состав входят многие работники Балтийского завода.

Второй и третий ледоколы проекта 22220 — «Сибирь» и «Урал» — дорабатываются на достроечной набережной. «Сибирь» готовится к погрузке ядерного топлива. На «Урале» ведутся электромонтажные работы. На стапеле уже формируется корпус «Якутии», а для будущей «Чукотки» началось изготовление секций.

«Каждый корабль состоит примерно из 360 секций и блоков, сейчас полным ходом идет изготовление этих секций и блоков корпуса ледокола [«Якутия»]. Также в производство запущено оборудование для него. И параллельно с этим сейчас запустили изготовление секций «Чукотки», потому что мы хотим заложить её в этом году», — рассказывает Кадилов.

Над всем этим трудятся 6500 работников Балтийского завода и 1500 сотрудников организаций-подрядчиков. Так, до спуска на воду атомными ледоколами занимаются именно рабочие завода, а вот достроечные работы ведут во многом подрядчики.

«Детские болезни»

Термин из автопрома, говорящий о часто выявляемых шероховатостях новых моделей, можно применить и к судостроению. Вот только в отличие от автопрома опытный образец размером с ледокол строить и дорого, и долго. Поэтому, как говорят на заводе, собственно головное судно серии и становится практически опытным образцом.

Конечно, для выявления проблем на ранних стадиях при производстве отдельного сложного оборудования создаются опытные образцы — именно на них проводят испытания, выявляя недостатки, и после этого вносят коррективы в документацию. У подрядчиков есть отдельные стенды для реактора, парогенераторов, автоматики, на которых все отрабатывается. Но вместе это все впервые собирается на судне, и взаимодействие отрабатывать приходится именно там — других вариантов нет.

Так, во время испытаний «Арктики» сгорел носовой статор гребного электродвигателя на правом борту. Ледокол может работать и без него, и пока принято решение оставить все как есть — год атомоход будет эксплуатироваться без этого статора, а летом 2021 года весь двигатель поменяют, и мощность ледокола выйдет на проектные 60 МВт. При этом изменение эксплуатационных характеристик судна будет незначительным: временная потеря в ледопроходимости составит до 20 см, а в скорости — до 0,6 узла.

Все подобные проблемы, которые выявили на испытаниях «Арктики», учитывают при строительстве следующих четырех ледоколов серии, окончание строительства которых ждать совсем недолго. При входе на Балтийский завод через главную проходную висит большое табло с обратным отсчетом до времени сдачи в эксплуатацию всех пяти ледоколов серии. «Чукотку» планируют передать заказчику в конце 2026 года, а уже через год после этого «Росатомфлот» рассчитывает получить с верфи «Звезда» на Дальнем Востоке первый атомный ледокол ещё более амбициозного проекта 10510 «Лидер».

Обложка: Антон Кузнецов/Будущее России. Национальные проекты