Революция по имени Nautilus

Революция  по имени Nautilus
Семьдесят лет назад в США были развернуты работы по созданию первой атомной подводной лодки Nautilus (SSN 571). Это стало одним из революционных событий в мировом кораблестроении.

Первые исследовательские работы по созданию корабельного ядерного реактора (ЯР) ВМС США относятся к 1939 г. Однако события Второй Мировой войны и сосредоточение усилий американских специалистов, а также ученых-эмигрантов из Европы с мировыми именами А. Эйнштейна, Н. Бора, Э. Ферми, Л. Сцилларда и других на реализации программы создания американской атомной бомбы (проект Manhattan) отодвинули внедрение атомной энергетики на ПЛ более чем на 15 лет. Впрочем, еще до окончания войны в США был создан комитет для разработки предложений по использованию атомной энергетики в послевоенное время. В числе их значилось и создание корабельной атомной энергетической установки (АЭУ). Во исполнение этой рекомендации к концу войны в Центре корабельных исследований ВМС США была укомплектована группа офицеров и инженеров ВМС, которая в 1946 г. приняла участие в строительстве ЯР в ядерном центре Оак-Ридж.

Революция  по имени NautilusНаземный прототип АЭУ STR Mark I


В состав группы входил инженер-электротехник коммандер Хаймен Риковер (1900-1986 гг.) – человек, сыгравший исключительную роль в создании первой в мире АПЛ Nautilus, а также опытовых АПЛ Tullibee, Norwhal, Glenard P. Lipscomb и серийных боевых АПЛ типов Skipjack, Thresher/Permit, Sturgeon и первой подсерии Los Angeles. Недаром Риковера называют «крестным отцом» атомного подводного флота США.

Однако в конце 1947 г. управление кораблестроения ВМС не поддержало рекомендаций группы по ускорению программы создания ЯР с габаритами, позволяющими разместить его в корпусе ПЛ, и расформировало ее. Между тем, работы над ЯР для подводных лодок продолжались и вскоре получили поддержку руководства ВМС США. Был создан отдел атомной энергетики при управлении кораблестроения ВМС, позже преобразованный в сектор разработки военно-морских реакторов комиссии по атомной энергии (ныне – Министерство энергетики США).

К концу 1949 г. была завершена разработка проекта первой корабельной АЭУ. Инженеры-энергетики предлагали создать наземный прототип АЭУ, а после его отработки обеспечить размещение установки на подводной лодке. Руководитель проекта Х. Риковер с самого начала потребовал, чтобы прототип реактора размещался внутри стального цилиндра диаметром около 9 м – аналогичного предполагавшемуся диаметру прочного корпуса будущей ПЛ.

В июле 1951 г. конгресс принял решение о строительстве первой в мире атомной субмарины. Министерство ВМС в декабре 1951 г. присвоило новому кораблю имя Nautilus.

Создание наземного прототипа. В январе 1950 г. было принято решение о строительстве наземного прототипа АЭУ STR Mark I – реактора на тепловых нейтронах. Строительство развернулось вблизи городка Арко, что в штате Айдахо, – в пустынной местности и вдали от больших городов.

В феврале 1950 г. Х. Риковер запросил ведущую верфь ВМС США Portsmouth Naval Shipyard относительно возможности разработки проекта и изготовления корпуса ЯР для прототипа STR Mark I. При этом было поставлено условие, чтобы все проектные работы выполнялись под руководством Х. Риковера. Когда дирекция верфи отказалась принять такое условие, он предложил эту работу верфи Electric Boat Shipyard (Гротон, штат Коннектикут). В конце 1952 г. корпус реактора был изготовлен и доставлен в Арко. 30 марта 1953 г. прототип STR Mark I достиг уровня критичности, а 25 июня того же года установка была доведена до номинальной мощности.

Революция  по имени Nautilus«Крестный отец» американского атомного флота Хаймен Риковер

Особое внимание уделялось системе защиты. Она была настолько чувствительной, что реактор мог быть остановлен вследствие тяжелой поступи матроса по настилу палубы. Постепенно число параметров безопасности сокращалось, а их допустимые отклонения от нормы «загрублялись».

Во время испытаний реактора после 24 часов непрерывной работы на номинальной мощности инженеры сочли, что полученных данных достаточно, и предложили завершить испытания. Однако Риковер приказал продолжить работу с целью имитации перехода АПЛ полным подводным ходом через Атлантику: из Новой Шотландии (провинция на юго-востоке Канады) до порта Фаснет на юго-западе Ирландии. Режим имитировал трансатлантический переход протяженностью почти 2000 миль со средней скоростью более 20 узлов без остановок и всплытий.

В течение выполнения этого режима имели место несколько достаточно серьезных аварийных ситуаций. Так, через 60 часов фактически пришли в негодность автономные турбогенераторы (АТГ). Графитовая пыль, образующаяся при нормальном эксплуатационном износе их щеток, осела на обмотках и привела к уменьшению сопротивления изоляции. Оказались поврежденными несколько метров кабелей системы контроля ЯР, в результате чего был утрачен контроль над параметрами активной зоны (АЗ). Один из двух циркуляционных насосов I контура (ЦНПК) начал создавать повышенный уровень шума на высоких частотах. Через 65 часов после начала режима ситуация стала еще более напряженной. Несколько трубок главного конденсатора дали течь. Начало повышаться давление в конденсаторе.

Между тем, эксперимент был доведен до конца. В целом установка STR Mark I удовлетворительно обеспечила режим 96-часового перехода. За это время мощность снижалась дважды до уровня 50% и один раз до 30%, но ни разу установка не выводилась из действия. Последующие ревизия и дефектация показали, что все обнаруженные дефекты и повреждения легко устранимы.

Строительство АПЛ Nautilus. Контракт ВМС с верфью Electric Boat был подписан 20 августа 1951 г. Закладка АПЛ Nautilus состоялась 14 июня 1952 г. В процессе строительства осуществлялся строгий контроль за весовой нагрузкой АПЛ. Стоимость субмарины в ценах 1951 г. составила $37 млн.

Лодку спустили на воду 21 января 1954 г. «Крестной матерью», разбившей бутылку шампанского об ее форштевень, стала госпожа Эйзенхауэр – супруга президента Соединенных Штатов. 30 ноября 1954 г. АПЛ Nautilus вошла в состав ВМС США. Первым командиром корабля был назначен коммандер Юджин Уилкинсон.

Революция  по имени NautilusЮджин Уилкинсон – первый командир АПЛ Nautilus

Вплоть до 17 января 1955 г. АПЛ продолжала находиться у достроечной стенки верфи компании Electric Boat. Выполнялась доводка корабля до проектных параметров. Наиболее сложным оказалось обеспечение подводной автономности, что объяснялось неудовлетворительной работой системы регенерации и кондиционирования воздуха.

В мае 1955 г. лодка прошла под водой из Нью-Лондона (штат Коннектикут) в Пуэрто-Рико 1300 миль за 84 часа. В начале 1957 г. допустимая продолжительность пребывания под водой была увеличена до 16 суток (около 385 часов). И только в конце 1958 г. продолжительность непрерывного пребывания под водой достигла проектной величины – 31 сутки.

Основные характеристики АПЛ Nautilus: водоизмещение нормальное/подводное – 2980/3520 т; длина – 97,5 м, ширина – 8,5 м, высота – 6,7 м, скорость полного надводного/подводного хода – 20/23 уз; дальность плавания – 40000 миль (с ЯР, установленным в процессе второго капитального ремонта). Испытательная глубина погружения – 213,4 м. Экипаж состоял из 101 человека, включая 12 офицеров.

Лодка имела шесть носовых торпедных аппаратов типа Mk 50 калибра 533 мм для стрельбы торпедами Mk 14 Mod 6, Mk 16 Mod 6, Mk 16 Mod 8, Mk 37 Mod 1b и Mod 3. Система управления стрельбой – Mk 101 Mod 6. Боезапас включал 24 торпеды (6 – в торпедных аппаратах и 18 – на стеллажах). АПЛ располагала активно/пассивной гидроакустической станцией (ГАС) типа AN/SQS-4 с цилиндрической антенной в носовой оконечности. Дальность обнаружения в режиме эхопеленгования – 5 миль, рабочая частота – 14 кГц.

Прочный корпус АПЛ Nautilus изготовлен из стали HTS и разделялся водонепроницаемыми переборками на шесть отсеков. Носовая оконечность имела штевневые обводы, кормовая – конусную форму с круговыми шпангоутами. На этой лодке впервые удалось обеспечить весь экипаж штатными койками, отказавшись от принципа «теплой койки», когда сменившийся с вахты моряк занимал любую свободную койку, с которой недавно встал подвахтенный. Старшины и матросы размещались в кубриках с трехъярусными койками, офицеры – в каютах, командир корабля имел отдельную каюту. Жилые помещения располагались в 2, 3 и 6 отсеках.

Революция  по имени Nautilus

Nautilus: «Идем на ядерной энергии»

АЭУ фирмы Westinghouse включала: один водо-водяной реактор типа S2W тепловой мощностью – 50 МВт с двумя парогенераторами (ПГ) и с тремя циркуляционными насосами первого контура на каждый ПГ, два главных турбозубчатых агрегата с турбинами высокого и низкого давления суммарной эффективной мощностью 15000 л.с., два главных конденсатора, два гребных вала с пятилопастными гребными винтами. Биологическая защита ЯР обеспечивала снижение проникающей радиации до уровня ниже естественного фона – около 3 бэр за 30 лет.

Эксплуатация АПЛ Nautilus. В 11 часов 17 января 1955 г. Nautilus отдал швартовы у причала верфи Electric Boat и впервые развил ход под АЭУ. Кэптен Юджин Уилкинсон послал ставшее историческим донесение: «Underway on nuclear power» («Идем на ядерной энергии»).

Доводка АПЛ продолжалась во время испытаний. На начало февраля 1957 г. лодка прошла под водой 60000. миль. В течение 1957-1959 гг. Nautilus выполнял различные задачи, в том числе предпринял четыре попытки достичь Северного полюса. Это удалось сделать только 3 августа 1958 г., когда лодкой командовал Уильям Андерсон. Субмарина в 23 час. 15 мин. прошла через точку Северного полюса на глубине около 120 м под паковыми льдами толщиной в 7,6 м.

С 28 мая 1959 г. по 15 августа 1960 г. АПЛ прошла первый капитальный ремонт и перезарядку АЗ ЯР на верфи Portsmouth Naval Shipyard. С конца октября до середины декабря 1960 г. Nautilus находился в Средиземном море в составе 6-го флота ВМС США. После этого лодка участвовала в ряде учений НАТО в Атлантике. Осенью 1962 г. субмарина принимала участие в морской блокаде Кубы.

Революция  по имени Nautilus

АПЛ Nautilus входит в гавань Нью-Йорка

С 17 января 1964 г. по 15 мая 1966 г. состоялся второй капитальный ремонт и перезарядка АЗ ЯР. К весне 1966 г. АПЛ прошла под водой 300000 миль. В течение следующих двенадцати лет она участвовала в ряде исследовательских программ ВМС.

Отмечается, что неудачная конструкция корпуса и надстройки АПЛ привела к интенсивной вибрации. Эффективная работа ГАС и скрытность АПЛ обеспечивались на скоростях хода только менее 4 узлов. Этот урок Nautilus был учтен при разработке последующих проектов атомных ПЛ, получивших более обтекаемую форму корпуса.

Революция  по имени Nautilus

Nautilus у стенки Музея подводных сил

Весной 1979 г. Nautilus отправился из Гротона в свой последний подводный переход на верфь Mare Island Naval Shipyard, где корабль был выведен из состава флота. Официально из «Списка военных кораблей» АПЛ была исключена 3 марта 1980 г.

Экспонат музея. В октябре 1979 г. ВМС приняли решение о переоборудовании Nautilus в музейный экспонат. В мае 1982 г. было объявлено, что АПЛ является «национальным памятником исключительного значения» (National Historic Landmark).

Переоборудование в музейный экспонат выполнялось на верфи Mare Island. Активная зона ядерного реактора была выгружена. ЯР сохранен и законсервирован. Для входа и выхода посетителей в правом (парадном) борту были прорезаны два проема в прочном корпусе. Для посетителей доступны 1, 2 и 6 отсеки.

В 1985 г. Nautilus отбуксировали в Гротон и разместили в акватории Музея подводных сил. Для посетителей АПЛ открыли 11 апреля 1986 г. – в день 86-й годовщины учреждения подводных сил ВМС США. В 2002 г. лодка прошла пятимесячный ремонт на Electric Boat стоимостью в $4,7 млн.

Ежегодно на борту Nautilus бывает около 250000 посетителей. К сожалению, судьба первой отечественной АПЛ К-3 «Ленинский комсомол» (о ней см. журнал «Национальная оборона», №12 за 2008 г.), которую тоже хотели переоборудовать в музей, до сих пор остается неясной.
Автор: Вадим Александрович НИКИФОРОВ – инженер-механик, ведущий инженер отдела информационной службы Государственного научного центра РФ ФГУП «ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова», Феликс Рувимович САГАЙДАКОВ – инженер-кораблестроитель, начальник отдела – руководитель информационной службы Государственного научного центра РФ ФГУП «ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова»
Первоисточник: http://oborona.ru" class="text" rel="nofollow" target="_blank">http://oborona.ru


Мнение редакции "Военного обозрения" может не совпадать с точкой зрения авторов публикаций

CtrlEnter
Если вы заметили ошибку в тексте, выделите текст с ошибкой и нажмите Ctrl+Enter
Читайте также
Загрузка...
Комментарии 1
  1. ПАТРОН 17 октября 2011 22:07
    Она наверно издавала очень много шуму по сравнению с дизель-электрическими подводными лодками и на тот момент легко обнаруживаемая.
    ПАТРОН

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Картина дня