«Решается грандиозная задача»: как новейшие системы усилят атомный ледокольный флот России
В России создана система электродвижения для новейших атомных ледоколов проекта 22220 мощностью 60 МВт. Об этом в беседе с RT рассказал начальник отдела сектора перспективных разработок Крыловского государственного научного центра Денис Вербицкий. По его словам, этот комплекс обеспечит необходимую в арктических условиях манёвренность судов. В скором времени начнётся этап заводских испытаний уникальной установки. Также специалисты создают систему электродвижения для сверхмощных ледоколов проекта «Лидер» мощностью 120 МВт. Как отмечают эксперты, современные энергетические установки будут широко востребованы в гражданской и оборонной областях.
Начальник отдела сектора перспективных разработок Крыловского государственного научного центра (КГНЦ, Санкт-Петербург) Денис Вербицкий в беседе с RT рассказал о создании системы электродвижения для атомных ледоколов нового поколения проекта 22220. На Балтийском заводе ведутся работы по монтажу соответствующего оборудования.
«Это был амбициозный для нас проект, и мы с честью его выполнили. Наш филиал ЦНИИ СЭТ (Центральный научно-исследовательский институт судовой электротехники и технологии. — RT) создал первый отечественный высоковольтный пропульсивный комплекс суммарной мощностью 60 МВт на трёх винтах», — рассказал Вербицкий на полях Международного военно-морского салона, проходящего в Санкт-Петербурге.
По его словам, после установки этой системы на ледоколы проекта 22220 начнётся этап заводских испытаний, затем корабли отправятся в Арктику.
Система электродвижения (гребная или пропульсивная электрическая установка) предназначена для преобразования топливной энергии двигателя в механическую. Именно она обеспечивает передачу энергии на винты корабля. От качества работы системы электродвижения зависят манёвренность и динамическое позиционирование судна (удержание заданной позиции и курса).
«В тяжёлых ледовых условиях»
Ранее КГНЦ разработал систему электродвижения для дизель-электрического ледокола проекта 21180 «Илья Муромец», который в 2018 году вошёл в состав Северного флота. Корабль используется для развёртывания сил флота в ледовых условиях, проводки судов, обеспечения научно-исследовательской деятельности Минобороны в арктическом регионе.
Вербицкий пояснил, что на «Илье Муромце», построенном на «Адмиралтейских верфях», установлена новейшая система электродвижения на основе активных преобразователей частоты.
«Это позволило нам исключить из конструкции системы трансформаторы, которые предназначены для гальванической развязки и регулирования напряжения. В результате система электродвижения стала более компактной и энергоэффективной», — подчеркнул он.
Главными достоинствами этой уникальная разработки являются экономичность, широкий диапазон мощностей, современные компоненты внешнего управления, встроенные комплексы безопасности и самодиагностики. Конструктивно пропульсивная установка состоит из электро-распределительных устройств и преобразователей, которые регулируют мощность и задают чистоту движения вала.
«Преобразователи — ядро системы. Они управляют гребными электродвигателями. Те, в свою очередь, непосредственно замыкаются на движителе. Передача энергии может происходить через азипод (винто-рулевую колонку) или напрямую», — пояснил Вербицкий.
По его словам, эта система «позволяет ледоколам, буксирам и аварийно-спасательным судам сохранять манёвренность в сильный шторм и в тяжёлых ледовых условиях».
«Драйвер для запуска множества новых проектов»
Сейчас Крыловский государственный научный центр разрабатывает систему электроснабжения для проекта 10510 «Лидер», мощность которой на винтах будет составлять 120 МВт. Вербицкий отмечает, что перед учёными стоит очень сложная, но выполнимая задача.
«Мы ведём несколько опытно-конструкторских работ, направленных на создание электрооборудования, в частности, гребных электродвигателей. Они позволят нам получить новую систему электроснабжения. У «Лидера» будет четыре вала мощностью по 30 МВт каждый. Эта грандиозная задача решается совместно с ЦКБ «Айсберг» (разработчик «Лидера». — RT), верфями Дальнего Востока и Объединённой судостроительной корпорацией», — сообщил начальник отдела сектора перспективных разработок КГНЦ.
Значительная часть электрооборудования для «Лидера» будет производиться на предприятиях Крыловского государственного научного центра. Он способен изготавливать распределительные устройства, преобразовательную технику, системы управления, конструктивно-монтажные электрические узлы.
«Обновление атомного ледокольного флота России стало драйвером для запуска множества новых проектов, в том числе и для наших систем электродвижения. В связи с санкционной политикой иностранных государств потребовалось создание мощных отечественных комплексов. Ранее системы электродвижения поставлялись из-за рубежа», — подчеркнул Вербицкий.
Замена советского поколения
На сегодняшний день ведётся строительство трёх ледоколов проекта 22220 — «Арктика», «Сибирь», «Урал». Согласно текущим планам, они будут сданы в эксплуатацию в 2020, 2021 и 2022 годах соответственно. В ближайшие годы будут заложены ещё два аналогичных судна. Оператором кораблей будет ФГУП «Атомфлот» (входит в «Росатом»).
Ледоколы проекта 22220 должны заменить находящиеся в строю советские аналоги (проекты 10520 и 10580). Новые отечественные корабли экономичнее и мощнее — 60 МВт (против 55 МВт). Высокий уровень автоматизации позволит почти в два раза сократить численность экипажа (до 75 человек). Кроме того, благодаря переменной осадке (10,5/8,55 м) ледоколы проекта 22220 смогут уверенно ходить по глубокой воде и мелководью.
Почётный полярник России, кандидат физико-математических наук Виктор Боярский пояснил в интервью RT, что эксплуатация ледоколов проекта 22220 позволит увеличить объём перевозок по Северному морскому пути (СМП). В 2024 году по Северному ледовитому океану планируется перевезти 80 млн т грузов — в четыре раза больше, чем в 2018 году.
«Очень важно, что ледоколы проекта 22220 смогут заходить в устья рек и создавать более широкие, чем советские корабли, каналы для проводки судов. Эти ледоколы будут ходить по западной ветке СМП. Эффективное движение по более сложному восточному сектору сможет обеспечить только «Лидер», — подчеркнул Боярский.
К 2035 году Россия планирует построить три корабля проекта 10510. Производство будет осуществляться на верфи «Звезда» (Большой Камень) в кооперации с Балтийским заводом. «Лидеры» обеспечат круглогодичную навигацию по СМП. Они смогут ломать лёд толщиной 4,3 м (против 3 м у проекта 22220) и создавать канал проводки шириной 52 м (против 34 м). Также эти сверхмощные ледоколы обеспечат необходимую «коммерческую скорость» танкеров, которая составляет 10—12 узлов (18—22 км/ч).
Капитан 1 ранга в запасе, доктор военных наук Константин Сивков заявил в беседе с RT, что в последние годы Россия добилась серьёзного прогресса в обновлении ледокольного флота. В частности, технологический рывок был совершён в двигателестроительной отрасли.
«Система электродвижения, разработанная в стенах КГНЦ, позволила уменьшить размер главной энергетической установки ледоколов. Ранее движение корабля осуществлялось через турбину, где главный турбозубчатый агрегат вырабатывал электроэнергию и обращал её в электромоторы. Но мы ушли от этой схемы. Сейчас вместо него используется мощный электродвигатель», — пояснил Сивков.
По словам эксперта, современные российские ледоколы отличаются «превосходной манёвренностью, поскольку стало намного проще решать задачи изменения скорости хода». Как полагает Сивков, новая система электродвижения будет широко востребована в гражданском и оборонном секторах.
«Ледоколы проекта 22220 и проекта 10510 будут достаточно экономичными. Это качество имеет большое значение для реализации планов по развитию СМП. Новые системы электродвижения также пригодятся военным. Их интеграция позволит снизить шумность атомных подводных лодок. Мощный электродвигатель, созданный в КГНЦ, поможет ВМФ добиться превосходства над потенциальным противником», — резюмировал Сивков.