Как проходила экспедиция к Северному полюсу на атомном ледоколе

Корреспонденту отраслевой газеты "Страна Росатом" выпала удача стать участником этого рейса. Специально для "РГ" - репортаж с ледокола.

Первые впечатления

Из Мурманска в экспедицию "Ледокол знаний. Homo Scienсe Project" отправились победители одноименного интеллектуального конкурса, а также триумфаторы других отраслевых и общероссийских конкурсов и олимпиад в возрасте от 12 до 23 лет, всего 81 человек. Сопровождали молодежь кураторы - сотрудники сети Информационных центров по атомной энергии, а также педагоги образовательного центра "Сириус" и Дворца творчества детей и молодежи им. Гайдара. Организаторы пригласили с собой ученых, чтобы в дни экспедиции, прямо на борту атомохода, помогали просвещаться начинающим полярникам.

Первый вечер в море наполнен впечатлениями под завязку. "Вам на третий мостик". - "Куда, куда?" - "На самый верх поднимайтесь - не ошибетесь..." Запоминаем правила безопасности: передвигайся по правилу трех опор - отдай ледоколу обе ноги и одну руку, держись за перила, или, по-морскому, леера. Переводим часы: на ледоколе экипаж живет по московскому времени, а пассажиры - по европейскому, разница между нами - два часа. А все дело... в еде! Разделение придумали, чтобы камбуз ледокола успел накормить всех.

На второй день пути наш временный дом входит во льды: трясет изрядно. Стаканы в кают-компании звенят, донести ложку с супом до рта становится непросто. Выходишь на палубу и смотришь, как ледокол с треском крушит льдины двухметровой толщины...

Внутри атомохода

Внешних впечатлений - с избытком. Пора изучить внутренний мир ледокола. Благо, что в его команде - люди радушные и в свободное время рады провести для желающих экскурсию. Спускаемся в машинное отделение. Чувствую себя бактерией внутри человека. Множество огромных сложных систем - турбины, генераторы... Они связаны между собой трубами-артериями всех цветов и калибров. Машины дышат, хрипят, урчат, гудят... Очень шумно и жарко! Еще ниже, за толстым стеклом - два атомных сердца судна: ядерные реакторы ОК-900а, тепловая мощность каждого - 171 МВт.

Ледокольные реакторы могут работать без дозаправки топливом пять и более навигаций подряд

Главный инженер-механик ледокола "50 лет Победы" Владимир Юдин объясняет, как устроен "упорно-двигательный аппарат" ледокола:

- В реакторе вырабатывается тепловая энергия. Тепло передается воде первого контура, та попадает в парогенераторы. Через стенки труб парогенераторов отдает тепло воде второго контура, та превращается в пар. Пар поступает на турбины, которые вращают шесть генераторов. В них вырабатывается электроэнергия, поступает на гребные двигатели, а уже они вращают гребные винты.

Энергия, вырабатываемая в активных зонах ледокольных реакторов, не только приводит судно в движение, но и питает системы жизнеобеспечения. Например, опреснители - их на ледоколе два, производительность каждого - 105 тонн в сутки. Этого хватает и на технические нужды, и на то, чтоб помыться и постирать одежду всему экипажу и пассажирам.

Управление всем этим хозяйством идет с капитанского, или ходового мостика. Это "мозги" атомохода.

Для атомного суперледокола "Лидер" еще только режут сталь, а расчеты по топливу уже готовы и технология изготовления отработана. Фото: Пресс-служба Госкорпорации “РОСАТОМ”

- Здесь мы задаем курс, и все сигналы по электрокабелям несутся к электрогидравлической рулевой машине, которая определяет повороты руля, - рассказывает старший помощник капитана Андрей Горбань. - Перо руля имеет высоту 4 метра. В корме находятся три винта, которые приводятся в действие мощными гребными электродвигателями. Именно они толкают ледокол вперед. А когда надо - отрабатывают назад...

Центральный пост управления - "нервная система" судна.

- С ходового мостика мы получаем команду на предоставление определенной мощности, с помощью различных устройств набираем эту мощность, отдаем управление на мостик, а уже там в пределах этой мощности руководят движением, - дополняет свой рассказ главный инженер-механик Юдин. В ведении ЦПУ - системы контроля радиационной обстановки, состояние ядерных реакторов, систем выработки электроэнергии, других технических устройств и механизмов.

Топливо для богатыря

Ледокол "50 лет Победы" огромный, как многоквартирный дом: длина - 159,6 м, ширина - 30 м, высота - 55 м. Он способен крушить льды толщиной более двух местров. Наверное, такой машине нужно очень много топлива?

Вовсе нет. Активная зона реакторов ледокола состоит всего из пары сотен рабочих кассет - топливных сборок. Каждая такая кассета представляет собой пучок тепловыделяющих элементов (твэлов). Ледокольные реакторы служат без дозаправки 5 лет. Разрабатывают и изготавливают твэлы и ТВС для атомоходов со времен первого атомного ледокола "Ленин" предприятия, ныне входящие в Топливную компанию ТВЭЛ: московский ВНИИНМ им. Бочвара и Машиностроительный завод в подмосковной Электростали. В кооперации с ними - нижегородское ОКБМ "Африкантов" (входит в машиностроительный дивизион "Росатома"), за которым разработка активных зон и самих ледокольных реакторов.

Помимо твэлов ученые разрабатывают также стержни выгорающего поглотителя, которые необходимы для компенсации начальной "избыточной" реактивности зоны, и пусковые источники нейтронов, необходимые для уверенного контролируемого пуска реактора после длительных стоянок. Инженеры, технологи и рабочие МСЗ в Электростали воплощают решения конструкторов "в железе".

Вокруг света за 80 секунд

Разобравшись в самых общих чертах, как устроен атомный ледокол, успокаиваешься и ощущаешь себя во льдах как дома. Можно спокойно наслаждаться круизом. За десять дней наш атомоход дважды побывал у берегов архипелага Земля Франца-Иосифа. Мы совсем близко увидели ледники и айсберги, с десяток белых медведей, парочку моржей и бессчетное число "арктических пингвинов" - тупиков.

Уже в октябре этого года стартует следующий сезон конкурса "Ледокол знаний" для школьников 12-17 лет. Главный приз - участие в аналогичной арктической экспедиции на атомном ледоколе "50 лет Победы" летом 2022 года.

Северные морские планы

Задачи атомного ледокольного флота все более амбициозны: грузопоток по Севморпути растет, навигация здесь должна стать круглогодичной. Действующий флот стапи пополнять новые атомоходы. Головная "Арктика" мощностью 60 Мвт уже введена в строй. "Сибирь", "Урал", "Чукотка" и "Якутия" - в разной стадии строительства на Балтийском заводе. А на новой верфи в Приморье начали резать металл для ледокола "Лидер", который сможет крушить льды толщиной до 4,5 метра.

Энергоустановка "Лидера" будет состоять из двух водо-водяных реакторов РИТМ-400, а топлива силачу понадобится в 1,5 раза больше, чем ледоколу типа "Арктика". Уже известно, что активная зона в реакторах "Лидера" будет канальной: твэлы вставляются в каналы, по которым циркулирует теплоноситель. В качестве конструкционного материала твелов выбран особый хромоникелевый сплав, который прошел успешную апробацию на атомных ледоколах "Ямал" и "Вайгач".Топливо для перспективных атомоходов разрабатывает ВНИИНМ им. Бочвара, изготавливается оно на предприятиях ТВЭЛ.