Турбоагрегаты для атомных ледоколов и подводных лодок. Очень хороший исторический обзор

В начале 1950-х гг. советский физиолог Петр Кузьмич Анохин (1898-1974 гг.), работавший в Институте мозга В. М. Бехтерева, а затем в Военно-медицинской академии в лаборатории И. П. Павлова, разработал теорию функциональной системы, показав, что для решения физиологических проблем системный подход наиболее прогрессивен. Он доказал, что важны не столько сами действия, совершаемые по формуле «стимул-реакция», сколько их приспособительные результаты: «системой можно назвать только комплекс таких компонентов, у которых взаимодействие и взаимоотношения принимают характер взаимосодействия компонентов для получения конкретного полезного результата».

В обыденной жизни с этим принципом доводилось сталкиваться каждому: например, часть функций пораненной правой руки берет на себя рука левая.

Если бы принцип взаимосодействия отдельных компонентов системы для получения полезного результата системой в целом учитывался генеральными конструкторами сложных технических систем, таких как атомные подводные лодки и надводные корабли, сколько бы потерь времени, сил, нервов, материальных затрат удалось избежать. Возможно, современные суперкомпьютерные, грид-технологии позволяют применять подобные теории функциональных систем при моделировании и проектировании сложных больших технических систем. Но в начале 1950-х гг., когда была поставлена задача в кратчайшие сроки создать корабли с совершенно новой энергетикой — атомной, было не до системного похода, тем более использования теории какого-то опального физиолога. От каждого узла, агрегата нового корабля генеральные конструкторы требовали получения не оптимальных (и уж тем более взаимосодействующих) характеристик, а максимума, которого даже по чисто физическим законам достичь было невозможно, так как граничные условия к массогабаритам, энергонапряженности, малошумности, виброактивности, надежности, зачастую взаимоисключали друг друга. Лишь опыт, «сын ошибок трудных», с течением времени расставивший всё по своим местам, «притёр» отдельные разработки, привёл к созданию тех самых взаимосодействующих конструкций.

О том, как сложно создавались, «притирались» к новым энергетическим установкам с ядерными реакторами корабельные турбоагрегаты, в своих воспоминаниях рассказал Манфред Антонович Казак (на фото), д.т.н., рабфаковец, закончивший Ленинградский Политехнический институт, почти 30 лет проработавший на Ленинградском Кировском заводе в качестве главного конструктора проектов главных турбозубчатых агрегатов, ведущего специалиста паротурбинных установок для кораблей ВМФ и атомных ледоколов. Под его руководством была разработана однокорпусная турбина, ставшая прототипом для всех атомных подводных лодок первого и второго поколения.

Создание ГТЗА для первой АПЛ

С целью концентрации усилий в турбостроении в 1951 г. Кировскому заводу из Минсудпрома было передано турбинное производство. Сроки создания первой АПЛ были заданы чрезвычайно жёсткими. Поэтому где возможно, использовались уже имевшиеся наработки. Ленинградский Кировский завод (ЛКЗ) в качестве базы главного турбозубчатого агрегата (ГТЗА) для первой АПЛ использовал ГТЗА ТВ-9, который применялся для надводных сторожевых кораблей.

Постановлением от 25 ноября 1952 г. на Кировский завод было воз­ложено комплексное проектирование, изготовление и испытание всего оборудования по проекту 601, включая главные машины, насосы, трубо­проводы, системы, арматуру и другие устройства, электрооборудование с генераторами, звукоизолирующую амортизацию, общее оборудование (освещение, вентиляция, пожарная магистраль и прочее) для первой отечественной АПЛ проекта 627.

В развитие этого постановления через г. заводу было поручено соз­дать такой же комплекс для отработки всей энерго, главным образом паропроизводящей установки (ППУ) АПЛ. В это же время на завод поступило третье задание прави­тельства на проектирование и изготовление всего машинного и прочего оборудования для АПЛ пр. 645 с жидкометаллическим реактором (заводской индекс ГТЗА 603).

В дальнейшем береговая установка стала использоваться как учебный стенд-тренажер с так называемыми контей­нерами: 27ВМ с водяным теплоносителем и 27ВТ с жидкометаллическим теплоносителем (заводской индекс ГТЗА 603).

Для разработки большой новой темы в ОКБ Кировского завода были образованы восемь специализированных КБ. Я был назначен заместителем главного конструктора ОКБ и главным конструктором паротурбинных отсеков АПЛ, контейнеров и всего указанного выше комплекса энергетического оборудования проекта комплекса 601 для опытных АПЛ пр. 627 и 645, а также для стендов-тренажёров 27ВМ и 27ВТ в Обнинске.

В 1954 г. ЛКЗ было изготовлено и постав­лено в Обнинск оборудование ГТЗА-601 для контейнера 27ВМ. В 1955 г. такой же комплект оборудования был поставлен для контейнера 27ВТ. В том же 1955 г. заводом был изготовлен, укомплектован и поставлен Севмашпредприятию в Молотовске ГТЗА-601 с вспомогательными механизмами для первой АПЛ пр. 627.

Разработанные нами чертежи были использованы СКБ-143 В.Н. Перегудова при разработке чертежей расположения оборудования в отсеках АПЛ пр. 627 и 645. Модельным цехом ЛКЗ был изготовлен уникальный деревянный макет VI отсека АПЛ в натуральную величину. Благодаря макету удалось значительно сократить количество переделок при формировании отсека на СМП. По соображениям секретности макет не был даже сфотографирован, а после выполнения своих функций разобран.

В 1956-1957 гг. ЛКЗ было изготовлено и поставлено заводу-строителю все оборудование ГТЗА-603 для АПЛ пр. 645. Монтаж оборудования для контейнера осуществлялся силами Минсредмаша, а на АПЛ — заводом-строителем лодок.

В 1956 г. были начаты испытания первой АПЛ пр. 627, в 1957 г. — 2-ой АПЛ пр. 627А. В 1958 г. первая отечественная АПЛ пр. 627 с оборудованием Кировского завода вступила в опытную эксплуатацию. Почти без перерыва изготавливались комплекты ПТУ для АПЛ серийной постройки.

Параллельно с этими работами в 1954-1955 гг. в КБ Кировского завода началось проектирование ГТЗА для главных турбогенераторов первого в мире атомного ледокола (АЛ) «Ленин» проекта 92. Испытания ГТЗА проводились в 1957 г. на специально построенном стенде в цехе МХ-8.
Поставленная задача была не только совершенно новой, но и необычной для металлургического и машиностроительного завода, каким являлся ЛКЗ. Разработку пришлось начать с определения режимов главной энерго установки, включая 1-й контур, чтобы определить требуемые характеристики проектируемых механизмов.
Комплект оборудования необходимо было разработать в двух вариантах для АПЛ и в двух вариантах для установок-тренажёров. Завод был обязан произвести наладочные и сдаточные испытания полных комплектов оборудования на своих стендах, а также на контейнерах и на АПЛ.

Ответственные конструкторы должны были с опережением выдавать данные по размещению всего оборудования проектанту АПЛ, указывая раз­меры необходимого помещения и весовые характеристики. Эти данные были выданы в 1953 г.

Технический проект отсека главной паротурбинной установки был представлен на утверждение в головное министерство, НИИ-8 и другие министерства в сентябре 1953 г. Одновременно с его разработкой выпускались рабочие чертежи, заказывались материалы и оборудование. За своей подписью мне было разрешено выдавать в производство всю рабочую техническую документацию по главной установке первой АПЛ и головным насосам. Такой порядок налагал огромную ответственность на конструкторов и завод в целом. Но, предоставившее такие права научное руководство считало, что возможные ошибки обернутся меньшей потерей средств, а главное, времени, чем при варианте «большого круга», связывавшем инициативу и растягивающем сроки.

Два г. спустя после начала разработки, в 1954 г. генеральный заказчик принял на стенде завода ГТЗА-601 для контейнера 27ВМ в Обнинске. Проект этого типа стал базовым для всех последующих объектов подобного назначения, оставаясь таковым и в 1980-е гг. Наладочные испытания на контейнере 27ВМ были начаты в 1954 г. Установка по проекту 601 для АПЛ приняла пар от собственное источника 10 февраля 1955 г. Испытание первой АПЛ начались в 1956 и были завершены в 1958 г. Наш ГТЗА-601 был установлен на фундамент первой АПЛ в 1955 г. через два с небольшим г. с начала проектирование вместо почти обычных шести-семи лет. Сама АПЛ пр. 627 была спроектирована, построена и сдана флоту в опытную эксплуатацию за шесть лет и три месяца (в 1958 г.).

Особенности проекта 601

При разработке ГТЗА-601 в качестве базовой была использована конструкция ГТЗА ТВ9 с внесением необходимых изменений, учитывающих увеличение более чем вдвое мощности турбины. Были разработаны новые узлы и компоновка всего агрегата.

ГТЗА-601 создавался для работы на паре от атомном реактора, причем на подводной лодке нового типа. Прототипа, естественно, не было. В зарубежной печати никаких конкретных сведений об энергетических установках АПЛ не публиковалось.

Еще записи на эту же тему:



Страницы: 1 2 3 4 5 6

Оставить комментарий (Зарегистрируйтесь и пишите коментарии без CAPTCHи !)

 
© 2008-2017 EnergyFuture.RU Профессионально об энергетике. All rights reserved. Перепечатка материалов разрешается при условии установки активной гиперссылки на EnergyFuture.RU.