Welcome, readers…

On December 12, 2014, in Разное, by admin

Here you go!

I would like to introduce to You our blog with a main theme of Nuclear and Naval Engineering, and how we understand these aspects of modern and advanced nuclear technology. This blog will discuss “small” as well as various naval reactors, propulsion, small power plants and “nuclear” innovations. Many from these reactors are now fashionably called “Small Modular”, or SMR.

I will attempt to conduct this blog without any political perspective, and, if possible, only include factual information. Although, please be aware that the personal attitude I may have towards some of the characters (authors), of course, are bound to slip. Alas … alas, we are all imperfect. I intend to slowly accumulate all of the technical articles and notes, which I once posted in my LJ and/or other Internet resources several years ago. This looks like the place… In fact, this research has formed my attitude to the profession. And further, I will be including all of the interesting engineering content that may fall past my eyes, and post them here. I will try to apply some “small talk” to transition from the past to future.

Generally, the articles and notes are in Russian. English speaking readers can use Google-Translate. Sure, the translations are far from perfect, but the ideas and conversations should translate well…

However, be aware that the author’s personal opinions are presented, and this blog is not intended to have any association with my employer nor other authorities. The purpose of this blog is to reflect on my own understanding of current affairs in Nuclear Science, Research, and Industry, especially in the low-power reactors and SMR area. 

 

Author/editor

Contact via: realeksey@nucon.us

 

Исполинский, светящийся изнутри пароводяной купол взлетел в небо над бухтой губы Черная, на несколько секунд застыл и с грохотом осел в море, утянув за собой в пучину небольшой военный флот. В минувший вторник исполнилось ровно 60 лет со дня испытаний первой советской ядерной торпеды Т-5. Выпущенный с подводной лодки С-144 боеприпас прошел десять километров и сдетонировал на 35-метровой глубине, уничтожив два эсминца, две субмарины и два тральщика. Мощность взрыва достигла десяти килотонн.
Созданием ядерной торпеды в СССР озадачились почти сразу после испытаний первой атомной бомбы в 1949-м. Как основные средства доставки мощного ядерного боезаряда на территорию США в те годы рассматривались дальние бомбардировщики и ракеты, но первые были уязвимы для ПВО, а вторые находились на зачаточном уровне развития и надежностью не отличались.
Подлодки — другое дело. Они отлично проявили себя во Второй мировой войне, могли скрытно подобраться к вражеским берегам и нанести мощный опустошительный удар по инфраструктуре и портам. Многие советские подводники на тот момент имели отличный опыт войны на море и идеально подходили для решения таких стратегических задач.
Пожалуй, самым амбициозным проектом в истории отечественного ВМФ стала гигантская торпеда Т-15 с атомным боевым отделением, которой занялись в начале 1950-х. Суперторпедой калибра 1550 мм, массой 40 тонн и длиной более 20 метров планировалось вооружить атомные субмарины проекта 627, спроектированные специально для нее. Удары предполагалось наносить по стратегическим береговым объектам США, таким как морские порты, базы и крупные прибрежные города.
Работы по торпеде велись параллельно с испытаниями первой в мире водородной бомбы РДС-6, которую взорвали в августе 1952-го. Через два года утвердили технический проект атомной торпеды и ее носителя, впервые допустив к секретной информации моряков. Флот на всю эту историю отреагировал безрадостно — гигантский торпедный аппарат занимал пятую часть всей лодки и фактически превращал ее в “оружие одного выстрела”. Кроме того, появились обоснованные вопросы к дальнобойности и скорости торпеды, которые оставляли желать лучшего.
По этим и другим причинам в “железе” подводное оружие возмездия так и не сделали, переключившись на более скромную парогазовую 533-миллиметровую торпеду Т-5 с тактическим ядерным боезарядом РДС-9. Такой калибр для ВМФ был более привычен и позволял заряжать Т-5 в штатные аппараты субмарин.
В сентябре 1955-го на Новой Земле провели испытания боевого зарядного отделения Т-5 (см. материал 122.1). СССР впервые осуществил подводный ядерный взрыв. Заряд для торпеды опустили в воду с тральщика и подорвали на глубине 12 метров, при этом мощность составила около трех килотонн в тротиловом эквиваленте.
Спустя два года, 10 октября 1957-го, снаряженной торпедой из кормового аппарата выстрелила подводная лодка проекта 613 С-144 под командованием капитана 1-го ранга Лазарева. Взрывом потопило четыре надводных корабля-мишени и две списанные подлодки. Испытания нового оружия признали успешными, и в 1958-м его передали в ВМФ.
Т-5 стояла на вооружении до появления автономных специальных боевых зарядных отделений (АСБЗО), позволяющих при необходимости “упаковать” 20-килотонную термоядерную начинку в обычные серийные изделия. Первые стандартные 533-миллиметровые торпеды с АСБЗО начали поступать на флот уже в 1960 году.
Примечательно, что спустя несколько лет, после испытаний на Новой Земле знаменитой “Царь-бомбы” мощностью более 50 мегатонн в октябре 1961-го, идею создания сверхмощной термоядерной торпеды высказал академик Андрей Сахаров:
“После испытания “большого” изделия меня беспокоило, что для него не существует хорошего носителя (бомбардировщики не в счет, их легко сбить), то есть в военном смысле мы работали впустую. Я решил, что таким носителем может явиться большая торпеда, запускаемая с подводной лодки. Я фантазировал, что можно разработать для такой торпеды прямоточный водопаровой атомный реактивный двигатель. Целью атаки с расстояния несколько сот километров должны стать порты противника”.
Академик предлагал создать сверхторпеду мощностью 100 мегатонн в прочном корпусе, способную прорываться сквозь минные поля и сети прибрежных заграждений.

Тема сверхмощных ядерных торпед всколыхнула мировую общественность в конце 2015 года, когда на совещании в сочинской резиденции президента России Владимира Путина в объективы телекамер попал слайд с информацией о новом секретном оружии — комплексе “Статус-6” (см. серию материалов 79). Скриншот с описанием этой системы был мгновенно растиражирован в десятках российских и зарубежных СМИ.
На слайде угадывались силуэты атомных подлодок специального назначения “Белгород” и “Хабаровск”, оборудованных стыковочными узлами на днище и способных нести глубоководные аппараты. В центре схемы была размещена огромная торпеда с невероятными характеристиками: дальность 10 тысяч километров, глубина погружения 1000 метров, максимальная скорость — до 100 узлов.
Из описания проекта следовало, что система предназначена для нанесения гарантированно неприемлемого ущерба противнику путем создания зон обширного радиоактивного загрязнения на побережье, непригодных для жизнедеятельности человека в течение длительного времени. СМИ выдвигали предположения, что таких тотальных последствий можно добиться только одним способом — “грязным” взрывом так называемой кобальтовой бомбы.
В конце 2016 года издание Popular Mechanics со ссылкой на источники в Пентагоне сообщило о подтвердившемся факте испытаний “Статуса-6” и назвало это “очень плохой новостью”. По данным американской разведки, суперторпеда была запущена с подлодки специального назначения Б-90 “Саров”.
По мнению американцев, в случае глобального конфликта носитель способен доставить к побережью США термоядерный боезаряд мощностью до 100 мегатонн и вызывать цунами, которое смоет в океан всю прибрежную инфраструктуру вместе с авианосцами, оборонными заводами и целыми городами. О самом испытании и о том, на какой стадии программа “Статус-6” может находиться сегодня, информация в открытых источниках на данный момент отсутствует.

По материалам: РИА Новости https://ria.ru/defense_safety/20171010/1506574658.html

Пару дней назад исполнилось 60 лет испытаниям на Новой Земле первой советской торпеды с ядерным зарядом Т-5. Взрыв выпущенного подлодкой С-144 боеприпаса уничтожил небольшую эскадру из двух субмарин, двух тральщиков и пары эсминцев. Мощность взрыва составила 10 килотонн, пишет РИА Новости. Первое испытание Т-5 прошло двумя годами ранее, 21 сентября 1955 года и стало первым произведенным в СССР подводным атомным взрывом и боевым крещением только что построенного ядерного полигона Новая Земля (см. видео).

В начале 50-х годов, после испытаний первой советской атомной бомбы конструкторы бредили ядерным оружием. Дальше других в мечтах пошел Андрей Сахаров: помимо водородной Царь-бомбы, испытанной на Новой Земле в 1961 году, он предложил создать гигантскую торпеду Т-15 с термоядерным зарядом мощностью 100 мегатонн, способным в одиночку разрушить значительную часть побережья США вместе со всей инфраструктурой.

Примечание редактора: По видимому, это было датой рождения проекта “Статус”

По замыслу Сахарова приводить в движение 24-метровую торпеду должен прямоточный атомный реактивный двигатель. Однако уровень технологий тех лет не позволял создать подобную силовую установку, а запас хода на аккумуляторах составлял 30 километров. Да и моряки, узнав о деталях проекта, энтузиазма не проявили. Гигантский аппарат для запуска Т-15 занимал половину объема подлодки, делая ее “кораблем одного выстрела”, а после выхода торпеды существовал риск гибели субмарины из-за потери остойчивости.

Поэтому, первичный проект сократили до обычной парогазовой торпеды калибра 533 мм с ядерным зарядом мощностью три килотонны. Первые испытания выглядели эффектно – о них по секретному постановлению Совмина СССР сняли не менее секретный фильм, – но в плане боевой эффективности оказались не очень. Подводный ядерный взрыв полностью уничтожил стоявший прямо над торпедой тральщик-носитель. Стоявший в 300 метрах от эпицентра эсминец “Реут” затонул от удара поднятого взрывом столба воды. Находившаяся в 500 метрах подлодка С-81 (трофейная U-1057) получила тяжелые повреждения и полностью вышла из строя. Остальные восемь установленных вокруг Т-15 кораблей отделались вмятинами и небольшими протечками.

Испытания показали, что при правильном построении корабельного ордера – соблюдении максимальной дистанции, – ядерной торпеды недостаточно для его уничтожения. По итогам теста Т-5 была усовершенствована противоатомная защита строящихся кораблей. Улучшили и саму торпеду – да так, что два года спустя она утопила шесть кораблей одним взрывом.

(см. дополнительно серию материалов 79)

К 85-летию со дня рождения Г.Н.Чернышёва

Л. А. Самаркин, ФГУП «СПМБМ «Малахит»

Выдающееся место в истории отечественного атомного подводного флота принадлежит Генеральному конструктору Георгию Николаевичу Чернышёву. По его проектам 671, 671 РТ, 671 РТМ и 971, хорошо известным морякам-подводникам, в 1967-2001 гг. было построено и сдано Во­енно-Морскому флоту более 60-ти многоцелевых атомных подводных ло­док.
Георгий Николаевич родился 23 августа 1919 г. в г. Николаеве. По­сле окончания в 1943 г. Николаевского кораблестроительного института был направлен на работу в ЦКБ-18 (ныне ЦКБ МТ «Рубин»). С этого вре­мени все отпущенные ему 54 года работы были отданы созданию подвод­ного флота страны. 1943-1948 гг. Г.Н.Чернышёв работал в ЦКБ-18 над послевоенными проектами дизель-электрических подводных лодок. В группе специалистов был командирован в Германию для сбора и изучения материалов по немецким газотурбинным подводным лодкам, а затем (1948-1953 гг.) тру­дился над аналогичной отечественной ПЛ (проект 617) во вновь созданном Специаль­ном конструкторском бюро № 143. Внёс ряд усовершенство­ваний в конструкции и системы корабля, прошёл путь от инженера-конст­руктора до заместителя начальника отдела.
В сентябре 1952 г. Г.Н.Чернышёв в составе небольшой группы спе­циалистов СКБ-143 под руководством В.Н.Перегудова и под научным ру­ководством академика А.П.Александрова работал на территории Института атомной энергии (ИАЭ) имени И.В.Курчатова (Москва) над решением проблемы создания атомной подводной лодки на базе ядерной паропроизводящей установки главного конструктора Н.А.Доллежаля.
В 1953-1956 гг. в реорганизованном СКБ-143 в должности заместителя начальника отдела главной механической установки он принимает ак­тивное участие в создании паротурбинной установки большой мощности для первой отечественной АПЛ проекта 627. За эту работу Г.Н.Чернышёв награжден орденом Трудового Красного Знамени.

Творческие способности, широкий кругозор и стремление к поиску нетрадиционных решений открыли Г.Н.Чернышёву дорогу к новому про­ектированию. С ноября 1956 г. в должности заместителя главного конст­руктора он участвует в разработке АПЛ проекта 639 с баллистическими ракетами большой дальности системы М.К.Янгеля. В 1957 г. был успешно завершён эскизный проект, но из-за прекращения работ по ракетному ком­плексу в 1958 г. были прекращены работы и по проекту подводной лодки. Между тем в проекте 639 были глубоко проработаны принципиально важ­ные для подводного кораблестроения вопросы: переход на переменный ток в силовой сети корабля, повышение параметров в системе ВВД (воздух высокого давления), создание новой высокопрочной стали и переход на большие диаметры прочного корпуса и целый ряд других. Более того, Г.Н.Чернышёвым был проработан и представлен вариант АПЛ с увеличенным числом тяжёлых баллистиче­ских ракет (против 3-х заданных) и показано, что при предлагаемых про­стых проектных решениях число ракет может быть значительно увеличено.
Указанные наработки вместе с другими проектными и инициатив­ными предложениями были использованы в конкурсных предложениях по АПЛ второго поколения. По итогам конкурса СКБ-143 заняло первое ме­сто. В соответствии с принятой специализацией СКБ-143 было поручено проектирование противолодочной подводной лодки проекта 671, и Георгий Николаевич был назначен главным конструктором этого проекта.

В результате напряженной работы головная подводная лодка проекта 671 в 1967 г. вступила в строй. Трудно переоценить значение этого корабля в отечественном подводном кораблестроении. Был создан принципиально новый архитектур­ный тип одновальной АПЛ с осесимметричной формой корпуса, с опти­мальными по пропульсивным качествам удлинением корабля и его обво­дами, с развитым крестообразным кормовым оперением, которое обеспечивало устойчивость движения на рекордной для того времени скорости (ок. 34-х узлов) и, в то же время, с помощью рулей, работающих как закрылки кормовых стабилизаторов, обеспечивало кораблю исключительно высокую маневренность.
Такой форме отвечали и осуществленные в проекте решения: пере­ход на увеличенные диаметры прочного корпуса и ставшие классическими компоновки современной гидроаккустики с торпедным оружием в носовой оконечности и одновальной ГТЗА с автономными турбо-генераторами в одном отсеке. Получению высоких тактико-технических характеристик (ТТХ) способствовала жёсткая борьба за мини­мальное водоизмещение, что обеспечило в дальнейшем создание моди­фикаций проекта и строительство их на внутренних заводах. Задуманная как противолодочная, подводная лодка превратилась в многоцелевую с торпедным вооружением. Затем в процессе строитель­ства появились и ракеты, стартующие из торпедных аппаратов (комплекс «Вьюга»).
За создание АПЛ проекта 671 Г.Н.Чернышёву было присвоено зва­ние Героя Социалистического труда. Прогрессивные проектные решения и полученные высокие ТТХ яви­лись хорошей основой для модификаций проекта с целью дальнейшего по­вышения его военно-экономической эффективности.
Через пять лет в 1972 г. флоту был сдан головной корабль проекта 671 РТ – с увеличенным торпедным вооружением и установкой новых дальноходных торпед 650-мм калибра, с блочной компоновкой ПТУ, со сниженной шумностью. За эту работу Г.Н.Чернышёв был удостоен звания лауреата Государственной премии. В это же время под руководством Г.Н.Чернышёва велись инициатив­ные работы по дальнейшему развитию базового проекта. Был предложен проект 671 РТМ, головной корабль этого проекта был сдан флоту в 1976 г.
На подводной лодке пр. 671 РТМ были установлены головные образ­цы радиоэлектронного вооружения (гидроакустика, навигация, БИУС), создаваемые для проектов третьего поколения, снижена шумность, учтен опыт эксплуатации АПЛ проектов 671 и 671 РТ. Впервые на ней появились неакустические средства обнаружения ПЛ и высокоточное ракетное ору­жие для нанесения ударов по территории вероятного противника. Тактико­-технические характеристики кораблей этого проекта, названного «Щукой», были столь высоки, что они строились огромной серией (26 единиц) на двух заводах: Адмиралтейском в Ленинграде и им. Ленинского комсомола в Косомольске-на-Амуре, а последний корабль был сдан в 1992 г. – че­рез 8 лет после сдачи многоцелевых АПЛ 3-го поколения (проекты 945 и 971). За создание проекта 671 РТМ Г.Н.Чернышёв был награжден орденом Ленина. Подводные лодки проектов 671, 671 РТ и 671 РТМ (всего 48 единиц) стали безотказными «рабочими лошадками», которые всегда возвращались к своим берегам.

В 1974 г. Г.Н.Чернышёв назначается начальником – главным кон­структором Союзного проектно-монтажного бюро машиностроения «Ма­лахит», объединившего коллективы СКБ-143 (СПМБМ) и ЦКБ-16 (ЦПБ «Волна»). Под его руководством ведутся проработки многоцелевой АПЛ 3-его поколения со стальным корпусом. В 1976 г. был представлен со­кращенный эскизный проект этого корабля, которому был присвоен номер 971. Головная АПЛ пр. 971 прошла испытания в 1984 г. В этом же году Г.Н.Чернышёву присваивается звание Генерального конструктора.
Строительство АПЛ проекта 971 разворачивается на заводах в Комсомольске-на-Амуре и в Северодвинске. Освободившись в 1986 г. от должности начальника бюро и главного конструктора проектов 671, 671 РТ и 671 РТМ, все свои усилия Георгий Николаевич сосредотачивает на совершен­ствовании строящихся многоцелевых АПЛ проекта 971. Проект 971, как и проект 671, занимает особое место в творческой биографии Г.Н.Чернышёва – снова создается «базовая» многоцелевая АПЛ с оптимальными характеристиками и большими модернизационными возможностями. Но главным в этом проекте были исключительно низкие уровни акустического поля и установка нового значительно более эффективного гидроакустического комплекса.

Георгий Николаевич упорно и целеустремленно шёл к достижению пари­тета с США во взаимном обнаружении АПЛ. Он складывается из трех основных составляющих: собственной шумности АПЛ, потенциала её гидроакстического комплекса и корабельных помех работе ГАК. Мно­голетняя гонка за этим убегающим призраком достигла успешного фи­ниша постройкой серийных ПЛ проекта 971. Был завершён огромный труд, с учетом предложений институтов и Заказчика, найдены и реализованы нетрадиционные конструктивные решения.
Уже испытания головного корабля проекта 971 показали, что мы вы­ходим на уровень лучших зарубежных аналогов, а дальнейшее совершен­ствование серийных кораблей закрепило этот успех. В последних кораблях серии было достигнуто превосходство над усовершенствованными лодка­ми типа «Лос-Анджелес» и, по мнению зарубежных специалистов, уровень скрытности нашх кораблей приблизился к таковому у американской много­целевой АПЛ 4-го поколения «Сивульф».

Так закончилась многолетняя трудная борьба за лик­видацию нашего отставания в важнейшей характеристике подводной лод­ки – её скрытности. И вклад Георгия Николаевича в решение этой государственной проблемы невозможно переоценить. За этот проект Г.Н.Чернышёв был удостоен звания Лауреата Государственной премии РФ.
Личностные качества Г.Н.Чернышёва как главного конструктора и как человека являются важнейшим фактором, определившим успех разви­тия АПЛ из противолодочных с торпедным вооружением в многоцелевые с торпедо­ракетным оружием и высокими ТТХ. Речь идет не только о бремени огромной ответственности главного конструктора за все решения, принятые в проекте, не только о том, что под всеми документами по передаче ВМФ каждой построенной по его проектам АПЛ стоит его подпись. Это талант конструктора, помноженный на огромное трудолюбие и чув­ство ответственности, способность внимательно и вдумчиво анализировать множество вариантов и выбирать нужный. Как дирижёр огромного оркест­ра при помощи различных инструментов создаёт ярко и гармонично звучащее произ­ведение, так и Г.Н.Чернышёв создавал свои стремительные и элегантные корабли. Он был терпим к оппонентам и обладал прекрасным чувством юмора. За 40 лет ему частенько приходилось доказывать свою правоту, спорить, настаивать, уговаривать. И чаще всего он добивался нужного решения.
В нём жило вечное стремление повысить эффективность своих ко­раблей не только в период их проектирования, но и в процессе строительства. Так было с образцами торпедо-ракетного оружия, с акусти­ческими и неакустическими средствами обнаружения. Все самые совер­шенные изделия начинали свою жизнь с его кораблей. Так было с его наи­более «многоцелевыми» проектами – 671 РТМ и 971. Они родились вне «плана», родились из инициативных предложений главного конструктора.
Но за постоянным стремлением к повышению эффективности кораблей и внедрению нового ощущалось умение твердо стоять на земле. Были смелые решения, но не было ошибок. Георгий Николаевич был разумным, рас­судительным человеком и понимал, что флоту нужен не только эффективный, но и надежный корабль, и нужен этот корабль своевременно. Чернышёв с большим уважением относился к морякам-подводникам, ценил их опыт и знания, был внимателен к предложениям флота.

Георгий Николаевич Чернышёв скончался в 1997 г. В последние годы своей жизни он много внимания уделял развитию на­учно-технического потенциала АПЛ многоцелевого назначения. А исход­ные позиции для дальнейшего совершенствования АПЛ проекта 971 были даже лучше, чем у проекта 671 в своё время. Беспокоило его сохране­ние этого класса кораб­лей в составе ВМФ в создавшейся тяжёлой экономической обстановке. Г.Н.Чернышёв считал, что многоцелевые АПЛ в со­ставе российского флота приобретают исключительно большое значение. Его обращение к руководству ВМФ и Министерству обороны по этому вопросу воспринима­лись с пониманием. Но практических шагов для предотвращения катаст­рофического уменьшения многоцелевых лодок в составе ВМФ предприня­то не было.

Будем надеяться, что угроза нашей безопасности, которая безусловно существует, заставит обратить самое серьезное внимание на развитие этого класса кораблей.

Источник: Сайт ProAtom 02/10/2017

От редактора: “К слову, 671 РТМ был моим первым “родным” кораблем, с которым я познакомился детально. Я облазил его “от киля до клотика”, побывал везде, спал в шпациях. Отличный пароход. Это было понятно. Не без недочетов, но отличный. Закономерным развитием идеи стало появление 971 проектов, которые и сегодня можно назвать одними из лучших кораблей в классе. Если не лучшими. Подождем полной серии 885-го”.

Ниже собственно сам опус, не то это перевод, не то это вольный пересказ. Но авторство приписывается некоему SMITH(у), Для ATOMINFO.RU Если же это(а скорее всего по стилю это так) доклад/презентация, то вот вам отличный пример, как не надо работать. Это я по поводу оригинала. Бездарно донельзя…
Опубликовано 25.09.2017. Картинки упомянуты, но публиковать их нет смысла. Ничего интересного.

Мы публикуем статью, подготовленную для электронного издания AtomInfo.Ru, давним активным участником нашего форума. По его просьбе, в авторстве указывается только его ник на форуме Smith.
Статья подготовлена по материалам доклада Брюса Мак-Доэулла из американской Pacific Northwest National Laboratory, который был представлен в апреле 2017 года на конференции, организованной под эгидой министерства обороны США.

Классика не подходит

В первой части доклада отмечается, что все современные реакторы типа LWR изначально предназначены для работы только в базовом режиме несения нагрузки.
Одновременно с этим их мощность составляет от 500 до 1400 МВт(э), а численность обслуживающего персонала – от 500 до 1000 человек. Затраты на сооружение подобного энергоблока в настоящее время оценивается около 7 миллиардов долларов.
Основными преимуществами реакторов типа LWR являются: надёжная работа в режиме базовой генерации, длительный срок эксплуатации (60 лет и выше), относительно низкие операционные затраты, применение хорошо обкатанной технология, отсутствие выбросов парниковых газов.
Типичный пример подобной АЭС с реакторами LWR – это станция “Susquehanna”, которая состоит из двух блоков по 1257 МВт(э) каждый и снабжает электроэнергией 1,89 миллионов домовладений.

Рис.1. АЭС “Susquehanna”.

Ряд особенностей современных энергоблоков с реакторами типа LWR препятствуют их применению для нужд министерства обороны США.
Прежде всего, это относится к выдаваемой мощности, которая во много раз превышает потребность военных объектов.
Площадь подобной станции занимает до 100 га, а зона аварийной защиты составляет до 10 миль.
На это накладывается большая стоимость сооружения, необходимость наличия солидного источника воды рядом с площадкой размещения для охлаждения установки, необходимость наличия резервных источников питания и ограниченная возможность маневрирования (следования за нагрузкой сети).
Ну и конечно же, со стратегической точки зрения немаловажен тот факт, что такая станция легко идентифицируется с воздуха и является лёгкой целью для потенциального противника.

Плюсы инноваций

В противовес традиционным энергоблокам с реакторами типа LWR можно рассматривать АЭС малой мощности (АСММ) в диапазоне от 5 до 300 МВт(э) в зависимости от требований конкретной площадки размещения.
Как правило, конструкция подобных энергоблоков предусматривает применение пассивных систем безопасности и значительно более низкую температуру теплоносителя, что благотворно сказывается на общей безопасности объекта.
Затраты на сооружение малой АЭС относительно невелики, а занимаемая площадь значительно меньше, чем у старшего собрата. Помимо этого, существуют варианты подземного размещения АСММ, что выгодно со стратегической точки зрения в случае использования для нужд минобороны.
Модульный принцип сооружения позволяет заметно сократить сроки сооружения и обеспечить постепенное наращивание установленной мощности на площадке размещения вслед за ростом потребности в генерации.
К этому можно добавить снижение потребности в обслуживающем персонале для АСММ в сравнении с классическими энергоблоками с LWR.
К этому следует добавить, что некоторые разрабатываемые проекты АСММ предусматривают использование перспективных теплоносителей (жидкосолевой, жидкометаллический или гелиевый) и топлива оригинального проекта (шарообразные твэлы).
Все перечисленное в совокупности существенно расширяет потенциал использования АСММ для нужд минобороны, включая применение энергии атома не только для генерации электроэнергии, но и для опреснения или получения высотемпературного тепла.

Многообразие проектов

В таблице 1 приведены основные характеристики классических энергоблоков с реакторами типа LWR, простых АСММ и инновационных разработок.


В таблице 2 приведены основные характеристики вновь разрабатываемых реакторных технологий на североамериканском континенте с точки зрения специалистов Pacific Northwest National Laboratory.

Примечание от AtomInfo.Ru: Компания “Upower” в настоящее время имеет название “Oklo”.

Опыт инноваций

Изначально ВМС США были пионерами в деле освоении малых ядерных установок, которые использовались для нужд оснащения подводных лодок, авианосцев и крейсеров.
По состоянию на середину 2015 года на площадке “Hanford” в штате Вашингтон было размещено 127 реакторных отсеков выведенных из эксплуатации установок, ожидается поступление ещё 100 штук.
Помимо этого, докладчик отметил, что имеющийся опыт разработки и эксплуатации инновационных концепций реакторных технологий в национальных лабораториях США включает в себя два крупных проекта.
С апреля 1982 года по апрель 1992 года на площадке “Hanford” функционировал многопрофильный исследовательский реактор с натриевым охлаждением “Fast Flux Test Facility” (FFTF) мощностью 400 МВт(т).
Вплоть до 1994 года на территории лаборатории “Argonne” в штате Айдахо эксплуатировался “Experimental Breeder Reactor-II” (EBR-II) мощностью 62,5 МВт(т), также с натриевым теплоносителем.

Несомненная польза

Применение современных реакторов малой мощности может способствовать глобальному усилению национальной безопасности США. Нередко происходящие в стране стихийные бедствия, такие как торнадо или наводнения, могут нарушить линии передачи электроэнергии, что приводит к ограничению или полному обесточиванию критически важных объектов федерального уровня.
И в этом смысле АСММ, благодаря присущим им особенностям, могут служить надёжным автономным источником электроэнергии, способствуя созданию так называемого энергетического острова (Power Islanding).
Размеры площадки размещения типовой АСММ на примере “NuScale” – охраняемая зона 17 га, общая занимаемая площадь 210 га (Рис.3).

Рис.2. Реакторный модуль NuScale.

Примечание автора статьи. К сожалению, в докладе не уточняется, какова мощность (количество модулей) площадки “NuScale” на Рис.3, что существенно затрудняет оценку корректности сопоставления занимаемой площади с АЭС “Vogtle”.

Сокращение занимаемой площади строительства в случае АСММ закономерно приводит к сокращению затрат на выкуп или аренду земельного участка, снижению объёма потребляемых стройматериалов, уменьшению воздействия на окружающую среду, включая снижение различных шумовых и визуальных эффектов.
Всё перечисленное добавляет привлекательности и увеличивает шансы на принятие положительного решения по реализации вновь разрабатываемых проектов АСММ.
Сокращение требуемых объёмов воды для целей охлаждения реакторной установки АСММ как в нормальном, так и в аварийном режиме эксплуатации позволяет высвободить этот ресурс для других целей (сельское хозяйство, создание мини-ГЭС и т.п.).
Также благодаря этому факту, заметно расширяется количество возможных мест размещения АСММ. Ещё больше сократить потребление воды можно за счёт применения сухих методов охлаждения.

Рис.3. Размеры площадки АСММ в сравнении с типовой АЭС с LWR.

Важной особенностью АСММ является возможность работы в манёвренном режиме, отслеживая динамику энергопотребления в течение суток. Это в будущем позволит балансировать мощности ВИЭ, которые последнее время широко внедряются в электросети по всей территории США.
Разработчики энергоблока “NuScale” предлагают три различных варианта маневрирования.
Во-первых, в процессе эксплуатации возможно отключение одного или нескольких модулей АСММ в случае продолжительного периода стабильной генерации ВИЭ.
Во-вторых, возможно частичное снижение мощности одного или нескольких модулей станции на непродолжительное время с целью компенсации ежечасных (более-менее предсказуемых) колебаний возобновляемой генерации.
В-третьих, возможно применение байпасирования паровой турбины для максимально быстрого реагирования на изменения в генерации ВИЭ.

Планы TVA

К настоящему моменту компания-оператор TVA подала в NRC предварительную заявку на размещение АСММ на площадке под названием “Clinch River” (Рис.4).
Планируемый поставщик реакторной технологии пока неизвестен. Однако известно, что максимально возможная надёжность проектируемой АСММ будет обеспечиваться подземным размещением и традиционным для проектов малых станций применением пассивных систем безопасности, возможностью длительной автономного охлаждения активной зоны в случае аварии.
По планам TVA реализация проекта по сооружению АСММ на площадке “Clinch River” должна способствовать решению целого ряда важных задач.
Прежде всего, это обеспечение энергетической безопасности, которое подразумевает надёжное энергоснабжение объектов федеральной важности в случае сетевых аварий, последствий стихийных бедствий или даже террористических атак.
Немаловажным является и вклад подобной установки в дело сокращения эмиссии парниковых газов.

Рис.4. Планируемая площадка размещения АСММ компании TVA.

Мировая гегемония

В настоящее время в США под контролем минэнерго реализуется программа по поддержке инновационных разработок в атомной отрасли (Gateway for Accelerated Innovation in Nuclear, или сокращённо GAIN).
Данная программа подразумевает организацию эффективного государственно-частного партнёрства, целью которого является предельно быстрое и экономически оправданное развитие инновационных ядерных энергетических технологий с учётом текущих рыночных реалий.
Необходимость реализации подобной инициативы связана с осознанием американским отраслевым сообществом того факта, что в мире наблюдается существенный рост спроса на ядерные энерготехнологии в то время, как позиции США в этом смысле заметно просели.
При этом эксперты отмечают, что близка точка невозврата, после прохождения которой на весьма успешной в недавнем прошлом американской атомной отрасли можно будет по сути поставить крест.
Глобальная цель GAIN заключается в том, чтобы уже к 2030 году США смогли не только существенно переоснастить свою атомную промышленность (технологическое лидерство), но и возглавить мировой ядерно-энергетический клуб для обеспечения человечества чистой энергией (руководящая миссия).

Рис.5. Стратегические цели GAIN.

От частного к общему

Финансирование частного сектора в рамках программы GAIN стартовало в 2016 году, когда восемь предприятий получили в сумме около 2 миллионов долларов на реализацию программ своих исследований.
Эти деньги пошли на предоставление малым предприятиям доступа к широкому спектру исследовательских возможностей национальных лабораторий минэнерго США и других профильных научных центров.
Планируется, что это должно помочь в деле ускорения процесса разработки и успешного внедрения самых разных инновационных разработок (Таблица 3).

Таблица 3. Разработки, финансируемые в рамках GAIN.

Комментарии от редактора:

Автор (выше):
Ряд особенностей современных энергоблоков с реакторами типа LWR препятствуют их применению для нужд министерства обороны США. Прежде всего, это относится к выдаваемой мощности, которая во много раз превышает потребность военных объектов.

Комментарий:
Интересно понять откуда автор знает о потребностях нужд обороны США? Нет, они разумеется есть, но какие? И почему скажет размещаемый в районе относительно прибрежной военной базы плавучий блок с LWR или подземный же блок с LWR не отвечают требованиям? Вполне себе отвечают. Или автор тупо перевел опус Брюса Мак-Доэулла? Так это же смешно. Свои-то мысли «автора» в этом опусе есть? Буду комментировать безотносительно к «авторству».

Автор (выше):
Площадь подобной станции занимает до 100 га, а зона аварийной защиты составляет до 10 миль. На это накладывается большая стоимость сооружения, необходимость наличия солидного источника воды рядом с площадкой размещения для охлаждения установки, необходимость наличия резервных источников питания и ограниченная возможность маневрирования (следования за нагрузкой сети).
Ну и конечно же, со стратегической точки зрения немаловажен тот факт, что такая станция легко идентифицируется с воздуха и является лёгкой целью для потенциального противника.

Комментарий:
Зона аварийной защиты? Кстати, 100 ГА это 10 на 10 Га, или 100 на 1000 метров. Всего 1 кв. км. Это совсем не много. И все-таки разговор о большой станции или о малой, но с LWR? Путаница начинается вот тут и продолжается дальше. И автор серьезно думает, что индентифицировать малую станцию сильно сложнее? С воздуха? Для чего?

Автор (выше):
Как правило, конструкция подобных энергоблоков предусматривает применение пассивных систем безопасности и значительно более низкую температуру теплоносителя, что благотворно сказывается на общей безопасности объекта. (Далее по тексту…)

Комментарий:
Более низкая температура сразу и резко снижает эффективность и к тому же ухудшает использование TW. Автор (по-видимому) не знаком с концептуальной разницей и конструкцией, а также с режимами работы и управлением малых установок. Причем именно малых LWR.
Экономика всех малых АЭС пока еще считается по принципу пол-стены-потолок. Суждения об этом и о минимизации затрат на строительство крайне противоречивы. Более того, многие авторы склоняются к тому, что на режим аналогичных затрат по сравнению с большими станциями малые выходят при строительстве группы в 6 и более реакторов на станцию.
Что касается дизайна и прочего, то в реальности можно говорить лишь именно о LWR и ЖМТ. Остальное пока далекая экзотика.

Автор (выше): о многообразии проектов, опыте и инновациях. И о прочем…

Комментарий:
Дальше нет смысла следовать тексту, поскольку в нем начинается полная каша. Весьма упрощенная позиция. Если автор говорит о военных проектах, назовем их установками специального назначения, то странно говорить об инновациях в гражданском секторе. Особенно применительно к США. Где до сих пор, кстати в отличие от России, установки специального назначения есть тайна за семью печатями. Более того, в кучу смешано все, прототипы, исследовательские, перспективные установки, умершие проекты.
Автором совершенно не представляются особенности и специфика проекта NuScale. Причем найти информацию в открытых источниках довольно легко. Кроме того, потребность воды для станции с несколькими блоками типа NuScale, огромна и не только соизмерима со однореакторной станцией равной мощности, но в проекте даже и превышает ее. Это, кстати является некоторой проблемой в переговорах.

В общем, «три с минусом» за усердие и труды. Не более того. И самому автору и переводчику. В общем, ни о чем, шлак.

Tagged with:  

(в работе)

В докладе конференции «КЯЭ-14» Перспективы развития ВМФ и использования ядерной энергетики на кораблях ВМФ [1] речь шла о модульной ядерной энергетической установке (ЯЭУ), как части проекта разведывательно-ударного атомного гидроплана «Неукротимый», выполненного в 2011-2013 гг. в инициативном порядке группой ученых, инженеров, курсантов Военного учебно-научного центра ВМФ.
Было предложено рассмотреть результаты этого проекта на государственном уровне как концепцию «Океанский прорыв», чтобы в кратчайшие сроки освоить и защитить океанский шельф, материковые склоны и океанское ложе, принадлежащие России, и обеспечить ускоренное развитие Арктического побережья России и территорий Сибири и Дальнего Востока.
Не только атомные гидропланы (АГП) представляют собой технику двойного назначения, но и модульная ЯЭУ, благодаря своей компактности, ремонтопригодности, безопасности, транспортабельности и экономичности эксплуатации, простоты утилизации и захоронения становится перспективной в целях мирного использования на транспортных судах на воздушных подушках, на судах-спасателях, плавучих атомных станциях и в качестве стационарных малых атомных электростанций (АЭС) и атомных станций теплоснабжения (АСТС). В приложении 1 [1] представлены конструктивные и инновационные решения, позволившие решить проблемы с тактико-техническими характеристиками гидроплана и его ЯЭУ.
Главной причиной, сдерживающей освоение глубин, является отсутствие компактной энергетической установки требуемой мощности и автономности. Предлагаемый проект успешно решает и эту проблему. На рис. 1. представлены внешний вид неатомной малой ПЛ «Пиранья» и проект разведывательно-ударного атомного гидроплана «Неукротимый».

Рис.1. Сравнение внешнего вида неатомной малой ПЛ «Пиранья с разведывательно-ударным атомным гидропланом «Неукротимый»

В основу модульной ЯЭУ был положен проект блочной ЯЭУ с реактором СВБР-10, (получившим название «Ангстрем»), который победил в конкурсе среди малых АЭС в 1994 г. Из этого проекта в качестве проверенных конструкций взяты гетерогенная активная зона и магнитогидродинамические насосы для прокачки теплоносителя (патент №-170095, 1991), повышающие экономичность, надежность и радиационную безопасность, и снижающие шумность установки [2].

Прямоточный прямотрубный парогенератор

Для создания модульной ЯЭУ необходимо применение прямотрубных, прямоточных парогенераторов (ПГ) без пароперегревателей, сепараторов, с внутритрубным течением жидкометаллического теплоносителя (ЖМТ), охватывающего магитогидродинамический насос (МГДН). На рис.2 представлен общий вид секции прямоточного прямотрубного ПГ. Такое решение снижает объем ППУ по сравнению с СВБР-10 в 5,7 раза, а массу в 15,9 раз (в стадии патентования).

Рис.2.

Для выполнения теплового расчета прямоточного прямотрубного парогенератора была составлена программа на языке Visual Basic (VBA), встроенного в Excel. В качестве исходных данных для гидравлического расчета прямоточного, прямотрубного парогенератора использовались величины, полученные из теплового расчета.
В результате были получены следующие теплотехнические и массогабаритные характеристики прямоточного, прямотрубного ПГ с внутритрубным течением Pb-Bi теплоносителя:
– размеры трубок (Øвн – 13 мм, Øн – 15 мм, длина трубок и ПГ 1,5 м, число трубок 1402 шт.;
– диаметры ПГ(м) внутренний Øвнпг = 0,502, наружный Øнпг = 1,073;
– тепловая мощность Q0 = 21,5 МВт, паропроизводительность ПГ при параметрах пара Р1 = 5 МПа, t1”= 264°С G0= 9,671 кг/с;
– параметры питательной воды на входе в ПГ – Р3= 5,0241 МПа, t3= 135°С
– потери давления рабочего тела в ПГ (МПа) ΔрПГ2к = 0,0241;
– параметры теплоносителя (°С) tтвх= 480, tтвых= 330;
– расход (кг/с) Gт= 1005;
– потери давления теплоносителя в ПГ (МПа) ΔрПГ1к = 0,005517;
– масса ПГ осушенного (кг) Мпго = 661,9, заполненного Мпг = 4509.

Реактивно-роторный двигатель

Следующим элементом, позволившим создать модульную ЯЭУ, стал реактивно-роторный двигатель (РРД) [3]. РРД – технологический прорыв в двигателестроении. Он содержит роторы нечетных и четных ступеней и связанные с ними торцевые генераторы левого и правого вращения. Роторы (рис. 3) выполнены по форме сверхзвуковых сопел Лаваля. Сопла расположены на дисках по окружности, а между роторами образовано кольцевое пространство. Каждое сопло Лаваля выполнено с входом и выходом на цилиндрических поверхностях соответствующего кольца и изогнуто таким образом, чтобы, сохраняя направление потока рабочего тела перпендикулярным к оси вращения, обеспечить поворот его в противоположное от входа направление.

Рис.3. Поперечные разрезы межканальных профилей ступеней и спаренных дисков РРД

В расчет заложен расход пара 2 кг/с, а в ANSYS для выбранной конфигурации сопел полученный расход составил 1,55 кг/с. РРД, сохраняя все преимущества известной турбины Юнгстрема, позволяет при меньшем в 4 раза числе ступеней, по сравнению даже с реактивной турбиной, увеличить теплоперепад за счет скачка уплотнения, срабатываемый рабочим телом, и, соответственно, увеличить внутренний КПД и надежность двигателя, существенно уменьшив его массу, габариты и стоимость.
Отсутствие рабочих лопаток и вала в РРД, наличие трансзвукового течения рабочего тела в соплах и скачка уплотнения между ступенями делает такой двигатель эффективным при любой влажности и невысоких требованиях к чистоте рабочего тела, повышает его маневренность, надежность и экономичность по сравнению с известными конструкциями паровых и газовых турбин. Расчеты РРД показали, что для расхода в 1,55 кг/с через один спаренный диск толщиной в 24 мм создается мощность 1,24 МВт, а удельная масса двигателя – 0,213 кг/кВт. Простота и эффективность конструкции РРД делает двигатель конкурентоспособным даже на начальных стадиях его реализации.

Забортный самопроточный главный конденсатор

Из представленной на рис. 4 схемы можно понять принцип действия модульной ЯЭУ. Для модульной ЯЭУ была выбрана максимально компактная конструкция забортного, самопроточного с внутритрубной конденсацией пара главного конденсатора, представляющего собой (рис. 5, 6) носовой и кормовой блоки из 4-х секций каждый, с числом трубок (Øвн – 15мм, Øн – 22мм , длина 1,5 м) в секции 840 шт. и массой трубок в секции 1274,16 кг. Суммарная масса кормового и носового забортных конденсаторов с учетом паровых труб, пароприемников и конденсатосборников составляет 18357 кг, что в 2,7 раза меньше равного по тепловой мощности титанового конденсатора с межтрубной конденсацией пара. А отказ от расположения главного конденсатора (ГК) внутри прочного корпуса ведет к резкому уменьшению МГХ ГК за счет исключения громоздких циркуляционных трасс с циркуляционными насосами и донными захлопками, составляющими до половины объема и массы корабельного главного турбозубчатого агрегата. Внутритрубная конденсация рассматриваемого ГК дает выигрыш в прочности (тубки работают на сжатие), а значительный (на порядок) рост скорости пара в трубках ведет к росту коэффициента теплоотдачи, что снижает число и длину трубок ГК. Вид сбоку ГК представлен на рис. 6.

Рис.5. Вид сзади энергетического блока. Показана только часть трубок кормовых секций ГК, крепления для легкого корпуса и двигатель кормового водомета не показаны.

Рис.6. Кормовой двигательно-движительный комплекс АГП

Двигательно-движительный комплекс

Другая прорывная технология касается двигательно-движительного комплекса (ДДК). От правильного выбора принципа действия ДДК и его схемы расположения во многом зависит эффективность движения, маневренность гидроплана, его надежность и живучесть. Повышение пропульсивных показателей водометных движителей позволит им конкурировать с винтовыми, если при этом удастся сохранить такие преимущества водометов, как пониженный уровень шумоизлучения и вибраций, и убрать такие недостатки гребных винтов, как волнообразования (выброс вращающейся струи), незащищенность рабочего органа движителя ото льда и других плавающих объектов, и низкие маневренные качества. Проведенные исследования [4,5] по повышению пропульсивных качеств водометов показали, что они вполне способны конкурировать с винтовыми движителями. Достигается это путем отбора жидкости из пограничного слоя через щелевые отверстия по периметру АГП, расположенное, как это показано на рис 6, нормально к набегающему потоку на стыке горизонтального участка корпуса и кормового подзора, имеющего угол наклона ψ = 12–13,5°.

Предлагаемый способ отбора жидкости приводит к перераспределению гидродинамического давления по наружной поверхности АГП, созданию подъемной силы Жуковского, действующей в направлении движения, к уменьшению толщины пограничного слоя и общего сопротивления АГП. По виброакустическим параметрам предложенное устройство также обладает рядом преимуществ по сравнению с винтовым движителем, а именно, осевой насос, расположенный внутри обтекателя, и его рабочее колесо закреплено на валу между двумя опорными подшипниками, поэтому уровень вибраций ниже, чем у гребного винта. Кроме этого, в водоводе движителя может быть размещено шумопоглощающее устройство, что для гребных винтов не осуществимо. Использование в осевом насосе лабиринтового уплотнения позволит расширить диапазон частот вращения насоса в безкавитационном режиме, который с ростом глубины плавания исключается вообще.

Поскольку предлагается использовать осевой насос, то в этом случае можно существенно увеличить частоту вращения вала и осуществить безредукторную передачу энергии от двигателя к движителю. А для гидроплана получить значительный выигрыш не только за счет размеров главного упорного подшипника, но, главным образом, за счет МГХ гребных электродвигателей, которые должны быть погружными двигателями переменного тока [6] с частотой вращения 50 об/с. Как показали исследования, предложенная компоновка позволяет повысить также гидродинамическую эффективность движителя за счет специальных устройств, размещаемых в водоводе, а именно вихрегенераторов.

Тепловой аккумулятор – биологическая защита

Следующей важнейшей инновацией, дающей преимущества модульной ЯЭУ, является применение теплового аккумулятора – биологической защиты (ТА-БЗ), который исключает применение АБ – 162,9 т, ДГ- 13,7 т, обратимых преобразователей – 24 т, железоводной защиты – 350 т. Только по этой причине на 627,9 т снижается масса, повышается надежность, экономичность ЯЭУ, и обеспечивается форсажный режим движения АГП: 41 узел в течение 72 мин; а при сброшенной аварийной защите АГП на скорости экономхода (10 уз) может двигаться в течение 11 ч. 19 мин. Компактность БЗ и всей установки обеспечивается принципами совмещения в одном элементе нескольких свойств и подбора наилучшего материала. В качестве поглотителя нейтронов используется фториcтый литий с высокой поглощающей способностью – 71 барн, температурой плавления – 870 °С, представляющий собой порошкообразный химически пассивный материал с небольшой плотностью 2,6 г/см3, высокой теплоемкостью Ср= 58,67 Дж/моль∙К (при 700°С) и хорошей теплопроводностью 14,2 Вт/(м∙К) (при 26 оС). Суммарная масса ТА-БЗ составила 35,42 т, из которых 27,38 т – масса фторида лития, а 8,04 т – суммарная масса термоэлектрических нагревателей и резервных парогенераторов. Суммарная масса всей МЯЭУ составила 116 т [17].

Преимущества МЯЭУ

Предложенные конструктивные решения позволят МЯЭУ приобрести модульность, высокую ремонтопригодность, на порядок более низкую удельную массу по сравнению с существовавшими и строящимися СВБР, возможность надежной работы на глубине до 5000 м.
В АГП применена единая корабельная электро-энергетической система напряжением генерирования 690 В и частотой генерирования 200 Гц с мощными статическими преобразователями электрического тока из переменного в постоянный и, наоборот, с регулируемым напряжением и частотой тока, дающая заметный выигрыш в МГХ всей ЯЭУ.
МЯЭУ на промежуточных режимах имеет максимальную, по сравнению с существующими корабельными установками, экономичность. Скорость экономхода составила 10 уз., а расход энергозапаса на милю пройденного пути qэх= 0, 32 МВт∙ч/миля.
Благодаря таким преимуществам МЯЭУ значительно превосходит ближайший свой аналог энергетической установки с СВБР-10. Она может транспортироваться не только железнодорожным, но и автомобильным транспортом. Модульная ЯЭУ с СВБР, РРД и ТА-БЗ открывает путь развитию малой атомной энергетики в районах с неразвитой инфраструктурой, как самая транспортабельная, экономичная и легко выводимая из жизненного цикла атомная станция. В этом убеждает сравнение, представленное на схеме рис. 7.

Рис.7. Сравнение СВБР-10 и модульной ЯЭУ с реактивно-роторными двигателями, ТА -БЗ и объемов строительно-монтажных работ на их сооружение

МЯЭУ более перспективна для применения на плавучих АЭС. Как показано на рис. 8, модульная ЯЭУ с реактивно-роторными двигателями и ТА-БЗ с точки зрения стоимости постройки, оборудования стоянки и возможностей использования имеет очевидные преимущества.

Рис.8. Сравнение СВБР-10 (проект ФГУП «Гидропресс») и модульной ЯЭУ с реактивно-роторными двигателями и ТА-БЗ (проект ВУНЦ ВМФ) и объемов строительно-монтажных работ на их сооружение

Суда на воздушной подушке

Многообразие вариантов использования судов на воздушной подушке (СВП) в транспортной системе страны и специфические особенности решения транспортных проблем в труднодоступных районах Севера, Северо-Востока и Сибири обусловливают необходимость использования СВП для оперативной доставки небольших партий грузов, особенно в межнавигационный период.

В пользу такого подхода свидетельствуют не только зарубежный опыт доставки грузов с помощью СВП, но и огромные северные и северо-восточные территории нашей страны [19], еще со времен М.В.Ломоносова стремящиеся прирастить могущество России. Большую заинтересованность в этом вопросе проявил Фонд перспективных исследований РФ, заключивший соглашение о сотрудничестве с Санкт-Петербургской государственной художественно-промышленной академией им. А.Л.Штиглица в решении проблем развития отечественных СВП.

Суда на воздушной подушке, имея большую скорость (~50 км/ч) передвижения по льду, бездорожью, смогут успешно заменить (или дополнить) ледоколы на Северном морском пути, в случае необходимости быстрой доставки грузов. Они особенно незаменимы, когда толщина морского и океанического льда превышает 2 метра. СВП также незаменимы на реках Сибири, когда те мелеют после ледохода или покрыты льдом. У некоторых северных рек протяженность навигационного периода составляет всего 20-25 дней в году [19]. Однако невозможность иметь на борту такого судна большое количество топлива существенно ограничивает дальность его перехода. Учитывая протяжённость Севморпути, и необходимость доставки грузов вглубь Сибири по рекам, особенно в межнавигационный период, предлагается в качестве главной энергетической установки судна на воздушной подушке использовать модульную ядерную энергетическую установку [20]. Особенности размещения МЯЭУ и конденсации пара на атомном СВП показаны на рис. 9.

Рис.9. Особенности размещения модульной ЯЭУ в судне на воздушной подушке

ЯЭУ для спасательных судов

Многообразие вариантов использования корабельных энергетических установок практически всегда приводило проектантов к мысли, что наилучшим видом энергетической установки для спасательных судов является дизельная или дизель-электрическая энергоустановка. Традиционно принято считать, что это самый экономичный и лёгкий вид установок, наиболее пригодный для судов небольшого водоизмещения, и, конечно, уж никак не ЯЭУ, традиционно считающаяся тяжёлой.

В пользу такого подхода к проектированию ЭУ для спасательных судов говорит многолетний опыт не только России, но и других странах. Но, как показано в [21, в качестве ГЭУ спасательного судна можно использовать МЯЭУ, представленную в данной статье. Отличаться она будет только конструкция и размещением секций забортного конденсатора. На рис. 10 показаны особенности размещения одной из секций ЗГК. В отличие от АГП и АСВП секции ГК предлагается размещать побортно под ватерлинией с организацией самопротока и естественной циркуляции при стоянке или даже при движении задним ходом.

Рис.10. Вид сбоку нижнего ряда верхней секции забортного конденсатора правого борта

Компактность, надежность и безопасность МЯЭУ открывает огромные перспективы ее использования в Вооруженных силах, на транспорте, в энергетике России.

 

116. День Рождения К-3

On September 24, 2017, in ВМФ, Разное, by admin

День в истории: 24 сентября 1955 г. на заводе № 402 в Молотовске (Северном машиностроительном предприятии, г. Северодвинск) состоялась церемония закладки первой отечественной атомной подводной лодки К-3 («Ленинский комсомол»).

Источник: “Штурм глубины” (группа ВК)

От редактора: Экипаж этого парохода жил этажом ниже нас в казарме, в Гремихе. Но в то время пароход уже готовился на вывод из “линии”. Рад, что правильное решение принято. Не каждый пароход заслуживает стать музеем, но этот точно должен им быть.

Школа общественных и международных отношений имени Вудро Вильсона при Принстонском университете (США) подготовила доклад, в котором приведена оценка имеющихся в распоряжении России запасов оружейного (высокообогащенного) урана. Запасы высокообогащенного урана в России, согласно представленному ими документу, составляют 680 тонн.

Источник:
https://lenta.ru/news/2017/09/14/enricheduranium/

Russia’s stockpile of highly enriched uranium is estimated to be about 680 tons:

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2017-09/puww-ru091117.php
 

От редактора: Уран считали на счетах и взвешивали на безмене…

Tagged with:  

Тактический номер: КС-129 “Оренбург”, большая ПЛА специального назначения пр. 09786. Базируется на Северном флоте, в губе Оленьей. Заложена на заводе “Северное машиностроительное предприятие” в Северодвинске 9 апреля 1979 года под наименованием К-129 как ракетный подводный крейсер стратегического назначения, спущена на воду 15 апреля 1981 года, вошла в состав флота 30 ноября 1981 года. 22 марта 1996 года переименована в КС-129. В 2004 году унаследовала наименование “Оренбург” от атомной подводной лодки специального назначения БС-411.

– 26 июня 1989 года потерпела аварию главной энергетической установки
– С 1989 по 1991 год прошла восстановительный ремонт в Северодвинске
– С 1994 по 2002 год прошла модернизацию по проекту 09786
– Предположительно в 2006 году вошла в состав флота как АБПЛ специального назначения.

27 сентября 2012 года достигла Северного полюса в качестве носителя глубоководной атомной научной станции — подводной лодки АС-12 проекта 10831 “Калитка”.

Источник: сайт www.flot.com

 

102.2. ГАС Кашалот

On September 10, 2017, in ГАСы, Проекты, by admin

Тактический номер: АС-31, глубоководная атомная станция 1 ранга пр. 10831, не несущая вооружения и способная погружаться на глубины более 1000, а по некоторым данным даже до 6000 метров. Базируется на Северном флоте, в губе Оленья. Заложена на заводе “Северное машиностроительное предприятие” в Северодвинске 16 июля 1990 года, спущена на воду 26 августа 1995 года, вошла в состав флота в 1997 году.
В конце сентября 2012 года подводная лодка приняла участие в исследовательской экспедиции “Арктика-2012”, в ходе которой занималась сбором грунта и образцов породы на глубине 2,5-3 километра на протяжении 20 суток (см. Материал 102).

ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Носителем АС-31 является АПЛ специального назначения БС-136 “Оренбург” проекта 09786.
Надводное водоизмещение: 1600 тонн
Подводное водоизмещение: 2100 тонн
Скорость в подводном положении: 30 узлов
Глубина погружения рабочая: более 1000 метров
Длина: 60 метров
Ширина: 7 метров
Осадка: 5,1 метра
Экипаж: 25 человек
АЭУ номинальной мощностью 15000 лошадиных сил имеет один ЯР. Одновальная.

Источник: сайт www.flot.com, рисунки “Covert Shores”

Tagged with:  

102.1. ПЛА СН Подмосковье

On September 10, 2017, in Разное, by admin

(в работе)

 

Глубоководная ПЛ или ГАС пр.20120. Пока только посмотрим на фотографии. А потом, исключительно по внешнему виду попытаемся что-то сказать о пароходе. Занятная архитектура, очень специфическая. Заточенная под специфику корабля.

По этому фото можно говорить о том, что ПК вероятнее всего идеально круглой формы. Ну а если присовокупить слухи про “Лошарика”, то это вполне резонное предположение. Кроме того, наплыв в носовой части скорее всего может быть вариантами или совокупным решением: размещения в верхней части манипуляторов и специальной сканирующей станцией для обзора дна. Интересно, заметить где открываются створки. Судя по первому более раннему фото и по контурам стыков, прямо в носу. На фото видны открытые створки на легком корпусе.

Похоже есть наплыв и в корме. Интересно зачем. И зачем надстройка за рубкой? Дополнительно для большой балонной группы ВВД? А два наплыва по бортам? Явно не акустика.

Дополнительная информация:

Б-90 “Саров” — опытовая (испытательная) российская ДЭПЛ, единственный корабль проекта 20120. ПЛ предназначена для испытаний новых образцов вооружения и военной техники. Приписана к Северному флоту, г. Северодвинск, Беломорская военно-морская база. Построена на заводах “Красное Сормово” и “Севмаш”. 26 мая 2007 года приказом Главнокомандующего Военно-морского флота России №025 подводной лодке присвоено наименование “Саров”. Спущена на воду в декабре 2007 года.
ПЛ “Саров” создан на базе корпуса экспериментальной подлодки проекта “Сарган”, заложенной в конце 80-х годов, но так и не достроенной после распада СССР, корпус от которой был доставлен на Севмаш в 2003 году.

– 7 августа 2008 года подписан приёмный акт и поднят флаг ВМФ России
– Весной 2010 года находилась в акватории ОАО “ЦС “Звездочка” в Северодвинске
– Летом 2013 года предположительно должна была провести испытания донной баллистической ракеты (объекта) “Скиф”
– В конце 2014 года сообщалось, что на лодке проходят испытания подводные роботы.

ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
– Скорость надводного хода – 10 уз
– Скорость подводного хода – 17 уз
– Автономность штатная – 45 суток
– Время пребывания под водой – до 20 суток.

РАЗМЕРЫ
– Длина – 72.6 м
– Ширина – 9.9 м
– Осадка – 7 м
– Водоизмещение надводное – 2300 тонн
– Водоизмещение подводное – 3950 тонн.

ВООРУЖЕНИЕ
Торпедные аппараты (2) и пусковая установка для устройств больших размеров в носовой части корпуса. Возможно, экспериментальная пусковая установка является съемным сменным модулем. Так же не исключено, что она является револьверной, многозарядной.

Источники: группа “Подводные Лодки России” (ВК) и сайт www.flot.com

 

Первая атомная подводная лодка построенная в СССР, К-3 вернулась на завод для ремонта и переоборудования в музей. С момента, как подлодка “Ленинский Комсомол” зашла в бухту Кут прошло 12 лет. И все это время коллектив завода и ВМФ боролись за судьбу этого корабля. Сейчас можно говорить о том, что первый этап по превращению первой советской АПЛ пройден. Заводом выполнены сложные работы по конвертированию корабля и несколько дней назад легендарная субмарина спущена на воду. Вывод корабля из дока складывался не совсем гладко, что увеличило время проведения операции, но никак не повлияло на исход. К концу рабочего дня К-3 была переведена на заводскую акваторию и ошвартована у плавпирса.

Источник: группа “Подводные Лодки России” (ВК)

Недавно высказал свою точку зрения на развитие АЭУ специального назначения в комментарии на некий пост. Удалили мгновенно и пост и комментарий. Видимо это остается большим секретом. Но так как я не обременен подписками и полагаюсь лишь на собственные знания и анализ ситуации… И тем не менее, если бы я получил задание на проектирование, на какие вопросы прежде всего надо ответить при рассмотрении возможного девайса:
1. Глубина размещения?
– Ну к примеру можно принять за 1,000 метров. Такие глубины обследовать уже очень трудно.
2. Долгосрочное “хранение”. Будет обрастать ли нет? А также: Будет “заиливаться” или погружаться в песок?
– Видимо целесообразно монтировать на платформе, хотя это увеличивает возможность обнаружения. Тогда маскировать под скалу или размещать в расщелинах. Но на единой платформе можно размещать не одно устройство. И аккумуляторы можно держать на на устройстве, а отстреливать с платформой.
3. Корпус не прочный?
– Разумеется разгруженный, материал титан или даже алюминий.
4. Тип реактора? Конструкция установки?
– Ой-ой-ой. Очевидно, что электродвижение и “быстрый”. Подруливающие в комбинации с рулями.
5. Дальность?
– Наверное около 2,000 км.
6. Скорость?
– Наверное около 100 км/час, в узлы пересчитывать на буду. Соответственно ЭУ должна работать максимум 25 часов
7. Скрытность?
– Во всяком случае ГАС должна быть.
8. “Грузоподъемность”?
– Наверное до полутора тонн “гамбургеров и кока-колы”
9. Размеры?
– 2… 2.5 м диаметр с относительным удлинением 8… 10.
10. Требуемая мощность ЯР?

Tagged with:  

112. Конец эры ВВР?

On July 16, 2017, in Разное, by admin

На мой взгляд, да. ВВР приблизились с пределу совершенства и рассуждая о ЯР нового поколения бессмысленно говорить о каких-либо сумасшедших технических прорывах в этом типе ЯР. Даже при смене топлива с керамики на кер-мет, кер-кер или интерметалид. Все… Они (эти реакторы) будут умирать долго и мучительно. Я сам был апологетом корабельных и малых ВВР, но похоже их время прошло.

 

Взрывы произведенные в СССР (по регионам).

Архангельская область:
«Глобус-2». 80 км северо-восточнее Котласа, 2,3 килотонны, 4 октября 1971 года.
«Рубин-1». В этом же месте. Последний промышленный ядерный взрыв в СССР. 8,5 килотонны, 6 сентября 1988 года.
«Агат». 150 км западнее города Мезень, 19 июля 1985 года, 8,5 килотонны. Сейсмозондирование.

Астраханская область:
15 взрывов по программе «Вега» — создание подземных ёмкостей для хранения газоконденсата. Мощность зарядов — от 3,2 до 13,5 килотонны. 40 км от Астрахани, 1980—1984 годы.

Башкортостан:
Серия «Кама». Два взрыва по 10 килотонн 26 октября 1973 года и 8 июля 1974 года в 100 км южнее города Уфа. Создание подземных ёмкостей для захоронения промышленных стоков Салаватского нефтехимического комбината и Стерлитамакского содово-цементного комбината.
В 1980 году — пять взрывов «Бутан» мощностью от 2,3 до 3,2 килотонны в 10 км к северо-западу от города Мелеуза на Грачёвском нефтяном месторождении. Интенсификация добычи нефти и газа.

Иркутская область:
«Метеорит-4». 120 км северо-восточнее города Усть-Кут, 10 сентября 1977 года, мощность — 7,6 килотонны. Сейсмозондирование.
«Рифт-3». 160 км севернее Иркутска, 31 июля 1982 года, мощность — 8,5 килотонны. Сейсмозондирование.

Кемеровская область:
«Кварц-4», 50 км юго-западнее Мариинска, 18 сентября 1984 года, мощность — 10 килотонн. Сейсмозондирование.

Мурманская область:
«Днепр-1». 20-21 км северо-восточнее Кировска, 4 сентября 1972 года, мощность — 2,1 килотонны. Дробление апатитовой руды.
«Днепр-2». В 1984 году, 27 августа, там же был произведён аналогичный взрыв.

Ивановская область:
«Глобус-1». 40 км северо-восточнее Кинешмы, 19 сентября 1971 года, мощность — 2,3 килотонны. Сейсмозондирование.

Калмыкия:
«Регион-4». 80 км северо-восточнее Элисты, 3 октября 1972 года, мощность — 6,6 килотонны. Сейсмозондирование.

Коми:
«Глобус-4». 25 км юго-западнее Воркуты, 2 июля 1971 года, мощность — 2,3 килотонны. Сейсмозондирование.
«Глобус-3». 130 км юго-западнее города Печоры, 20 км восточнее железнодорожной станции Лемью, 10 июля 1971 года, мощность — 2,3 килотонны. Сейсмозондирование.
«Кварц-2». 80 км юго-западнее Печоры, 11 августа 1984 года, мощность — 8,5 килотонны.

Красноярский край:
«Горизонт-3». Озеро Лама, мыс Тонкий, 29 сентября 1975 года, мощность — 7,6 килотонн. Сейсмозондирование.
«Метеорит-2». Озеро Лама, мыс Тонкий, 26 июля 1977 года, мощность — 13 килотонн. Сейсмозондирование.
«Кратон-2». 95 км юго-западнее города Игарки, 21 сентября 1978 года, мощность — 15 килотонн. Сейсмозондирование.
«Рифт-4». 25-30 км юго-восточнее посёлка Ногинска, мощность 8,5 килотонны. Сейсмозондирование.
«Батолит-1», 1 ноября 1980 года
«Рифт-1». Усть-Енисейский район, в 190 км западнее Дудинки, 4 октября 1982 года, мощность — 16 килотонн. Сейсмозондирование.

Ненецкий автономный округ:
«Пирит», Кумжинское месторождение В 1980 году в Ненецком автономном округе на скважине Кумжа-9 произошёл выброс газа во время бурения, после чего начался пожар. 25 мая 1981 года на месторождении на глубине порядка 1,5 тыс. м был взорван ядерный заряд, мощность которого составила 37,6 килотонны, целью взрыва был сдвиг геологических пластов. Полностью аварию ликвидировать не удалось, месторождение законсервировали, в настоящее время его территория относится к Ненецкому заповеднику

Оренбургская область:
«Магистраль» (другое название — «Совхозное»). 65 км северо-восточнее Оренбурга, 25 июня 1970 года, мощность — 2,3 килотонны. Создание полости в массиве каменной соли на Оренбургском газонефтяном конденсатном месторождении.
Два взрыва по 15 килотонн «Сапфир» (другое название — «Дедуровка»), произведённые в 1971 и 1973 годах. Создание ёмкости в массиве каменной соли.
«Регион-1» и «Регион-2»: в 70 км юго-западнее города Бузулук, мощность — 2,3 килотонны, 24 ноября 1972 года. Сейсмозондирование.

Пермская область:
«Грифон» — в 1969 году два взрыва по 7,6 килотонны в 10 км южнее города Оса, на Осинском нефтяном месторождении. Интенсификация добычи нефти.
«Тайга». 23 марта 1971 года, три заряда по 5 килотонн в Чердынском районе Пермской области, в 100 км севернее города Красновишерск. Экскавационные, для строительства канала Печора — Кама.
Пять взрывов мощностью 3,2 килотонны из серии «Гелий» в 20 км юго-восточнее города Красновишерск, которые производились в 1981—1987 годах. Интенсификация добычи нефти и газа на Гежском нефтяном месторождении.
19 апреля 1987 года, на севере Пермской области по заказу ПО «Пермнефть» два подземных ядерных взрыва мощностью до 20 килотонн. Интенсификация добычи нефти.

Ставропольский край:
«Тахта-Кугульта». 90 км севернее Ставрополя, 25 августа 1969 года, мощность — 10 килотонн. Интенсификация добычи газа.

Ханты-Мансийский автономный округ – Югра:
«Кратон-1». окрестности п. Игрим, 17 октября 1978 года, 22 килотонны, глубина 593 м. Сейсмозондирование.
«Кимберлит-1». п. Лемпино, около 150 км юго-восточнее города Ханты-Мансийск, 4 октября 1979 года, 22 килотонны, глубина 837 м. Сейсмозондирование.
«Ангара». 12 км северо-восточнее посёлка Пальянова Октябрьского района, 10 декабря 1980 года, мощность — 15 килотонн, глубина 2485 м. Интенсификация добычи нефти.
«Кварц-3». окрестности города Лянтор, около 100 км северо-западнее города Сургут 25 августа 1984 года, мощность — 8,5 килотонн, глубина 730 м. Сейсмозондирование.
«Бензол». 10 км северо-восточнее посёлка КС-5, окрестности города Пыть-Ях, 18 июня 1985 года, мощность — 2,5 килотонн, глубина 2850 м. Интенсификация добычи нефти.

Якутия:
«Кристалл». 70 км северо-восточнее посёлка Айхал, в 2 км от посёлка Удачный-2, 2 октября 1974 года, мощность — 1,7 килотонны. Создание плотины для Удачнинского горно-обогатительного комбината.
«Горизонт-4». 120 км юго-западнее города Тикси, 12 августа 1975 года, 7,6 килотонны.
С 1976 по 1987 годы — пять взрывов мощностью 15 килотонн из серий взрывов «Ока», «Шексна», «Нева». 120 км юго-западнее города Мирный, на Среднеботуобинском нефтяном месторождении. Интенсификация добычи нефти.
«Кратон-4». 90 км северо-западнее посёлка Сангар, 9 августа 1978 года, 22 килотонны, сейсмозондирование.
«Кратон-3», 50 км восточнее посёлка Айхал, 24 августа 1978 года, мощность — 19 килотонн. Сейсмозондирование.
Сейсмозондирование. «Вятка». 120 км юго-западнее города Мирный, 8 октября 1978 года, 15 килотонн. Интенсификация добычи нефти и газа.
«Кимберлит-4». 130 км юго-западнее Верхневилюйска, 12 августа 1979 года, 8,5 килотонны, сейсмозондирование.

Казахская ССР:
«Азгир». 17 взрывов (22 ядерных заряда). Площадка «Галит» 180 км севернее Астрахани, Гурьевская область, 1966—1979 гг. 0,01-150 кт.
«Батолит-2». 320 км юго-западнее г. Актюбинск, Актюбинская область, 3 октября 1987 года, 8,5 кт, глубина 1002 м. Сейсмозондирование.
«Лазурит». Урочище Муржик, Семипалатинский испытательный полигон, 7 декабря 1974 года, 4,7 кт, глубина 75 м. Перемещение части горного склона для строительства плотины.
«Лира». 6 взрывов для создания полостей под подземные газохранилища на Карачаганакском газоконденсатном месторождении в Западно-Казахстанской области.
«Сай-Утёс» (неофициальное название «Мангышлак»). 3 взрыва. 100—150 км юго-восточнее пос. Сай-Утёс, Мангышлакская область, 1969—1970 гг., 30-80 кт. Для создания провальной воронки.
«Меридиан-1». 110 км восточнее г. Аркалык, Целиноградская область, 28 августа 1973 г., 6,3 кт. Сейсмозондирование.
«Меридиан-2». 230 км юго-восточнее г. Джезказган, Чимкентская область, 19 сентября 1973 г., 6,3 кт. Сейсмозондирование.
«Меридиан-3». 90 км юго-западнее г. Туркестан, Чимкентская область, 19 августа 1973 г., 6,3 кт. Сейсмозондирование.
«Регион-3». 250 км юго-западнее г. Уральск, Уральская область, 20 августа 1972 г., 6,6 кт. Сейсмозондирование.
«Регион-5». 160 км юго-восточнее г. Кустанай, Кустанайская область, 24 ноября 1972 г., 6,6 кт. Сейсмозондирование.
«Сары-Узень» (он же «Скважина 1003»). Семипалатинский испытательный полигон, 14 октября 1965 г., 1,1 кт. Экскавационный, калибровочный для создания воронки для водоёма.
«Телькем-1». Семипалатинский испытательный полигон, 21 октября 1968 г., мощность 2 х 0,24 кт. Калибровочный выброс грунта для создания воронки для водоёма.
«Телькем-2». Семипалатинский испытательный полигон, 12 ноября 1968 г., мощность 3 х 0,24 кт. Экскавационный калибровочный для формирования траншеи.
«Штольня». 36 взрывов на Семипалатинском испытательном полигоне, 1964—1984 гг., мощность 0,01-150 кт.
«Чаган». Семипалатинский испытательный полигон, 15 января 1965 г., мощность 140 кт. При взрыве в скважине 1004 создан искусственный водоём, который был заполнен водой из специально созданного водохранилища на Чаган. Для создания водохранилища была построена каменно-земляная плотина с бетонным водосбросом. Первый (и самый мощный из всех проведённых) промышленный ядерный взрыв (см. видео).

Узбекская ССР:
«Урта-Булак», газовое месторождение «Урта-Булак», Бухарская область, 80 км южнее г. Бухара, 30 сентября 1966 года, 30 кт, глубина 1532 м. Тушение горящей газовой скважины (см. видео).
«Памук», Газовое месторождение «Памук» Кашкадарьинская область, 70 км западнее г. Карши, 21 мая 1968 г., 47 кт, глубина 2440 м. Тушение горящей газовой скважины.

Украинская ССР:
«Кливаж». Донецкая область, г. Юнокоммунаровск, Енакиевского горсовета. 16 сентября 1979 года. Мощность — 0,3 кт, глубина 903 м. Цель — предупреждение выбросов метана и угля.
«Факел». Харьковская область, Красноградский район, с. Крестище (20 км севернее г. Красноград). 9 июля 1972 года. Мощность — 3,8 кт, глубина 2483 м. Перекрытие аварийного газового фонтана. Цель не была достигнута.

Туркменская ССР:
«Кратер». Марыйская область, 30 км юго-восточнее г. Мары 11 апреля 1972 года. Мощность 15 кт, глубина 1720 м. Перекрытие скважины аварийного газового фонтана.