Во многих сферах технологии уже достигли такого уровня, что совершенствование находится на грани реальности. Однако российские ученые из раза в раз добиваются успеха. В этой статье речь пойдет об очередном научном подвиге — двигателе для самого мощного в мире атомного ледокола.
Уникальный, мощный, свой
Самый мощный на сегодняшний день атомный ледокол приводится в движение системой электродвижения (СЭД), состоящей из трех электродвигателей гребных винтов, двух генераторов с приводом от паровой турбины, системы управления возбуждением, электропривода противообледенительного устройства.
Каждый из трех гребных электродвигателей (ГЭД) имеет мощность 20 МВт, что значительно больше, чем у предшественников. Это уже делает машины уникальными и сложными в разработке. Однако это не единственная особенность. Раньше подобные механизмы были синхронные либо постоянного тока, российская же разработка является асинхронной. Указанные новшества сочетались с крайне сжатыми сроками реализации проекта. Всё это потребовало от конструкторов инновационного подхода к работе.
Американский след
Разработанная высоковольтная система электродвижения суммарной мощностью 60 МВт имеет значительную долю российских деталей. Парадоксально, но этот образец успешного импортозамещения появился на свет благодаря проискам западных компаний. Дело в том, что ранее на российские ледоколы устанавливалось преимущественно иностранное оборудование. Поставщиками выступали фирмы ABB, Siemens, Converteam и др. Новый проект не был исключением и включал французский двигатель.
Дальнейшие события комментирует глава дирекции по судовой электромеханике ООО «ТД «Русэлпром» Максим Свиридов:
«Да, действительно, изначально в проект ледокола <…> были заложены двигатели французской компании Converteam. Но пока шла подготовка, эту компанию купила небезызвестная американская фирма General Electric. И, когда Объединенная судостроительная корпорация (ОСК), наконец, вплотную приступила к строительству ледокола, за этим двигателем пришлось обращаться уже к компании General Electric. А они в поставке отказали. По каким именно причинам, сказать точно не могу».
Стало очевидно, что американцы не оставляют попыток прекратить этот проект и не дадут Балтийскому заводу так просто совершить прорыв в ледоколостроении. В срочном порядке был проведен тендер, в котором в том числе приняли участие Siemens, бразильский WEG и ФГУП «Крыловский государственный научный центр» (КГНЦ). Последний как раз одержал победу, которая стала первой в этой сфере для российских компаний.
Совсем скоро состоится релиз многофункционального мобильного приложения SFERA. Его создание можно назвать самым ярким и амбициозным отечественным IT-проектом. Узнать подробности можно по ссылке. Скачивайте приложение в раннем доступе в Google Play и AppStore. Спасибо!
Достойные наследники
Новые суда проекта 22220 не просто являются очередной ступенью развития советской техники. Они призваны заменить сразу двоих своих предшественников: ледоколы «Ямал» и «50 лет Победы» осадкой 10,5-11 м и судна «Таймыр» и «Вайгач» осадкой 8,1 м. Первые работают на Севморпути, вторые — в мелководных районах Арктики и устьях рек. Чтобы не создавать два современных аналога, было принято неординарное решение: построить двухосадочный ледокол. Для реализации замысла пришлось внести в конструкцию ряд изменений и разработать множество уникальных технических решений.
Как было сказано, у двигателей новинки рекордная мощность — 60 МВт. Советские «Ямал» и «50 лет Победы» имели по 55 МВт, «Таймыр» и «Вайгач» — значительно меньше. Стоит отметить, что на столь высоких показателях повышение на каждую единицу дается инженерам с большим трудом. Кроме того, зависимость проходимости судна от мощности — нелинейная. При сделанном увеличении количества МВт на 9%, ледопроходимость возросла на 15% — с 2,25 до 2,8 метра.
«Атомные ледоколы этой серии — наглядная демонстрация самодостаточности страны в технологической и промышленной отраслях. Более 90% оборудования на них произведено отечественными компаниями. Это принципиально новый проект, разработанный ЦКБ «Айсберг». Двухосадочная конструкция судна позволяет использовать его как в арктических водах, так и в устьях полярных рек, в частности, на мелководных участках Енисея и Обской губы. Кроме того, улучшена ледопроходимость судов», — сообщил и. о. генерального директора ФГУП «Атомфлот» Леонид Ирлица.
Двигатель, как достояние страны
Ко всем механизмам системы электродвижения предъявлялись высочайшие требования, в том числе надежность и минимизация эксплуатационных расходов на длительный срок службы. Комплексным поставщиком СЭД для самых мощных ледоколов является Крыловский ГНЦ. Однако в целом проект является продуктом кооперации лучших научно-промышленных предприятий страны.
ОАО «Русэлпром» создает главные генераторы переменного тока мощностью 36 МВт и гребные электродвигатели, сам КГНЦ работает над статическими преобразователями частоты по 16 МВА, системой управления электродвижением «Океан» и главными электрораспределительными устройствами напряжением 10,5 кВ (последнее в содружестве с ЗАО «ЧЭАЗ»), ЗАО «Электрофизика» поставляет реакторно-трансформаторное оборудование.
Во время работы над системой российские разработчики столкнулись с беспрецедентной задачей, для решения которой надо было прыгнуть выше головы, и они прыгнули. Однако техническое развитие и амбиции не стоят на месте. О том, какие задачи теперь стоят перед инженерами, читайте в следующей статье.
🚫Мы много сил вкладываем в качество статей. Поддержите нас лайком и подпиской, если вам это нравится.
Читайте также:
Материал создан при поддержке проекта SFERA
