Ранее мы уже представляли материал по истории проектирования уникальной советской атомной подводной лодки (АПЛ) проекта 661, рассмотрев непростые решения и возможные варианты по ее внешнему облику и "интерьеру". Кто пропустил - читать ЗДЕСЬ. Однако в одной статье сложно представить весь объем проделанной работы и в конструкторских бюро, и на стапелях завода, и затем в отсеках - при освоении уникального корабля, подобного которому не было раньше и не было позже.
Как мы уже вспомнили ранее, решение о создании подводной лодки (ПЛ) нового типа было принято в 1958 году, причем на «самом высоком уровне» - Постановлением ЦК КПСС и СМ СССР «О создании новой скоростной ПЛ, новых типов ЭУ и научно-исследовательских, опытно-конструкторских и проектных работ для ПЛ». Здесь можно отметить, что для большинства (если не для всех советских атомоходов) издавались подобные Постановления, так что в этом не было ничего необычного, однако именно данный документ был крайне любопытный. По имеющимся источникам (мне не удалось найти оригинал - вероятно документ ограничен к ознакомлению?) Постановление содержало весьма необычное требование: при проектировании и создании ПЛ запрещалось применение традиционных, ранее освоенных технических решений, материалов, оборудования!
Это означало, что на корабле все должно быть новым и при этом весьма эффективным для достижения заданных характеристик. Кому-то данное требование сейчас покажется "авторитарный и "волюнтаристским" - с другой стороны, данные ограничения вполне конкретно обрисовали круг возможностей и границы потенциала для использования. И по моему скромному мнению это отчасти снимает иногда встречающиеся мнения читателей - комментаторов: "А зачем вообще надо было использовать титан и т.д." - так потому, что была поставлена такая задача.
Для заметок: Этим постановлением предусматривалось, в частности, решение следующих задач: увеличение скорости атомных подводных лодок в два, а глубины погружения – в 1,5 раза; создание атомных энергетических установок новых типов уменьшенных габаритов со снижением суммарного удельного веса реакторной и турбинной установок в 1,5-2 раза; создание новых комплексов малогабаритных ракет с большой дальностью стрельбы и стартом из-под воды; разработка гидроакустической и навигационной аппаратуры, приборов и автоматики, обеспечивающих управляемость и боевое использование подводных лодок новых типов на полных скоростях;
совершенствование зашиты ПЛ от мин, торпед и реактивного оружия; уменьшение водоизмещения и размеров АПЛ; улучшение условий обитаемости личного состава; создание на основе новейшей техники и внедрение в производство приборов, аппаратуры и оборудования, имеющих в 1,5-2 раза меньшие размеры, чем у существующих образцов; создание и внедрение в производство материалов новых видов.
Проектирование, как мы помним, было поручено ЦКБ-16 (ныне - СПМБМ «Малахит»), главным конструктором назначили Н.Н.Исанина. Было разработано 14 вариантов эскизного проекта., по рассмотрении которых решено создать двухвальную пропульсивную установку с двумя ядерными реакторами, обеспечивающую ПЛ подводную скорость до 38 узлов. Вооружением должны были служить торпеды и новые крылатые ракеты (КР) «Аметист» с системой подводного старта, аналогов которой не существовало в мировом подводном кораблестроении. Дополненный мощной ГАС комплекс вооружения представлял серьезную угрозу авианосным ударным соединениям вероятного противника, тем более, что высокая скорость ПЛ обещала успешный выход на цель (скорость ударных авианосцев - около 30 уз).
Для заметок: вспомним, что согласно рекомендаций ЦНИИ-45 Государственного комитета по судостроению (ныне ЦНИИ им. академика А.Н.Крылова) предлагались иные варианты проектных решений от однокорпусной схемы до одновальной энергетической установки и др. И если вспомнить требования из Постановления ЦК КПСС и СМ СССР, то можно предположить, что такая "смелость" и "высокий уровень оригинальности" был обоснован, в том числе, и тем, что все должно быть "не так как ранее". Как думаете?
В итоге, после многочисленных расчетов и обсуждений в качестве корпусного материала для ПЛ был выбран титановый сплав, что, с одной стороны, удовлетворяло запрет, предписанный "высоким постановлением", а с другой - потребовало от проектантов, представителей флота большой смелости и ответственности за принятое решение об отказе от проверенной корпусной стали.
Для справки: Титан привлек судостроителей своими необычными свойствами, которые весьма подходили именно для ПЛ: легкость (удельная масса титана - 4,5 т/м3 против 7,87 т/м3 у стали); высокая коррозионная устойчивость в морской воде; немагнитность; высокая удельная прочность; широкий диапазон рабочих температур (от -45° до +300°С). Однако известно, что высокие характеристики весьма редко даются даром. Не был исключением и титан.
Открыт этот металл (титан) был сравнительно давно - в 1789 году, а производство в промышленности началось только в 1940 году К 1960 году в США производили около 14000 т титана в год (в слитках), а в СССР производилось всего 1500-2000 т в год, причем в слитках массой до 400 кг. Применялся титан в основном в аэрокосмической промышленности, при этом на складах ракет приходилось ежегодно менять до 20% стабилизаторов из-за снижения прочности в результате так называемой «водородной болезни» (кто бы мог подумать?)
Дело в том, что при изготовлении слитков и прокате образовывались гидриды титана, твердая фракция у которых по объему превышала окружающий сплав. В результате этого со временем возникало межкристаллитное растрескивание изделий, хотя по требованиям стандарта водородосодержание в сплаве не превышало 0,015%. Известно, что на Западе в то время были большие проблемы и даже запрет к применению титана в ответственных конструкциях, а США так и не смогли преодолеть неудачи в попытках применять титан в подводном кораблестроении. Нельзя не удивляться и восхищаться тем, что в Советском Союзе наука и промышленность смогли преодолеть все эти и другие сложности и освоили производство титанового сплава требуемых характеристик и в нужном для судостроения количестве. Уже в 1962 году на СМП началось изготовление первых шпангоутов и обечаек прочного корпуса новой подводной лодки, получившей на заводе обозначение «заказ 501». Правда следует признать, этот факт еще не означало полного и окончательного успеха - доработки технологии производства и обработки сплава 4В-ОТЗ-В продолжались до конца строительства и даже в период опытной эксплуатации уже сданной флоту атомной подводной лодки. И это тоже сейчас может быть воспринято неоднозначно!
Интересный пример приводит в своих воспоминаниях К.И.Поляков, командир ЭТД БЧ-5 первого экипажа атомохода: " ...Ярким примером трудностей освоения конструкций из нового сплава является эпопея испытании среднего блока на полное давление. При первых испытаниях, длительность которых была назначена втрое дольше, чем для аналогичных испытаний стальных конструкций, блок разорвало на длине около двух метров всего за 5 минут до истечения контрольного срока. Неудачей закончились и вторые испытания, и только с третьего раза они завершились успешно. Основанием для проведения повторных испытаний была грамотная работа специалистов ЦКБ-16, СМП, ЦНИИ-48, Института сварки им.Патона, ЦНИИТС и многих других предприятий, которые при каждой неудаче выявляли причины и находили способы их устранения".
Но в итоге, большинство трудностей были преодолено, и 28 декабря 1963 года состоялось официальная церемония закладки корпуса подводной лодки К-162 проекта 661 (зав. №501) на стапеле 42-го цеха СМП. Закладную доску для приварки к корпусной конструкции поднес лично начальник ЦКБ-16 и главный конструктор пр.661 Н.Н.Исанин впоследствии Академик и дважды Герой Социалистического Труда.
Для справки: в дальнейшем проект вел заместитель Исанина - Н.Ф.Шульженко, который затем стал главным конструктором и довел проект до приемки в состав ВМФ. Главным строителем «заказа 501» был назначен П.В.Гололобов, ответственным сдатчиком К.М.Палкин, строителями по разным направлениям: Н.И.Росляков, Н.П.Лысков, И.И.Осипов, Б.П.Серебрянников, В.Л.Старов - фамилии сейчас малоизвестные, но в тот период этих людей хорошо знали те, кто был связан со строительством первой советской АПЛ К-3 пр.627.
Уже к осени 1965 года был сформирован и первый экипаж К-162 во главе с командиром капитаном 2 ранга Ю.Ф.Голубковым. Поначалу в Обнинский учебный центр для изучения нового проекта были направлены только офицеры, подобранные «на вырост», с учетом длительности подготовки и освоения корабля. Старшими офицерами являлись только командир и замполит, остальные - младшими, причем капитан-лейтенантами - только семеро: старший помощник командира, помощник командира - командир БЧ-3, штурман, командир БЧ-5, корабельный врач и два командира дивизионов; остальные - старшие лейтенанты и лейтенанты.
К.И.Поляков в своих воспоминаниях отмечал: "...Учебу проводили преподаватели - офицеры учебного центра, большинство из которых в свое время сами обучались в этом центре, готовясь служить на самых первых АЛЛ, грамотные методисты. Передавая свои знания и накопленный опыт, они настойчиво направляли нас на упорное самостоятельное изучение подробностей новой техники, спланировав нам время и условия изучения отдельных систем и устройств на предприятиях, которые в то время разрабатывали и производили «набивку» непосредственно для нашей ПЛ. Наши инженер-механики принимали участие в межведомственных испытаниях техники, в разработке собственных, флотских эксплуатационных документов, включая «Наставление по борьбе за живучесть» и «Наставление по использованию боевых средств» (НБЖ и НБиТС), различные инструкции вплоть до форм самих журналов. Эту работу грамотно организовал старпом капитан-лейтенант В.Г.Ясеновенко (в будущем - контр-адмирал). Тут мы тоже попали под упомянутое правительственное постановление, т.к. отработанные на флоте документы нам просто не годились в силу больших отличий новой техники".
Когда начинается разговор о советской подводной лодке проекта 661, то в основном речь ведется о материале корпуса и о ее феноменальных скоростных качествах, между тем новый материал корпуса хоть и был главным отличием проекта от традиционных решений, но далеко не единственным (кстати уникальная скорость была установлена чуть позже).
Для обеспечения высоких скоростных характеристик 9которые были установлены в ТТЗ) создавалась мощная энергетическая установка (ЭУ) с необычными ядерными реакторами, парогенераторами и ГТЗА, в которых были воплощены весьма оригинальные и прогрессивные решения. Прокачка теплоносителя 1-го контура, например, осуществлялась по схеме «труба в трубе», что обеспечивало компактность ЯЭУ при высокой тепловой напряженности, да и сами реакторы работали не только на тепловых нейтронах, но и с определенным участием в реакции деления ядерного «топлива» быстрых нейтронов. Турбины переднего хода в ГТЗА (ГТЗА-618 мощностью 2х29420 кВт (2х40000 л.с.) принимали пар в среднюю часть направляющего аппарата, подавая его на лопатки ротора в нос и в корму симметрично, чем обеспечивалось значительное снижение нагрузки на главные упорные подшипники. Даже электроприводы взведения стержневой аварийной защиты были выполнены на необычных линейных асинхронных двигателях. Существенной новизной являлся отказ от применения дизель-генераторов - мощная серебряно-цинковая батарея аккумуляторов обеспечивала аварийное расхолаживание и последующий пуск реакторов при нормальном электроснабжении остальных необходимых потребителей корабля, а продувание главного балласта из концевых цистерн осуществлялось от электрического нагнетателя воздуха.
Совершенно новым в кораблестроении явилось использование в трех системах управления телемеханических способов и устройств обмена информацией между пультами и периферийными исполнительными и контрольно-измерительными терминалами. И если в системе автоматического управления температурой и дистанционного управления комплексом обитаемости разработки ЦНИИ КА использовались уже ранее освоенная в ЦНИИ аппаратура телемеханики, то комплекс управления электроэнергетикой «КАКТУС-61» (корабельный автоматический контроль, телеуправление и сигнализация) являлись новыми разработками. Эти системы обеспечивали надежный обмен информацией внутри ПЛ по крайне ограниченному числу двухжильных кабелей, причем с высокой надежностью - это нововведение, как отмечает все тот же Поляков, трудно переоценить. Ведь ранее на пультах размещалась масса вторичных контрольно-измерительных устройств в виде электроизмерительных приборов, индикаторов и сигнализаторов.
К.И.Поляков отмечал: "... на лицевой панели пульта «КАКТУС-61», например, имелось всего по два измерительных цифровых прибора на борт, при этом любой параметр электроэнергии одного борта мог быть вызван на любой из двух приборов этого борта. Интересно было то, что если напряжения и сопротивления изоляции всех участков первичной силовой сети показывались на приборах соответственно в В и кОм, то показания тока турбогенераторов и обратимых преобразователей отображались в % от номинального тока этих машин, что позволяло мгновенно оценивать загрузку генераторов и АБ. Сигнальная индикация разделялась на два уровня: предупредительный и аварийный с тонально-ритмическим разделением звукового сопровождения отклонения параметров от нормы".
Система «КАКТУС-61» была разработана по заданию ЦКБ-16 Ростовским специальным ПКБ и впоследствии заслужила самую высокую оценку, выраженную командованием соединения, в состав которого была введена К-162. Это заслуживает упоминания именно потому, что ВМФ не так уж часто раздает похвалы промышленности.
Для заметок: мне сложно оценить значение отмеченных нововведений, но, возможно, наши читатели добавят что -то от себя по своему опыту.
Есть еще один серьезный аргумент в пользу малопроводных телемеханических систем управления, который проявляется только в экстремальных обстоятельствах. Известно по горькому опыту, что пожары на подводных лодках (вспомним, АПЛ "Комсомолец") часто сопровождаются выгоранием кабельных сальников в переборках с последующим проникновением в смежный с аварийным отсек отравляющих газов продуктов сгорания, а затем и забортной воды. Вероятность такой ситуации довольно велика: общая площадь сечения сальниковых кабельных отверстий в переборке измеряется величиной 1-2 м2. Исходя из этого, всякое уменьшение числа магистральных кабелей, пронизывающих несколько отсеков - великое благо для живучести корабля в целом.
Перечень прогрессивных новшеств в АПЛ проекта 661 не ограничивается приведенным, и хотя их внедрение увеличило сроки и стоимость постройки подводной лодки, нельзя не учитывать, что они не только нашли применение и развитие в разработках последующих проектов, но и дали толчок переориентировке и развитию целого ряда предприятий различных отраслей промышленности....
Продолжение будет позже. Ссылка будет представлена ЗДЕСЬ
P.S.Кнопка для желающих поддержать автора - ниже, она называется "Поддержать", )).
P.P.S.По материалам К.И.Полякова и публикаций в альманахе "Тайфун"