Строительство универсальных атомных ледоколов

Проект 22220. Универсальное ледокольное решение

25 мая на Балтийском заводе спускают на воду атомный ледокол «Урал». Это уже третье судно проекта 22220. Чем данный проект отличается от предшественников – в рассказе ТГД.

Проект 22220, ЛК-60, ЛК-60Я или просто «двойки» – всё это отраслевые названия универсального атомного ледокола нового поколения. Проект был разработан петербургским ЦКБ «Айсберг» для замены советских атомных ледоколов серий «Арктика» и «Таймыр». Официально проектные работы начались в 2006 году. Главный конструктор проекта – Владимир Михайлович Воробьев.

Контракт, заключённый в 2012 году между «Росатомфлотом» и Балтийским заводом, предусматривал постройку трёх ледоколов. Закладка головного судна «Арктика» состоялась в ноябре 2013 года. Второй (первый серийный) ледокол «Сибирь» был заложен в мае 2015 года. Закладка третьего (второго серийного) ледокола «Урал» состоялась в июле 2016 года.

Немного об основных технических характеристиках. Ледокол проекта 22220 имеет следующие главные размерения: длина – 173,3 м, ширина – 34 м, высота – 52 м. Водоизмещение составляет 33,5 тыс. тонн, минимальная осадка – 8,5 м, предельная ледопроходимость – 2,8 м. Численность экипажа – 75 человек.

Главное отличие проекта 22220 от предыдущих разработок – универсальность. Благодаря двухосадочной схеме работы такой ледокол может менять осадку в диапазоне от 8,5 м до 10,5 м. Это позволяет судну работать как в качестве линейного ледокола на Северном морском пути, так и в качестве мелкосидящего ледокола для работы в устьях сибирских рек. Сейчас эти задачи выполняют атомные ледоколы двух разных типов.

По словам гендиректора ЦКБ «Айсберг» Александра Рыжкова, двухосадочная схема работы потребовала применения целого ряда технических решений для уменьшения массы судна. Одно из таких решений – «струнная защита», которая обеспечивает конструктивную защиту реакторной установки без значительного увеличения толщины бортов.

Вполне естественно, что новый атомный ледокол потребовал и нового оборудования. Изначально конструкторы планировали ограничиться только новой двухреакторной установкой «РИТМ-200» тепловой мощностью 175 МВт, однако затем потребовалось применять новые решения для паротурбинной установки, автоматики, системы электродвижения. Для этого оборудования привлекаются отечественные поставщики.

Пропульсивный комплекс ледокола мощностью 60 МВт включат в себя три гребных винта фиксированного шага и руль. Это классическая схема для советских атомных ледоколов, однако такого уровня мощности ранее для достичь не удавалось.

Использование нового оборудования имело и обратную сторону. Формально это стало одной из причин задержки сроков сдачи головного ледокола. Так, поставка паротурбинной установки отстала от графика на несколько лет.

Тем не менее, серия ЛК-60 продолжает строиться. Вот так должен выглядеть достроенный ледокол проекта 22220 анфас.

Головной ледокол серии «Арктика» внешне уже очень близок к этому состоянию. На ходовые испытания судно должно отправиться в 2019 году. Впрочем, помимо достройки «Сибири» и «Урала», корабелам Балтийского завода будет, чем заняться. На очереди подписание контракта на строительство четвёртого и пятого (третьего и четвёртого серийных) ледоколов проекта 22220.

P.S. Некоторые подробности прошедшего 25 мая спуска ледокола «Урал» можно увидеть на видео ниже.

Понравилась статья? Не забывайте ставить лайки и подписываться на канал ТГД. Недавно здесь рассказывали о новом речном ледоколе для Санкт-Петербурга.

Источник

«Укрепит позиции России»: чем уникален самый мощный в мире атомный ледокол «Арктика»

Премьер-министр РФ Михаил Мишустин принял участие в торжественной церемонии приёмки головного универсального атомного ледокола проекта 22220 «Арктика». По словам главы российского правительства, корабль оснащён инновационным оборудованием и мощным двигателем.

«Строительство этого судна потребовало больших усилий и слаженной работы. Тем более что первый этап (строительства. — RT) совпал с введением антироссийских санкций. Но, несмотря на это, ледокол построен. И, что особенно важно, — на российских верфях, на Балтийском заводе в Санкт-Петербурге. Это ещё одно подтверждение больших возможностей российских учёных и специалистов в атомном судостроении», — сказал Мишустин.

Эксплуатацией «Арктики» будет заниматься ФГУП «Атомфлот» (входит в «Росатом»). Корабль предназначен для самостоятельной проводки судов, в том числе крупнотоннажных, в западном районе Заполярья. Благодаря переменной осадке ледокол может не только использоваться в океане, но и заходить в устья полярных рек — Енисея и Оби. Проект 22220 был создан в 2009 году в стенах ЦКБ «Айсберг» (Санкт-Петербург).

Стратегическая задача

«Арктика» — самый крупный и мощный на сегодняшний день атомный ледокол в мире. Его закладка состоялась в ноябре 2013 года, спуск на воду — в июне 2016-го.

В декабре 2019 года начались ходовые испытания корабля для проверки гребной электрической установки, манёвренных характеристик от резервных дизель-генераторов, навигационного оборудования и системы жизнеобеспечения. В начале октября 2020-го капитан сдаточной команды «Арктики» Олег Щапин заявил, что корабль подтвердил заложенные проектом характеристики.

12 октября «Арктика» прибыла из Санкт-Петербурга в порт приписки Мурманск. Судно преодолело порядка 4800 морских миль (около 9 тыс. км), из них во льдах — около 1030 миль (более 1900 км).

Во время перехода ледокол вышел к географической точке Северного полюса. Как рассказал руководитель представительства ФГУП «Атомфлот» в Петербурге Константин Князевский, «Арктика» успешно преодолела все ледовые поля на 50% мощности. По его словам, «этого удалось достичь благодаря уникальным обводам корпуса судна».

«Арктика» оснащена инновационным водо-водяным ядерным реактором «РИТМ-200» разработки ОКБМ имени И.И. Африкантова (Нижний Новгород). Энергетическая установка была спроектирована с учётом современных тенденций развития мировой атомной энергетики и не имеет аналогов в мире.

«РИТМ-200» почти в два раза легче и компактнее, соответственно, дешевле по материалоёмкости и занимает меньше места на судне, а следовательно — экономически эффективнее. Конструктивно такое решение достигается благодаря тому, что парогенераторы, которые раньше находились вне реактора, теперь располагаются непосредственно в нём (интегральная компоновка)», — поясняется в материалах ФГУП «Атомфлот».

«РИТМ-200» является установкой двухреакторного типа. Его совокупная тепловая мощность достигает 350 МВт, а показатель мощности на валах — 60 МВт.

Водоизмещение «Арктики» составляет 33,5 тыс. т, длина корпуса — 173,3 м, ширина — 34 м, высота — 15,2 м, осадка — 10,5 м/8,65 м, скорость хода по чистой воде — 22 узла (40,7 км/ч), численность экипажа — 53 человека. Корабль способен преодолевать лёд толщиной до 2,9 м.

В настоящее время на «Балтийском заводе» ведётся строительство трёх кораблей проекта 22220: «Сибирь», «Урал», «Якутия». Они должны войти в строй в 2021, 2022, 2024 годах. В 2021 году будет заложен пятый ледокол «Чукотка» со сроком сдачи заказчику в 2026-м.

Финансирование строительства кораблей осуществляется за счёт бюджетных денег и привлечения средств госкорпорации «Росатом». Новые корабли заменят постепенно выводящиеся из эксплуатации атомные ледоколы советских проектов. В настоящее время Россия продолжает использовать четыре таких судна: «Таймыр», «Вайгач», «Ямал» и «50 лет Победы».

В комментарии RT заместитель председателя комитета Госдумы по региональной политике и проблемам Севера и Дальнего Востока Владимир Пушкарёв заявил, что замена советских ледоколов осуществляется в плановом порядке.

«Строительство ледоколов, безусловно, укрепит позиции России в Арктике. Наша страна своевременно создаёт новые суда, способные работать в высоких широтах. Это важно делать, так как другие страны тоже предпринимают определённые шаги на этом направлении», — сказал Пушкарёв.

Как отметил депутат, модернизация атомного ледокольного флота является стратегической задачей для современной России. По его словам, ввод в строй новых кораблей позволит эффективно развивать экономику отечественного Заполярья. В частности, ледоколы проекта 22220 обеспечат достижение плановых объёмов транспортировки грузов по Северному морскому пути (СМП) в 80 млн т к 2024 году.

Основным драйвером роста перевозок в Арктике являются расширяющиеся мощности проекта ПАО «Новатэк» в Ямало-Ненецком автономном округе по сжижению природного газа («Ямал-СПГ»). В Министерстве по развитию Дальнего Востока и Арктики ожидают, что к 2030 году грузопоток по Северному морскому пути увеличится до 120 млн т, а к 2035 году — до 160 млн т.

«Обеспечить круглогодичную навигацию»

В разговоре с RT ведущий научный сотрудник Института Европы РАН Валерий Журавель заявил, что «Арктика», как и другие атомоходы проекта 22220, является воплощением новейших технологических решений. По его словам, чрезвычайно важно, что ледокол уже был испытан на Северном полюсе во время перехода в Мурманск.

«Россия занимает первое место в мире по количеству и качеству ледоколов. У нас по морскому регистру судоходства более 40 ледоколов, включая атомные. Эксплуатация новых ледоколов необходима главным образом для обеспечения роста грузопотока по Северному морскому пути. Это наша национальная транспортная артерия», — сказал Журавель.

В беседе с RT полярник, кандидат физико-математических наук Виктор Боярский отметил, что корабли проекта 22220 позволят безопасно проводить торговые караваны на западном направлении СМП. Как полагает эксперт, по техническим характеристикам «Арктика» заметно превосходит ледоколы советского периода.

«В СССР приходилось использовать отдельные ледоколы для захода в устья рек. Однако двухосадочная конструкция кораблей проекта 22220 полностью решает эту важную проблему. У России появились универсальные ледоколы, которые будут заниматься проводкой в районе Енисея, Обской губы и на просторах Северного морского пути», — Боярский.

В то же время, как пояснил эксперт, корабли проекта 22220 не смогут обеспечить круглогодичную навигацию на всём протяжении Северного морского пути. Эта задача возложена на проект 10510 «Лидер», корабли которого способны ломать лёд толщиной 4 м. В июле 2020 года на дальневосточной верфи «Звезда» начато строительство головного корабля проекта 10510 — «Россия».

«Вложения в атомный ледокольный флот РФ должны в итоге обеспечить круглогодичную проводку по Северному морскому пути, причём с коммерческой скоростью в 11—12 узлов (20,3—22,2 км/ч). Многое ещё будет зависеть от ледовой обстановки (в Арктике тает ледяной покров. — RT), но я думаю, что намеченные планы сбудутся — наш ледокольный флот получит всё необходимое для бесперебойной навигации в высоких широтах», — заключил Боярский.

Источник

Первый во льдах: как в России строят современные атомные ледоколы

Антон Кузнецов/Будущее России. Национальные проекты

Корреспондент портала «Будущее России. Национальные проекты» разбирался, чем уникальны атомоходы проекта 22220 и как их строят на Балтийском заводе в Санкт-Петербурге

Атомные ледоколы — уникальные суда, которые есть только в России. Их масштабное строительство продолжалось в советские годы, однако затем встало на вынужденную паузу, прервавшуюся лишь в 2007 году сдачей атомохода «50 лет Победы». Однако уже в начале октября свой первый лед «попробует» новый флагман — самый мощный в мире атомный ледокол «Арктика». А в течение двух лет сдадут еще два аналогичных судна. Корреспондент портала «Будущее России. Национальные проекты» узнал, чем уникальны атомоходы проекта 22220, как организовано их строительство на Балтийском заводе в Санкт-Петербурге и когда атомный ледокольный флот России будет полностью обновлен.

Необходимое обновление

Масштабная программа обновления атомного флота для дальнейшего освоения Арктики вошла в число задач национальных проектов, инициированных президентом России Владимиром Путиным. Она стала частью Комплексного плана модернизации и расширения магистральной инфраструктуры в составе федерального проекта «Северный морской путь». Он предполагает строительство пяти ледоколов проекта 22220, а также десятков других судов, среди которых и неатомные ледоколы, и вспомогательные суда ледового класса.

Это необходимо, поскольку используемые сейчас ледоколы постепенно вырабатывают свой ресурс и должны выводиться из эксплуатации. В частности, три из четырех действующих атомоходов потребуют вывода из эксплуатации к 2022 году. А вот объем грузов, которые планируется перевозить по Севморпути, только растет: к 2024 году он может более чем удвоиться, достигнув 60–80 млн тонн.

Гендиректор Балтийского завода Алексей Кадилов Антон Кузнецов/Будущее России. Национальные проекты

Проект нового атомного ледокола был разработан еще в 2009 году, рассказывает гендиректор Балтийского завода (входит в Объединенную судостроительную корпорацию, ОСК) Алексей Кадилов. Предполагалось, что новые суда заменят действующие сейчас ледоколы «Ямал», «Таймыр» и «Вайгач», которые скоро выработают свой почти сорокалетний ресурс.

«Они должны были обеспечить прежде всего жизнедеятельность Норильского комбината [группы компаний «Норникель»], но в процессе разработки появился также запрос на поставки на Запад сжиженного природного газа компании «Новатэк». Так появился второй крупный потребитель», — объясняет Кадилов.

Сверхзадача заключалась в том, чтобы создать принципиально новый — универсальный — атомный ледокол, который сможет заменить как проходящие через тяжелые льды северных морей «Ямал» и «50 лет Победы», так и легко заходящие в устья сибирских рек «Таймыр» и «Вайгач». Первым двум судам при осадке 11 метров сложно заходить в Енисей и устье Оби, где сейчас ведутся большие проекты по добычи нефти и газа. Так и появился проект 22220 — серийный атомный ледокол с двойной осадкой: глубина его погружения в воду меняется с 10,5 до 8,65 метра.

Новые вызовы

Головной ледокол проекта, то есть самое первое судно, которое будет построено по такой схеме, назвали в честь легендарного ледокола «Арктика» — первого в истории судна, достигшего Северного полюса в надводном положении. Сейчас этот ледокол уже выведен из состава флота. Контракт на создание серии новых атомоходов был заключен с Балтийским заводом еще в 2012 году, однако фактически к строительству головного судна серии приступили только два года спустя — в 2014-м.

Сроки сдвинули из-за трех ключевых факторов. При строительстве решили максимально использовать оборудование отечественного производства: так, изначально предусмотренную проектом систему электродвижения французской фирмы Converteam заменили на отечественную, разработанную Крыловским государственным научным центром. Заказчик и в целом изменил требования, что потребовало внесения изменений в технический проект. Кроме того, принятый в 2011 году Федеральный закон № 223-ФЗ «О закупках товаров, работ, услуг отдельными видами юридических лиц» потребовал выбирать всех поставщиков только по конкурсу.

Балтийский завод Антон Кузнецов/Будущее России. Национальные проекты

Балтийский завод Антон Кузнецов/Будущее России. Национальные проекты

Балтийский завод Антон Кузнецов/Будущее России. Национальные проекты

Балтийский завод Антон Кузнецов/Будущее России. Национальные проекты

Балтийский завод Антон Кузнецов/Будущее России. Национальные проекты

Балтийский завод Антон Кузнецов/Будущее России. Национальные проекты

Как вспоминает Алексей Кадилов, из всего первоначального проекта остались только корпус, атомный реактор и вспомогательные дизель-генераторы.

«Все остальное оборудование выбиралось по конкурсу и фактически заменило все то, что предварительно ЦКБ «Айсберг» выбирало для этого ледокола», — говорит он.

Инновационный проект

Проект 22220 — во многом инновационный. Заместитель главного конструктора Балтийского завода Вадим Ивлев объясняет это так: «На судне (головном корабле серии, «Арктике». — Прим. ред.) огромное количество впервые примененных и реализованных решений — как технических, эксплуатационных, так и функциональных. Поэтому ледокол можно назвать инновационным, он в значительной степени отличается от ледокола, который имел такое же имя, «Арктика» предыдущая, и превосходит его практически во всем».

Главное новшество — двухосадочная система. Технически она выполнена за счет изменяемого балласта: у каждого ледокола есть так называемые балластные танки, это большие цистерны, расположенные по одному на каждом борту. В них специальными насосами набирается забортная вода, за счет этого ледокол садится ниже, у него увеличивается осадка, и он способен проламывать лед большей толщины. Когда же ему необходимо зайти в устья рек, этот балласт откачивается, ледокол поднимается выше, осадка у него уменьшается, и он осуществляет работу уже в портовой зоне.

Балтийский завод Антон Кузнецов/Будущее России. Национальные проекты

Специалист перечисляет и другие инновации атомных ледоколов проекта 22220:

Благодаря последней особенности экипаж ледокола может проводить на борту до полугода, то есть весь период навигации. Экипаж составляет 75 человек, и при этом на борт можно поместить значительно большее количество пассажиров — это могут быть и туристы, и экспедиционная или спасательная команда. Так что после вывода из эксплуатации атомного ледокола «50 лет Победы», который сейчас возит туристов на Северный полюс, суда серии 22220 также можно будет использовать для перевозки пассажиров и экспедиций.

Балтийский завод

Корабельные крестные

При всех перечисленных инновациях что-то остается неизменным. Например, традиция «крестить» корабли при спуске на воду. Первые три атомохода, которые уже прошли через это, получили своих крестных матерей. «Арктику» отправляла в добрый путь спикер Совета Федерации Валентина Матвиенко, «Сибирь» — вице-премьер Татьяна Голикова, а «Урал» — глава Центробанка Эльвира Набиуллина.

Алексей Кадилов объясняет, что это давняя традиция судостроителей: «Выбирает крестную мать заказчик, это его прерогатива, и вот она произносит речь и разрезает ленточку, с помощью которой бутылка бьется о борт корабля. Получается, крестит его бутылкой шампанского, а не святой водой». При этом, добавляет он, разрезать ленточку необходимо для того, чтобы пришло в действие специальное устройство, с помощью которого и разбивается бутылка.

Командная работа

Но до этого момента постройка ледокола требует слаженной и сложной работы целого ряда предприятий по всей стране. Так, разработкой ядерной энергетической установки занимается ОКБМ имени И. И. Африкантова, изготавливает реакторы машиностроительный завод «ЗиО-Подольск». Паротурбинные установки разрабатывает, изготавливает и испытывает Кировский завод, Уральский турбинный завод отвечает за паровые турбины, Крыловский центр и «Русэлпром» — за систему электродвижения, АО «Армалит» — за судовую трубопроводную арматуру.

Вся работа выстраивается совместно, а затем «распараллеливается». Головной ледокол серии уже прошел серию ходовых испытаний, которые проводила сдаточная команда, в чей состав входят многие работники Балтийского завода.

Рабочие Балтийского завода во время изготовления секций ледокола Антон Кузнецов/Будущее России. Национальные проекты

Второй и третий ледоколы проекта 22220 — «Сибирь» и «Урал» — дорабатываются на достроечной набережной. «Сибирь» готовится к погрузке ядерного топлива. На «Урале» ведутся электромонтажные работы. На стапеле уже формируется корпус «Якутии», а для будущей «Чукотки» началось изготовление секций.

«Каждый корабль состоит примерно из 360 секций и блоков, сейчас полным ходом идет изготовление этих секций и блоков корпуса ледокола [«Якутия»]. Также в производство запущено оборудование для него. И параллельно с этим сейчас запустили изготовление секций «Чукотки», потому что мы хотим заложить ее в этом году», — рассказывает Кадилов.

Над всем этим трудя тся 6500 работников Балтийского завода и 1500 сотрудников организаций-подрядчиков. Так, до спуска на воду атомными ледоколами занимаются именно рабочие завода, а вот достроечные работы ведут во многом подрядчики.

«Детские болезни»

Термин из автопрома, говорящий о часто выявляемых шероховатостях новых моделей, можно применить и к судостроению. Вот только в отличие от автопрома опытный образец размером с ледокол строить и дорого, и долго. Поэтому, как говорят на заводе, собственно головное судно серии и становится практически опытным образцом.

Конечно, для выявления проблем на ранних стадиях при производстве отдельного сложного оборудования создаются опытные образцы — именно на них проводят испытания, выявляя недостатки, и после этого вносят коррективы в документацию. У подрядчиков есть отдельные стенды для реактора, парогенераторов, автоматики, на которых все отрабатывается. Но вместе это все впервые собирается на судне, и взаимодействие отрабатывать приходится именно там — других вариантов нет.

Так, во время испытаний «Арктики» сгорел носовой статор гребного электродвигателя на правом борту. Ледокол может работать и без него, и пока принято решение оставить все как есть — год атомоход будет эксплуатироваться без этого статора, а летом 2021 года весь двигатель поменяют, и мощность ледокола выйдет на проектные 60 МВт. При этом изменение эксплуатационных характеристик судна будет незначительным: временная потеря в ледопроходимости составит до 20 см, а в скорости — до 0,6 узла.

Все подобные проблемы, которые выявили на испытаниях «Арктики», учитывают при строительстве следующих четырех ледоколов серии, окончание строительства которых ждать совсем недолго. При входе на Балтийский завод через главную проходную висит большое табло с обратным отсчетом до времени сдачи в эксплуатацию всех пяти ледоколов серии. «Чукотку» планируют передать заказчику в конце 2026 года, а уже через год после этого «Росатомфлот» рассчитывает получить с верфи «Звезда» на Дальнем Востоке первый атомный ледокол еще более амбициозного проекта 10510 «Лидер».

Вячеслав Кокуркин

Источник