Петр Хохлов - Атомная энергия и флот

Для того чтобы после выхода из реактора вода в первичном контуре находилась в жидком состоянии при высокой температуре, в нем необходимо создать высокое давление. Поддержание высокого давления в системе достигается с помощью компрессорной установки и воздушного аккумулятора, установленного на водяном трубопроводе. Для обеспечения интенсивной теплопередачи в установке обеспечивается большая скорость потока воды.

По своему внешнему виду «Наутилус» мало чем отличается от современных скоростных двухкорпусных подводных лодок, хотя имеет бóльшие размеры. Можно лишь отметить, что отношение длины корпуса к его ширине и высоте несколько меньше, чем у обычных лодок. Прочный корпус лодки разделен водонепроницаемыми переборками на семь отсеков: носовой торпедный, носовой жилой, аккумуляторный, центральный пост, реакторный, машинный, кормовой жилой.

Аккумуляторный отсек разделен двумя палубами на три яруса. В верхнем ярусе расположена офицерская кают-компания и каюта командира, в среднем — столовая личного состава и камбуз, в нижнем — аккумуляторная батарея, кладовые и провизионки.

В четвертом отсеке сосредоточено все управление кораблем. Он разделен палубой на два яруса: в верхнем располагается главный командный пункт, в нижнем — посты управления. Над центральным постом находится боевая рубка с ограждением, в которой установлены перископные и выдвижные антенные устройства.

Реакторный отсек расположен в корме у центрального поста. В нем вертикально установлен ядерный реактор. Вместе с первичным контуром он окружен мощным экраном, необходимым для защиты личного состава лодки от действия радиационного излучения. Экран сильно увеличивает вес и габариты установки, в результате чего она занимает почти половину полезного объема лодки.

В трюме отсека установлены насосы первичной системы охлаждения. Так как эта система помещается в реакторном отделении, управление его производится дистанционно, с помощью запорных клапанов с гидравлическим приводом. Парогенераторы размещены по бортам отсека.

В трюме кормовой части отсека установлен воздушный аккумулятор, который постоянно поддерживает необходимое давление в первичном охлаждающем контуре. Остальной объем отсека занят трубопроводами, кабелями, электрическими и пневматическими исполнительными щитами управления, умформерами [4] Умформер (нем. Umformer, двигатель-генератор) — электрическая машина для преобразования электрической энергии из одной её формы в другую. Принцип действия умформера может применяться для преобразования: рода тока (постоянный-переменный); напряжения; частоты; числа и смещения фаз. В некоторых случаях функционирует как проводник электрической энергии, не производящий в конечном итоге данного преобразования. — прим. Гриня .

Машинный отсек расположен рядом с реакторным. Палубой он разделен на два яруса. Каждый ярус имеет проход, идущий из носовой части отсека в корму вдоль диаметральной плоскости. По бортам от этих проходов размещены машинные установки, доступ к которым возможен из верхнего и нижнего ярусов.

Рассмотрим принципиальную схему системы управления установкой. Специальные датчики вырабатывают сигнал, пропорциональный мощности паротурбинной установки. Этот сигнал сравнивается с сигналом заданного режима работы реактора, идущим с главного пульта управления. Разность сигналов, образующая сигнал ошибки, поступает к механизму, который управляет положением регулирующих стержней реактора. Мощность реактора при этом изменяется до тех пор, пока сигнал ошибки не станет равным нулю. В этом случае фактическая мощность паротурбинной установки соответствует заданному режиму работы реактора. Устойчивость такого положения обеспечивается наличием внутренней обратной связи между установкой и реактором.

Пульты для управления установкой и для контроля за ее работой сконцентрированы в одном посту. Полное согласование в управлении, необходимое при работе энергетической установки, обеспечивается с главного пульта.

Энергетическая установка подводной лодки «Наутилус» спроектирована с таким расчетом, чтобы ею мог управлять экипаж с обычной технической подготовкой. Однако в ходе испытаний и эксплуатации стало ясно, что этого недостаточно. Поэтому все офицеры и матросы лодки прошли курс специальной подготовки.

Защита личного состава «Наутилуса» от проникающей радиации обеспечивается специальными экранами, окружающими реакторный отсек, надежной герметизацией первичного охлаждающего контура. Для контроля уровня радиации на лодке имеются приборы-указатели интенсивности излучений, сигнализаторы утечки воды из первичного охлаждающего контура и системы для удаления зараженной воды за борт.

Нормальное количество воздуха в лодке обеспечивается работой специальных систем для его кондиционирования. С помощью этих систем устраняются запахи, проникающие из турбинного отсека и камбуза, поглощается тепло, отдаваемое внутрь лодки реактором и турбинами, поддерживается уровень температуры и влажности воздуха. Кондиционируемый воздух проходит через поглощающие фильтры.

На лодке имеется холодильная установка, производительность которой эквивалентна количеству тепла, необходимого для плавления 240 тонн льда в течение 24 часов.

Несмотря на указанные меры по защите от проникающей радиации, личный состав приходится периодически снимать с лодки для отдыха и лечения. Не случайно поэтому в зарубежной печати указывалось, что командование военно-морскими силами США организовало подготовку второго экипажа для «Наутилуса».

Созданию атомной энергетической подводной лодки «Си вулф» тоже предшествовала постройка в Вест-Милтоне (штат Нью-Йорк) прототипа, названного «S1G». Проектированием, созданием и пуском в работу этой установки руководили специалисты Нолльской лаборатории атомной энергии фирмы «Дженерал электрик». В ней был установлен реактор на промежуточных нейтронах, в котором в качестве теплоносителя в первичном контуре применялся жидкий натрий. Использование жидкометаллического натрия позволяет получить более высокие параметры пара во вторичном контуре и, следовательно, обеспечить работу всей установки с более высоким коэффициентом полезного действия.