Атомоход Ленин — почти как космический корабль, только ледокол

Наравне с космосом в СССР мы покоряли и все остальные рубежи. В частности, Арктику — для неё в 1953 году было решено построить первый атомоход. Этот проект по важности, размаху и освещению почти соответствовал покорению космоса. И здесь тоже была гонка с американцами: они закончили свой авианосец Энтерпрайз на 2 года позже. Чтобы понять, чем так важен «Ленин», нужно начать с короткого описания ситуации.

Он был реально нужен. Наша экономика зависела от транспортных путей через Арктику, а нормальная навигация там возможна только 3-4 месяца. Обычные ледоколы требуют слишком много топлива, как следствие — не очень крупны (то есть не могут вести большие суда и караваны). Советская наука доказала, что ядерная установка идеально решает вопрос. Если строить энергосистему на ней, то можно сделать ледокол большим, тяжёлым, широким — и автономным на 2-3 года. А Курчатов с научной группой придумал, как именно это сделать.

Это была потрясающая возможность. Потому что можно было доказать всему миру, что наш атом реально мирный. И показать, как народы СССР в очередной раз превозмогли силы природы и раздвинули границы доступного человеческому. 

А дальше начался крайне интересный проект. Я пройдусь по основным моментам, очень меня зацепившим. 

Впечатление

Первое, что бросается в глаза на «Ленине» при визите — это его монументальность. Он был создан поражать. Если в космос нельзя было отправить ничего особо крупного (даже космонавтов подбирали по росту), то здесь у конструкторов был огромный простор для возможных работ. Посмотрите, насколько он нетипично отделан:

Дорогое дерево. Здесь нет никакой экономии — ни по массе, ни по материалу. Напомню, даже первые вагоны метро уже обшивали пластиком на основе ткани, вот таким (это я снял в реконструированном моторном вагоне метро серии А №1):

Этот же пластик использовался для пароходов, чтобы их облегчить. «Ленина» облегчать не стали. Почему? Потому что во-первых, отделка деревом создаёт ощущение теплоты и комфорта. Это очень важно при ответственных работах, это очень важно в долгих переходах. Но что важнее, атомоход нёс ту же функцию, что первые станции метро. Он был символом наших возможностей. А, значит, должен был поражать, и поражать сразу, с первого же взгляда. 

Про ледоколы писали многие годы, и было, что показать. А тем, кто его посетил — было, что вспомнить. Он действительно невероятно просторный. 

Естественно, его оснастили по последнему слову техники, и подготовили почти как космический корабль к автономке. На борту был полноценный госпиталь с невероятно современной технологией — рентгеновской установкой (не все материковые крупные больницы имели такую — а это ведь ещё одно доказательство мирности атома!). На борту была парикмахерская, сапожная мастерская, портновская мастерская, салон отдыха, библиотека с читальным залом, курительный салон. Столовая использовалась как кинозал. В зале заседаний под ходовой рубкой можно было развернуть большой командный центр или провести официальный приём. 

В дорогу бралось всё — даже шахматы, на тот случай, если кому-то надо будет обсудить вопрос за партией. 

Невероятное внимание уделили комфорту капитана и судовых офицеров. Их каюты были роскошнее, чем квартиры многих чиновников. Правда, меньше, чем эти квартиры — реально большая была только у капитана, и она использовалась для проведения совещаний в том числе (плюс выделенная «кухня» для тет-а-тета). Очень много мебели под заказ делалось для всего атомохода — заботились об эргономике всего и вся. 

Автоматики в годы постройки было мало. Для автономки было достаточно 150 человек экипажа (по факту на борт заходило около 230). У второго поколения атомоходов это число сократилось до 100 человек. А на новом четвёртом поколении, ледоколах раза в два больше по размеру, уже 75 человек. 

Проектные решения

Первой большой проблемой была компоновка машинного отделения. Над атомоходом работало несколько сотен предприятий СССР, и конкретно в машинном отделении было очень много смежников — надо было поставить около 6 тысяч единиц техники, причём часто поставить вообще не так, как делалось традиционно. Одна только смена технологии пайки труб на сварку поменяла много в представлениях о 75 километрах труб ледокола. 

Поэтому машинное отделение собрали из дерева. Натурально сделали макет из дерева и начали компоновать там все узлы. Переделать деревянный блок на макете было куда быстрее, чем подвинуть уже внутри реального корпуса реальное оборудование. Позже эту же методику использовали при ремонтах — пробовали с деревянными деталями, после ставили уже основные, если операция отрабатывалась штатно. Реактор рядом всё же. 

На момент выхода из дока в Петербурге (тогда — Ленинграда) встала ещё одна дико смешная по современным меркам проблема: осадка 10 метров, а глубина канала 9 метров. Можно было углубить канал, можно было построить поддерживающие понтоны — много чего можно было. Но рассчитали прилив и решили ждать подъёма воды на 2,5 метра: такое должно было статистически произойти. Экономились на этом огромные деньги страны, но могли потерять время — для символа пропаганды было очень важным попасть в нужную дату, то есть в 6 ноября 59-го, это 42-я годовщина Революции. Партия хотела показать народу на годовщину, что было достигнуто общими силами. Задерживать дедлайн было нельзя — это был тот самый дедлайн в буквальном смысле, где если что-то не так, могли бы и расстрелять. (UPD: cadmi уточняет, что вряд ли расстреляли бы в 59-м)

Месяц ждали воду. В конце концов автора идеи А. Лейбмана вызвали к особистам «на поговорить». Он вышел из здания и сразу встретил помощника, который сказал, что вода будет ночью. Вернулся в здание и сообщил об этом особистам. Те сразу просияли:
— Вот видите, стоило нам заняться этим вопросом, и вода сразу появилась!
Вода держалась 2 часа 20 минут, ледокол проводили чуть меньше 2 часов. К годовщине успели испытать и сдать. 

Выполнение задач

На самом деле, ни одна другая страна не нуждалась так в атомоходах, как СССР. У нас был огромный сектор Арктики, и нам через него надо было ходить. «Ленин» эту задачу решил на «отлично». С 59-го года по 89-й — 30 лет на трассах Арктики. Следом за ним построили ещё атомоходы, и их объединили в одну схему. Получилась круглогодичная навигация караванами. Автономность — неограниченная, возможна загрузка топлива раз в 4-6 лет, и учитывая, что потребляется около 45 граммов топлива в сутки — можно (в теории, на практике так и не вышло) было бы добросить контейнер самолётом или вертолётом. 

Вот топливо, собственно, сами тонкие трубочки в разрезе:

Реакторных установок было сразу три штуки (после модернизации с ОК-150 до ОК-900 — два блока), вырабатывающие пар для 4 электростанций — точнее, 4 турбинных генераторов, питающих током 3 электродвигателя винтов. 

Все остальные узлы тоже как минимум дублировались. На случай полного отказа реакторных установок были дизельные станции, плюс 500 тонн запаса дизельного топлива. 

Вот реакторный отсек в современном виде (всё — габаритные макеты):

На ледоколе сверху вертолётная площадка — для ледовой разведки. Этим же вертолётом с полярных станций можно было брать срочных больных в госпиталь «Ленина». 

Вообще, тут надо рассказать немного про то, как, собственно, он помогает проходить транспорту через лёд. Первое и главное — у ледокола форма корпуса не приспособлена для обычной навигации: она неоптимальна с точки зрения хождения по обычной акватории. Носовая часть сделала покатой, так, чтобы ледокол «заползал» на лёд, а потом скалывал его своей массой:

То есть он не «бодает» лёд, как многим кажется, а ломает его и отправляет в стороны. Функция ледокола — сделать проход в ледовом поле, чтобы по этому проходу за ним прошли транспортные суда. При ломке он немного рыскает, то есть получается проход чуть шире корпуса, но с боков — со льдинами, дальше с ледяной кашей, а в середине чистый. 

Разумеется, это получается далеко не всегда — есть льды такой толщины, которые ледокол просто не проломит. Поэтому нужно очень хорошо оценивать, что впереди — иногда караван нужно оставлять для разведки льда корпусом, иногда — вести сложным зигзагом, иногда — возвращаться. Около 60 основных манёвров: например, разведка корпусом, а потом проведение каравана на буксире по одному судну через ледовую перемычку. На сложных перемычках можно брать лёд не непрерывным ходом, а форсированием с разгона. Когда нужен широкий проход, например, при смыкающихся льдах — можно прокладывать канал «ёлочкой», двигаясь вперёд-назад под углами. Можно разворачиваться и прокладывать второй проход рядом с первым, если есть опасность компрессии или одно из судов уже зажато льдами. Много манёвров рассчитано на два ледокола: есть схемы параллельного движения, форсирования льда вдвоём (один давит, другой толкает в корму), форсирования и проводки и так далее. 

Если интересно, то путешествие по ссылкам можно начать отсюда.

Если ледокол заклинивает, то его начинают раскачивать. Обычно это делается ходом винтов вперёд-назад, но на «Ленине» есть специальные балластные цистерны на бортах, в которые можно перекачивать воду слева направо и наоборот — это даёт возможность раскачивать ледокол «изнутри». 

Крепление для мебели в полу на случай качки:

А стулья столовой уже закреплены с самого начала:

Больше про интерьеры и энергосистему писал lozga вот здесь.

Теперь обратите внимание на управление винтами (три рукоятки):

Телеграф для связи с машинным отделением встречается в ходовой рубке три раза: слева, справа и по центру. Вот он с другой стороны:

Обратите внимание на журналы слева, они выдают музейную реконструкцию ходовой рубки. После путешествия под парусом около Гренландии для меня эта полка смотрится как источник опасности — журналом в голову точно прилетит при качке. И да, я уточнил, конкретно эта полка появилась после превращения атомохода в музей, обычная качка довольно сильна. 

Как видите, в иллюминаторах доступен панорамный обзор. Поэтому основное управление манёвром делается оттуда, где стоит человек, — чтобы не бегать посмотреть и обратно. 

Все приборы ранней автоматической эры:

Это вот экран радара:

Всё очень наглядно и однозначно:

Ледокол оборудован сотней постов внутренней телефонной сети:

Если интересно узнать, как всё это было до атомоходов — посетите музей русской Арктики в Петербурге, там потрясающие макеты, по которым всё сразу понятно. 

Это вот фрагмент экспозиции, поразившее меня своей элегантностью устройство для растапливания снега. Рядом есть макет арктической станции и ещё много интересных штук. 

Ах да! Для атомоходов делались серьёзные расчёты оптимальных манёвров: капитан и офицеры знали не только ледовую физику, но и учили серьёзную прикладную математику процессов. 

Операция по смене установок

В процессе эксплуатации выяснялось много практических вещей. И если, например, цвет краски был важен как опыт, но оказал не очень сильное влияние на историю — просто потом начали красить вместо тёмных цветов в арктический красный — то вот с энергетикой было не всё так банально. 

Одна из самых интересных вещей, произошедшая с «Лениным» — это то, как ему подорвали днище, чтобы затопить реакторные блоки. Если очень коротко, то история следующая: в какой-то момент стало понятно, что смонтированные ядерные системы сделаны далеко не самым оптимальным образом. Да, по знаниям примерно 55-57 года всё было идеально. Но это был первый атомный надводный корабль, и по ходу эксплуатации стало понятно, что кое-что можно было бы сделать лучше. В 1965 году произошла первая серьёзная авария, потребовавшая выгрузки топлива и захоронения его на глубине в специальном контейнере. 

Вторая авария произошла всего через два года (даже меньше). Осенью 67-го года было решено выгрузить оборудование на 3700 тонн. Это блок 22,5 х 13 х 12 метров, то есть фрагмент высотой с семиэтажку в центре корпуса. Ледокол встал на место захоронения реакторного отсека, затем его подготовили к выгрузке — залили компаундом всё, что смогли, для защиты дна океана от радиации, разрезали, что смогли, заложили кумулятивные заряды, поставили специальные переборки, чтобы после взрыва отсек не заклинило с перекосом. А потом взрывом вырвали середину корпуса и «поймали» на понтон. Её отбуксировали чуть в сторону, и она расчётно затонула. Ледокол с затопленным отсеком отбуксировали в док для восстановления корпуса. Потом, позже, его ещё раз поставили в док, но уже в Северодвинске — для установки новых реакторов ОК-900, учитывающих весь накопленный опыт эксплуатации. 

Вот здесь «карандашные» схемы процесса.

А вот здесь есть цитирование записей из журналов: 

«22.15. Уровень воды в центральном отсеке достиг 9,0 метра. Носовой и кормовой клинкеты перекрыты, заполнение отсека забортной водой прекращено.
22.22. Капитаном объявлена 5-минутная готовность.
22.27. Произведен взрыв. Отсек ушел в воду. Аварийные партии приступили к осмотру своих постов»

Сейчас

Сейчас «Ленин» — это музей. Его хотели было списать, но потом поняли, что это хоть и от СССР, но всё же символ. Сняли с него всё то, что не имеет отношение к музейной программе и поставили в порту Мурманска. На нём есть экипаж и капитан. Пускают экскурсии по несколько раз в день, правда, не по всем отсекам. Как сказали на месте, планируется макет вертолёта сверху (вроде как ищут списанный вертолёт, чтобы его поставить на площадку), и сейчас там ещё демонтировали часть кают экипажа и сделали интерактивную выставку (в частности, про то, как белые медведи открывают банки сгущёнки, сброшенные с ледокола туристами). Если будете в тех краях — обязательно загляните. Ледокол впечатляет даже не своей интересностью, сколько тем, какие сильные вещи мы делали уже в 60-х. 

Из 150 рейсов на Северный полюс наш флот сделал 114 (на осень 2017, первый рейс был чуть больше 40 лет назад). Сейчас можно взять билет и дойти за примерно 80 часов до Северного полюса на другом атомоходе «50 лет Победы» (10-11 суток вся экспедиция). Стоит это удовольствие около 30-40 тысяч долларов, и, по непроверенным данным, билеты на следующий год уже почти полностью выкуплены китайскими туристами. 

Но мне кажется, это всё-таки мечта каждого пацана, рождённого в СССР. Как полететь в космос.