«технологический прорыв»: каким будет самый мощный в мире российский атомный ледокол «лидер»

«В тяжёлых ледовых условиях»

Ранее КГНЦ разработал систему электродвижения для дизель-электрического ледокола проекта 21180 «Илья Муромец», который в 2018 году вошёл в состав Северного флота. Корабль используется для развёртывания сил флота в ледовых условиях, проводки судов, обеспечения научно-исследовательской деятельности Минобороны в Арктическом регионе.

Вербицкий пояснил, что на «Илье Муромце», построенном на Адмиралтейских верфях, установлена новейшая система электродвижения на основе активных преобразователей частоты.

«Это позволило нам исключить из конструкции системы трансформаторы, которые предназначены для гальванической развязки и регулирования напряжения. В результате система электродвижения стала более компактной и энергоэффективной», — подчеркнул он.

• Дизель-электрический ледокол «Илья Муромец»
• РИА Новости

Главными достоинствами этой уникальной разработки являются экономичность, широкий диапазон мощностей, современные компоненты внешнего управления, встроенные комплексы безопасности и самодиагностики. Конструктивно пропульсивная установка состоит из электрораспределительных устройств и преобразователей, которые регулируют мощность и задают частоту вращения вала.

«Преобразователи — ядро системы. Они управляют гребными электродвигателями. Те, в свою очередь, непосредственно замыкаются на движителе. Передача энергии может происходить через азипод (винто-рулевую колонку) или напрямую», — пояснил Вербицкий. 

По его словам, эта система «позволяет ледоколам, буксирам и аварийно-спасательным судам сохранять манёвренность в сильный шторм и в тяжёлых ледовых условиях».

«Драйвер для запуска множества новых проектов»

Сейчас Крыловский государственный научный центр разрабатывает систему электроснабжения для проекта 10510 «Лидер», мощность которой на винтах будет составлять 120 МВт. Вербицкий отмечает, что перед учёными стоит очень сложная, но выполнимая задача.

Также по теме

«Шансов оттеснить Россию нет»: как Минобороны РФ укрепляет защиту северных рубежей страны

Россия развернёт в районе Северного морского пути дополнительные комплексы ПВО. Об этом сообщил журналистам командующий Северным…

«Мы ведём несколько опытно-конструкторских работ, направленных на создание электрооборудования, в частности гребных электродвигателей. Они позволят нам получить новую систему электроснабжения. У «Лидера» будет четыре вала мощностью по 30 МВт каждый. Эта грандиозная задача решается совместно с ЦКБ «Айсберг» (разработчик «Лидера». — RT), верфями Дальнего Востока и Объединённой судостроительной корпорацией», — сообщил начальник отдела сектора перспективных разработок КГНЦ. 

Значительная часть электрооборудования для «Лидера» будет производиться на предприятиях Крыловского государственного научного центра. Он способен изготавливать распределительные устройства, преобразовательную технику, системы управления, конструктивно-монтажные электрические узлы.

Замена советского поколения

На сегодняшний день ведётся строительство трёх ледоколов проекта 22220 — «Арктика», «Сибирь» и «Урал». По плану, они будут сданы в эксплуатацию в 2020, 2021 и 2022 годах соответственно. В ближайшие годы будут заложены ещё два аналогичных судна. Оператором кораблей будет ФГУП «Атомфлот» (входит в «Росатом»).

Ледоколы проекта 22220 должны заменить находящиеся в строю советские аналоги (проекты 10520 и 10580). Новые отечественные корабли экономичнее и мощнее (60 МВт против 55 МВт). Высокий уровень автоматизации позволит почти в два раза сократить численность экипажа (до 75 человек). Кроме того, благодаря переменной осадке (10,5/8,55 м) ледоколы проекта 22220 смогут уверенно ходить и по глубокой воде, и по мелководью.  

Почётный полярник России, кандидат физико-математических наук Виктор Боярский пояснил в интервью RT, что эксплуатация ледоколов проекта 22220 позволит увеличить объём перевозок по Северному морскому пути (СМП). В 2024 году по Северному Ледовитому океану планируется перевезти 80 млн т грузов — в четыре раза больше, чем в 2018 году. 

«Очень важно, что ледоколы проекта 22220 смогут заходить в устья рек и создавать более широкие, чем советские корабли, каналы для проводки судов. Эти ледоколы будут ходить по западной ветке СМП

Эффективное движение по более сложному восточному сектору сможет обеспечить только «Лидер», — подчеркнул Боярский.

• Макет ледокола проекта 10510 «Лидер»

К 2035 году Россия планирует построить три корабля проекта 10510. Производство будет осуществляться на верфи «Звезда» (расположенной в Приморье, в городе Большой Камень) в кооперации с Балтийским заводом. «Лидеры» обеспечат круглогодичную навигацию по СМП. Они смогут ломать лёд толщиной 4,3 м (против 3 м у проекта 22220) и создавать канал проводки шириной 52 м (против 34 м). Также эти сверхмощные ледоколы обеспечат необходимую коммерческую скорость танкеров, которая составляет 10—12 узлов (18—22 км/ч).

Также по теме

«Претензии будут только расти»: почему США пытаются оспорить права России на Северный морской путь

В ближайшие дни в китайский порт Цзянсу Жудун прибудут два российских танкера, которые доставят в КНР первую партию сжиженного…

Капитан 1-го ранга в запасе, доктор военных наук Константин Сивков заявил в беседе с RT, что в последние годы Россия добилась серьёзного прогресса в обновлении ледокольного флота. В частности, технологический рывок был совершён в двигателестроительной отрасли.

«Система электродвижения, разработанная в стенах КГНЦ, позволила уменьшить размер главной энергетической установки ледоколов. Ранее движение корабля осуществлялось через турбину, где главный турбозубчатый агрегат вырабатывал электроэнергию и обращал её в электромоторы. Но мы ушли от этой схемы. Сейчас вместо него используется мощный электродвигатель», — пояснил Сивков.

По словам эксперта, современные российские ледоколы отличаются «превосходной манёвренностью, поскольку стало намного проще решать задачи изменения скорости хода». Как полагает Сивков, новая система электродвижения будет широко востребована в гражданском и оборонном секторах. 

«Ледоколы проекта 22220 и проекта 10510 будут достаточно экономичными. Это качество имеет большое значение для реализации планов по развитию СМП. Новые системы электродвижения также пригодятся военным. Их интеграция позволит снизить шумность атомных подводных лодок. Мощный электродвигатель, созданный в КГНЦ, поможет ВМФ добиться превосходства над потенциальным противником», — резюмировал Сивков.

Ледоколы «Лидер»

При этом круглогодичную навигацию по восточному направлению СМП смогут обеспечить ледоколы проекта 10510 «Лидер» (тип ЛК-120Я). Об этом в апреле 2019 года на форуме «Арктика — территория диалога» заявил председатель правления ПАО «Новатэк» Леонид Михельсон. «Росатом» планирует построить три таких корабля к 2035 году.

Эти уникальные суда будут собираться на дальневосточной верфи «Звезда» (Большой Камень) в кооперации с Балтийским заводом. Стоимость одного ледокола Объединённая судостроительная корпорация оценивает в 70 млрд рублей.

«Лидеры» обеспечат необходимую «коммерческую скорость» танкеров, которая составляет 10—12 узлов (18—22 км/ч) в условиях двухметрового ледяного покрова. По данным разработчика — ЦКБ «Айсберг» (Санкт-Петербург), максимальная толщина льда, который способен ломать корабль проекта 10510, составляет 4,3 м.

В процессе движения «Лидер» может создавать канал шириной 52 м. Он позволяет безопасно проводить танкеры и газовозы, которые перевозят грузы массой свыше 100 тыс. т. Высокую скорость хода должна обеспечить ядерная силовая установка мощностью до 120 МВт (вдвое больше, чем на судах проекта 22220).

Детище ЦКБ «Айсберг» станет самым мощным и крупным ледоколом в мире. Водоизмещение «Лидера» составит 71,2 тыс. т, длина — 209 м, ширина — 47,7 м, осадка — 13 м, автономность — восемь месяцев.

На смену советскому поколению

Реализация проекта 22220 направлена на плановое обновление атомного ледокольного флота РФ и обеспечение круглогодичной навигации в Арктике. В общей сложности будет построено пять кораблей этого класса. В 2020 году в эксплуатацию должны быть сданы первые два ледокола — «Арктика» и «Сибирь». По остальным судам ожидается подписание контрактов.

«Арктика», «Сибирь» и «Урал» строятся за счёт бюджетных средств. Однако деньги на два будущих атомохода будут выделены по смешанной схеме: 50% требуемой суммы поступит из госбюджета, а другая половина будет «привлечена с рынка» и изыскана из ресурсов «Росатома». 

«Четвёртый и пятый атомоходы ЛК-60 оцениваются в общую сумму порядка 100 млрд рублей, и грант из бюджета составит только 45 млрд. Еще 9 млрд — это инвестиционный ресурс госкорпорации, а остальные деньги будут привлечены с рынка под обеспечение «Росатома», — сообщил в интервью РИА Новости в апреле 2019 года заместитель генерального директора «Росатома» Вячеслав Рукша.

По его словам, «это первый серьёзнейший проект такого уровня со смешанным финансированием». 

Новые ледоколы заменят советское поколение судов проектов 10520 и 10580. Сегодня Россия использует четыре атомохода: «Ямал», «50 лет Победы», «Таймыр» и «Вайгач». Корабли будут выводиться из эксплуатации поэтапно в зависимости от сроков введения в строй новых судов. Дольше всех прослужит «50 лет Победы». Согласно текущим планам ледокол будет списан в 2038 году.

Корабли проекта 22220 превосходят по характеристикам своих предшественников. Мощность их ядерной силовой установки РИТМ-200 разработки ОКБМ им. И.И. Африкантова (Нижний Новгород) составляет 60 МВт (против 55 МВт у судов советского поколения). Но основное преимущество новейших атомоходов заключается в автоматизации систем управления. Современное оборудование позволило почти вдвое сократить численность экипажа — до 75 человек.

Ещё одной особенностью атомоходов проекта 22220 является переменная осадка (10,5/8,55 м). Она позволяет им ходить по глубокой воде и на мелководье. Это качество считается очень важным, поскольку ледоколы регулярно заходят в устья сибирских рек.

Водоизмещение кораблей проекта 22220 составляет 33 тыс. т, длина — 173 м, ширина — 34 м, высота — 15,2 м, автономность — около шести месяцев. Атомоходы способны ломать лёд толщиной около 3 м.

«Росатом» планирует ввести в эксплуатацию пять кораблей проекта 22220 до середины 2030-х годов. Ледоколы будут обеспечивать проводку танкеров со сжиженным природным газом и нефтепродуктами с шельфа Карского моря, Ямальского и Гыданского полуостровов. Углеводороды будут в основном экспортироваться в страны Азиатско-Тихоокеанского региона.

Зачем строить атомные ледоколы?

Чем хорошо судно с атомной силовой установкой? Высокой автономностью плавания, зависящей во многом от наличия продуктов на борту. На ледоколе типаАрктика» проекта 22220 запас еды на полгода, а топливо надо менять лишь раз в семь лет. Это даёт кораблям с атомной силовой установкой очень серьёзные возможности для самостоятельных действий.

В чём минус атомных установок — требуется гораздо более квалифицированный экипаж для обслуживания и нужен совсем другой уровень развития атомной энергетики в стране.

Кроме того, возможностями для создания таких судов в мире обладает ограниченное количество стран.