Глава 7. Атомное плавание
Появление атомного ледокола – это прямое следствие событий, описанных в предыдущей главе: многочисленных открытий в области ядерной физики, войны и разработки ядерного оружия, создания первых ядерных реакторов и применения их в мирных целях, в частности в виде энергетических установок. Идея создать транспортное средство с ядерным источником энергии лежала на поверхности.
Естественно, у транспортного реактора было чёткое, очень узкое назначение. Он позволял добиться значительной автономности судна: оно не нуждалось бы в дозаправке в течение долгого времени. Но имелось и ограничение: транспорт должен был иметь значительные размеры – технологии того времени не позволяли создать компактный реактор, скажем для автомобиля (они и сейчас этого не позволяют, чего уж тут скрывать). В разное время появлялись проекты атомного поезда (о которых бурно писала советская пресса в 1950-е годы), атомного танка (американские проекты того же времени – TV-1, R32), атомного самолёта.
Но фантазия ограничивалась соображениями целесообразности. Поэтому, объективно говоря, единственным типом транспорта, для которого атомные установки имели смысл, были морские суда – хотя бы потому, что для работы паровой турбины нужен не только реактор (нагреватель), но и холодильник (в термодинамическом смысле этого слова), отводящий значительное количество тепла. А у кораблей и подводных лодок такой холодильник есть, причём бесплатный, – забортная вода.
США: подводная лодка
Корабли и подводные лодки нередко отправляются в многомесячные плавания без возможности захода в порт. В 1950-е годы много говорили о военных подлодках, способных пересекать океан и в течение месяцев работать в акватории противника. Поэтому в 1951 году Конгресс США санкционировал разработку и строительство подводной лодки с атомной силовой установкой. Руководителем проекта назначили адмирала Хаймана Джорджа Риковера, ныне известного как «отец атомного флота». Исследования в этом направлении велись ещё с 1948 года в Лаборатории Беттиса в пригороде Питтсбурга, но именно в 1951-м проект перешёл в активную фазу.
Для будущей лодки, которая уже получила своё название – «Наутилус», разработали первый в истории морской ядерный реактор – S1W (S – submarine, 1 – первое поколение, W – Westinghouse, название компании-разработчика). Это был водо-водяной ядерный реактор (где в качестве замедлителя нейтронов и в качестве теплоносителя использовалась обычная вода), аналогичный описанным в предыдущей главе: тепловыделяющие элементы (твэлы) нагревали находящуюся под давлением воду в первом контуре, от неё через теплообменник кипятилась вода во втором контуре, пар вращал турбину. В качестве топлива в S1W использовали уран-235. Реактор был запущен 30 марта 1953 года, начались испытания, в ходе которых имитировались условия длительного плавания.
Надо сказать, что подлодки времён Второй мировой войны в среднем могли находиться под водой не более нескольких часов – продолжительность погружения зависела от запаса кислорода и ёмкости аккумуляторных батарей, поскольку большинство подводных лодок тогда использовали дизельный двигатель для надводного плавания и электрический – для подводного. Их можно назвать ныряющими: 80 % времени подлодка находилась над водой и даже атаки нередко проводила из такого положения. А вот ядерный реактор в теории позволял находиться под водой до нескольких суток!
На «Наутилус» был установлен не S1W, а реактор второго поколения, S2W, построенный с учётом результатов испытаний, но в целом аналогичный по конструкции. 21 января 1954 года подлодка «Наутилус» (SSN-571) была спущена на воду, а 17 января 1955-го впервые вышла в море. Радисты передали на землю знаменитую радиограмму: «Под водой на ядерной энергии». Двигатель подлодки имел мощность 13 400 лошадиных сил, а реактор за месяц сжигал всего 450 граммов урана-235 – по сути, запас энергии был практически неограниченный. Длительность плавания зависела только от психологического состояния экипажа и запасов пищи. Самым знаменитым походом «Наутилуса» стало путешествие к Северному полюсу: подлодка вышла из Пёрл-Харбора 23 июля 1958 года, 1 августа погрузилась в районе мыса Барроу (Аляска) и 3 августа стала первым в истории судном, достигшим географического Северного полюса. Всплыла она через 96 часов после погружения у берегов Гренландии. Стоит заметить, что этот вояж, помимо исследовательских и соревновательных целей, преследовал и военные задачи, связанные с разрабатываемыми как раз в то время баллистическими ракетами для запуска с подводных лодок.
Сегодня «Наутилус» – это корабль-музей; лодка находится на вечной стоянке около Музея подводных вооружённых сил в городе Гротон (Коннектикут), где и была спущена на воду более 70 лет тому назад.
СССР: надводное судно
Естественно, американские разработки вызывали беспокойство в Советском Союзе. 12 сентября 1952 года, через год после указа Конгресса, появилось постановление «О проектировании и строительстве объекта 627», представляющее собой результат прямой конкурентной гонки, поскольку таинственный объект 627 был подводной лодкой с ядерной силовой установкой. Её проектировал уже знакомый нам по предыдущей главе Николай Антонович Доллежаль.
В итоге первая лодка проекта К-3, она же «Ленинский комсомол», была спущена на воду 12 сентября 1957 года и стала третьей в мире атомной субмариной (американцы к тому времени успели построить ещё одну, USS Skate). К-3 служила до 1991 года, затем была выведена из состава флота и долго ржавела в ангаре. В 2013 году по доброй русской традиции её собрались разрезать на металл, но неравнодушные моряки отвоевали артефакт, и Минобороны выделило средства на переоборудование подлодки под музей. На момент написания этой главы «Ленинский комсомол» находится на стапелях, ведутся работы по восстановлению.
Как я уже говорил, первая советская атомная подлодка оказалась третьей по счёту в мире. Но у СССР, помимо военных кораблей, было и ещё одно морское направление, для которого требовались суда, способные долго находиться вдали от цивилизации. Я говорю о северном судоходстве, и в частности о ледокольном флоте. В принципе, ледокольный флот как таковой нужен не очень большому количеству государств – только тем, что граничат с Северным Ледовитым океаном (Россия, Канада, Скандинавские страны), и ещё тем, которые имеют обширную арктическую программу (например, Франция). СССР был, конечно, ледокольной страной номер один (если вы читали первую книгу, то знаете, что ледокол как таковой изобрели в России). В первую очередь это связано с тем, что Северный морской путь, пролегающий через Северный Ледовитый океан, является кратчайшей дорогой между европейской частью СССР (или России) и Дальним Востоком и потому имеет важнейшее стратегическое и экономическое значение. А без ледоколов Севморпуть большую часть года непроходим.
Вот почему 20 ноября 1953 года, уже после смерти Сталина, было подписано постановление № 2840–1203 – о строительстве атомного надводного ледокольного судна. Разработчиком реактора стал будущий гигант советской атомной промышленности Игорь Иванович Африкантов, тогда ещё довольно молодой человек, 37 лет от роду. Он возглавлял Особое конструкторское бюро по опытным работам при Горьковском машиностроительном заводе. Главным конструктором всего корабля назначили Василия Ивановича Неганова, выдающегося специалиста по ледокольным и вообще транспортным судам. За разработку арктического ледокола «Сталин» он в 1940 году получил Сталинскую премию.
