Главные энергетические установки кораблей и судов...

«Дизель-газотурбинный агрегат М55Р успешно прошёл квалификационные и приёмосдаточные испытания. Изделие создано в рамках программы импортозамещения, его планируется установить на третий фрегат «Адмирал Исаков». Это первый российский морской агрегат, изготовленный исключительно отечественными предприятиями», — говорится в сообщении на сайте госкорпорации.

В состав агрегата М55Р помимо газотурбинного двигателя М90ФР максимальной мощностью 27,5 тыс. л.с. входят дизель 10Д49 мощностью 5,2 тыс. л.с., редуктор РО55Р и системы управления.

 

https://russian.rt.com/russia/...

Годная публикация про российские турбины для новых кораблей.

КОРАБЕЛЬНЫЕ ЯДЕРНЫЕ РЕАКТОРНЫЕ УСТАНОВКИ — ОТ ПЕРВОГО ПОКОЛЕНИЯ К ПЯТОМУ
Зверев Д.Л., Неевин С.М., Доронков Д.Л., Соколова Л.Б.
(АО «ОКБМ Африкантов», г. Нижний Новгород)
Журнал «Атомная энергия», том 129. 2020г.

Корабельные реакторные установки
с водо-водяным теплоносителем атомных подводных лодок первого поколения.

Работы по созданию первой атомной подводной лодки были начаты в 1952 г. под научным руководством А.П. Александрова. Разработка ядерной реакторной установки для нее была поручена
НИИ-8, в настоящее время АО «НИКИЭТ». Затем на стадии рабочего проекта к работам было привлечено ОКБ завода № 92, из которого впоследствии было выделено отдельное конструкторское бюро, в настоящее время АО «ОКБМ Африкантов». АО «ОКБМ Африкантов» было поручено разработать рабочую конструкторскую документацию на реактор и отдельное оборудование первого контура по техническим проектам АО «НИКИЭТ». Параллельно создавался первый наземный полномасштабный стенд-прототип ЯЭУ.
В соответствии с идеологией технического проекта установки типа ВМ-А, разработанного АО «НИКИЭТ», основной контур циркуляции представлял собой отдельно стоящее оборудование первого контура, связанное между собой трубопроводами. Для изготовления реакторов применялась несвариваемая сталь. Для регулирования применялась одна компенсирующая группа, представляющая собой герметичный механизм, состоящий из сервопривода и винтовой передачи с трапецеидальной резьбой и текстолитовой гайкой. В качестве приводов аварийной защиты и автоматического регулирования использовались тросиковые механизмы. Позднее в АО «ОКБМ Африкантов» были разработаны более надежные конструкции исполнительных механизмов управления реактором.
Опытный корабль проекта 627 «Ленинский комсомол» был передан ВМФ в 1958 г., головной корабль проекта 627А — в 1959 г. За все время строительства атомных подводных лодок первого поколения по чертежам АО «ОКБМ Африкантов» было изготовлено 118 комплектов оборудования установок типа ВМ-А для четырех проектов кораблей — 627А, 658, 659, 675 с модификациями .
Поскольку опыт создания и использования ядерных установок на кораблях отсутствовал, установки первого поколения имели невысокие показатели ресурса, надежности и живучести,мощности и массогабаритных характеристик.
Поэтому их эксплуатация сопровождалась авариями, в том числе с разгерметизацией системы первого контура, ядерными, например, радиационная авария, которая произошла 10 августа 1985 г. в бухте Чажма при замене активных зон.
При серийном строительстве и эксплуатации подводных лодок первого поколения АО «ОКБМ Африкантов» и АО «НИКИЭТ» осуществляли авторский надзор за изготовлением, монтажом оборудования установок, участвовали в ремонте и ревизии оборудования, ликвидации последствий аварий, в том числе связанных с разгерметизацией первого контура и загрязнением реакторных помещений. В настоящее время все подводные лодки первого поколения выведены из эксплуатации .

Корабельные реакторные установки
с водо-водяным теплоносителем атомных подводных лодок второго поколения.

Опыт создания, испытаний и эксплуатации подводных лодок первого поколения позволил уточнить требования к реакторным установкам нового поколения — повышение показателей надежности, живучести, безопасности, скрытности, снижение массогабаритных характеристик.
Технические предложения реакторных установок атомных подводных лодок второго поколения разрабатывались АО «НИКИЭТ» и АО «ОКБМ Африкантов» на конкурсной основе.
В 1958 г. по результатам конкурса к дальнейшей разработке был принят вариант реакторной установки типа ВМ-4 АО «ОКБМ Африкантов».
В проекте были использованы новые схемно-компоновочные решения, одновременно обеспечивающие повышение живучести, надежности, снижение массогабаритных характеристик установки, а также высокую технологичность конструкций, ремонтопригодность, сокращение сроков монтажа, что было особенно важно при планируемом массовом изготовлении кораблей.
К ним, в первую очередь, необходимо отнести следующие: блочную компоновку парогенерирующего блока, компактное расположение основного оборудования первого контура вокруг
реактора, используемого также в качестве биологической защиты, сокращение протяженности трубопроводов первого контура и числа сварных швов, работу установки при отказе отдельных парогенераторов и насосов, использование в конструкции реакторов свариваемой стали, однозаходную схему циркуляции теплоносителячерез активную зону, применение нескольких
компенсирующих групп новой конструкции, новых систем безопасности, двухскоростных насосов первого контура в герметичном исполнении, агрегатную сборку. Все новые технические решения и конструктивные элементы прошли научно-техническое обоснование, предварительные испытания и отработку на разных стендах, в том числе на стендах АО «ОКБМ Африкантов», в составе плавучего стенда на Ладожском озере. Для установок типа ВМ-4 был создан комплекс унифицированного перегрузочного оборудования ОК-300ПБ. Комплекс обеспечивал перезарядку реакторов атомных подводных лодок как второго, так и первого поколений за значительно меньшее время при одновременном повышении ядерной безопасности при перегрузке и снижении радиационной нагрузки на обслуживающий персонал.
Для оперативного решения вопросов, возникавших при монтаже и вводе установок в эксплуатацию, в АО «ОКБМ Африкантов» были организованы специальные бригады, что способствовало повышению качества монтажа и выполнению сроков строительства кораблей. В то же время строительство и эксплуатация атомных подводных лодок второго поколения не прошли без аварийных ситуаций, среди них ситуации во время строительства кораблей на Адмиралтейском заводе, заводе «Красное Сормово» и АО «ПО «Севмаш», а также отдельные отказы оборудования и элементов систем установок при эксплуатации. Технические и организационные решения, принятые по результатам расследования аварийных ситуаций и отказов оборудования, позволили исключить их в дальнейшем.
В целом опыт строительства и эксплуатации реакторных установок подводных лодок второго поколения подтвердил высокую надежность заложенных конструктивных и технических решений. К 1980 г. на основе многолетнего опыта положительной практически безаварийной эксплуатации установок типа ВМ-4, ревизий оборудования и систем, а также испытаний оборудования на стендах АО «ОКБМ Африкантов» было обосновано повышение ресурса оборудования в 4 раза относительно проектного.
За все время строительства атомных подводных лодок второго поколения по чертежам АО «ОКБМ Африкантов» было изготовлено 267 комплектов реакторных установок для трех проектов кораблей — 670, 671 и 667 с модификациями.
Несколько атомных подводных лодок второго поколения эксплуатируются в составе ВМФ и в настоящее время, несмотря на превышение проектных ресурсов и срока службы оборудования реакторных установок.

Корабельные реакторные установки с
жидкометаллическим теплоносителем атомных подводных лодок.

В 1959 г. параллельно с водо-водяными установками в АО «ОКБМ Африкантов» под научным руководством АО «ГНЦ РФ — ФЭИ» были начаты работы по созданиюпервой в мировой практике корабельной ядерной реакторной установки с жидкометаллическим теплоносителем. Было выполнено несколько поисковых проектов, по результатам анализа которых для проектирования был выбран вариант ОК-550. Для него были разработаны новые технические решения и создано новое уникальное, не имеющее аналогов оборудование, позволившее минимизировать негативные для массогабаритных и эксплуатационных характеристик оборудования такие свойства свинцововисмутового теплоносителя, как высокие температура плавления и плотность сплава, накопление радиоактивного 210Ро, коррозионно-эрозионная активность сплава по отношению к конструкционным материалам и зашлаковывание
контура. Для подтверждения принятых решений в 1962—1967 гг. был выполнен большой объем научно-технического обоснования принятых решений, экспериментальных работ на стендах
материаловедческих институтов, АО «ОКБМ Африкантов» и АО «ГНЦ РФ — ФЭИ». Для заблаговременной отработки проблемных вопросов, характерных для реакторных установок со
свинцово-висмутовым теплоносителем, на территории ФГУП «НИТИ» был построен наземный стенд-прототип КМ-1.
Опытный образец ОК-550 был сдан в эксплуатацию в 1971 г. в составе головного корабля проекта 705. Однако эксплуатировался он короткое время: в результате некачественного монтажа трубопроводов произошла разгерметизация первого контура. Недостаточные на то время знания не позволили положительно разрешить создавшуюся проблему, и в 1972 г. корабль был выведен из состава ВМФ.
Всего с установками ОК-550 была построена серия из пяти подводных лодок проекта 705.
Позже в АО «ГНЦ РФ — ФЭИ» был разработан вариант установки со свинцово-висмутовым теплоносителем БМ-40А, который использовался на четырех кораблях проекта 705К.
Эксплуатация реакторных установок со свинцово-висмутовым теплоносителем выявила сложности с базовым обеспечением и неотработанность технологии поддержания качества, которые привели к преждевременному выводу из эксплуатации кораблей этого типа. В настоящее время все подводные лодки проектов 705 и 705К выведены из эксплуатации.



Корабельные реакторные установки
с водо-водяными реакторами атомных подводных лодок третьего поколения.

От поколения к поколению требования к корабельным ядерным реакторным установкам возрастали — требовалось увеличение единичной мощности реактора при одновременном уменьшении
массогабаритных характеристик, обеспечение транспортабельности оборудования установки по железным дорогам, повышение безопасности и эксплуатационных характеристик. Это потребовало применения в реакторных установках атомных подводных лодок третьего поколения
новых технических решений, развития научной базы и методов научно-технического обоснования.
Создание установки типа 650 для атомных подводных лодок третьего поколения началось в АО «ОКБМ Африкантов» в 1963 г., в 1964 г. по результатам конкурса эскизный проект был рекомендован к дальнейшей разработке, в 1965 г.предприятию было поручено разработать проект реакторной установки для полномасштабного наземного стенда-прототипа.
Реализация новых требований потребовала значительного продвижения вперед, в первую очередь, по объединению оборудования первого контура до уровня унифицированного агрегата, обеспечению режима естественной циркуляции по основному контуру, высокой компактности компоновки оборудования. Принятые решения обеспечили размещение установки увеличенной мощности в пределах массы и габаритов реакторных установок подводных лодок второго поколения.
Оборудование первой реакторной установки третьего поколения в 1973 г. было поставлено на стенд КВ-1 в ФГУП «НИТИ», где в 1975 г. приступили к комплексным сдаточным испытаниям, которые завершились в 1976 г. Стенд КВ-1 эксплуатировался более 42 лет — до 2019 г., в том числе за пределами назначенных ресурса и срока службы. Он проработал несколько кампаний, позволивших получить уникальные результаты, которые обеспечили внедрение новых режимов эксплуатации и технических решений, повышающих живучесть и скрытность корабля, безопасность эксплуатации реакторной установки, ее надежность. Эти результаты реализованы и в проектах реакторных установок атомных подводных лодок четвертого поколения, используются при обосновании технических решений установок кораблей нового поколения. Кроме стенда КВ-1, в ФГУП «НИТИ» с 1995 г. эксплуатировался полномасштабный стенд-прототип КВ-2, обеспечивший комплексное экспериментальное обоснование реакторных установок интегрального типа, разрабатываемых АО «ОКБМ Африкантов». Эксплуатация стенда КВ-2 позволила получить исключительные результаты, обосновывающие работоспособность и эффективность водоводяных установок в широком спектре режимов с естественной циркуляцией теплоносителя.
В настоящее время он выведен из эксплуатации.
Установками типа 650 были оснащены первые корабли третьего поколения проектов 685,941, 945.
Параллельно с эксплуатацией стенда КВ-1 истроительством первых кораблей третьего поколения проводились работы по повышению технологичности блоков корпусов для снижения трудоемкости и сокращения цикла их изготовления. К концу 1975 г. был создан новый компактный прямотрубный парогенератор, обеспечивший увеличение вдвое поверхности теплообмена при сохранении габаритов трубной системы. Также было создано и другое новое оборудование: насос первого контура, уменьшивший виброшумовые характеристики установки, привод компенсирующей группы, обеспечивший повышение его надежности, улучшение массогабаритных характеристик и снижение трудоемкости изготовления, блок очистки и расхолаживания, сокративший длину неотключаемых трубопроводов первого контура, титановые теплообменники третьего—четвертого контуров, системы аварийного расхолаживания, арматура подключения парогенератора по питательной воде и пару, предохранительные автоматические устройства и др.
Начиная с 1976 г., для кораблей третьего поколения проектов 941, 945, 949, 971 на базе модернизированного унифицированного агрегата, включающего новые парогенерирующий блок, парогенератор и другое оборудование, было разработано семейство проектов установок
типа 650М с коэффициентом унификации в серии, близким к единице.
В 1974 г. для перегрузки реакторов установок типа 650 и 650М на базе перегрузочного оборудования предыдущего поколения было разработано новое перегрузочное оборудование ОК-300ПБМ, которое снизило долю ручного труда, а также время на перезарядку.
Эксплуатация установок типа 650 и 650М показала их высокую надежность и безопасность, подтвердила правильность заложенных в них конструкторских и технологических решений. В то же время на начальной стадии эксплуатации были отмечены отдельные случаи отказа оборудования и элементов систем установок — усталостные повреждения теплообменника блока очистки и расхолаживания и патрубков компенсаторов давления, недовыработка кампании первых комплектов активных зон. По результатам анализа причин отказов и испытаний на стенде КВ-1 были выработаны технические решения, устранившие выявленные недостатки.
Опыт, полученный при их устранении, был учтен при ремонте и строительстве серии подводных лодок третьего поколения, а также при проектировании реакторных установок атомных подводных лодок четвертого и последующих поколений.
В качестве примера, подтвердившего высокий уровень надежности, ядерной и радиационной безопасности установок типа 650М, следует отметить аварию, произошедшую на атомном
подводном крейсере «Курск» в 2002 г. Несмотря на высокую интенсивность ударных воздействий, потерю работоспособности систем управления, невозможность вмешательства личного
состава в управление аварией, заложенные технические решения, направленные на повышение самозащищенности и саморасхолаживания, позволили обеспечить глушение и расхолаживание реакторов, отсутствие повреждений барьеров безопасности. Высокие качества установки обеспечили отсутствие значительных экологических последствий для окружающей среды со стороны ядерных реакторных установок.
За время строительства по чертежам АО «ОКБМ Африкантов» было изготовлено 55 комплектов установок типа 650 и 650М для пяти проектов кораблей — 685, 941, 945, 949 и 971 с модификациями. Атомные подводные лодки третьего поколения проектов 945, 949, 971 успешно эксплуатируются в составе ВМФ и в настоящее
время.
Технические решения, принятые в реакторных установках атомных подводных лодок третьего поколения, в значительной мере определили облик и элементную базу установок с водо-водяными реакторами кораблей последующих поколений.

Корабельные реакторные установки
с водо-водяными реакторами для надводных кораблей.

В 1971 г. в АО «ОКБМ Африкантов» приступили к созданию корабельной ядерной реакторной установки КН-3 для нового типа надводных кораблей — тяжелого атомного ракетного крейсера. Важными требованиями к создаваемой реакторной установке, учитывая ее значительное влияние на водоизмещение и мореходные качества, были максимальная компактность и минимально возможная масса при
существенном увеличении единичной мощности реактора. Учитывая опыт АО «ОКБМ Африкантов» в создании корабельных и судовых ЯЭУ, за основу установки для надводного корабля также
была выбрана установка с водо-водяным теплоносителем с блочной схемой формирования парогенерирующего блока. Новые условия потребовали разработки нового оборудования: активной зоны, парогенерирующего блока, парогенератора, электронасосов, перегрузочного и другого оборудования. В то же время в максимально возможной степени использовалось унифицированное или модернизированное оборудование.
При создании КН-3 был выполнен большой объем опытно-конструкторских и научно-исследовательских работ, экспериментальной отработки опытных образцов на стендах, что позволило создать и обосновать принятые технические решения без постройки полномасштабного наземного стенда-прототипа.
Поставка комплектов оборудования КН-3 на головной корабль была завершена в 1977 г., в 1980 г. он был передан ВМФ. Всего было построено четыре крейсера с установками типа КН-3.
При монтаже оборудования реакторных установок головного корабля и пусконаладки их систем были выявлены некоторые проблемные вопросы, в том числе потребовавшие доработки
отдельного оборудования (реактора, насосов первого контура), которые к физическому пуску реакторов были успешно устранены. Также были решены и эксплуатационные вопросы, возникшие в процессе испытаний установки и корабля и при переходе корабля на базу Северного флота Атомный ракетный крейсер «Петр Великий» в настоящее время успешно эксплуатируется в составе ВМФ). Два корабля выведены из эксплуатации, один находится на модернизации

Корабельные реакторные установки
с водо-водяными реакторами атомных подводных лодок четвертого поколения.

Работы были начаты в 1980 г. Создание новой реакторной установки потребовало разработки и реализации новых технических решений и технологий, обеспечивших значительное повышение показателей качества установки. В результате было достигнуто снижение массогабаритных характеристик — массы на 23%, габаритов на
11% в сравнении с установками третьего поколения. Создана новая уникальная активная зона — кампания увеличена более чем в 2 раза, удельная энергонапряженность снижена на 11%, число перезарядок сокращено в 2 раза. Впервые реализовано совмещение перезарядки активной зоны со средним заводским ремонтом корабля, достигнут уровень безопасности реакторной
установки в тяжелых авариях, аналогичный уровню современных наземных атомных станций. Показатели надежности реакторной установки увеличены на 20—50%. Повышена живучесть реакторной установки в авариях по внешней причине. Созданы идеология и методология комплексного акустического проектирования и обеспечения заданных виброшумовых характеристик — вклад в подводный шум снижен на 17%. Впервые при создании реакторных установок применены наукоемкие технологии трехмерного моделирования на суперЭВМ, позволившие заменить затратные натурные испытания нового оборудования численным экспериментом. Создан новый комплекс перегрузочного оборудования с автоматизированным процессом перегрузки активных зон, что позволило снизить количество, а также дозу облучения персонала.
Создана новая элементная база по активным зонам и оборудованию, применение которой возможно в перспективных ядерных реакторных установках.
Технические и режимные решения, отработанные при эксплуатации реакторных установок стендов КВ-1, КВ-2 и атомных подводных лодок третьего поколения, новые технологии проектирования и обоснования позволили создать новую установку без строительства полномасштабного стенда-прототипа.
Начиная с комплекта головной установки проекта «Ясень», АО «ОКБМ Африкантов» становится комплексным поставщиком оборудования реакторных установок для строящихся и модернизируемых атомных кораблей и судов.
Были существенно развиты функции АО «ОКБМ Африкантов» по сопровождению монтажа и испытаний реакторных установок и оборудования, а также авторскому надзору и фирменному техническому сопровождению их эксплуатации.
Поскольку часть предприятий, входящих в кооперацию заводов-изготовителей материалов и оборудования корабельных реакторных установок, в результате распада СССР оказалась на территории иностранных государств, была проведена большая работа по импортозамещению.
На предприятиях страны было освоено производство необходимых сплавов титана, циркония, хромоникелевой стали для элементов активной зоны, титановых труб для теплообменников,
парогенераторов, на производственных площадках АО «ОКБМ Африкантов» — серийное изготовление циркуляционных насосов различного назначения, компенсаторов давления, приводов исполнительных механизмов, паровой арматуры и арматуры питательной воды, механических фильтров, гидроаккумуляторов, самосрабатывающих устройств безопасности, парогенераторов и теплообменников.
Головной корабль проекта «Ясень» и головной корабль проекта «Борей» были переданы флоту в 2013 г.

Перспективные корабельные ядерные реакторные установки.

В части создания перспективных установок на базе водо-водяных реакторов следует отметить следующее.
Основными преимуществами установок данного типа являются апробированность технических решений, возможность создания широкого мощностного ряда в короткие сроки и развитая инфраструктура по обслуживанию. Современные установки с водо-водяными реакторами удовлетворяют потребности ВМФ, обладают модернизационным потенциалом и являются основой развития ядерной корабельной энергетики на ближайшую перспективу. Основные проектные решения по надежности, живучести и безопасности отработаны на наземных стендах-прототипах. Поэтому в качестве основы для перспективных корабельных реакторных установок с водо-водяным реактором используется элементная база, созданная при разработке реакторных
установок атомных подводных лодок третьего и четвертого поколений. В то же время в проектах перспективных корабельных реакторных установок применяются новые технические решения, направленные, в первую очередь, на повышение скрытности (вплоть до естественных шумов моря), значительное повышение надежности, долговечности, безопасности, создание мощностного ряда.
Кроме разработки перспективных реакторных установок с водо-водяными реакторами для подводных и надводных кораблей новых поколений, в настоящее время в АО «ОКБМ Африкантов» ведутся поисковые работы по установкам с высокотемпературным газоохлаждаемым реактором, а также с прямым преобразованием атомной энергии в электрическую.
Разработан проект перспективной реакторной установки для подводного атомного необитаемого энергетического модуля, предназначенного для энергообеспечения комплексов освоения месторождений полезных ископаемых, расположенных на шельфе арктических морей.

Заключение.
Созданные в АО «ОКБМ Африкантов» корабельные ядерные реакторные установки для подводных лодок и надводных кораблей внесли неоценимый вклад в обеспечение обороноспособности страны. Достигнутый научно-технический уровень разработок, подтвержденный эксплуатацией установок на объектах ВМФ и полномасштабных стендах-прототипах, разработки перспективных установок создают основы для дальнейшего развития этого направления атомной техники.

ЯЭУ для АЛК

Морские реакторы СССР и России

РИА Новости
Замглавы Минобороны России рассказал о перспективном и новейшем вооружении:
- водоизмещение строящихся в Керчи вертолетоносцев составит 40 тысяч тонн - вдвое больше, чем сообщалось ранее
Это что ж теперь на них М55Р или 6РП на них вкорячивать? Т.е. они подождали окончания испытаний М55Р и решили строить на 40 КТн?

О том, как выполняется гособоронзаказ, какие меры принимаются для увеличения темпов выпуска и в каком направлении планируется дальнейшее развитие дизелестроительного завода еженедельнику «Звезда» рассказал директор по развитию ПАО «Звезда» Александр Зиновьев.

Интервью неуверенно бодренькое (в смысловых точках):

- Возникла объективная необходимость менять подход к организации производства.

- Ведущую роль в этом играет развитие производственной системы предприятия в соответствии со стандартами бережливого производства (инструменты системы 5S, стандартизированная работа, создание эталонных рабочих мест и потоков).

- Мы работаем над модернизацией самой востребованной линейки наших двигателей размерности ЧН16/17.

-Если сегодня редукторные передачи составляют порядка 20% объёма производства, то в планах на ближайшие годы - увеличить их долю до 50%.

- возобновления системной работы с потребителями по сопровождению жизненного цикла выпущенных дизельных двигателей и редукторов, находящихся в эксплуатации за пределами гарантийных обязательств. Речь идёт об авторском надзоре, обеспечении ЗИП и проведении ремонтов различного уровня сложности, включая капитальные. Доля выпускаемых предприятием комплектующих, предназначенных для обеспечения потребностей эксплуатации, будет увеличена с 5% до 20% объёма поставок.

При этом ни слова:
а) об инвестициях в производство;
б) о модернизации производства;
в) о ликвидации "узких мест", о которых вполне известно нашей форумной общественности;
г) о Пульсаре ни слова.

В одной работе,нашёл вот такую таблицу с указанием мощности ЯЭУ амеровских ПЛА,вплоть до 774-х.Начиная с Огайо очень не слабые самовары у них стоят.