Курсовая работа: Корабельные атомные энергетические установки
Всеперечисленные, атакжецелыйрядзадачпоулучшениюбезопасности, надежности, живучести, технологичностиидругихпоказателейкачестваидоведенияихдоуровнятребованийВМФвосновномбыливыполнены.
Испытания, атакжепоследующаяэксплуатацияпоказали, чтоосновныепроектныехарактеристикиКАЭУвторогопоколениябылидостигнуты, втомчислепомощности, маневренности, условиямобитаемости.
ПроведенныенатурныеиспытанияподтвердилиивозможностьрасхолаживанияППУнаестественнойциркуляциис 50% мощностиотноминальной. Вместестемвпроцессеэксплуатациивыяснилисьсерьезныенедостаткивобеспеченииработыпервыхобразцовактивныхзон, парогенераторов, частитрубопроводовпервогоконтура, находящихсяподбиологическойзащитой. Дляустраненияэтихнедостатковразрабатывалисьновыелибодорабатывалисьранеесозданныеконструкции, которыебыливнедренывсоответствующиепериодывременинавсехАПЛвторогопоколения.
РазработкуППУОК-ЗОО, ОК-350 иОК-700 осуществлялоОКБМ, которымруководилИ.И.Африкантов, азатемФ.М.Митенков. Большиезаслугивсозданииэтихустановок, ихотработкеииспытанияхпринадлежатвысококвалифицированнымспециалистамОКБМ, втомчислеЕ.Н.Черномордику, О.Б.Самойлову, Ю.Н.Кошкину. НаучноеруководствоработамипосозданиюиобеспечениюэксплуатацииКАЭУвторогопоколенияосуществлялиА.П.Александров, Н.С.Хлопкин, Г.А.Гладков, Б.А.Буйницкий.
Парогенераторы, какидляППУпервогопоколения, разрабатывалисьгруппойспециалистоввоглавесГ.А.Гасановым, азатемсИ.А.Федоровым. ПаротурбинныеустановкиразрабатывалиськонструкторскимбюроподруководствомА.Х.СтаростенкоиМ.А.Козака. Комплексноепроектированиеустановоквцеломосуществляливедущиеспециалисты-энергетикиЦКБ-проектантовкораблей: И.Д.Спасский, И.П.Янкевич, Г.Я.Альтшулер, П.Д.Дегтярев, Р.И.Симонов, В.П.Горячев, Ю.В.Осипов, Ю.Б.Бабанский.
От 1-гоЦНИИМОактивноработалипосозданиюАЭУвторогопоколения, втомчислеосуществляяруководствомежведомственнымииспытаниямиосновныхвидовоборудованияииспытаниямиустановокнакораблях, В.Г.Бенеманский, Б.И.Максименко, А.А.Давыдов, И.С.Беляков, Л.И.Башкиров, А.Я.Благовещенский, отвоеннойприемки - МОЕ.Е.Фрумсон, В.Н.Казаков, Г.Н.Мордвинов.
Параллельносрешениемнаучно-техническихпроблемвобеспечениисозданияКАЭУАПЛвторогопоколенияотечественнаянаукарешалаещедвеважныезадачи. Перваяизнихбыласвязанасобеспечениемсозданияопытной, самойскоростнойвмиреАПЛпроекта 661, чтопотребовалоотэнергетиковразработкисамоймощнойКАЭУ. Втораяпроблемазаключаласьвсозданиималогабаритной, маломощнойатомнойустановки, которуюможнобылобыразмещатьвотдельномконтейнере, “подвешивая”еговкормовойчастидизель-электрическихподводныхлодок. ОбеэтизадачивчастиреакторныхустановокрешалисьНаучно-исследовательскимиконструкторскиминститутомэнерготехники (НИКИЭТ). ДляАПЛпроекта 661 быласозданаППУВ-5 сводо-водянымреакторомиразмещеннымивокругнегосекциямипрямоточныхпарогенераторов, включенныхнасвоигидрокамеры, соединенныесреакторомпатрубками“трубавтрубе”. АгрегатированиекаждойиздвухППУ, установленныхнаАПЛ, сконструкторскойточкизрения, отличалосьисключительнойоригинальностьюисмелостьюпроектныхрешений.
Принятая“плотная”компоновкаиразмещениеоборудованиязатруднялиобеспечениеегоремонтопригодности, однакозадачасохраненияработоспособностиустановкиприотдельныхотказахсекцийПГрешаласьзасчетвозможностиотсечениясекцийвремонтныепериоды.
РуководилиразработкамиэтогопроектаизвестныеспециалистыНИКИЭТП.А.Делено, Н.П.Дорофеев. ПаротурбинныеустановкиразрабатывалоКБвоглавесглавнымконструкторомВ.Э.Бергом.
КакпоказалопытэксплуатацииАПЛпроекта 661, ееатомнаяэнергетическаяустановкаоказаласьдостаточнонадежнойивосновномсоответствовалапредъявленнымкнейтребованиям. Имевшиеместоотдельныеотказыинеисправностиоборудования, втомчислеинезначительныетечипопервомуконтуру, устранялисьвпериодымежпоходовыхремонтов.
От 1-гоЦНИИМОработупоэтойустановкевелиК.М.КулагиниП.М.Христюк.
СпроектированнаяНИКИЭТустановкаВАУ-6 предназначаласьдляиспользованиявкачествевспомогательногоисточникаэлектроэнергиинадизель-электрическихподводныхлодках (ДПЛ) сцельюобеспеченияихдлительногоподводногоходаизарядкиаккумуляторныхбатарейбезвсплытия. Вустановкебылапринятаодноконтурнаясхемасводо-водянымреактором, работающаяпопрямомуциклу. ТурбогенератордляэтойустановкибылразработанКалужскимтурбиннымзаводом (КТЗ), стендовыеиспытания, проводившиесянаспециальномстенде, созданномвНаучно-исследовательскомтехнологическоминституте (НИТИ), испытанияустановкинаДПЛпроекта 651Эв 1965г. ипоследующаяопытнаяэксплуатациявпериод 1986-1991гг. подтвердилиработоспособностьэтойустановки, новскрылиицелыйряднедостатков, которыезатемустранялись.
БольшаязаслугавсозданииэтойустановкипринадлежитведущимспециалистамНИКИЭТП.А.Деленсу, В.Н.Аксеновой. От 1-гоЦНИИМОработыпоустановкевелиЮ.А.Убранцев, М.А.Шкроб, С.Г.Замаховский.
Следуетотметитьбольшуюрольпредставителейвоеннойприемки, аккредитованныхвНИКИЭТиосуществлявшихнаучно-техническоенаблюдениеиконтрользаразработкойисозданиемустановокпервогопоколения, В-5 иВАУ-6, - Ю.П.Бабина, В.М.Соловьева, А.М.Зубкова, С.М.Лосева.
ПроектированиеистроительствоАПЛтретьегопоколенияпотребовалосозданиятакихкорабельныхАЭУ, которыепосвоимкачественнымпоказателямсущественнопревосходилибыКАЭУвторогопоколения. Вчастности, длясозданияустановоктретьегопоколениябылапоставленазадачаповышенияихмощностиболеечемв 2 разапосравнениюспредшествующими, нобезсущественногоизменениямассыигабаритов. Приэтомтребовалосьобеспечитьболеевысокуюпосравнениюсустановкамивторогопоколениябезопасность, надежность, ремонтоспособность, акустическуюскрытность, маневренность. ДлярешениявсехэтихпроблемразработкаППУосуществляласьнаконкурсныхначалах. ВконкурсепринималиучастиеОКБМ, НИКИЭТ, ЦНИИим.академикаА.Н.Крылова, атакжеконструкторскоебюроИжорскогозавода.
Врезультатерассмотрениявыполненныхк 1965г. проектовнаучно-техническийсовет 1-гоЦНИИМОсучастиемвсехзаинтересованныхпредприятий, азатемиНТСМСМрекомендовалидлядальнейшейразработкиустановкуОК-650Б-3, предложеннуюОсобымконструкторскимбюромашиностроения (ОКБМ). РуководилиразработкойэтойустановкиФ.М.Митенков, О.Б.Самойлов, Г.Ф.Носов. НадсозданиемустановкитрудилсябольшойколлективвысококвалифицированныхсотрудниковОКБМ.
Проблемаобеспечениявысокойкомпактностиустановкибыларешенапутемзначительногоповышенияэнергонапряженностиактивнойзоны. Крометого, былаповышенаэнергонапряженностьпарогенератора, атакжепредусмотреноагрегатированиеосновногооборудования. Благодаряуказаннымтехническимрешениямудалосьсоздатьустановку, парогенерирующийблоккотороймогтранспортироватьсяпожелезнойдороге. Этопозволялоизготавливатьвесьблок, включающийкорпусреактора, парогенераторы, насосыифильтрыочисткипервогоконтура, намашиностроительномзаводеитемсамымповыситькачествоизготовленияответственныхэлементовППУ. ДляповышениянадежностиибезопасностиустановкаОК-650 Б-Збылавыполненасобеспечениемдостаточновысокогоуровняестественнойциркуляциитеплоносителяпервогоконтура. Этодостигалосьзасчетразмещенияпарогенератороввышеактивнойзоны, атакжезначительногоуменьшениягидравлическогосопротивленияпервогоконтура, длячеговОКБМбылразработанпарогенераторсдвижениемтеплоносителяпервогоконтуравмежтрубномпространстве. Обеспечениеестественнойциркуляциитеплоносителяпервогоконтурапозволялонетолькоосуществлятьрасхолаживаниесиспользованиемсистемыбезбатарейногорасхолаживания, ноиработатьнаходовыхрежимахбезнасосовпервогоконтурапримощностяхпримернодо 30% отноминальной. Последнеедаловозможностьуменьшитьчислонасосовпервогоконтурадодвух, чтовопределенноймерекомпенсировалоувеличениегабаритовядернойреакторнойустановки (ЯРУ), вызванноенеобходимостьюестественнойциркуляции.
ДляподтвержденияпринятыхтехническихрешенийнаназемномстендеКВ-1 (прототипекорабельнойустановки), созданномпоинициативеВМФиМСМ, былипроведенывсесторонниеиспытания. БольшаярольвсозданииНаучно-исследовательскоготехнологическогоинститута, гдебылисооруженыстендыКВ-1, КВ-2, КМ-1 идр., начинаясвыбораплощадкидляегостроительстваикончаясовременнымиполномасштабнымииспытаниямипрототиповКАЭУ, нарядусруководителямиНИТИА.Н.Проценко, Е.П.Рязанцевым, Ю.А.Прохоровым, В.А.Василенкопринадлежитиспециалистам 1-гоЦНИИМОИ.Д.Дорофееву, Я.Д.Арефьеву, О.Ю.Лейкину, Ю.А.Убранцеву, А.Я.Благовещенскому, С.М.Бору, В.Д.Кошеверову. Впроцессеиспытанийбылинетолькоподтвержденыосновныехарактеристикиустановки, ноивыявленавозможностьувеличениямощностиприработенаестественнойциркуляции, атакжескоростиразогреватеплоносителяпервогоконтурапривводеустановкивдействие.
Последующаяэксплуатациякорабельныхядерныхреакторныхустановок (КЯРУ), начинаяс 1981г., настендеКВ-1 выявилаотдельныенедостаткиинедоработки, касающиесяактивныхзон, системыкомпенсациидавленияисистемыочистки, которыебыливпоследствииустранены, аустановкавцеломбыламодернизированавнаправленииупрощениятехнологииизготовленияиповышенияэнергонапряженностипарогенератора.
ВкачествепаротурбинныхустановокдляАПЛтретьегопоколениябыларазработанаКБЛенинградскогоКировскогозавода (ЛКЗ) блочнаяПТУБПТУ-675, присозданиикоторойглавнойновойзадачейявлялосьснижениееевкладавакустическоеполекорабля. РуководилразработкойМ.К.Блинов.
Крометого. КалужскимтурбиннымзаводомподруководствомВ.И.КирюхинабыларазработанаБПТУОК-9, ккоторой, помиможесткихтребованийквиброшумовымхарактеристикам (ВШХ), предъявлялисьболеежесткиетребованияикмассогабаритнымхарактеристикам, чтопотребовалоширокогоприменениятитанадляееизготовления. ВЦКБ-проектантахкораблейвразработкуустановоквцеломбольшойвкладвнеслиВ.В.Енюшин, Б.В.Осипов, Р.И.Симонов, К.А.Ландграф. ОтВМФвсозданииБПТУзначительныйвкладвнеслиВ.Ф.Дерюгин, В.И.Васильев, Г.А.Загоскин, К.В.Васильев.
Созданиекрупныхнадводныхкораблейсракетно-ядернымиидругимивидамиоружиянастоятельнотребовалоразработкиивнедрениянанихатомныхэнергетическихустановоксцельюобеспеченияпрактическинеограниченныхпоэнергозапасамдальностиипродолжительностиплавания, атакжевысвобождениязначительнойдоливодоизмещениядляразмещенияавиационного, ракетногоидругихвидоворужия. Первой, специальноразработаннойКАЭУдлянадводногокорабляпроекта 1144, которыйбылсданВМФв 1980г., былаустановкасППУКН-ЗиГТЗА-653. ЭтаустановкаимеетвсвоемсоставедвеППУсВВРидваГТЗАмощностьюпо 70тыс.л.с., каждыйизкоторыхработаетнасвоюлиниювала. Накораблепредусмотренытакжедварезервныхкотлапроизводительностью 115т/чкаждый. Главнымипроблемами, которыеприходилосьрешатьприсозданииэтойустановки, являлись:
- разработкареакторовсединичноймощностью, существеннопревышающейужеимеющиесяобразцы;
- разработкакомплекснойсистемыуправленияКАЭУикотламисобеспечениемвозможностиихсовместнойираздельнойработы;
- обеспечениеперезарядкиактивныхзонреакторовиремонтопригодностиКАЭУвусловияхразмещенияеенанадводномкорабле, особенностьюкоторогоявляетсяналичиебольшогоколичествапомещенийиоборудования, располагающихсянепосредственнонадэнергетическимиотсеками;
- обеспечениенадежностиработысистемпервогоконтура, газавысокогодавления (ГВД), которыевусловияхразмещениянанадводныхкорабляхоказалисьподверженнымизначительнымциклическимнагрузкам, приводящимкпоявлениювконструкцияхтрещин.
РазработкаППУКН-ЗвыполняласьОКБМподруководствомФ.М.Митенкова, О.Б.Самойлова, Ю.К.Панова. РазработкаГТЗА-653 осуществляласьКБЛКЗподруководствомВ.Э.Берга.
АктивноеучастиевсозданииэтойКАЭУпринималиот 1-гоЦНИИМОП.Е.Букин, А.Н.Батырев; отЦНИИим.академикаА.Н.Крылова - Е.В.Рыжкин, А.А.Крайнев, В.П.Постников, А.В.Воронцов, А.Г.Поздеев.
ВторымтипомАЭУ, примененнойнанадводномкораблепроекта 1941, являетсяАЭУсППУОК-900БиГТЗА-688. Этаустановкавмаксимальнойстепениунифицированасустановкамиатомныхледоколов. ППУразрабатывалисьтакжеОКБМ, аПТУ - КБЛКЗ. Всвязисособенностямиэнергетическойустановкипроекта 1941 (вчастиэлектроэнергетическихсистемисистемуправления) отработкаеенакомплексныхшвартовыхиспытанияхоказаласьдостаточносложной. Темнеменееиспытанияпоказали, чтоустановкапрактическисоответствовалавсемпредъявленнымкнейтребованиям. Комплекснымишвартовымииспытаниямиэтойустановкируководилпредставитель 1-гоЦНИИМОБ.Г.Константинов.