TEMA_45_023
.PDFкак это делается электротехника
тельства такого судна оценивается в семь лет, значит, начать нужно в 2020 году. На первый этап рабочего проектирования – трехмерную модель, рабочую документацию основного оборудования, подбор поставщиков – требуется полтора-два года.
ЦКБ «Айсберг» будет создавать не только трехмерную модель самого судна, но и математическую модель его энергетической установки, что позволит сократить время на отладку оборудования.
В корпусе будущего судна – впервые в истории – не будет одинаковых шпангоутов (это поперечные ребра конструкции, формирующие обводы корпуса). Это обеспечит небывалую проходимость во льдах – «Лидер» будет прокладывать судоходный канал шириной 50 м со скоростью до 10 узлов (около 19 км/ч). Обычные ледоколы серии ЛК-60 двигаются не быстрее двух узлов и способны проломить канал не шире 36 м.
Чисто отечественный ледокол
Алексей Лихачев, гендиректор «Росатома»:
«Росатом» станет инфраструктурным оператором Северного морского пути, и при строительстве ледокола «Лидер» нужно выйти на локализацию в 100%. Опыт атомных ледоколов свидетельствует, что доля импортного оборудования в стоимостном выражении составляет 15-20%. Основное оборудование атомной энергетической установки разрабатывалось и изготовлено отечественными предприятиями специально для этого проекта. Реакторные и турбогенераторные установки, система электродвижения и система комплексной автоматизации – уникальные разработки отечественной промышленности.
Вдвое более мощный, чем самый мощный
Первый заместитель директора филиала «ЦНИИ СЭТ» ФГУП «Крыловский государственный научный центр» Олег Савченко:
На ЛК-120, «Лидере», как и на других ледоколах, работают системы электродвижения (СЭД). Уникальность СЭД «Лидера» – в ее суммарной мощности: 120 МВт на винтах. ЦНИИ СЭТ уже создал сверхмощную СЭД для другого типа суперледокола, ЛК-60 («Арктика», «Сибирь» и «Урал»), самого большого
вмире, с суммарной мощностью на винтах 60 МВт, вдвое меньшей, чем на «Лидере».
Конечно, мы планируем унификацию модулей СЭД ЛК-60 и ЛК-120, однако если линейно увеличивать мощность системы, и ее размер увеличится вдвое – а один только гребной электродвигатель ЛК-60 весит около 300 тонн! Для «Лидера» мы применим свежие технические решения, чтобы не допустить линейного увеличения веса и размеров. СЭД для ЛК-120 будет строиться вокруг гребных электродвигателей нового типа, мощностью 30 МВт каждый. Для управления ими потребуется иная преобразовательная техника и система управления.
На территории Крыловского центра вскоре будет введен в эксплуатацию уникальный испытательный стенд мощностью 40 МВт. На нем планируется провести цикл испытаний СЭД большой мощности, в том числе ледокола ЛК-120. На предыдущей версии стенда испытывалось электрооборудование ледоколов серии ЛК-60: к гребному электродвигателю совокупной мощностью 20 МВт подключили все элементы СЭД и провели отладку компьютерной программы, управляющей всей судовой электротехникой
врежимах, максимально приближенных к эксплуатационным. Новый стенд позволит сократить время пусконаладочных работ на самих ледоколах и ввода их в эксплуатацию.
|
Слишком быстро |
|
|
Для повышения ледопроходимости ледокола предусмотрено устройство пнев- |
|
Технический проект |
мообмыва корпуса. Это мощный компрессор, который подает воздух под воду |
|
ледокола выпущен |
в районе скулы ледокола. С применением этого устройства можно дополнитель- |
|
в 2017 году по Фе- |
но увеличить скорость во льдах. «Правда, тогда возникнет вопрос не только |
|
деральной целевой |
в ледоколе «Лидер» – говорит Александр Рыжков. – Испытания в Крыловском |
|
программе «Развитие |
центре двух судов, ледокола «Лидер» совместно с газовозом типа «Кристоф де |
|
гражданской морской |
Маржери», показали, что в районе 8-10 узлов они в паре идти могут. Но если |
|
техники». Финанси- |
судно будет слабого ледового класса, у него будет недостаточно мощности, то |
|
рование осуществил |
сможет ли оно двигаться с такой большой скоростью во льду?». |
|
Минпромторг, тогда |
|
|
же разработаны тех- |
Сердце «Лидера» |
|
нические проекты |
Разработка концептуального проекта реакторной установки РИТМ-400 для |
|
основного оборудова- |
ледокола «Лидер» выполнялась в 2014-2015 годах по программе освоения |
|
ния ледокола. |
шельфовых месторождений на 2013-2030 годы. РИТМ-400 – самая мощная |
|
В IV квартале 2018 |
судовая реакторная установка в истории, это эволюционное развитие уста- |
|
года начато созда- |
новки РИТМ-200 с увеличением единичной мощности до 315 МВт. |
|
ние рабочей докумен- |
РИТМ-400 будет построена по традиционной для судовых реакторных уста- |
|
тации. |
новоко двухконтурной схеме, где на турбину подается рабочая среда (пар) |
|
|
второго контура. В основе установки, так же как и в РИТМ 200, лежит инте- |
|
|
грированный корпус парогенерирующего блока, что позволило добиться |
|
|
сокращения массо-габаритных характеристик реакторной установки |
|
|
и повышения ее безопасности. |
|
|
|
ВЛАДИМИР ТЕСЛЕНКО, |
|
|
кандитат химических наук |
|
|
|
|
|
|
ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЕКТИРУЕМОГО ЛЕДОКОЛА ПО СРАВНЕНИЮ С ДЕЙСТВУЮЩИМ АТОМНЫМ ЛЕДОКОЛОМ «50 ЛЕТ ПОБЕДЫ», А ТАКЖЕ ПРОЕКТОМ АТОМНОГО ЛЕДОКОЛА 22220 «АРКТИКА»
Характеристики |
пр. 10521 «50 лет Победы» |
пр. 22220 «Арктика» |
пр. 10510 «Лидер» |
|
|
|
|
Основной район |
Круглогодично: . |
Круглогодично: . |
Круглогодично: |
эксплуатации |
Западный район Арктики |
Западный район Арктики |
все районы |
|
В летне-осенний период: |
В летне-осенний период: |
Арктики |
|
Восточный район Арктики |
Восточный район Арктики |
|
|
|
|
|
Длина, м |
|
|
|
– наибольшая |
159,6 |
173,3 |
209 |
– по КВЛ |
145,6 |
160 |
200 |
|
|
|
|
Ширина, м |
|
|
|
– наибольшая |
30 |
34 |
47,7 |
– по КВЛ |
28 |
33 |
46 |
|
|
|
|
Высота борта, м |
17,2 |
15,2 |
18,9 |
|
|
|
|
Осадка, м |
|
|
|
– по КВЛ |
11 |
10,5 |
13 |
– минимальная |
9,9 |
8,5 |
11,5 |
|
|
|
|
Водоизмещение, т |
|
|
|
– при осадке по КВЛ |
25 150 |
33 530 |
70 674 |
– при минимальной осадке |
|
25 540 |
50 398 |
Мощные системы электродвижения разрабатывает филиал Крыловского научного центра – ЦНИИ СЭТ (Центральный научно-исследовательский институт судовой электротехники и технологии).
Вариантов движительно-рулевого комплекса было два:
–с трехвальной гребной установкой и тремя гребными электродвигателями;
–с четырехвальной гребной установкой и четырьмя гребными электродвигателями. Трехвальная гребная установка – классическое решение для ледоколов, но в случае с таким гигантом, как «Лидер», требует существенного увеличения диаметра винтов – около 8 метров.
Четырехвальный вариант также вызывает вопросы: передние винты сильно влияют на задние, и может появиться явление неустойчивого обтекания кормовой оконечности судна, обусловленное изменением направления струй от винтов, из-за чего может уменьшиться тяга винтов. Зато сами винты будут иметь диаметр около 7 м, что существенно улучшит их защищенность от воздействия льда. В четырехвальном варианте, кроме того, – два руля, что улучшает управляемость.
Выбрана была схема с четырехвальной гребной установкой.
Число и мощность ГТГ, кВт |
2 x 27 960 |
2 x 36 000 |
4x 36 000 |
|
|
|
|
Мощность на валах, кВт |
49 000 |
60 000 |
120 000 |
|
|
|
|
Скорость на чистой воде, уз. |
ок. 19 |
ок. 22 |
ок. 23 |
|
|
|
|
Ледопроходимость, м |
2,8 |
2,8÷2,9 |
4,3 |
|
|
|
|
Отношение мощности |
1,95 |
1,79 |
1,7 |
на валах к водоизмещению |
|
|
|
|
|
|
|
Численность экипажа, чел. |
138 |
75 |
60 |
|
|
|
|
Антироссийские санкции частично затронули строительство трех ледоколов проекта 22220 – «Арктика», «Сибирь» и «Урал» – на Балтийском заводе. Одна американская фирма, выпускающая насосы, отказалась их поставлять. Между тем, испанское и хорватское оборудование получено.
В качестве главного турбогенератора для ледокола «Лидер» выбран агрегат мощностью 36 МВт, примененный на ледоколе проекта 22220.
ПРЕДОСТАВЛЕНО ПАО «ЦКБ «АЙСБЕРГ»
Коммерсантъ Наука |
|
октябрь 2018 |
|
23 |
|
|