Атомная субмарина К-27. Жидкий металл

Разработка технического проекта атомной лодки К-27 завершилась в 1956 г. По своим тактико-техническим элементам АПЛ пр. 645 была близка к серийным лодкам пр. 627А. Следует отметить, она не уступала и американской атомной ПЛ "Сивульф", а по скорости хода и глубине погружения превосходила ее.

В течение следующего 1957 г. ОКБ-143 разработало рабочие чертежи ПЛ, а в 1958 г. выпустило техническую документацию по проекту (кораблестроительные расчеты, инструкции по эксплуатации и т. д.), что позволило в сентябре 1957 г. приступить к строительству корабля на заводе № 402 в том же цехе № 42, что и ПЛ проектов 627 и 627А. Главным строителем корабля был А.А. Овчинников.

Официальная церемония закладки будущей К-27 состоялась 15 июня 1958 г. Первоначально намечалось сдать ПЛ флоту уже в конце 1960 года, но из-за технических причин сроки срывались. Задерживались поставки ряда механизмов, которые дорабатывали по ходу строительства лодки. Они поступали с опозданием на 6-10 месяцев.

Поставка оборудования атомной энергетической установки была завершена лишь в начале 1962 г. В результате, официальный спуск на воду опытовой атомной лодки К-27 состоялся лишь 1 апреля 1962 г.

Надо отметить, что энергоустановке с ЖМТ, из-за которой сроки строительства корабля переносились, были присущи и недостатки:

— жидкометаллический теплоноситель (сплав "свинец-висмут") плохо переносит контакт с водой. Он подвержен окислению с образованием твердых окислов, которые в процессе работы атомного реактора могут уменьшить расход сплава через каналы реактора или закупорить их вообще. Последнее обстоятельство может привести к повышению температуры стенки оболочки ТВЭлов до критического значения и их разгерметизации (разрушению); частицы радиоактивного топлива в этом случае попадут в 1 контур, повысив радиоактивность сплава выше предельных значений. Этот недостаток реактора с ЖМТ потребовал от конструкторов создать в составе энергоустановки систему герметизации 1 контура с помощью инертного газа, а также предусмотреть в процессе эксплуатации, систему регенерации сплава для очистки его от твердых окислов. Кроме того, перегрузочное устройство реактора по этой причине стало представлять из себя дорогостоящее и сложное инженерное сооружение;

— большой вес сплава и его относительно высокая стоимость по сравнению с бидистиллятом в водо-водяных реакторах;

— первый контур должен быть постоянно разогретым для поддержания сплава в жидком состоянии. Этим усложняется обслуживание энергоустановки при нахождении корабля в базе. Необходимо постоянно держать атомный реактор в действии на небольшой мощности или же иметь береговое обеспечение, способное подавать на корабль водяной пар для обогрева трубопроводов и теплообменных аппаратов 1 контура. Все это усложняет конструкцию реакторной установки, удорожает береговое обеспечение и затрудняет обслуживание и базирование ПЛА в необорудованных гаванях, что особенно сказывается в военное время.

Вместе с тем, несмотря на неудачный опыт американских ученых, в СССР не прекратили работы по созданию атомных лодок с реакторами на жидкометаллической теплоносителе.

Пару слов об американском "конкуренте". В мае 1955 г. в Вест-Милтоне (штат Нью-Йорк) в США вступил в действие наземный прототип корабельного реактора на промежуточных нейтронах с натриевым теплоносителем "Марк А". А в январе 1957 г. через два года после "Наутилуса" в Гротоне (штат Коннектикут) на верфи фирмы "Дженерал Дайнемикс Корпорейшн" начались испытания второй атомной ПЛ ВМС США "Сивульф" (58М-575) с ППУ типа 5-20. работавшей на жидком натрии. Однако большие термические напряжения в трубной системе парогенераторов и коррозионное воздействие натрия на сталь привели к образованию трещин в трубных досках пароперегревателя и испарителя. Пароперегреватель пришлось отключить. В итоге мощность АЭУ снизилась на 20 %, и ПЛ смогла развить лишь 80 % от расчетной скорости хода. Затем из-за потери плотности трубок 1 контура и разрыва трубок II контура на ПЛ произошла утечка радиоактивного натрия, приведшая к человеческим жертвам. Тем не менее, на первом этапе своей службы "Сивульф" с натриевым реактором прошел 7161 милю (из них 5711 — под водой). В декабре 1958 г. жидкометаллическую ППУ заменили водо-водяной. На этом, американская жидкометаллическая эпопея окончилась. Механический перенос теплоносителя, применяемого на наземных реакторах в море, и не мог дать никаких положительных результатов.