Центральное конструкторское бюро «Айсберг» почти 70 лет создает проекты ледоколов и ледокольно-транспортных судов. В настоящее время Россия — единственная страна, имеющая ледоколы с атомными энергетическими установками. Все они были построены по проектам ЦКБ. Сегодня «Айсберг» продолжает славную традицию разработки уникальных судов для северных территорий. На Балтийском заводе по проектам «Айсберга» строятся плавучий энергоблок и серия универсальных атомных ледоколов проекта 22220.

Атомный ледокольный флот является ключевым элементом арктической морской транспортной системы. Сегодня флот насчитывает 4 ледокола, но 3 из них нуждаются в замене в течение ближайших 4–6 лет.

16 июня 2016 года состоялся спуск на воду головного атомохода «Арктика» мощностью 60 МВт (проект 22220), который после достройки станет самым мощным атомным ледоколом в мире. Одна из его особенностей — возможность работы при различных осадках от 8,5 до 10,5 метра с приемлемыми тяговыми характеристиками винтов. Это необходимо для осуществления ледоколом проводки судов как в арктических морях, так и в мелководных участках Енисея и Обской губы. «Двухосадочность» делает проект универсальным, поскольку позволяет реализовать выполнение операций сквозной проводки одним ледоколом как на глубоководных, так и на мелководных участках трассы. Ледокол оборудован быстродействующей балластной системой, позволяющей менять осадку в пределах от минимального значения до максимального за 4 часа.

Форма обводов корпуса для ледоколов имеет исключительное значение. От нее зависит ледопроходимость, мореходные качества движения на чистой воде, защита гребных винтов от воздействия льда и минимизация подсоса воздуха (аэрация) при движении на мелководье. Отработка обводов корпуса проекта 22220 выполнялась по результатам испытаний в бассейнах Крыловского государственного научного центра.

В составе энергетической установки ледокола применена принципиально новая реакторная установка РИТМ-200 с реакторами интегрального типа, проект которой разработан в «ОКБМ Африкантов». Использование моноблочной конструкции дает возможность сократить количество корпусов высокого давления и уменьшить массогабаритные характеристики реакторной установки. Также повышается уровень естественной циркуляция теплоносителя первого контура, что повышает безопасность реакторной установки, позволяя в большей степени задействовать пассивные принципы защиты от аварийных ситуаций.

Паротурбинная установка универсального ледокола состоит из двух турбогенераторов мощностью 36 МВт, каждый с частотой вращения 3000 оборотов в минуту. Турбины — двухкорпусные с выносным сепаратором пара. Для повышения экономичности теплового цикла применены два регенеративных отбора пара от турбины для подогрева питательной воды в деаэраторе. Электроприводные циркуляционные и питательные насосы выполнены с регулируемой частотой вращения.

Для проекта ледокола 22220 отечественная промышленность впервые создает судовую систему электродвижения большой мощности переменно-переменного тока. Система обеспечивает общую мощность на винтах ледокола 60 МВт с единичной мощностью гребных электродвигателей по 20 МВт. Система построена по схеме: «синхронный генератор — преобразователь частоты — гребной асинхронный электродвигатель». Распределение мощности по трем валопроводам выполнено в соотношении 1:1:1. СЭД должна эффективно работать в условиях длительных взаимодействий гребных винтов со льдом, выдерживать значительные перегрузки по моменту, исключать возможность обесточивания СЭД в целом или ее отдельных контуров под воздействием ударных нагрузок.

Освоение природных ресурсов Крайнего Севера во многом определяется эффективным функционированием Северного морского пути. Принципиальным условием развития международного транспортного коридора остается своевременность доставки груза, чему препятствует наличие ледяного покрова на трассах СМП. Экономический эффект от использования этих трасс будет реализован, если средняя скорость проводки будет не ниже 14 узлов.

Такую скорость сможет обеспечить только ледокол-лидер мощностью 120 МВт. Эскизный проект ледокола-лидера выполнен ЦКБ «Айсберг» в 2015 году. Его длина составит около 200 метров, ширина — около 46 метров, максимальная ледопроходимость — до 4,3 метра. Ледокол таких размеров и мощности не имеет аналогов. Его использование обеспечит круглогодичную проводку крупнотоннажных судов по СМП в самых тяжелых ледовых условиях с необходимой для коммерческих перевозок скоростью.

Для работы на Арктическом шельфе, а также для обеспечения безопасного функционирования в этом регионе нефтегазодобывающих комплексов в ЦКБ разработан эскизный проект атомного «оффшорного» ледокола мощностью около 40 МВт, длиной около 140 метров и шириной около 30 метров с системой динамического позиционирования. Он также является универсальным, так как может менять осадку от 7,5 до 8,5 метра посредством приема-откачки балластной воды в цистерны. Предусматривается его использование как судна снабжения для доставки грузов на объекты в арктических морях, а также как судна-спасателя.

Одним из направлений реализации Стратегии является строительство морских буровых платформ, судов для вывоза полезных ископаемых, судов вспомогательного флота. ЦКБ «Айсберг» готово обеспечить проектирование уникальных ледоколов-лидеров с ядерной энергетической установкой, многофункциональных ледоколов, судов снабжения и других судов высокого ледового класса, способных внести весомый вклад в реализацию планов государства по развитию Арктики.

На заглавном фото: универсальный атомный ледокол «Арктика» проекта 22220.

Россия в очередной раз подтвердила статус великой морской державы: в июне 2016 года на воду был спущен атомный ледокол «Арктика» класса ЛК-60Я с уникальными двигателями, не имеющими аналогов в мире. Активное участие в проекте принял электротехнический концерн «Русэлпром», создавший для системы электродвижения ледокола «Арктика» комплект электрических машин суммарной мощностью более 132 МВт. Уникальные конструкторские решения и инновационные технологии, разработанные в ходе реализации этого ответственного заказа, стали значимой вехой в истории развития концерна.

Модернизированные мощности —
 уникальные возможности

Государственная программа «Развитие судостроения на 2013–2030 годы» поставила перед отечественными предприятиями новые амбициозные цели и задачи, требующие усовершенствования производства. После модернизации производственных мощностей и получения свидетельства о соответствии нормам Российского морского регистра судоходства (РМРС) завод концерна «Русэлпром» в Санкт-Петербурге (ЛЭЗ) стал базой для создания штучных и мелкосерийных высоковольтных машин, располагающей специальным высокотехнологичным оборудованием. А в конце 2013 года концерн «Русэлпром» выиграл тендер и получил заказ на разработку ГЭДов для ледокола «Арктика», строящегося на Балтийском заводе.

Основными составляющими «Монолита» являются пропиточный автоклав, две емкости для хранения и приготовления пропиточного компаунда, системы охлаждения и нагрева, обеспечивающие наилучшие показатели при пропитке, печь для сушки и полимеризации, электронная система управления и индикации всего комплекса. Согласно статистике, до 72% электрических машин выходит из строя из-за отказа обмоток, и профилактика данной неполадки особенно важна на судне, где электродвигатели подвергаются повышенным нагрузкам. Концерн «Русэлпром» обеспечил надежность и долговечность изоляции обмоток продукции благодаря применению VPI-технологии взамен термопластичной изоляции с пропиткой битумными лаками, имеющей ряд недостатков. Процесс пропитки статорных стержней и обмоток электрических машин происходит в заданных параметрах и не подвержен влиянию человеческого фактора.

Для обработки роторов высоковольтных машин больших габаритов была проведена модернизация токарного станка 1А670, разработана и внедрена технология горизонтальной сборки ротора с двумя сердечниками с применением индукционного нагрева. Качество пайки короткозамкнутого ротора обеспечивается установкой индукционного нагрева.

ГЭД. Подготовка к отгрузке.

Кроме того, концерном была освоена технология производства крупногабаритных статоров с использованием раздельной железосборки, позволяющей сократить время изготовления и снизить трудоемкость процесса. 

Испытательный стенд также был модернизирован: установлен частотный преобразователь мощностью 5 МВт с возможностью регулирования частоты вращения от 0 до 90 Гц. Также приобретен мостовой кран грузоподъемностью до 63 тонн, изготовленный по специальным техническим требованиям, подготовлены дополнительные площади и подъездные пути для перемещения крупногабаритных машин. Беспрецедентные электрические машины для «Арктики» были изготовлены именно благодаря этому современному оборудованию.

Другие производственные площадки концерна, специализирующиеся на машинах меньших габаритов, производят электродвигатели морского исполнения для работы в составе вторичных агрегатов: вентиляторов, насосов, лебедок, компрессоров.

Полный ход для «Арктики» 

В рамках проекта были сконструированы и построены 3 асинхронных электродвигателя для привода гребных винтов (ГЭД) мощностью по 20 МВт, 2 главных генератора по 36 МВт с приводом от паровой турбины, укомплектованных системой управления возбуждением, а также противообледенительное устройство (ПОУ) для системы пневмообмыва корпуса и электроприводы для других вспомогательных механизмов.

Эти разработки позволят и в дальнейшем комплектовать российские суда, эксплуатируемые в условиях перегрузок и в сложной ледовой обстановке, отечественным электрооборудованием. Созданные инновационные продукты не уступают импортным аналогам по эксплуатационным и массово-габаритным характеристикам.

Высокая перегрузочная способность ГЭД позволит обеспечить надежное функционирование ледокола «Арктика» в условиях разной ледовой обстановки: при движении в сплоченных мелкобитых и набивных льдах, в условиях непрерывный работы ледокола в ровном сплошном льду, а также в сплоченных крупно-мелкобитых торосистых льдах, когда лопасти гребных винтов фрезеруют попавшие под них льдины.

Масштабная работа также была проделана в плане логистики оборудования — погрузке двигателей на автопоезд, транспортировке и разгрузке на «Балтийском заводе-Судостроение». Погрузка проходила на протяжении нескольких дней, потом автопоездом оборудование везли до причала, а затем на барже по Неве их доставили на «Балтийский завод». Комплектующие к ним — воздушные установки, коробки выводов, дренажные трубы — перевезли сухопутным путем. Монтаж электродвигателей запланирован на осень 2016 года. Данное событие является важным и ответственным не только в истории двух заводов, но и в истории страны, так как морские машины таких мощностей были созданы впервые.

Вакуумно-нагнетательный пропиточный комплекс «Монолит».

Электрооборудование для «Арктики» — это конструкторские инновации, реализованные при помощи современных производственных технологий. На очереди — электрические машины для ледоколов проекта 22220 — «Сибири» и «Урала».

Судостроение для концерна «Русэлпром» — направление перспективное, как и для всей России. Ведь наша страна — по определению великая морская держава, имеющая прямой выход к трем океанам, а опосредованно — ко всем остальным водным пространствам. После незначительного перерыва российский флот, благодаря новейшим кораблям, вновь гордо вышел в Мировой океан. И, как говорил еще Петр I: «Был бы флот, а гавани найдутся».

На заглавном фото: баржа с электродвигателями подходит к причалу «Балтийского завода-Судостроение».