Эксперт Эксперт - Эксперт № 30 (2014)
— Разве тогда много открытой литературы на эту тему было?
— Работы в этом направлении велись и у нас, и у них в обстановке чрезвычайной секретности. Но по теории реакторов к 1956 году все же было издано несколько книг, в основном переводных. Вот, видите, к примеру, эта — замечательный фундаментальный курс американцев С. Глесстона и М. Эдлунда «Основы теории ядерных реакторов», издано в 1954 году. Какие-то данные, очень схематичные, о конструкции ядерных реакторов содержались и в докладах Первой Женевской конференции по мирному использованию атомной энергии 1955 года. Я все это изучил и положил в основу курса лекций по теории реактора. Правда, после пуска нашей первой АПЛ в 1958 году ситуация изменилась, мы уже могли использовать в учебном процессе проектную документацию институтов и КБ разработчиков. Потом для совершенствования практической подготовки нас стали направлять на стажировку в учебный центр ВМФ в Обнинске, на сами подводные лодки. Но «супостата» продолжали запутывать. Доходило до смешного. Я как-то приехал в Москву в НИИ-8, которым руководил Доллежаль, сидел там в отдельной охраняемой комнате, и мне было забавно видеть, что и в секретных документах для внутреннего пользования все равно что-то пытались маскировать. Реактор называли кристаллизатором, нейтрон — нулевой точкой, а уран — свинцом. И этот птичий язык был по всему тексту отчета. Вот так начиналась широкомасштабная подготовка специалистов для атомного подводного флота, а я возглавил в Севастопольском училище первую кафедру ядерных реакторов и парогенераторов.
— Тема ядерной безопасности возникла в вашей педагогической и научной деятельности сразу же?
— Естественно, мои научные интересы и интересы моих коллег были сосредоточены главным образом на решении проблем обеспечения надежности функционирования и безопасности корабельных ЯЭУ. Ядерная энергетика и безопасность — эти два понятия оказались тесно сцепленными с самого момента возникновения ядерных технологий, потому что ядерная энергетика возникла как побочный продукт создания атомного оружия и, разумеется, все психологически воспринимали ядерную энергетику как нечто опасное. Очевидны в ней и объективные факторы риска. А для корабельных установок эта проблема особенно важна, поскольку атомные подводные лодки находятся в большом удалении от баз обслуживания, и если что-то, не дай бог, случится, там аварийной партии рядом под рукой точно не окажется, а личному составу просто некуда скрыться.
Мне было понятно, что для оценки безопасности и для выработки обоснованных рекомендаций по ее повышению нужно уметь моделировать переходные процессы работы ядерной энергетической установки, то есть уметь строить грамотные и достоверные математические модели, которые бы описывали все режимы, происходящие в этом сложном энергетическом комплексе: и теплофизические, и гидродинамические, и все другие. Эти процессы особенно важны для изучения, потому что они позволяют определить уровни фактической безопасности, которой обладает конкретная установка, выявить слабые места и наметить те конструктивные технологические меры, которые должны быть приняты для обеспечения требуемого уровня безопасности. Отсюда и необходимость науки.
— Ваши работы в дальнейшем влияли на то, что было связано с улучшением конструкции реактора, систем управления?
— Конечно. Мы так рьяно взялись за новое дело, что уже к 1964 году я подготовил монографию «Динамика ядерных энергетических установок подводных лодок». После нее я написал очень много всяких статей и учебников, но эта работа мне особенно дорога. Естественно, она была секретной и предназначалась только для специалистов закрытых организаций. Описанные в книге математические модели учитывали нейтронно-физические, тепловые, гидродинамические и механические процессы, определяющие динамику установки в целом. Были книги американские, например Шульца, которая была посвящена переходному процессу только по нейтронам, а комплекс всей энергетической установки в таких переходных аварийных режимах в литературе к тому времени еще не описывался. В моей книге сделана была, пожалуй, первая в мире попытка рассмотреть нестационарные процессы целого комплекса: ядерный реактор, ядерная энергетическая установка в целом, турбозубчатый агрегат, гребной винт и корпус корабля — весь этот комплекс здесь рассматривался как единая динамическая система.
— А что, гребной винт как-то влияет на работу ядерного реактора?
— А как же! Все это единая динамическая система, одно влияет на другое, там обратные связи. Потом, конечно, я понял, что многие модельные вещи, которые я записал тогда исходя из чисто теоретических соображений, были недостаточно обоснованны и достоверны, мне нужно было бы более детальную картину получить, опираясь на надежные экспериментальные данные. С одной стороны, с этой целью мы и создали реактор. С другой стороны, для изучения теплофизических и гидродинамических процессов выстроили целый комплекс стендов для изучения всевозможных аварийных режимов.
— В Севастопольском училище ведь очень рано заработал свой исследовательский реактор (ИР). Как вам удалось его заполучить?
— О, в то время это был абсолютно авантюристический шаг! Представьте: построить реактор, да еще в Крыму, в курортной зоне. В то время из пятнадцати союзных республик только в трех работали реакторы — кроме России, еще на Украине и в Узбекистане. Я тогда был молод и не представлял, насколько тяжелая задача «пробить» такой реактор. Я шел напролом, всех убеждал, и мой учитель академик Анатолий Петрович Александров (он ведь с самого начала работ в начале пятидесятых был назначен руководителем по созданию первой ядерной установки для АПЛ, вы знаете?) очень много помогал. Я дошел до главкома ВМФ Сергея Георгиевича Горшкова — тот вначале вообще считал, что в училище можно обойтись и тренажерами. Я в запальчивости чуть ли не нагрубил ему, сказав, что обучать инженера-ядерщика на тренажере примерно то же, что ветеринара — на макете коровы из папье-маше. Николай Антонович Доллежаль, мы с ним тогда впервые познакомились, очень много сделал. Мы все преодолели, и в результате научно-исследовательский реактор ИР-100 — водо-водяной на тепловых нейтронах — был запущен у нас в училище в 1967-м, даже немного раньше, чем похожий — в МИФИ. Позже мы его модернизировали, довели до большей мощности. Нам нужны были более высокие нейтронные потоки, поскольку эксперименты этого требовали. У реактора, конечно, были колоссальные возможности: девять вертикальных и три горизонтальных канала с мощными пучками гамма-квантов и нейтронов, выдвижная камера, трехступенчатый короб для помещения исследуемых образцов: первая ступенька — маленького объема, вторая чуть побольше, а в третью ступеньку можно было при необходимости барана поместить и изучать радиобиологические эффекты, связанные с воздействием радиации на живой организм. Кроме ИРа в лабораториях училища работал еще целый ряд других совершенно уникальных установок.
— Читал, что у вас в училище была даже рабочая модель реакторного блока лодки.
— Не совсем так. Речь идет о так называемом энергетическом борте, на настоящей лодке их два, в АПЛ 670-го проекта (серия «Скат»; предназначалась для борьбы с авианосцами противника. — «Эксперт» ). Это огромный корпус, внутри которого было расположено все энергетическое оборудование, как раз за исключением реактора. Вместо него была установлена водогрейная камера, которая вырабатывала пар с теми же самыми параметрами, что и ядерный реактор. Таким образом, мы имели, с одной стороны, действующий исследовательский ядерный реактор, с другой стороны, всю энергетическую установку АПЛ — не только первый, второй, третий и четвертый контуры, но и все электрооборудование, все системы, обеспечивающие живучесть и безопасность этого сложного энергетического комплекса. Нам удалось так организовать работу, что учебный процесс и научные исследования оказались тесно связанными, одно подкрепляло и обогащало другое.
Россия продолжает строить самые современные подводные корабли в мире: ракетный крейсер 4-го поколения 885-го проекта «Ясень»
Фото: РИА Новости
— Насколько серьезной могла быть наука пусть и в инженерном, но все же военном училище?
— Судите сами по темам, которые велись в наших лабораториях. Мы, к примеру, исследовали методы математического моделирования переходных процессов в ЯЭУ, проводили экспериментальные исследования тепловых и гидравлических процессов при разгерметизации первого контура ЯЭУ. Разрабатывали в качестве резервного источника электроснабжения встроенные в активную зону реактора термоэлектрические генераторы. Результаты этих экспериментальных исследований не только использовались для разработки математических моделей, но и внесли существенный вклад в повышение безопасности корабельных ЯЭУ. Вот вы спросили, как влияла наша научная работа на развитие техники. Приведу такой пример. Вы знаете, что на флоте использовали как основной реактор с водой под давлением — он стоял более чем на 230 из 248 АПЛ, построенных в стране, было спущено на воду и больше десятка лодок с жидкометаллическим теплоносителем. Но для ВМФ предполагался и третий тип реакторов — кипящих, которыми хотели оснастить дизельные подводные лодки. Снизу подвесить капсулу, в этой капсуле поместить кипящий реактор небольшой мощности, специально для обеспечения длительного пребывания под водой. Аккумуляторная батарея, как вы знаете, ограничивает пребывание лодки под водой, а здесь можно в течение длительного времени осуществлять небольшой ход под водой, используя реактор. Так вот, этот реактор не пошел в дело, и одной из причин были исследования, которые проводились у нас в училище в первой половине семидесятых. Мы исследовали поведение активных зон при мощных ударных воздействиях. Эта тема возникла вот почему: поскольку все понимали, что будущая война будет войной ядерной, техника должна быть достаточно стойкой к воздействию ударной волны атомного взрыва. И перед проектировщиками лодок поставили задачу: ЯЭУ должна выдерживать нагрузку в 35 земных ускорений — 35g.
