На первых атомных подводных лодках, как в СССР, так и в США, были использованы паропроизводящие установки с водо-водяными реакторами. Однако в 1957 г. в состав американских ВМС вошел второй опытный атомоход — «Си Вульф», оснащенный реактором с жидкометаллическим теплоносителем (ЖМТ). Применение реакторов с ЖМТ позволяло улучшить КПД энергетической установки за счет более высокой температуры теплоносителя на выходе из реактора и повышения температуры перегретого пара.

Работы над корабельным реактором аналогичного типа начались в СССР в 1955 г. 22 октября 1955 г. вышло партийно-правительственное постановление о создании опытной атомной торпедной подводной лодки проекта 645 с двухреакторной паропроизводящей установкой с жидкометаллическим теплоносителем (сплав свинец-висмут). Первоначально разработка АПЛ осуществлялась под руководством главного конструктора В. Н. Перегудова, в 1956 г. его сменил А. К. Назаров. Главным наблюдающим от ВМФ была назначена инженер-капитан 1 ранга А.Н. Донченко (единственная в СССР женщина, окончившая Военно-морскую академию), которую позже заменил А.С. Губкин.

Тактико-техническое задание на новую лодку не выдавалось, работы были начаты непосредственно со стадии технического проекта: предполагалось, что АПЛ проекта 645 должна была отличаться от лодки 627-го проекта лишь энергетической установкой, что позволило бы с максимальной объективностью оценить достоинства ГЭУ с жидкометаллическим теплоносителем. Однако полностью этот замысел осуществить не удалось. В проект корабля вносились изменения, обусловленные опытом эксплуатации первых атомоходов, а также результатами испытаний опытной ядерной энергетической установки с жидкометаллическим теплоносителем на стенде Физико-энергетического института. Сохранение архитектуры проекта 627А привело к тому, что в США и НАТО ПЛА проекта 645 была причислена к классу «November». На самом деле, ее носовая оконечность в верхней части легкого корпуса, была выполнена конусообразной в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Работы по техническому проекту АПЛ были закончены осенью 1956 г. Следует заметить, что при этом не ставились жесткие требования по шумности лодки и влиянию ее акустических помех на работу бортовых гидроакустических станций. В рамках проектирования были выполнены лишь расчеты критических оборотов гребных винтов и воздушного шума в отсеках корабля. В ноябре 1957 г. были выпущены рабочие чертежи, а 15 июня 1958 г. в Северодвинске была проведена закладка опытного атомохода. 30 октября 1963 г. АПЛ проекта 645 с тактическим номером К-27 была включена в состав ВМФ. Как и корабли 627-го проекта, новая АПЛ предназначалась для борьбы с надводными кораблями и транспортными судами противника при действиях на океанских и удаленных морских театрах.

Прочный корпус подводной лодки был выполнен из нового сплава стали с пределом текучести 60 кгс/мм2. Еще одним нововведением по сравнению с проектом 627 явилось применение плоских межотсечных переборок, способных выдерживать давление 10 (12,5?) кгс/см2, что обеспечивало аварийное всплытие с глубины до 100 м при затоплении любого из отсеков.

Для изготовления легкого корпуса, балластных цистерн, ограждения рубки и оконечностей корабля была впервые применена маломагнитная сталь с пределом текучести 40 кгс/мм2. Это позволило при той же величине магнитного поля АПЛ почти вдвое уменьшить массу размагничивающего устройства, на 50% сократить потребляемую им мощность и в два раза — число отверстий в прочном корпусе для прохода кабеля размагничивающего устройства. Прочный корпус лодки делился на девять водонепроницаемых отсеков несколько иного, чем на проекте 627, расположения:

1-й — торпедный.
2-й — аккумуляторный и жилой.
3-й — центральный пост.
4-й — реакторный.
5-й — турбогенераторный (в нем размещались также холодильные установки и вспомогательные механизмы).
6-й — турбинный.
7-й — электродвигательный.
8-й — жилой (в нем также были размещены холодильники).
9-й — жилой (в нем размещались и рулевые машины).

Перемещение тяжелых реакторов ближе к носу корабля позволило улучшить дифферентовку, однако такое компоновочное решение одновременно ухудшило условия обеспечения радиационной безопасности центрального отсека, а радиолокационную и радиорубку потребовалось перенести на нижнюю палубу.

Главная энергетическая установка мощностью 35000 л. с. состояла из двухреакторной паропроизводящей и двухвальной паротурбинной установок, двух автономных (а не навесных, как на АПЛ проекта 627) турбогенераторов и аккумуляторной батареи.

Авторы АЭУ с жидкометаллическим теплоносителем предполагали следующие ее преимущества:

— более низкое (ок. 20 атм.) давление в первом контуре, нежели в установках с водо-водяным теплоносителем, что позволяло уменьшить напряжения в конструкциях первого контура.
— большее, чем в первом контуре, давление второго контура позволяло предполагать невозможность попадания протечек первого контура во второй.
— возможность использования более дешевых низколегированных сталей.

Имелись и недостатки, к основным из которых следовало отнести:

— высокую стоимость теплоносителя и его большой вес.
— необходимость периодического регенерирования теплоносителя для поддержания его чистоты.
— необходимость поддержания сплава в разогретом (расплавленном) состоянии даже при стоянке в базе, что чрезвычайно усложняло базовое обслуживание.

Атомная энергетическая установка с ЖМТ разрабатывалась ОКБ «Гидропресс». Общее научное руководство осуществлялось Физико-энергетическим институтом, научным руководителем проекта был академик АН УССР А.И. Лейпунский.

Входящие в состав ГЭУ два ядерных реактора ВТ-1 с жидкометаллическим теплоносителем свинец-висмут имели суммарную мощность 146 мВт. Температура теплоносителя на выходе из реактора составляла 440°С, а температура перегретого пара — до 355°С. Реакторы обладали рядом эксплуатационных преимуществ. В частности, их расхолаживание осуществлялось без использования парогенераторов и насосов первого контура за счет естественной циркуляции сплава и включения каналов расхолаживания. Исключалась возможность распространения радиоактивности во второй контур и в энергетические отсеки в случае нарушения плотности парогенераторов в результате большего давления во втором контуре по сравнению с первым. В состав автономного турбогенератора (АТГ) входила однокорпусная активная турбина с редуктором, однопроточный конденсатор и электрический генератор постоянного тока. На АТГ правого борта был применен планетарный редуктор. Мощность на клеммах составляла 1600 кВт при напряжении 320 В и частоте вращения 1500 оборотов в минуту. Автономные турбогенераторы позволяли осуществлять широкое маневрирование подводной лодки при любых режимах работы ГЭУ и длительном ходе под гребными электродвигателями при выходе из строя обоих главных турбозубчатых агрегатов (лодка была оснащена двумя двигателями подкрадывания ПГ-116 мощностью по 450 л. с.). В отличие от корабля проекта 627 применение вспомогательной дизель-электрической установки не предусматривалось (создатели атомохода несколько опрометчиво полагали, что наличие автономных турбогенераторов обеспечивает необходимую надежность энергетической установки). Впервые была применена новая система поддува и контроля за давлением в отсеках, управляемая из центрального поста.

Центральный пост АПЛ проекта 645 по сравнению с кораблем 627-го проекта стал более просторным и удобным. По составу гидроакустического, радиолокационного, телевизионного и штурманского вооружения, а также средствам связи лодка была практически аналогична АПЛ проекта 627 (ГАС «Арктика-М», РЛС «Накат-М», навигационный комплекс «Плутон-645»). В то же время на корабле был установлен второй перископ, повысивший надежность визуального наблюдения.

Впервые в мире на лодке 645-го проекта было применено устройство быстрого заряжания торпедных аппаратов. Оно имело индивидуальные для каждого ТА механизмы подачи торпед, позволяющие осуществлять одновременное заряжание. За создание энергетической установки нового типа для АПЛ проекта 645 группе специалистов в 1964 г. была присуждена Ленинская премия.

В процессе эксплуатации в легком корпусе корабля появились многочисленные трещины различной протяженности. Первоначально это было объяснено тем, что производство маломагнитной стали осваивалось в СССР впервые, технология изготовления из нее листов обшивки и корпусных конструкций недостаточно освоена, а сварочные проволоки и электроды из маломагнитных материалов не обладают необходимыми технологическими свойствами. Однако в дальнейшем выяснилось, что главная причина растрескивания заключалась в том, что маломагнитная сталь обладает низкой коррозионно-механической прочностью: под действием морской воды в ней развивалась межкристаллическая коррозия, приводящая к образованию трещин. В результате в дальнейшем от применения маломагнитной стали на подводных лодках было решено отказаться. Также не оправдало себя в ходе эксплуатации и размагничивающее устройство. Выяснилось, что оно спроектировано неудовлетворительно, степень компенсации магнитного поля и его стабильность были недостаточными. В дальнейшем опыт (пусть и негативный) создания размагничивающего устройства для АЛЛ проекта 645 был использован при разработке других атомоходов.

Столь же неудачным решением, как показал опыт эксплуатации корабля 645-го проекта, оказался и отказ от вспомогательной дизель-энергетической установки. Меры по снижению акустического поля АПЛ 645-го проекта были, как выяснилось, явно недостаточными. Шумность лодки оказалась не только выше шумности АПЛ ВМС США, но и значительно превышали требования, установленные ВМФ СССР. Уже в ходе эксплуатации корабля были проведены доработки, направленные на повышение его акустической скрытности.

Однако главные сложности при эксплуатации лодки доставила энергетическая установка с реакторами на ЖМТ. Значительно усложнилась эксплуатация лодки при длительной стоянке, а также при доковании: требовалось поддержание температуры теплоносителя первого контура выше температуры его плавления (125°С). Затруднялось проведение ремонтных работ по первому контуру вследствие загрязнения его оборудования высокоактивным полонием-210, образующимся при нейтронном излучении висмута. Значительно усложнилось оборудование места базирования АПЛ с реактором на ЖМТ (требовалась система приготовления сплава, емкости и устройства для приема с АПЛ радиоактивного теплоносителя). После вступления в строй К-27 совершила два похода на полную автономность.

Во время походов АПЛ ходила на различных глубинах (вплоть до рабочих) и скоростях. При этом особенности ГЭУ не накладывали каких-либо ограничений на эксплуатацию корабля.

В мае 1968 г. К-27 вышла в море для проверки работоспособности энергетической установки, а также для отработки учебно-боевых задач. 24 мая при проверке параметров работы ГЭУ на режимах полного хода произошло резкое падение мощности реактора. Одновременно был отмечен значительный рост давления в газовой системе первого контура, увеличение уровня теплоносителя в буферной емкости и появление воды в аварийном конденсаторе.

Наиболее вероятной причиной возникновения аварии, в результате которой погибло девять членов экипажа атомохода, являлось резкое ухудшение теплосъема в активной зоне из-за попадания в нее окислов сплава свинец-висмут и шлаков.

В связи с аварией потребовались дополнительные исследования воздействия сплава и растворенных в нем окислов на циркуляцию теплоносителя, а также состояние поверхностей контура, изучение условий образования нерастворимых шлаков и пылевидных окислов. Полученные результаты были использованы при разработке ГЭУ для лодок 705-го проекта.

После аварии восстановление К-27 было признано нецелесообразным. В течение 13 лет она находилась в резерве, после чего была затоплена в Карском море.

Предполагалось построить две подводные лодки проекта 645, однако строительство второй было отложено до получения опыта эксплуатации К-27, а затем ввиду произошедшей аварии, и вовсе отменено.

К-27
2 марта 1958 года Зачислена в списки кораблей ВМФ.
15 июня 1958 года Заложена в цехе ССЗ №402 как КрПЛ.
1 апреля 1962 года Спущена на воду (выведена из дока).
8 мая — 10 июня 1962 года Швартовые испытания.
10 января — 22 февраля 1963 года Комплексные швартовные испытания ГЭУ проводились под руководством энергетической секции Правительственной комиссии.
22–26 июня 1963 года Заводские испытания.
29 июня — 30 октября 1963 года Государственные испытания.
30 октября 1963 года Подписание Государственной комиссией акта о завершении государственных испытаний. Вступление в строй.
21 апреля — 12 июня 1964 года Совершила 1-ый автономный поход на БС продолжительностью 52 суток в район Центральной Атлантики. За успешное выполнение задач в первом автономном походе командир «К-27» И.И. Гуляев удостоен звания Героя Советского Союза.
29 июня — 30 августа 1965 года Совершила 2-ой автономный поход на БС продолжительностью 60 суток. За два похода пройдено 12570 миль.
7 сентября 1965 года Вошла в состав Северного флота, включена в состав 17 ДиПЛ с базированием на Гремиху. Отнесена к подклассу опытовых КрПЛ.
24 мая 1968 года Во время проверки параметров ГЭУ на режимах полного хода в подводном положении стержень автоматического регулирования АР-1 самопроизвольно вышел на верхний концевик, а мощность реактора ЛБ начала быстро уменьшаться и за 60–90 сек. упала с 83 до 7%. Авария сопровождалась резким ростом гамма-активности в реакторном отсеке (до 150 р/ч и выше), выбросом радиоактивного газа из газовой системы в реакторный отсек с последующим распространением его по другим отсекам. Все члены экипажа (124?) были переоблучены. «К-27» всплыла в надводное положение, переход из полигона в базу был осуществлен при работе реактора ПБ. Лодку поставили у пирса в Североморске. Чтобы не остыл металлический теплоноситель на «К-27» с обеспечивающего судна непрерывно подавался пар. Всего во время аварии и сразу после нее в госпитале умерло 4 подводника (Петров Валя, Гриценко Витя, Воевода Володя, Куликов Вадим), Иван Пономаренко позже погиб при несении вахты на корабле. С 1968–2003 гг. ушли из жизни свыше тридцати моряков принимавших участвие в ликвидации аварии.
До 1973 года Поставлена на прикол в губе Гремиха. Проводились различные экспериментальные работы. Затем реакторный отсек заполнили специальной твердеющей смесью и битумом.
1 февраля 1979 года Исключена из состава ВМФ.
1 октября 1980 года Расформирована.
Сентябрь 1982 года Отбуксирована в специально отведенный полигон (Ш=72гр.31′ Д=55гр.30′) Карского моря у северо-восточного побережья архипелага Новая Земля и затоплена.

Тактико-технические характеристики Проект 645
Водоизмещение надводное, м. куб. 3414
Водоизмещение подводное, м. куб. 4370
Длина, м 109,8
Ширина, м 8,3
Осадка, м 6,28
Скорость в надводном положении, узлов 14,9
Скорость в подводном положении, узлов 30,2
Глубина погружения, м 300
Автономность, суток 50
Экипаж, чел. 105

Вооружение торпедное: носовые 533мм ТА — 8 шт. (8+12 торпед)

 

Электронная энциклопедия “Военная Россия”