Ponorka K-162 projektu 661 „Anchar“ drží podvodní rychlostní rekord – 44,7 uzlů (80,4 kilometrů za hodinu). Jeho vzhled v polovině 70. let XNUMX. století znamenal novou etapu v konstrukci sovětských ponorek - zrod průmyslu námořních titanových slitin. Na památku nezištných lidí, kteří postavili loď s jaderným pohonem, a jako příklad jedinečných úspěchů ruské vědy a techniky vydává týdeník VPK vzpomínky účastníka událostí.
První titanová ponorka na světě, legendární Alfa, byla vyloučena z námořnictva v březnu 1989 a sešrotována v roce 2010. Řešila mnoho technických, konstrukčních, vědeckých i teoretických problémů, z velké části díky ní vznikl titanový průmysl, nauka o pevnosti a designu, nauka o technologii a nauka o materiálech. Poskytla obrovský přínos obecné kultuře lidstva, protože na jejím vzniku pracovali obyvatelé Moskvy a Sverdlovska, Leningradu a Kyjeva, Novokuzněcka a Leninabadu, Čity a Chabarovska – mnoho obyvatel našeho mnohonárodnostního státu SSSR, kteří vložili svou duši a znalosti do toho. Vytvořeno po K-162 - ponorky projektů 705, 945, elektrárny a mnoho dalších systémů, které absorbovaly úspěchy Anchar - životy a přínosy pro lidi.
Absolutní záznam
ledna 1970 V Severodvinsku je mráz 22-26 stupňů. Naše skupina - členové státní komise pro přijetí ponorky projektu 661 (kód výrobce - objednávka 501) - čeká na vyplutí na moře. Zahrnuje pracovníky Ústředního projekčního úřadu „Volna“ (TsKB-16), Ústředního výzkumného ústavu pojmenovaného po akademikovi A. N. Krylovovi a Ústředního výzkumného ústavu KM „Prometheus“, v čele skupiny stojí Nikolaj Ivanovič Antonov, hlavní konstruktér pro trup lodi.
Hlavní část státní komise dlouhodobě pracuje na moři, uzavírají se různé úkony nebo jak se říká certifikáty a my čekáme. Naším úkolem je podílet se na práci v závěrečné fázi testování: potápění do maximální hloubky a tzv. měřená míle, tedy stanovení rychlosti ze zrychlení po délce rovné jedné námořní míli. Testy se mají provádět v zálivu Kandalaksha, který je místy až 500 metrů hluboký. Potřebujeme 400.

Na ledoborec, obcházející Solovecké souostroví, jsme jeli na sever. Zde jsme se setkali s naší lodí, která jezdí od prosince. Ponorka se zastavila, ledoborec zakotvil a celá komise do něj přešla. Atmosféra byla mírně řečeno napjatá. Běžná posádka lodi je 60–67 lidí a na palubě bylo více než 120 doručovatelů pro různé systémy a zařízení. Když dovnitř vtrhl i náš tým, hlavní doručovatel z NSR Kuzma Michajlovič Palkin se chytil za hlavu, ale Antonov jednoduše nařídil: „Všichni dolů, vybalte měřicí zařízení, přilepte senzory.“ Tato práce byla dokončena poměrně rychle. Předem bylo připraveno schéma umístění snímačů na nejvíce namáhaná místa. Trup lodi byl velmi složitý - plochá příďová přepážka s torpédomety, přechod z válcové části na osmičkovou a poté na kuželovitou záď, mnoho kolen, výztuhy, z nichž každé bylo koncentrátorem napětí . Značný počet těchto míst jsme přelepili senzory a byli jsme si jisti spolehlivým určením napjatosti trupu během testů v hluboké vodě.
Konečně přišel příkaz zahájit hlubinné testy. Připravili jsme se zaznamenat údaje ze senzorů. Atmosféra je slavnostně napjatá. Nikolaj Ivanovič byl nadšený a každých 10–15 metrů ponoření hlásil na centrální poštu maximální naměřená napětí. K překvapení všech napětí narůstalo velmi pomalu. Všichni jsme byli účastníky továrních zkoušek experimentálních i standardních konstrukcí, kdy zatěžování probíhalo vnitřním hydraulickým tlakem. Při těchto zkouškách byla zaznamenávána napětí nejen nad mezí kluzu, ale i nad pevností v tahu. Odborníci na pevnostní výpočty tvrdili, že hydraulické zkoušky válcových plášťů s vnitřním a vnějším tlakem jsou v „zrcadlovém obraze“ naprosto totožné. Ale v reálné struktuře na stejných "nebezpečných" bodech žádný intenzivní růst napětí nezaznamenáváme. Byl jsem na stejném místě společně s Vladimirem Vulfem-Girshovičem Zakem, který byl zodpovědný za výpočet pevnosti trupu ponorky. A oni spolu s Antonovem hlásili na centrální poštu: "Všechno je v pořádku, napětí je normální." V pracovní hloubce napětí nepřekročila mezní hodnotu nebo byla mírně vyšší a loď se zvedla.
Velkou událostí po hlubinných testech byla takzvaná měřená míle. Rychlostní test ukázal, že maximální rychlostní charakteristiky jsou dosaženy na titanové lodi (vyšší než na ocelových lodích). A když byla při hlubinných testech této ponorky dosažena rekordní podvodní rychlost (43 uzlů), všichni byli přesvědčeni, že SSSR světu znovu prokázal svou technickou převahu: hlubší než všichni a rychlejší než všichni. O naší ponorce Alfa se dozvěděl celý svět a americký Senát začal vážně diskutovat o problému podvodní konfrontace s Ruskem.
nový průmysl
Počátkem 50. let vojensko-politické doktríny supervelmocí odůvodnily konstrukci dvou hlavních systémů: letectví pro získání převahy ve vzduchu a vesmíru a moře poskytující protiraketový štít. Nezbytnou podmínkou pro vyřešení prvního problému byl průlom v oblasti vytváření materiálů s vysokou měrnou pevností pro všechny typy letadel. Vedoucím směrem v této oblasti byla technologie výroby výrobků z titanových slitin. Je známo, že americký inženýr Krol patentoval způsob výroby kompaktního titanu v roce 1940.

Pro stavbu ponorky o délce asi 120 metrů byla nutná radikální restrukturalizace titanového průmyslu. Iniciátorem v tomto směru bylo vedení Ústředního výzkumného ústavu KM "Prometheus" - ředitel Georgij Iljič Kapyrin a hlavní inženýr Igor Vasiljevič Gorynin, byli silně podporováni ministrem loďařského průmyslu Borisem Evstafievičem Butomou. Tito lidé prokázali při tak epochálním rozhodnutí velkou prozíravost a občanskou odvahu. Jako objekt pro použití titanu si vybrali projekt 661 vyvinutý malachitovým SPMBM (v té době TsKB-16). Jedním z cílů bylo vyvinout použití protilodních střel P-70 „Amethyst“ – první protilodní řízené střely na světě s „mokrým“ startem. Autoři projektu ponorky - N. N. Isanin, N. F. Shulzhenko, V. G. Tikhomirov se s návrhem na její zpracování v titanové verzi setkali bez jakéhokoli nadšení. Titan pro ně byl úplnou neznámou: nižší modul pružnosti než ocel, „studené“ tečení, jiné metody svařování, naprostý nedostatek zkušeností s námořními aplikacemi. Ve stejné pozici byli specialisté z Ústředního výzkumného ústavu pojmenovaného po akademikovi A. N. Krylovovi, Ústředního výzkumného ústavu lodní techniky, dělníci loděnic.
Přesto v roce 1958 začala radikální restrukturalizace titanového průmyslu v zemi. Odpovídající pododdělení se objevilo v Ústředním výzkumném ústavu mořských materiálů "Prometheus" - nejprve oddělení č. 8 a poté oddělení č. 18, 19. Tým významných vědců vytvořil vědecký směr - námořní slitiny titanu. Týmy titan-hořčíkových závodů Záporoží (ZTMK) a Berezniki (BTMK) spolu se specialisty z All-Union Aluminium and Magnesium Institute (VAMI), Giredmet a za aktivní účasti vědců z Ústředního výzkumného ústavu KM " Prometey“, udělal hodně práce na zlepšení technologie výroby titanové houby. Domácí průmysl dokázal vyrobit velké ingoty o hmotnosti čtyři až šest tun pro ponorky. Byla to velká výhra. Dalším problémem bylo získat bezvadné vysoce kvalitní ingoty.
Importujte, ale s rozumem
Existuje mnoho zdrojů vad - nesprávné podmínky tavení, inkluze tvrdých slitin (karbidy wolframu, oxidovaná houba, vysoký obsah odpadu v elektrodách atd.), drobivost při smršťování a tvorba slupek. Všechny tyto složitosti velkých mas přešly na hutníky od „letců“. Po reorganizaci průmyslu se zvýšily objemy výroby, velikosti a hmotnosti ingotů. Jejich hmotnost dosahovala čtyř tun nebo více.
Boj o zlepšení kvality titanové houby a ingotů se pro nás ukázal jako jiná stránka. Snížení obsahu nečistot a vměstků vedlo ke zvýšení tažnosti, houževnatosti a snížení trhlin ve svarových spojích – to byl velký úspěch. Zároveň se ale snížila pevnost slitiny. Při stavbě ponorky projektu 661 klesla mez kluzu slitiny 48-OTZ po „očištění“ od škodlivých nečistot o deset procent. V jedné z šarží plechů chyběly povrchové vady („ptáci“), které objevili specialisté ze Sevmaše (SMP), kde byla loď postavena. Později vedoucí odboru Hlavního technického ředitelství Státního výboru pro stavbu lodí A. S. Vladimirov neprodleně dohodl všechny záležitosti týkající se bezplatného a naléhavého doplnění odmítnuté šarže s ministerstvem. letectví průmyslu, kterým byl VSMOS.
Bylo nutné rozhodnout, jak obnovit mez kluzu bez ztráty dosažené plasticity, houževnatosti a svařitelnosti. V co nejkratším čase byly provedeny studie vlivu různých legujících prvků na mechanické vlastnosti slitin systému Ti–Al (a byl zvolen vanad), vyvinuta technologie výroby hliníkovo-vanadové předslitiny a zavedení to do ingotu, technologie kování ingotu a válcování plechů a tepelné zpracování. Slitina byla pojmenována 48-OTZV (s vanadem).
U této slitiny byla zaručena potřebná mez kluzu, dostatečně vysoká tažnost, houževnatost, dobrá technologická tažnost a svařitelnost. Již na začátku se však ukázalo, že u nás vanad neexistuje v množství, které je nutné pro sériovou výrobu slitiny. Oxid vanadičný ChDA (čistý pro analýzu) byl dovezen z Finska a rozhodnutí Státního plánovacího výboru SSSR o jeho nákupu ve velkém množství bylo nutné. Bylo navrženo alternativní řešení: je efektivnější a levnější (bez dovozu) zavádět do slitiny prvky, které byly považovány za škodlivé: kyslík, železo, křemík, ale provádět to přísně regulovanými metodami.
Vladimirov opět poskytl neocenitelnou pomoc. Na jednání ve Státní plánovací komisi srozumitelně vysvětlil, že Ústřední výzkumný ústav KM „Prometheus“ řeší nejen problém zvýšení pevnosti slitiny, ale zohledňuje svařitelnost, vyrobitelnost, agresivitu prostředí a mnoho dalších faktory. Proto je jeho rozhodnutí o dopingu vanadem správné. Následně myšlenku vytvoření skupiny slitin Ti–Al–V neustále podporovali vědci z leteckého průmyslu. Nakonec slitina třídy 48-OTZV získala práva občanství. Od této chvíle se problém vanadiových předslitin stal hlavním problémem našich metalurgů. Uplynulo trochu času a jejich výroba byla organizována v Uzbekistánu a Tádžikistánu (Leninabad, Chorukh-Dairon). Naše země tak přestala být závislá na dodávkách ze zahraničí.
Plechy, trubky, rozumné věci
Získání ingotu, chemické složení, nečistoty, ligatury - tyto problémy jsou nekonečné, ale ponorka, jako každá velká inženýrská stavba, není postavena z ingotů, ale z plechů, výkovků, profilů, trubek, odlitků. Schopnosti podniku Verkhne-Saldinskoye pro plechy byly velmi rychle vyčerpány a bylo nutné zorganizovat novou výrobu. V roce 1959 přijala Leningradská ekonomická rada usnesení o rozvoji výrobní základny pro titan v závodě Izhora a bolševickém závodě.
Jaká byla obtížnost? V Leningradské hospodářské radě byla jedna velká válcovna "Duo-4000" se dvěma válci dlouhými čtyři metry. Byl poháněn parním strojem spuštěným v roce 1903. Byly na něm válcovány plechy pro stavbu legendární Aurory a dalších křižníků této řady. Tento mlýn byl vybaven obrovskými olejovými pecemi, pomaloběžnými válečkovými stoly a jeřáby. Zatímco zahraniční vědci psali (a my jsme se od nich dozvěděli), že titan by se měl vyrábět v „bílých rukavicích“, ohřívat ve vakuových pecích nebo pecích s řízeným prostředím (argon), rozhodli jsme se organizovat výrobu titanu v „ocelových“ podmínkách. To umožnilo organizovat sériovou výrobu velkorozměrových plechů o hmotnosti až čtyři a výkovků o hmotnosti až šesti tun, plně vyhovující potřebě kovu pro stavbu ponorky.
Dalším úkolem byla organizace výroby tenkých plechů. V letectví je plech o tloušťce pět až šest milimetrů tlustý, více než 20 je již plát. Při stavbě lodí je tloušťka pět až deset milimetrů tenký plech, 40–100 je normální. Bylo tedy nutné zorganizovat výrobu tenkých plechů o šířce 1500-1700 milimetrů, délce pěti nebo šesti metrů. Spolu se zaměstnanci naší pobočky ve Ždanově (nyní Mariupol) specialisté Ústředního výzkumného ústavu KM "Prometheus" radikálně změnili technologii výroby plechů a zcela eliminovali fenomén vodíkového praskání. Ve všech závodech vyrábějících nebo zpracovávajících titan byl zaveden komplex „antivodíkových“ opatření. V důsledku obětavé práce bylo dosaženo spolehlivé záruky absence trhlin ve svarových spojích.
Ponorka, jako každá loď, má velké množství trubek. Jedná se o drenážní systémy pro hydrauliku, hasicí, přívěsnou a sladkou vodu. Tradičně se takové systémy vyráběly z mědi, slitin mědi a niklu, uhlíkové oceli nebo nerezové oceli. Je nepraktické používat tyto materiály v titanovém pouzdře, protože při kontaktu s titanem v přítomnosti mořské vody tyto kovy podléhají zvýšené galvanické korozi.
Zpočátku byl učiněn pokus vyrábět dýmky ve Verkhnyaya Salda lisováním. V důsledku nízkých kluzných vlastností se však u lisovaných titanových trubek objevilo velké množství defektů. Proto v budoucnu přešli na metody válcování a ve Verkhnyaya Salda vyráběli soustružené polotovary trubek. V Čeljabinské válcovně trubek (ChTPZ) byla organizována výroba za tepla válcovaných trubek o průměru až 470 milimetrů, které se používaly jak v potrubních systémech pracujících na plný vnější tlak, tak v nízko, středně a vysokotlakých vzduchových systémech. (až 400 atmosfér). Z těchto trubek byly vyrobeny válce VVD (vysokotlaký vzduch) ve volgogradském závodě "Barikády". Došlo k napůl neoficiální události.
Obvykle se pro válcování trubky odebírá předvalek, v ní se na děrovací stolici vytvoří axiální dutina a poté se trubka válcuje. S. M. Shulkin navrhl jinou technologii: ve VSMOS vyvrtat axiální dutinu do ingotu, vrátit třísky do taveniny a okamžitě začít válcovat trubky do válcování ingotu s dutinou, přičemž se obejde děrovací stolice. Výsledkem byla značná úspora času a peněz.
Tento návrh byl testován, byla stanovena jeho účinnost a všichni se jednomyslně rozhodli snížit cenu titanových válců (samozřejmě na základě dobré prémie). Ta otázka se všem zdála tak samozřejmá, že mně, tehdy ještě velmi mladému a nezkušenému, byly dodány všechny materiály a odeslány do Cenového úřadu Gosplan, abych obdržel certifikát o snížení cen lahví. Přišel jsem, nahlásil tuto otázku nějakému šéfovi a dostal jsem odpověď, která mě ohromila: „Barikády“ byly naplánovány na 438 válců na zbývající dva roky pětiletého plánu, a pokud se cena válců sníží o 20-25 procent , pak závod na této pozici nesplní plán „pro hodnotu“ pro stejná procenta. Proto není možné měnit ceny na konci pětiletého plánu a plán je ze zákona. A počkali jsme na konec pětiletky, upravili ceny a plán na další roky a až poté dostali dlouho očekávaný bonus. Takové incidenty byly v minulosti rigidním plánovacím systémem.
A pak byly další úkoly. Kingstony a další ventily, kryty torpédometů, aktuátory torpédometů, zvonové a vinuté pružiny, tlumiče a mnoho dalších produktů, které jsou na námořnictvo se nazývají dobré věci. Tím vším si pracovníci Ústavu prošli. Neměli žádnou představu: "Tohle není moje, ani moje specialita." Pustili se do všeho a ujali se řešení jakékoli záležitosti nutné pro stavbu lodi. A v tom vidím vysokou inteligenci pracovníků Ústředního výzkumného ústavu KM "Prometheus".
V Sevmaši
Zatímco specialisté Ústředního výzkumného ústavu KM „Prometheus“ řešili své problémy v rudném, metalurgickém, svářečském a jiném průmyslu, loď se stavěla a den ode dne rostla. Hlavní konstruktér trupu N. I. Antonov stanovil pravidlo navštívit dílnu alespoň jednou za dva až tři měsíce a podílet se na práci týmu, který má na starosti proces stavby.
Obvykle to bylo vážné i vtipné. V té době nebylo nutné při vstupu do pracovního prostoru nosit přilbu a Antonov ji nepoužíval. A jeho holá hlava byla jako sluneční kotouč. V této době vyvstal problém „šťouchání“. Na trup lodi bylo zevnitř přivařeno mnoho držáků, aby se na ně umístily kabely a trubky. Byly jich tisíce. Švy byly považovány za málo zodpovědné, ale naši svářeči je vzali vážně, protože pokud by v tomto švu došlo k oxidaci, pak by se v pevném těle objevila trhlina a to by mohlo skončit špatně. Jak se později ukázalo, pochopil to dobře a pokusil se zkontrolovat svar každého „šťouchu“. A tak přecházel z kupé do kupé, narovnal se a udeřil hlavou o „šťouch“ přivařený k přepážce nebo výplatě na palubě, takže se na jeho pleši objevila další rána. Zpočátku to vyvolalo smích jak v něm, tak v nás, kteří jsme ho doprovázeli. Ale když jsme minuli dvě nebo tři kupé a na hlavě se mu objevily krvácející rány, už to nebyla sranda, ale přesto byl připravený celý den lézt po kupé, lézt do nejskrytějších koutů, překontrolovat práci inspektorů a svářečů. Jako hlavní konstruktér trupu první celotitanové ponorky na světě měl velký smysl pro zodpovědnost.
A v závodě si všichni dobře uvědomovali, že při stavbě tak složité inženýrské konstrukce, jakou je trup ponorky ze zcela nového materiálu – titanu, je zapotřebí nový přístup. Musíme vzdát hold - ředitel SMP E.P. Egorov, jeho zástupci, designéři, stavitelé, pracovníci obchodu vynaložili velké úsilí na vytvoření bezprecedentní produkce.
Dílna č. 42 se skutečně stala testovacím místem pro novinky: každodenní vytírání, nedostatek průvanu, osvětlení, čisté oblečení pro svářeče a další pracovníky a vysoká kultura výroby se staly jeho charakteristickým znakem. Velkým přínosem pro rozvoj dílny byl R. I. Utyushev, zástupce vedoucího svářečské dílny. Hodně umu a duše do tohoto podnikání vložili pozoruhodní specialisté – seveřané Yu. D. Kainov, M. I. Gorelik, P. M. Grom, vojenský zástupce Yu.
V důsledku toho vznikla nejpokročilejší svařovací výroba s argon-heliovou ochranou. Argonové, ruční, poloautomatické, automatické a další metody svařování se staly běžnými pro všechny pracovníky dílen. Zde se vypracovávalo svařování pod tavidlem, mezerové svařování (bez řezání), požadavky na kvalitu argonu (rosný bod), objevila se nová profese - svářeč na ochranu zadní strany švu (foukač).
Na tomto workshopu vznikla tak efektivní forma spolupráce mezi výrobními a výzkumnými týmy jako stálý tým. V jejím čele stál P. M. Grom, stálými členy z TsNII-48 byli B. V. Kudoyarov, I. S. Fatiev, Z. F. Zagudaeva, z SMP R. I. Utyushev, z TsNII-136 B. A. Eram a další skvělí profesionálové. Všechny záležitosti, které se vyskytly při stavbě sboru a jeho saturaci, tato brigáda rozhodovala na místě. A bylo mnoho otázek: například, jak označit díly - razítky nebo jádrem, je možné je svařit bez průvaru (tedy umožnit konstruktivní náboj), jak svařit "náboje" (svislé tyče) , jak opravit švy s wolframovými vměstky a zoxidovanými oblastmi, jak chránit zadní stranu švu při svařování stabilizátorů.
Otázky, které byly většinou rozhodnuty na základě inženýrské intuice a výrobních zkušeností, byly tisíce. Jednalo se o zásadně nový přístup ke stavbě tak složitých inženýrských konstrukcí, jako jsou trupy ponorek z nového materiálu, za použití nových metod svařování. A ospravedlnil se, protože umožnil rychle a jasně činit technická rozhodnutí bez zdržování výroby. A nyní je čas provést hydraulické testy. Jako první byl testován střední blok. Večer byla dílna č. 42 osvobozena od všech pracovníků, zůstali pouze členové státní komise a tým specialistů, kteří zajišťovali nakládku. Zde tlak stoupá po krocích: 10-20-30-40 atmosfér, expozice ... a najednou, pět minut před koncem expozice, dojde k destrukci. Všichni jsou v šoku.
Druhý den byla voda vypuštěna a bylo zjištěno, že v oplechování se objevila trhlina v délce téměř dva metry - na hranici mezi dvěma obruby kýlových kamínků, které se nacházejí velmi blízko u sebe a u ploché přepážky. Tento uzel byl velmi tuhý a přirozeně se stal bodem koncentrace napětí, když se elastická kůže začala při vnitřním zatížení roztahovat. Tady došlo k destrukci. Následně se podobné trhliny objevily i v další "tuhosti" - v oblasti konce příčné police jako základu pro turbínu, na konci kolen.
Na základě těchto zkušeností vznikla nová koncepce návrhu skořepinových konstrukcí: jsou vyloučeny „tvrdé“ konce, objevují se „měkká“ kolena, plynulé přechody z tuhých částí na elasticky poddajné atd. Tuto myšlenku pak plně realizoval V. G. Tikhomirov a V. V. Krylov při návrhu ponorkového projektu 705 „Lira“ (podle kodifikace NATO – „Alpha“). S přihlédnutím ke zkušenostem N. I. Antonova se jejich sbor ukázal jako ideální. Ale po všech potížích byl trup ponorky Project 661 doveden k dokonalosti a všechny bloky byly otestovány.
Projekt Anchar byl neobvyklý nejen svým pouzdrem z titanové slitiny. Na lodi byly poprvé použity protilodní střely Amethyst s podvodním odpalem a závěsnými minami, vznikla hydroakustická stanice a sonarový komplex, který v kombinaci s torpédomety předurčil zcela nový tvar příďového závěru. - koule místo obvyklého ostronosého. To logicky vedlo k trupu ve tvaru slzy k zádi. Dvojitá elektrárna se dvěma turbosoustrojími a dvěma rozvody vrtulí vedla k novému tvaru zadního konce (tzv. kalhot), kdy dva dlouhé kužely končily vrtulemi. Ladné oplocení kajuty, stabilizátor zádi dodaly lodi elegantní a krásný vzhled. I uvnitř to bylo dobré: salon, odpočívárna, sprcha, sauna, titanové záchody, zářily čistotou. Antonov byl velmi hrdý na to, že podmínky pro posádku nebyly na ponorce vytvořeny horší než na povrchové lodi. Později to potvrdil velitel lodi, která na ní sloužila od okamžiku stavby, šla do Arktidy a do Antarktidy, do Karibského moře a do Tichého oceánu.