Создатель нового — к 120-летию Николая Доллежаля
Первые промышленные реакторы для наработки оружейного плутония и трития, реакторные установки для первой АПЛ и первой АЭС, первые исследовательские реакторы — и это далеко не полный перечень того, что создали советские конструкторы под руководством Николая Доллежаля. К 120-летию со дня рождения академика мы решили вспомнить самые важные моменты его биографии.
ФАМИЛИЯ ДОЛЛЕЖАЛЬ
Дед Николая Антоновича, Фердинанд Доллежаль, был чехом. В середине XIX века он работал на строительстве Одесской железной дороги, получил российское подданство. Его сын Отто (Антон) тоже стал инженером.
— 1899
Николай Доллежаль родился 27 октября в семье земского инженера-путейца в селе Омельник Екатеринославской губернии (ныне Запорожская область, Украина).
— 1917
Окончил реальное училище в Подольске и поступил на механическое отделение Императорского московского технического училища (сейчас МВТУ им. Баумана)
— 1923–1942
Дипломированный инженер-механик. Начинает с теплового оборудования для фабрик и заводов. В предвоенные годы — технический директор Ленинградского института азотного машиностроения, затем — главный инженер завода «Большевик» в Киеве. В начале войны — главный инженер Уралхиммаша. В августе 1942 года назначен директором нового НИИ химического машиностроения.
— 1946
Игорь Курчатов поручает Николаю Доллежалю разработать конструкцию ядерного котла (так тогда называли реактор) для получения оружейного плутония. В США такой реактор сделали с горизонтальными технологическими каналами. Эта компоновка имела ряд существенных технологических недостатков, которых лишена схема с вертикальным расположением каналов, предложенная Николаем Доллежалем.
О ПЕРВОЙ АЭС
По материалам сайта отраслевого мемориального комплекса «Первая АЭС»
Спроектировать и построить первую в мире атомную станцию оказалось задачей такой же сложной, как сделать атомную бомбу. Не хватало экспериментальных данных, макетированного оборудования. Самой большой проблемой было определение физических характеристик активной зоны. Нужно было выбрать уровень обогащения, длительность топливной кампании, разработать систему компенсации реактивности и, главное, разработать надежные тепловыделяющие элементы.
Другая область неопределенности лежала в ядерной безопасности. Было необходимо обеспечить целостность реактора при аварийном разрыве трубок топливного канала, тогда в раскаленную до 700 °C графитовую кладку поступила бы вода под давлением 100 атмосфер. Кроме того, решались вопросы безопасности реактора при полной потере охлаждающей воды и отключении электроснабжения.
Все решения были найдены, и 9 мая 1954 года, в девятую годовщину Великой Победы, в 17:07 в присутствии членов государственной комиссии Игоря Курчатова, Анатолия Александрова, Абрама Алиханова, Дмитрия Блохинцева и Николая Доллежаля реактор первой в мире АЭС был выведен на самоподдерживающуюся цепную реакцию.
ПРЕИМУЩЕСТВА ВЕРТИКАЛИ
Из книги Николая Доллежаля «У истоков рукотворного мира. Записки конструктора»
«Мне не давала покоя общая, принципиальная схема реактора. Непредсказуемо было поведение урановых блоков в каналах. Не было гарантии против их деформации. Как и деформации блоков графита. Нет, не лежала душа к такой компоновке. Что-то вызывало в ней интуитивный протест, какой-то она казалась неконструктивной.
Хмурым февральским днем я находился в кабинете у одного из ближайших помощников Курчатова — Владимира Владимировича Гончарова. В Лаборатории № 2 он в ряду других проблем ведал и графитом. А дело с этим материалом обстояло совсем непросто. В стране действовало несколько заводов, производивших его, в основном для использования в электропечах. Но существовавшие там требования к химической чистоте продукции совершенно не устраивали физиков. О графите у нас и шла речь.
За разговором я машинально взял в руку наполовину сломанный спичечный коробок и постукивал его торцом по столу. Взгляд остановился на подпрыгивающих спичках. Где-то в глубине сознания шевельнулась неясная еще мысль. Что-то связанное с работой, с чем-то ускользающим, мучительно-саднящим… И вдруг — вспышка, озарение! Я даже перестал слышать Гончарова. Ну конечно, наш реактор требовалось развернуть на 90 градусов — поставить его, сделать не горизонтальным, а вертикальным! Это сразу снимало многие вопросы. И прежде всего — о деформации конструктивных элементов при нагреве. Они по своей механической сути переставали быть нагруженными.
В тот же день я со своими конструкторами начал проработку вертикального варианта. Когда появились первые эскизные очертания новой конструкции, посвятил в свои мысли Игоря Васильевича, объяснил ему, в чем, на мой взгляд, преимущества такой схемы. Хоть он и не был инженером-конструктором, но доводы мои схватил быстро, поверил в них.
Итак, эскизы горизонтальной схемы мы отложили и форсированно, засиживаясь допоздна, готовили схему вертикальную. Как нам объявили, проект промышленного ядерного реактора параллельно разрабатывала группа ленинградских конструкторов — их я видел при знакомстве с Курчатовым в Лаборатории № 2. Это было разумно: привлечение двух коллективов исключало монополизм, давало возможность выбора. И такой выбор должна была сделать высокая комиссия в середине марта. На все и про все у нас оставалось меньше месяца.
В состав комиссии помимо Курчатова входили известные организаторы промышленности и политические деятели: Борис Львович Ванников, Василий Семенович Емельянов, Авраамий Павлович Завенягин, Вячеслав Александрович Малышев, Михаил Георгиевич Первухин, Борис Сергеевич Поздняков, Ефим Павлович Славский. Каждый из них обладал высокой инженерной эрудицией, не говоря уже о навыке в анализе сложных технических проблем и большом жизненном опыте.
Ленинградский вариант был выполнен по горизонтальной схеме и выглядел принципиально слабее нашего. Да и проработан был менее тщательно. Преимущества вертикальной схемы оценили все члены комиссии. Наш эскизный проект признали вполне приемлемым для дальнейшей проработки и создания на его основе крупного промышленного реактора».
— 1948–1951
Разработанные под руководством Доллежаля промышленные канальные реакторы А и АИ введены в эксплуатацию на комбинате № 817 («Маяк»). Развитием технологии стали уран-графитовые энергетические реакторы. Они работали на атомной станции в Обнинске, на первом блоке Сибирской АЭС, двух первых блоках Белоярской. Вершина технологии — РБМК, построены 17 блоков.
— 1952
Постановлением правительства СССР создан НИИ-8 (позже НИКИЭТ). Доллежаль стал его директором.
— 1954
Ввод в эксплуатацию первой в мире АЭС в Обнинске. Конструкция реактора разработана в НИИ-8.
— 1958
В опытную эксплуатацию введена первая советская атомная подлодка. Ядерная энергетическая установка спроектирована коллективом Доллежаля, за что НИКИЭТ получил высшую награду — орден Ленина. Это был водо-водяной реактор, прародитель семейства ВВЭР и корабельных ЯЭУ.
О ПЕРВОЙ СОВЕТСКОЙ АПЛ
По материалам из открытых источников
Первая советская атомная подводная лодка «Ленинский комсомол» была заложена на «Севмаше» в сентябре 1955 года. В июле 1962 года впервые в истории ВМФ СССР совершила длительный поход подо льдами Северного Ледовитого океана и дважды прошла точку Северного полюса.
Для АПЛ разработали новую сталь. Прочный корпус позволил лодке опускаться на 300 м. Другое инновационное решение — китообразные обводы корпуса. Благодаря им «Ленинский комсомол» стал быстрее противника — первой американской АПЛ «Наутилус».
«Ленинский комсомол» строили по проекту 627. Для следующих АПЛ этого семейства разработали улучшенный проект — 627А.
В 1991 году «Ленинский комсомол» вывели из состава флота. Сейчас лодка находится в акватории судоремонтного завода «Нерпа» — ждет финансирования для переоборудования в музей.
ГРАФИТ И ЦИРКОНИЙ
Из книги Николая Доллежаля «У истоков рукотворного мира. Записки конструктора»
«В первой половине 60-х годов взгляд на будущее атомной энергетики сформировался вполне отчетливо. К этому времени стран, где работали атомные электростанции, становилось все больше. У нас уже были пущены Белоярская и Нововоронежская АЭС, достигла полной мощности Сибирская АЭС. И первостепенное значение теперь приобретала эффективность станций. А достичь ее можно было только за счет повышения единичной мощности реактора. С решением этой технической задачи и связывали завтрашний день реакторостроения.
Таковы были предпосылки, побудившие Министерство среднего машиностроения поставить задачу: разработать проект реактора электрической мощностью 1 млн кВт. Для начала были рассмотрены все существующие типы реакторов. Не только наши, но и американские, английские, канадские, западногерманские, французские и проч. В результате было признано целесообразным взять за основу, конечно, с последующими конструкторскими усовершенствованиями, два проекта. Один — по типу реактора Сибирской АЭС, второй — по типу Нововоронежской (там стоял водо-водяной корпусной реактор). Разработка проекта по первому типу, то есть уран-графитового канального реактора, была поручена коллективу НИКИЭТ.
Мне такой реактор представлялся перспективным, в пользу чего говорил предшествующий опыт. Графит обеспечивал достаточно эффективное замедление нейтронов. Свести же к минимуму потери в нейтронном потоке могло применение в качестве оболочки твэлов не стали, а сплавов алюминия. Или лучше циркония, полезные свойства которого были надежно установлены исследователями.
К делу мы приступили в содружестве с Савелием Моисеевичем (Фейнбергом. — «СР») и с Анатолием Петровичем Александровым. Размышления привели нас к выводу, что если в таком канальном реакторе соответствующих размеров использовать для охлаждения кипящую воду под давлением 70 атмосфер, то можно достичь тепловой мощности 3–3,5 млн кВт. А это как раз и даст заданный миллион киловаттов электроэнергии, которую выработают серийные турбогенераторы, питаемые насыщенным паром из реактора. Говоря языком теплотехники, термодинамический коэффициент полезного действия обещал составить примерно 30 %. Такой КПД по тем временам для атомной установки был вполне хорош. Наши расчеты показывали, что обойтись одним лишь природным ураном не удастся, но обогащать его потребуется на скромную величину — не больше, чем для других энергетических реакторов.
Министерство удовлетворили представленные нами выкладки…»
— 1961
Доллежаль открыл в МВТУ кафедру «Энергетические машины и установки» и заведовал ею 25 лет.
— 1964
На Белоярской АЭС введена в эксплуатацию первая в мире реакторная установка с перегревом пара в ядерном реакторе — АМБ-100. Перегрев позволил повысить КПД энергоблока до 37%. Конструкция разработана в НИКИЭТ.
— 1969
В состав ВМФ СССР вошла атомная подлодка второго поколения — проект 661 «Анчар». Ядерную паропроизводящую установку спроектировали в НИКИЭТ. На ней был установлен мировой рекорд скорости подводного хода — 83 км/ч, который до сих пор не превзойден. Масса реакторной установки в два раза ниже, отношение вырабатываемой энергии к массе оборудования в 2,5–3 раза выше, чем у установок советских лодок первого поколения и зарубежных атомных субмарин.
Компактность и компоновка корпуса реактора с корпусами парогенераторов (тип «труба в трубе») были использованы при разработке следующих поколений реакторов для АПЛ.
— 1973
Пуск первого энергоблока с РБМК (реактор большой мощности канальный) на Ленинградской АЭС. Конструкция — НИКИЭТ. Всего построено 15 энергоблоков с РБМК‑1000: по четыре на Ленинградской, Курской и Чернобыльской АЭС, три — на Смоленской. Два блока с РБМК‑1500 построены на Игналинской АЭС (Литва).
«МЫСЛИ ЧАСТО ПРИХОДИЛИ ВО СНЕ»
Из интервью Николая Доллежаля газете «Известия», 1999 год
«Не люблю, когда меня называют ученым. Ландау говорил, что и пудель ученым может быть. Ученый неизвестно что делает. Я в Академии наук с 1953 года и повидал множество ученых, которые попали туда совершенно случайно. Я не ученый, а конструктор, то есть создатель нового. Что же важно для конструктора? Первое — это честность. Она заключается в том, чтобы, приступая к работе, точно знать, что ты строишь. Одно дело — строить на 100 лет, другое — на год. Конструктор — не растратчик средств, он бережет деньги заказчика. Второе — глубокие знания в своей области. Третье — умение чертить. Но прежде чем сесть за кульман, надо обязательно выносить в голове общие черты аппарата. Четвертое — не бояться ответственности. Не материальной (черт с ней!), а моральной. Конструктор должен быть уверен, что машина работает так, как он ей приказал. И пятое — работа конструктора не заканчивается проектом. Надо часто выезжать на объект, доводить машину уже на месте.
Уровень интеллекта конструктора такой же, как у художника, музыканта, архитектора. Их объединяет поиск нового, постоянная неудовлетворенность результатом. Чтобы довести свое произведение до совершенства, не хватает либо времени, либо обстановки».
— 1975
На Семипалатинском полигоне введен в эксплуатацию спроектированный в НИКИЭТ исследовательский реактор ИВГ‑1. На нем испытывались тепловыделяющие сборки для космической энергодвигательной установки.
— 1982
Введена в эксплуатацию первая моноблочная установка МБУ‑40. Размещение оборудования в одном корпусе позволило свести к минимуму количество и протяженность трубопроводов, резко уменьшить гидравлическое сопротивление и потребление энергии на собственные нужды. Был существенно увеличен допустимый уровень мощности реактора при естественной циркуляции теплоносителя в первом контуре. МБУ‑40 стала родоначальницей реакторных установок, которые используются на подводных и надводных кораблях, а также на АСММ.
— 1986
Доллежаль выходит на пенсию по состоянию здоровья, но продолжает по мере сил участвовать в работе НИКИЭТ: его опыт необходим институту.
— 2000
20 ноября на 102-м году жизни Николай Доллежаль скончался.
СОВЕТЫ МОЛОДЫМ
Из журнала «Наука и жизнь» (№ 12, 1999 год) и по материалам открытых источников
«Когда мне было 18 лет, в моей комнате висел плакат «Познай самого себя». Я его сделал и повесил над кроватью, чтобы начинать с этой фразы каждое утро, — рассказывал Николай Доллежаль накануне своего столетия журналу «Наука и жизнь». — Когда стал постарше, в одной книге, написанной при Елизавете Петровне, увидел фразу: «Будь таким, каким хочешь казаться». То есть не рисуйся, а воспитай себя. Это мой второй тезис. Третий пришел от отца: «Если можешь, иди впереди века, если не можешь — иди в ногу с ним, но никогда не отставай».
Он шел впереди века. И государство высоко ценило его талант. Николай Доллежаль — дважды Герой Социалистического Труда, лауреат Ленинской и пяти Государственных премий СССР, награжден шестью орденами Ленина, орденами Трудового Красного Знамени, Красной Звезды, Октябрьской Революции, «За заслуги перед Отечеством» II степени и золотой медалью им. Курчатова РАН.
И напоследок — еще один актуальный совет академика из интервью «Науке и жизни»: «Телевизор я не смотрю и радио не слушаю. Это большое несчастье для человечества, что оно выдумало радио и телевидение и перестало читать книги. Эти штуки учат верить глупым дикторам и мешают размышлять. Пушкин и Тургенев — это как музыка, великая гармония слова и мысли. Я до сих пор иногда пишу стихи…»
Есть интересная история?
Напишите нам
