Инженерное наследие Африкантова
И. И. Африкантову выпало стать непосредственным участником и руководителем работ по созданию оборудования диффузионных заводов, промышленных ядерных реакторов, реакторов и паропроизводящих установок (ППУ) атомных судов и подводных лодок. Он являлся главным конструктором первой и модернизированной ППУ атомного ледокола «Ленин» и ледоколов проекта 1052 («Арктика», «Сибирь»), ППУ атомных подводных лодок II и III поколений, энергетических реакторов на быстрых нейтронах БН-350 и БН-600 и других проектов.
Из сельских интеллигентов
Игорь Иванович Африкантов родился 21 октября 1916 г. в д. Пушкарка Арзамасского уезда Нижегородской губернии в семье сельских учителей. Окончил школу первой ступени в Арзамасе, школу второй ступени — в 1933 г. в Горьком. С детства Игоря отличала жажда знаний: мальчик глотал книги одну за другой. Уже в начальной школе проявились его выдающиеся способности — исключительная память, аналитический ум и колоссальная работоспособность. Эти великолепные данные определили интерес Игоря к точным наукам.
В 1934 г. Игорь Африкантов поступил на общетехнический факультет Горьковского индустриального института, окончив его с отличием по специальности «инженер-механик по механическому оборудованию судов». По окончании института молодой специалист с супругой Верой переехал в Сталинград. В 1939–1942 гг. работал начальником группы конструкторского бюро Сталинградской судостроительной верфи, сдаточным механиком и ответственным сдатчиком судов. В 1942 г. завод был эвакуирован, и семья вернулась в Горький.
ОКБ — ОКБМ
В Горьком Игорь Иванович стал работать на заводе № 92 (позднее Горьковский машиностроительный завод, ГМЗ), где занимал должности начальника отделения, заместителя начальника цеха, начальника инструментального цеха. За военные годы завод увеличил производство пушек в 700 раз — с трех до 2100 в день. В середине 1940-х годов на завод стали приходить первые задания атомного профиля, а в 1945 г. здесь образовалось особое конструкторское бюро, куда были приглашены лучшие инженеры и техники. Среди них был и Игорь Африкантов.
В ОКБ завода быстро оценили инженерные и организаторские способности сотрудника. Когда в 1951 г. главный конструктор ОКБ Анатолий Савин был переведен в Москву, Игорь Африкантов занял освободившийся пост. Новый главный конструктор выбил под опытное производство ОКБ два пролета в прокатном цехе: в 1953 г. бюро начал работу над проектом атомной паропроизводящей установки для мощного арктического ледокола «Ленин», положившего начало развитию атомного судостроения. Вскоре Игорь Иванович стал и начальником, и главным конструктором ОКБ завода.
И. И. Африкантова отличало видение перспектив развития различных направлений использования атомной энергии, особенно в военно-морском и гражданском флотах. Он добился выделения ОКБ из состава завода № 92, входившего в состав Министерства оборонной промышленности, и образования на его основе самостоятельного предприятия атомного машиностроения. Соответствующее решение правительства было принято в 1964 г., и с этого года должность Игоря Ивановича — начальник и главный конструктор Особого конструкторского бюро машиностроения (ОКБМ), которое в 1990-е годы получило его имя (АО «ОКБМ Африкантов»). За 25 лет из рядового инженера Африкантов вырос до руководителя уникального инженерного комплекса атомной отрасли. Игорь Иванович заложил основы предприятия, разработал и сформировал его уникальную структуру, добивался развития ОКБМ как научно-производственного предприятия с конструкторским отделением и мощной научно-исследовательской, экспериментальной и производственной базой, способного обеспечивать системную разработку и подготовку производства ядерных реакторов и оборудования атомной энергетики.
Он был прекрасным руководителем: мог с каждым найти общий язык, был внимательным к подчиненным, защищал их интересы. Много внимания И. И. Африкантов уделял и развитию социальной сферы предприятия: при нем появились детские сады, база отдыха, поликлиника и квартиры для сотрудников бюро.
Профессор Горьковского политехнического института
Поскольку ОКБМ было привлечено для решения принципиально новых задач и для работы над проектами, не имеющими аналогов, И. И. Африкантову требовались молодые талантливые специалисты — и он придумал, где их взять. Игорь Иванович выступил инициатором создания в Горьковском политехническом институте физико-технического факультета, ныне — Института ядерной энергетики и технической физики. На новом факультете преподаватели многие сотрудники ОКБМ — начальники отделов, главные конструкторы; и сам Игорь Иванович, уже профессор, преподавал и писал научные труды, заведовал кафедрой проектирования и эксплуатации реакторов.
Студенты знали Игоря Ивановича как очень либерального преподавателя: во время лекций он успевал ввернуть историю из жизни, помогал с дипломными проектами, вдохновлял к научной работе. И коллеги, и студенты подчеркивали, что Африкантов был прост в общении, заряжал людей своей энергией и юмором. Шестидесятые годы, оттепель, ядерная физика — очень романтичный период в советской науке. И этой романтикой Африкантов умел увлечь студентов: многие после выпуска хотели работать именно в ОКБМ.
В повседневной жизни Игорь Иванович был великолепным собеседником. Его энциклопедические знания в различных областях делали его своим человеком в любом обществе. Он всегда много читал, занимался живописью. Увлекался фотографией и в этом деле достиг профессионального мастерства. Все свободное время проводил на природе с семьей.
И. И. Африкантов трижды награжден орденом Ленина (1951, 1959, 1960), орденами Трудового Красного Знамени (1954), Красной Звезды (1945), «Знак Почета» (1944) и медалью «За доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941 – 1945 гг.».
Колоссальные нагрузки серьезно подорвали здоровье И. И. Африкантова, его не стало 19 июля 1969 г. В 2000 г. его имя присвоено ФГУП «ОКБМ», а в 2001 г. на фасаде дома № 3 по ул. Нестерова в Нижнем Новгороде установлена мемориальная доска в его честь.
Инженерное наследие Африкантова
Создание диффузионных машин для производства обогащенного урана
Основное оборудование диффузионных заводов, обеспечившее производство высокообогащенного урана (до 90% по изотопу U-235) для создания атомного оружия, разрабатывалось в нашей стране двумя конструкторскими бюро: ОКБ завода № 92 (ОКБМ) и ОКБ ЛКЗ. ОКБМ в 1946–1957 гг. было разработано 25 типов диффузионных машин. Из них 12 выдержали приемочные испытания, девять типов было запущено в серийное производство на ГМЗ. Этими машинами был оснащен ряд диффузионных заводов, обеспечивших потребности страны в оружейном уране.
При создании диффузионных машин были разработаны уникальные технологии машиностроения, которые не только обеспечили длительную надежную эксплуатацию тысяч машин, установленных на диффузионных заводах страны, но и были использованы в дальнейшем при создании ядерных паропроизводящих и атомных энергетических установок. В их числе — конструкции насосного и теплообменного оборудования, торцевых (механических) уплотнений валов насосов, герметичных высокоэкономичных электродвигателей, многоступенчатых компрессоров, вакуумноплотных запорно-регулирующих клапанов и другого оборудования.
Создание машин большой производительности ОК-26 с повышенными технико-экономическими показателями потребовало разработки ряда оригинальных конструктивных и технологических решений. Это первые из диффузионных машин, в которых была достигнута удельная мощность менее 15 кВт/кг•с, что стало результатом повышения КПД компрессоров и двигателя и сведения к минимуму потерь напора в диффузионных каскадах. Для ОК-26 был создан самый мощный и самый экономичный герметичный двигатель из всех существовавших в этот период (при мощности 80 кВт двигатель имел КПД 96%).
Результаты масштабных исследований, связанных с разработкой уникальной конструкции узла уплотнения вращающегося вала компрессорных машин большой производительности, были обобщены Африкантовым в диссертации «Конструкция, теория и расчет уплотнения вращающегося вала диффузионных компрессоров», защита которой принесла ему степень доктора технических наук (1958).
В 1958 г. И. И. Африкантов был награжден Ленинской премией за разработку диффузионной машины ОК-26 и организацию ее серийного изготовления.
Промышленные ядерные реакторы для наработки оружейных ядерных материалов
И. И. Африкантов как главный конструктор принимал участие в проектировании, организации проведения опытно-экспериментальных работ, внедрении в производство и испытаниях промышленных уран-графитовых реакторов (ПУГР), обеспечивал участие специалистов ОКБМ в монтаже и пусконаладке оборудования на комбинатах «Маяк», СХК и ГХК. Руководил работами по созданию ПУГР ОК-120 (пущен в эксплуатацию в 1958 г., проработал до 1992 г.), двухцелевых реакторов (наработка Pu и производство тепловой энергии) ОК-135 и ОК-140 (1961–1992), АДЭ-2, АДЭ-4 и АДЭ-5 (пущены в 1964–1965 гг.). Последние намного перекрыли проектный срок службы (20 лет), надежно обеспечивая теплом жителей городов Железногорск, Томск и Северск.
Руководил работами по созданию тяжеловодных промышленных реакторов ОК‑190 и ОК-190М, а также экспериментальных тяжеловодных реакторов типа ОК-177, построенных в 1950-х годах с участием ОКБМ в КНР и Югославии.
Всего по проектам и с участием ОКБМ в 1950 – 1960 гг. было построено девять ПУГР и пять тяжеловодных реакторов. Их работа обеспечила наработку необходимого стране количества плутония и других оружейных ядерных материалов. Одновременно на реакторах типа АДЭ был получен успешный опыт атомной теплофикации больших городов.
Ядерные реакторы и паропроизводящие установки для атомных ледоколов
И. И. Африкантов — главный конструктор первой реакторной установки для атомного ледокола «Ленин» (1954). Под его руководством в кратчайший срок — менее чем за два года — была разработана и запущена в производство первая судовая установка с тремя реакторами водо-водяного типа мощностью 90 МВт каждый. В 1958–1959 гг. с участием специалистов ОКБМ на Адмиралтейском судостроительном заводе были выполнены монтаж и комплексные испытания этих реакторов в составе ледокола. И. И. Африкантов был членом государственной комиссии по испытаниям и приемке ледокола «Ленин».
Ледокол «Ленин» проработал 30 лет, в 1989 г. был выведен из эксплуатации и поставлен на вечную стоянку в Мурманске. В 2018 г. ледоколу был присвоен статус объекта культурного наследия федерального значения. Сейчас на судне действует музей.
Успешная эксплуатация ледокола в Арктике положила начало созданию в н???? ашей стране гражданского атомного флота, способствовала появлению новой отрасли промышленности — атомного судостроения. За эту работу И. И. Африкантову совместно с научным руководителем работ академиком А. П. Александровым и главным конструктором ледокола В. И. Негановым в 1960 г. было присвоено звание Героя Социалистического Труда.
И. И. Африкантов — о??? дин из авторов концепции и инициаторов создания атомных паропроизводящих установок блочного типа. Как главный конструктор он возглавил работы по проектированию усовершенствованной ППУ ОК-900, использованной для модернизации ледокола «Ленин» и создания серии атомных ледоколов проекта 1052 («Арктика», «Сибирь»). Всего на базе блочных атомных ППУ, разработанных в ОКБМ, в СССР было построено восемь атомных ледоколов.
Реакторы и паропроизводящие установки для атомных подводных лодок
И. И. Африкантов — руководитель работ по разработке конструкторской документации и освоению производства на заводе № 92 реакторов для первой АПЛ и наземного стенда ЯЭУ — 27/ВМ. С переходом к серийному строительству АПЛ (1957) он обеспечил авторский надзор за изготовлением оборудования реакторных установок и его монтажом на заводах-строителях, а также участие специалистов ОКБ в пусконаладочных испытаниях и эксплуатации АПЛ первого поколения.
Как главный конструктор ОКБМ он в 1960-е годы возглавлял работы по проектированию блочных атомных ППУ для АПЛ II и III поколений — ВМ-4 и ОК-650, освоению их в производстве и авторскому сопровождению эксплуатации. Указанные установки были освоены в серийном производстве и использовались в 1960 – 1970 гг. для массового строительства АПЛ различных типов, составляя основу ударных сил отечественного военно-морского флота.
И. И. Африкантов руководил работами по проектированию и созданию ППУ с жидкометаллическим теплоносителем свинец-висмут для серии высокоскоростных АПЛ проекта 705.
Работы ОКБМ обеспечили значительное качественное совершенствование корабельных ЯЭУ, способствовали созданию новых классов многоцелевых и ракетных АПЛ с высокими тактико-техническими характеристиками.
Реакторы на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем
И. И. Африкантов руководил работами ОКБМ по проектированию и освоению производства первого в мире энергетического реактора на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем БН-350 и следующего, более мощного энергетического реактора БН-600. Оба реактора были построены с участием ОКБМ и успешно эксплуатировались в течение длительного времени: БН-350 — в 1972–1997 гг., БН-600 — с 1980 г. по настоящее время.
Для обоснования проектов этих реакторов в ОКБМ по инициативе и под руководством Африкантова была создана развитая стендовая база, позволившая выполнить комплексные исследования и испытания узлов и оборудования реакторов с натриевым теплоносителем.
Работы ОКБМ обеспечили нашей стране лидирующие позиции в области реакторов на быстрых нейтронах. В наши дни реактор БН‑600 успешно эксплуатируется в коммерческом режиме, являясь самым крупным из действующих реакторов этого типа в мире.
