Университет

Профессор Анатолий Сазонов - о создании первого в России тренажера судовой ядерной энергетической установки

Уважаемые читатели нашего сайта! Предлагаем вашему вниманию интервью с профессором ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова Анатолием Сазоновым о создании первого в России тренажера судовой ядерной энергетической установки. Материал подготовлен Институтом дополнительного профессионального образования.

ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова – единственный в России и в мире вуз, в котором с 1958 года (обучение первого экипажа атомного ледокола «Ленин») действует система подготовки инженеров всех специальностей, необходимых для эксплуатации гражданских атомных судов. Обучение специалистов проходит на факультетах Навигации и связи, Судовой энергетики Института «Морская академия», а также в Институте дополнительного профессионального образования ГУМРФ. Подготовлено свыше 1000 инженеров-атомщиков, более 3500 специалистов прошли повышение квалификации на базе ГУМРФ.

Подтверждением правильности и эффективности работы регламента подготовки является безаварийная эксплуатация атомных ледоколов, на которых более чем за полвека эксплуатации не было ни одной ядерной аварии или крупного инцидента, приведшего к радиоактивному загрязнению окружающей среды. Задействование специализированных тренажерных средств в учебном процессе — важная составляющая высокоэффективной подготовки.

О создании первого российского тренажера судовой ядерной энергетической установки в «Макаровке» вспоминает Анатолий Ефимович Сазонов, руководитель лаборатории судовых энергетических установок, на базе которой была реализована разработка нового средства обучения, ныне — д.т.н., профессор кафедры Автоматики и вычислительной техники ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова, член-корреспондент РАН, почетный работник морского транспорта, почетный работник Российского морского регистра судоходства, почетный член Международной Академии навигации и управления движением.

- Что явилось предпосылкой работ по созданию первого тренажера ядерной энергетической установки и кто внес наиболее существенный вклад в его создание?

- В конце 50-х годов Министерством морского флота СССР была создана проблемная лаборатория комплексной автоматизации судна, перед коллективом которой были поставлены две задачи: разработка концепции создания единой интегрированной системы комплексной судовой автоматизации и разработка тренажера по управлению атомной силовой установкой ледокола «Ленин».

В здании «Макаровки» на Косой линии действовала проблемная лаборатория автоматизации судовождения. В эти годы научным руководителем этой лаборатории был я. Хотелось бы отметить работу ответственных исполнителей – Владимира Александровича Чиркова и Виктора Владимировича Данина. Владимир Александрович выполнял роль главного конструктора проекта, это был очень талантливый инженер, умеющий работать и отлично знавший теоретическую базу. Алгоритмическое математическое обеспечение также готовилось в нашей лаборатории усилиями Александра Семеновича Дунаевского и Исаака Лазаревича Шегалова. Я благодарен судьбе, что мне пришлось работать с этими замечательными учеными и инженерами.

Тренажер создавался на аналоговых вычислительных машинах МН-7, все источники питания были на лампах. В те годы это были наиболее надежные машины. Цифровая техника находилась еще в стадии своего развития. Тренажер был создан за три с половиной года и в 1962 году передан в эксплуатацию в тренажерный центр Мурманского морского пароходства, расположенный в Стрельне рядом с учебным корпусом «Макаровки». Я до сих пор удивляюсь, как было возможно в условиях вуза осилить создание такого сложного тренажера.

- Кто выступал заказчиком работы?

- Работа выполнялась по заказу Министерства морского флота. Было предложение «Макаровки» о создании, а работа финансировалась Научно-техническим управлением военно-морского флота и Мурманским морским пароходством. Для эксплуатации тренажера было специально приобретено здание рядом с учебным зданием «Макаровки» в Стрельне.

Работа была абсолютно новая, проблемная и очень своевременная. Курировало ее Мурманское пароходство. Мы консультировались с организацией, которая проектировала ледокол – ЦКБ-15 (ныне - ЦКБ «Айсберг»). Сотрудничали с Академией наук. В те годы куратором создания первых атомных энергетических установок был академик Анатолий Петрович Александров, впоследствии Президент Академии наук СССР. И всеми работами в области использования первых атомных реакторов на судах занимались РАН и Курчатовский Институт, мы основывались на их теоретической базе.

Помощь кураторов нашей работы была в формулировании задач. Они говорили, что надо делать, а мы знали, как надо делать. Мы и работали, и учились сами, поскольку это было абсолютно новое направление.

- Что собой представлял тренажер?

- Тренажер состоял из пульта управления, который позволял одновременно работать нескольким обучаемым. А сам тренажер состоял из блоков аналоговых вычислительных машин МН-7. Основой программного обеспечения являлись дифференциальные уравнения, описывающие непрерывные процессы, которые реализуются в атомной паропроизводящей установке ледокола.

Разработанный нами тренажер имитировал те технологические процессы, которые протекают в атомной паропроизводящей силовой установке в процессе ее эксплуатации. Поскольку температура непрерывно изменяется, необходимо отслеживать, чтобы она не достигла критического уровня.

На аналоговых машинах вся информация записывается в электронном виде, нет ни единиц, ни нулей, различные значения напряжений присваиваются каждому процессу. На экране отображалась непрерывная кривая линия, строящаяся из различных значений напряжения, которые менялись в зависимости от величины регистрируемых параметров.

Тренажер не позволял полностью реализовать пульт управления. Современные тренажеры позволяют это сделать полностью, один к одному. Во время создания первого тренажера ядерной энергетической установки это было невозможно технически, и задача такая не стояла. Зато аналоговая техника позволяла получать большую точность.

Впоследствии в НПО «Аврора» была передана документация, связанная с нашей работой, и новые тренажеры уже создавались на цифровых машинах.

- Как использовался тренажер в обучении?

- Преподаватели, использующие созданный тренажер в качестве учебного средства, работали с нами в тесном контакте и в процессе его создания. Владимир Александрович Кузнецов, создатель и заведующий кафедрой по управлению атомной энергетической установкой, был главным, кто использовал тренажер для лучшего усвоения материала по его дисциплине.

Никого из той команды, к сожалению, уже не осталось. У нас был удивительный симбиоз тех, кто готовил дифференциальные уравнения, и преподавателей, которые готовились для использования тренажера. Наш тренажер находился в эксплуатации более 10 лет и использовался для обучения как курсантов, так и для дополнительной подготовки членов экипажей атомных судов.

- В чем Вы видите основную значимость проделанной работы?

- Наша работа была инновационная. Впервые разрабатывалось программное обеспечение для обучения специалистов, работающих с ядерной энергетической установкой. Это был первый тренажер, который мы делали на кафедре, касающийся гражданского флота. Позднее делали и первые РЛС-тренажеры. Новым было приобретение опыта подготовки программного обеспечения.

При разработке программного обеспечения были впервые сформулированы и учтены все основные моменты, связанные с обеспечением безопасности эксплуатации атомной паропроизводящей установки. Основные функциональные задачи современных тренажеров остались теми же, что решали и мы в свое время. Главная задача – упрощение систем дифференциальных уравнений, описывающих процессы, протекающие в атомной паропроизводящей установке, с учетом упрощения их при сохранении условий, обеспечивающих безопасность управления данной установкой.

Для того чтобы реализовать систему дифференциальных уравнений, надо использовать различные методы. Для удобства работы на аналоговых машинах решение системы дифференциальных уравнений должно быть упрощено. Важно было обеспечить баланс между сохранением достаточных условий обеспечения безопасности и упрощением систем уравнений, которые позволили бы нам реализовать это в электронном виде. Мы использовали известные методы последовательных приближений. И по сей день вопросы, связанные с упрощением, очень важны. Сегодня и в цифровых машинах приходится решать схожие задачи.

 ИДПО ГУМРФ