20º CONGRESSO NACIONAL DE TRANSPORTES MARÍTIMOS,CONSTRUÇÃO NAVAL E OFFSHORE

A MARINHA NUCLEAR RUSSA

Leonam dos Santos Guimarães

Desde o final dos anos 50 até opresente, a União Soviética, eposteriormente a Rússia,construíram um total de 245submarinos nucleares, o querepresenta um número maior do quea soma de todas as demais naçõescombinadas. Este número inclui 91Submarinos Nucleares Lançadores deMísseis Balísticos – SNLMB (SSBN:Submarine, Ballistic Missile,Nuclear).

Adicionalmente aos submarinosnucleares, a Esquadra NuclearRussa inclui ainda 4 CruzadoresLançadores de Mísseis de Cruzeiroda classe Kirov, um pequeno númerode navios de pesquisa científica,de apoio e para monitoração deveículos espaciais, e 7 quebra-gelos civis.

As mudanças estratégicas da Rússiae sua difícil situação econômico-financeira após a dissolução daUnião Soviética em 1991comprometeram o aprestamento destaesquadra nuclear, com a perda deimportantes bases e instalações deapoio nos mares Negro e Báltico.As bases navais russasremanescentes não têm capacidadede dar suporte logístico um númerotão grande de meios operativos, emespecial quando combinados comsubmarinos e navios de superfície

convencionais herdados da erasoviética, nem o limitadoorçamento de defesa russo podearcar com os custos de mantê-losoperativos.

Como resultado destas limitações,somente cerca de 100 submarinosnucleares, incluindo SNLMB,Submarinos Nucleares de Ataque –SNA (SSN: Nuclear AttackSubmarine) e Submarinos NuclearesLançadores de Mísseis de Cruzeiro– SNLMC (SSGN: cruise missile-carrying submarines), permanecemem serviço ativo, com cerca de 2/3sediados nas bases da Esquadra doNorte e cerca de 1/3 nas bases daEsquadra do Pacífico.

Submarinos Nucleares RussosGERAÇÃO NOME

(OTAN) NOME RUSSO TIPO REATORES #

1a November Kit SSN 2 PWR*/VM-A 13Protótipo

November645 ZhMT SSN 2 LMR**/VT-1 1

1a Hotel SSBN 2 PWR/VM-A 81a Echo I SSGN 2 PWR/VM-A 5Protótipo Papa Anchar SSGN 2 PWR/VM-5 m 1

1a Echo II SSGN 2 PWR/VM-A 29

2a Yankee Navaga,Nalim SSBN 2 PWR/OK-

700/VM-4 34

2a YankeeNotch Grosha SSGN 2 PWR/tipo ?

2a Delta I Murena SSBN 2 PWR/OK-700/VM-4 18

2a Delta II Murena-M SSBN 2 PWR/OK-700/VM-4 4

2a Delta III Kalmar SSBN 2 PWR/OK-700/VM-4-2 14

2a Delta IV Delfin SSBN 2 PWR/VM-4 7

2a Charlie I Skat SSGN 1 PWR/OK-350/VM-4 11

2a Charlie II Skat M SSGN 1 PWR/OK-350/VM-4 6

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2a Victor I Kefal I (Yersy) SSN 1 PWR/OK-300/VM-4 15

2a Victor II Kefal II SSN 1 PWR/OK-300/VM-4 7

2a Victor III Shchuka SSN 2 PWR/OK-300/VM-4 26

Protótipo Mike Plavnik SSN 1 PWR/OK-650

b-3 1

Protótipo Alfa Lira SSN 1 LMR/OK-

550/BM-40A 7

3a Typhoon Akula SSBN 2 PWR/OK-650/VV 6

3a Oscar I Granit SSGN 2 PWR/OK-650b 2

3a Oscar II Antey SSGN 2 PWR/OK-650b 11

3a Sierra I Barracuda I SSN 1 PWR/OK-650 4

3a Akula(Akula II) Bars SSN 1 PWR/OK-650

b 12

4a Severodvinsk Severodvinsk 1 PWR/KPM

5a Borey YuriyDolgorukiy SSBN  

Outros 10831 AS-12 Mini 1 PWR/tipo ? 1Outros X-Ray AS-11 Mini 1 PWR/tipo ? 1Outros Uniform -- Mini 1 PWR/tipo ? 3

*PWR – reator a água pressurizada. **LMR – reator resfriado a metal líquido.

Entretanto, a inteligência dogoverno americano estima quesomente 75 submarinos encontram-seatualmente em serviço ativo,incluindo 27 SSBNs, 14 SSGNs, e 34SSNs. Alguns analistas russosconsideram que devido aobsolescência planejada, nãoreposição de unidadesdescomissionadas e dificuldadesimprevistas de manutenção estenúmero deverá cair para 50 oumenos até 2005. Embora muito menordo que no passado, a EsquadraNuclear Russa será ainda a segundamaior força de submarinosnucleares do mundo, após os EUA eestá enfrentando os desafiosadministrativos e dedescomissionamento colocados peloambiente pós-Guerra Fria.

Instalações Navais da Esquadra doNorte

Instalações Navais da Esquadra doPacífico

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SSGN Oscar (Kursk)e SNA Akula

Oscar lançando míssil de cruzeiro

A União Soviética seguiu os EUA nodesenvolvimento de submarinosdotados de propulsão nuclear nosanos 50. Estimulados pelodesenvolvimento do SSN Nautilus(lançado em 1954), os soviéticosiniciaram suas pesquisas já osprimeiros anos da década de 50 noInstituto de Física e Engenhariade Energia (Obninski), sob alidernaça de Anatoliy P.Alexandrov, que posteriormentetornou-se diretor do InstitutoKurchatov. Em 1956, o primeiroreator nuclear de propulsãoprojetado por este grupo iniciouseus testes de operação. Enquantoisso, outra equipe de projeto,liderada por Vladimir N. Peregudovtrabalhava no navio que iriareceber esta instalação propulsoranuclear. Após vencer muitosobstáculos técnicos, incluindoproblemas no gerador de vapor,vazamentos de radiação e outrasdificuldades, o primeiro submarino

nuclear baseado nestes esforçoscombinados, o Leninskiy Komsomol foicomissionado pela MarinhaSoviética em 1958. Uma linha deprodução regular desta classe denavio foi iniciada em 1959.

Desde os anos 50, quatro geraçõesde submarinos nucleares e diversossubmarinos nucleares experimentaisforam construídos. De 1955 a 1964,55 submarinos nucleares deprimeira geração foramcomissionados. No auge da Guerrafria, cerca de 5 a 10 submarinosnucleares foram construídos porcada um dos quatro estaleirossoviéticos: Sevmash em Severodvinsk,Admiralteyskiye Verfi em St. Petersburg,Krasnoye Sormovo, em Nizhniy Novgorod,e Amurskiy Zavod em Komsomolsk-na- Amure.No início dos anos 80, a UniãoSoviética lançou vários submarinosnucleares com casco resistente emtitânio, o que representou umasignificativa inovaçãotecnológica, permitindo a estesnavios operarem em cotas demergulho até então inalcançáveissuperiores a 700 metros. Dentreesses submarinos encontrava-se omalfadado Komsomolets, quenaufragou próximo à costa daNoruega, com 42 tripulantes abordo, em 1989. A produção decascos de titânio foi interrompidanos anos 90. A produção atual desubmarinos nucleares russa incluias classes de terceira geração deSSN Akula e de SSGN Oscar (à qualpertence o submarino Kursk,naufragado em 2000), a classes dequarta geração de SSN Severodvinsk(que pode transportar mísseis decruzeiro anti-navio além detorpedos) e a classe de quintageração de SSBN Borey. Entretanto,severos problemas de financiamentotêm desacelerado o ritmo de

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comissionamento destes submarinosa não mais que um ou dois por ano.

Comparação de dimensões:SSGN Classe OSCAR x S convencional

alemão Classe 206 (similar àclasse TUPI)

A União Soviética lançou seuprimeiro quebra-gelo nuclear, oLênin, em 1957 e desde entãoconstruiu duas classes adicionais,Arktika e Taymyr. Em 1993 a Rússiadesenvolveu o Ural, um navio decomunicações para monitoramento deveículos espaciais, propelido pordois reatores de quebra-gelo.Outros navios de superfícienucleares são a porta-barcaçasLASH (versão civil de um navio-desembarque doca) Sevmorput,empregada no abastecimento deregiões isoladas no litoralsiberiano e classe de cruzadoresKirov. As quatro unidades dessaclasse são Ushakov, Lazarev,Nakhimov, e o navio mais novo, PetrVelikiy (Pedro, o Grande).

Cruzador de Batalha NuclearClasseKirov

Quebra-Gelo Nuclear classe Taymyr

Porta-Barcaças LASH Sevmorput

Além destes navios, as autoridadesrussas planejam usar uma frota de“reatores flutuantes”, composta denavios nucleares descomissionadose instalações nucleares montadasem barcaças, para fornecer energiaelétrica e vapor de aquecimento emregiões remotas, não abastecidaspor infra-estruturas terrestres.

Nos seus primórdios, nos anos 50,a pesquisa soviética em reatoresde propulsão nuclear seguiu dois

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caminhos: um orientado para oprojeto térmico moderado eresfriado a água e outro para oprojeto rápido resfriado a metallíquido. Apesar de certasvantagens de desempenho dosreatores rápidos resfriados ametal líquido, particularmente noque tange a relação peso/potência,os projetistas soviéticos acabaramabandonando essa opção devido aosmaiores riscos envolvidos e adificuldade de manter os reatorespermanentemente aquecidos, mesmodurante seus períodos não-operacionais. A necessidade deaquecimento permanente conduzainda a restrições à operação embaixa potência. Caso haja perda deaquecimento, o reator“solidifica”, causando danosirreparáveis à instalaçãopropulsora. Por estas razões, apósalguns protótipos experimentais, aMarinha Soviética optou porproduzir somente reatores a águapressurizada para uso emsubmarinos em serviço ativo.

A maioria dos submarinos nuclearessoviéticos possuem um ou doisreatores a água pressurizada(Pressurized Water Reactor – PWR) com umapotência térmica total de 50 a 200MWth. Dependendo do tipo dereator, cada núcleo contém 200-250elementos combustíveis. Umelemento combustível contémdezenas de barras combustíveis quepodem cilíndricas ou planas.Barras combustíveis planas, tipoplaca, aumentam a superfície detroca de calor, melhorando aeficiência térmica e são maiscomuns nos reatores mais modernos.

Dentre os 468 reatores navais queestão instalados em 258 submarinose 24 navios de superfície, 24 usamcombustível enriquecido a mais de

90% de Urânio-235. A maioria dosreatores usa combustívelenriquecido a 21-45%. Um núcleotípico de reator contém 315 kg deurânio.

O grau de enriquecimento de urâniovaria com o projeto do reator. Osreatores de primeira e segundageração usam combustíveis a 21%.Os reatores de terceira geraçãotêm núcleos com diferentes zonasde enriquecimento. Os elementoscentrais do núcleo sãoenriquecidos a 21%, enquanto os daperiferia são enriquecidos a até45%. Um reator de submarino desegunda geração contem cerca de250 kg de urânio, dos quais 50 kgsão Urânio-235. Reatores deterceira geração contemaproximadamente 115 kg de U-235.

Visão do Núcleo de Reator dePropulsão Naval

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Visão do interior do Compartimentodo Reator de Propulsão Naval

O ciclo do combustível nuclearnaval se superpõe de formasignificativa ao ciclo de materialfíssil para emprego de artefatosnucleares e ao ciclo docombustível das centrais núcleo-elétricas. Nos anos 60 e 70 aindústria núcleo-elétrica, aindústria naval e a Marinha Russaestabeleceram um infraestruturapara o ciclo do combustível naval.Durante esse período, ocombustível novo era fabricado naElektrostal, próximo a Moscou. Até osanos 70 o combustível novo eratambém fabricado na UsinaMetalúrgica de Ulba, noKasaquistão. Destas fábricas ocombustível era então transportadopara bases navais com instalaçõespara recarga de combustível dasunidades da esquadra.

A produção de combustível a baseurânio weapon-grade (+90% U-235)requeria cerca de 1,5 toneladas deHigly Enriched Uranium – HEU anualmentedo estoque disponível destematerial para uso tanto emreatores navais como em reatoresde pesquisa. Na atual era pós-soviética, a demanda total por HEU

decresceu sensivelmente devido àredução do ciclo de atividades dasunidades navais nucleares econseqüente demanda reduzida decombustível para os respectivosreatores.

Reatores de Propulsão Naval Russos

MODELO POTÊNCIATÉRMICA

ENRIQUECIMENTO COMBUSTÍVEL

(% Uranio-235)CLASSES

2 PWR*/VM-A 70 MWt 20% Hotel, Echo,

November

1 PWR/VM-4 70-90MWt 20% Charlie

2 PWR/VM-4 70-90MWt 20%

Victor II and III, Delta, Yankee

2 PWR/OK-650 190 MWt 20-45% Typhoon, Oscar

1 PWR/OK-650 190 MWt 20-45% Akula, Sierra,

Mike2 PWR/VM-5m 177 MWt desconhecido Papa

2 LMR**/VT-1 73 MWt weapon-grade November 645

2 LMR/OK-550-BM-40A 155 MWt weapon-grade Alfa

1 PWR/tipodesconhecido

10 (X-Ray) desconhecido X-Ray,

Uniform, AS-12

2 PWR/KN-3 300 MWt desconhecidoKirov (cruzador de batalha)

2 PWR/tipodesconhecido

171 MWt desconhecido Kapusta (navioauxiliar)

2-3 PWR/OK-150-OK-900

90 MWt 5% Lenin (quebra-gelo)

2 PWR/KLT-40 135 MWt < 90% Arktika

(quebra-gelo)

1 PWR/KLT-40 135 MWt < 90%

Sevmorput (navio auxiliar), Taymyr (quebra-gelo)

Até o início dos anos 90 urânio docombustível naval era reutilizadonos reatores para produção detrítio de Mayak (Chelyabinsk-65) enos reatores para produção deplutônio em Krasnoyarsk-26 e Tomsk-7.A instalação RT-1 em Mayakreprocessava o combustível HEUirradiado. O urânio enriquecido aaproximadamente 50% recuperado docombustível irradiado era enviadopara a Elektrostal para fabricação debarras e elementos combustíveis.Após o combustível ser irradiadopelo uso nos submarinos em serviçoativo, ele era armazenado porvários anos antes de enviado a

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Mayak para reprocessamento. Ocombustível naval irradiado erareprocessado juntamente com ocombustível usado de reatores depesquisa. O plutônio assimseparado era armazenado em Mayak.O urânio recuperado era enviado aUsina Metalúrgica de Ulba, em Ust-Kamenogorsk, no Kasaquistão, paraprodução de combustível para ascentrais nucleares do tipo RBMK,similares à mal-fadada central deTchernobyl.

A partir do final dos anos 90tanto a fabricação como oreprocessamento do combustívelnaval passou a ser feito em Mayak.O combustível naval padrão é dotipo CERMET (CERâmica-METal)composto pela dispersão departículas de Dióxido de Urânio(UO2) numa matriz de alumínio,revestido por aço inox ou ligas dezircônio. O combustível novo éenviado para armazenagemtemporária em Sevmorput e Shkotovo.Desta estocagem provisória ele éembarcado para instalações dearmazenagem central. O combustívelnaval é então transferido paranavios de apoio que fazem suadistribuição para os submarinosnucleares em operação.

A proteção física do combustívelnuclear naval é objeto de grandepreocupação devido aos níveisinadequados de segurança em muitasinstalações de armazenagem russas.Pelo menos dois casos documentadosde desvio de combustível novo parasubmarinos ocorreram desde 1991,um de Andreyeva Guba e outro deSevmorput, ambos da Esquadra doNorte. Ocorreram ainda váriastentativas infrutíferas de desvio.Em 1996, o Departamento de Energiados EUA iniciou um programa decooperação na área de combustível

nuclear naval para assistênciatécnica no projeto e construção deinstalações de armazenagem seguraspara a Esquadra do Norte e para aflotilha de quebra-gelos nuclearescivil (Atomflot). Um esforço similarobjetivando as instalações daEsquadra do Pacífico iniciou-se em1998.

Desde 1995, pouco espaço dearmazenagem de combustível usadotem estado disponível em terrapara núcleos de reatoresadicionais vindos de submarinosnucleares descomissionados. Istoleva a uma situação de fato naqual os próprios submarinosdescomissionados e navios de apoiose tornaram instalações dearmazenagem de combustívelirradiado por longos períodos.Diversos reatores contendocombustível nuclear usado e poucoirradiado permanecem em operaçãoem submarinos descomissionados,alguns deles fornecendo energiaelétrica ou vapor de aquecimentopara terra. O combustível poucoirradiado nos submarinosdescomissionados antes do fim desuas vidas úteis contém grandesquantidades de HEU. A separação doHEU deste combustível é muito maisfácil tecnicamente do que oreprocessamento químico requeridopara separação de plutônio e podeser feita em instalações depequeno porte. Os elementoscombustíveis de reatores navaissão menores e mais fáceis demanusear do que os de uma centralnúcleo-elétrica. É, entretanto,importante notar que o combustívelirradiado em reatores navaisrequer um significativo tempo deresfriamento antes de sermanuseado. Indivíduos ouorganização terroristas teriammuito maior probabilidade de êxito

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na construção de uma artefatonuclear “caseiro” usando U-235 doque Plutônio.

O combustível usado é tambémmantido em navios de apoio querecebem os elementos de submarinosem serviço ativo, durante asoperações periódicas de recarga donúcleo, e de navios nuclearesdescomissionados definitivamente.Quando a capacidade de armazenagemdesses navios está completa, ocombustível irradiado étransferido para instalaçõescentrais de armazenagem, onde elaspermanecem no mínimo três anos.Atualmente existe uma grandecarência de navios de apoio destetipo em ambas as esquadras e, paracomplicar, aqueles existentesnecessitam grandes reparos enormalmente não estão operativos.O combustível usado é entãotransferido para contenedores detransporte para serem enviados porvia férrea a Mayak. Estetransporte requer vagõesferroviários especiais e,atualmente, somente uma composiçãoencontra-se disponível para ambasesquadras. Não se têm informaçõesseguras sobre quanto destecombustível enviado a Mayakestaria sendo efetivamentereprocessado.

O recarregamento do combustívelpara as classes mais antigas desubmarinos nucleares russos erafeita em ciclos operativos de 3 a5 anos, enquanto para as classesmais modernas este período entrerecargas é de 7-10 anos.

Os submarinos nucleares eramrecarregados em dique seco dosquatro estaleiros anteriormentecitados. Nos últimos anos estaoperação passou a ser feita por

navios de apoio denominadosPlavuchaya Masterskaya (PM) ou“oficina flutuante”, com osubmarino atracado no cais. Ocombustível é removido usandobarcas de apoio a submarinosnucleares tipo PM-124 e navios deapoio classe PM-2020 Malina, comuma capacidade de armazenagem de1.400 elementos combustíveis ouseis núcleos de reator comcombustível irradiado. Afreqüência de recargas decombustível tem sidosignificativamente reduzida nosúltimos anos devido à falta deequipamentos de transferência earmazenagem, à saturação dacapacidade de armazenagem decombustível irradiado edificuldades na remoção deelementos combustíveis desubmarinos com seus núcleosdanificados.

A remoção do combustível nuclearusado é iniciada no mínimo 90 diasapós o desligamento do reator,tempo necessário para seuresfriamento. O processo deremoção do combustível leva cercade 1 mês. A recarga e preparaçãodo reator toma de 2 a 3 mesesadicionais. As etapas envolvidasna recarga de combustível incluem: Corte da seção de casco

localizada sobre o reator; Proteção da abertura para

evitar liberação de poeiras eaerossóis radioativos;

Isolamento do circuito primário(resfriamento do reator);

Remoção, um a um, dos elementoscombustíveis por guindaste donavio de apoio;

Armazenagem dos elementos emcontenedores metálicos eiçamento para o navio de apoio;

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Manutenção do reator e circuitoprimários após a remoção detodo o combustível;

Carregamento de novos elementoscombustíveis e injeção de águade resfriamento no circuitoprimário;

Fechamento do tampo do reator esoldagem da seção de cascoremovida.

O processo de recarga decombustível produz rejeitosradioativos além do combustívelusado: cerca de 10 m3 de rejeitoslíquidos de alta atividade,rejeitos sólidos na forma debarras de controle, borras detanques e equipamentoscontaminados. A instalação denovos purificadores de água deresfriamento do reator produzcerca de 1 m3 de resina de trocaiônica altamente radioativa e 2-3m3 de rejeitos líquidos. Umaoperação normal produz de 155 a200 m3 de rejeitos a seremprocessados.

Existem na Rússia diversasinstalações para recarga decombustível distribuídas entre aEsquadra do Norte e a Esquadra doPacífico: Esquadra do Norte: Atomflot,

Murmansk, em associação com aCompanhia de Navegação deMurmansk (operadora de quebra-gelos nucleares); Gremikha,península de Kola; EstaleiroNerpa, baía de Olenya, penínsulade Kola; Estaleiro Sevmash,Severodvinsk, EstaleiroPolyarninskiy, Polyarnyy, baía dePala;

Esquadra do Pacífico: Shkotovo-22, baía de Chazhma; EstaleiroKamtchatka, baía deKrasheninnikova.

Recarga de Combustível Nuclear –SSGN Classe Oscar

Apesar do declínio no número denavios em atividade, a MarinhaNuclear Russa foi compelida aassumir um papel mais proeminentena tríade nuclear estratégica daRússia. O Tratado START II, casoplenamente implementado, cortará onúmero de ogivas russas de 8.500para um número entre 3.000 e 3.500em curto prazo. Estas reduçõesalterarão drasticamente a tríaderussa, fundamentada fortemente emmísseis balísticosintercontinentais (ICBM) lançadosde terra, para uma situação ondemais da metade de suas forçasseriam baseadas em submarinosnucleares (SSBN).

Componente Naval da Tríade NuclearRussa – SSBN Classe Typhoon

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Componente Naval da Tríade NuclearRussa – SSBN Classe Delta-IV

Ao final dos anos 90, o GovernoRusso determinou que a percentagemda tríade nuclear representadapela Marinha deveria elevar-se de30% para 50%, substituindo assim aForça de Mísseis Estratégicos comoa maior parte da tríade. O númerode SSBN, entretanto, não foialterado. A Marinha Russa assumiueste aumento de responsabilidadepela modernização dos submarinos edos seus respectivos mísseis. Estefato fez com que os recursosnecessários para manutenção dasforças nucleares navais crescessemsignificativamente. Entretanto, oorçamento efetivamente recebidonos últimos anos tem estado muitoaquém dessas necessidades. Mesmoassim, o Comandante da Marinha,Almirante Vladimir Kuroyedov, temgarantido que apesar do pequenonúmero de SSBN em serviço ativo,

eles ainda são suficientes paraatingir os objetivos dedeterrência estratégicaestabelecidos pelo Governo Russo.

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