Все ледоколы вне зависимости от типа, размеров, мощности имели до недавнего времени один общий недостаток — их автономность по топливу не превышала 30–40 суток, после чего неумолимо вставал вопрос: где и каким образом получить бункер в белой пустыне Арктики?

В других морях и океанах для пополнения запасов топлива можно зайти в ближайший порт или, как это делается, например, при работе судов рыбопромыслового флота, в район промысла приходит танкер или большой транспортный рефрижератор, который осуществляет бункеровку траулеров и сейнеров непосредственно в море. Добывающие суда не теряют драгоценное время лова на переходы в порт и обратно. А тут попробуй, пробейся сквозь льды, тем более, что вдоль берегов Северного Ледовитого океана не так уж много портов, где можно получить топливо. К тому же, отрываясь от работы для бункеровки, ледоколы зачастую бросали на произвол судьбы подопечные транспортные суда, сокращали и без того короткое время арктической навигации.

Чтобы как-то решить эту проблему, ледоколы всегда старались сделать такими, чтобы они больше напоминали угольный склад или нефтехранилище, чем обычное судно: запасы топлива на них достигали трети водоизмещения и более. Но и это помогало мало: любой достаточно мощный ледокол сжигал за один час до 3 тонн нефти. В течение навигации неизбежно возникали критические ситуации, когда транспортные суда не успевали прийти в порт назначения и оставались зимовать во льдах только потому, что сопровождавший их ледокол вынужден был покинуть их, израсходовав запас топлива. Столько, сколько существуют ледоколы, ученые и конструкторы искали решения этой задачи и не находили его.

Решение пришло, можно сказать, само собой. Когда удалось постичь тайны атомного ядра и поставить энергию расщепленного атома на службу людям, появилась реальная возможность осуществить в ледоколостроении подлинный переворот. Атомная энергетическая установка оказалась именно тем недостающим звеном, тем кардинальным решением, которое позволило сделать ледокол подлинным хозяином Арктики, потому что количество ядерного топлива, которое атомоход расходует в сутки, свободно умещается в спичечном коробке. Один килограмм ядерного топлива заменяет 2100 тонн мазута, а стало быть, ледокол, вооруженный атомной установкой, может ходить по морям и океанам год, два, три — столько, сколько потребуется, хотя, естественно, такой задачи перед ним никто не ставит. От ледокола требуется только одно: в течение всей навигации находиться безотлучно на своем рабочем месте и не бегать в далекие порты за снабжением.

Немаловажно и другое преимущество атомохода: поскольку сжигаемое за рейс топливо измеряется не тысячами тонн, а килограммами, водоизмещение судна, то есть его масса, остается почти неизменным, а стало быть, по мере расходования запасов его ледокольные качества не ухудшаются, как у любого ледокола до атомной эры.

Принцип работы судовой атомной установки состоит в следующем. На судне устанавливают один или несколько реакторов, в которых происходит цепная реакция деления тяжелых атомных ядер с выделением огромного количества тепловой энергии, используемой для образования перегретого пара. Передача тепловой энергии от реакторов к парогенераторам осуществляется теплоносителем (в судовых условиях это, как правило, дистиллированная вода).

Поглощение энергии нейтронов, выделяющихся в результате распада ядер, производит так называемый замедлитель реакции, в этом качестве в судовых реакторах применяется обычно та же дистиллированная вода. Такие реакторы, где и теплоносителем, и замедлителем служит вода, называются водо-водяными. Они проще по конструкции, компактнее и надежнее в работе, и сегодня они стоят на всех атомных ледоколах.

Пар поступает на турбины, и далее — уже привычная схема преобразования энергии: турбогенераторы — электродвигатели — гребные винты. Таким образом, атомные ледоколы — это те же турбоэлектроходы с той лишь разницей, что для выработки пара используется не органическое топливо, а энергия деления ядер.

К тому времени, когда возникла идея построить атомный ледокол, то есть к середине 50-х годов, некоторые наиболее развитые страны, в том числе и Советский Союз, уже располагали атомными кораблями — подводными лодками, для которых проблема автономности плавания стояла не менее остро, чем для ледоколов.

Наша страна уже имела опыт и мирного, народнохозяйственного использования атомной энергии. В 1954 году в Обнинске была введена в эксплуатацию небольшая атомная электростанция мощностью всего 5 мегаватт. Тем не менее эта скромная по нынешним понятиям электростанция дала весьма ощутимый толчок последующему развитию атомной энергетики и на суше, и на море.

Характеризуя новую ситуацию, сложившуюся после введения в строй Обнинской станции, академик И. В. Курчатов говорил: «Если раньше инициатива в постановке новых задач принадлежала почти всегда ученым и инженерам атомной промышленности — теперь инициатива должна перейти к инженерам и конструкторам судостроительной промышленности, авиационной, транспортного машиностроения».

…Василий Иванович Неганов, один из опытнейших конструкторов-судостроителей, и не предполагал, может быть, что на каком-то этапе своей творческой деятельности он получит чрезвычайно ответственное — а по тем временам в известном смысле неожиданное, даже невероятное — предложение: возглавить проектирование атомного ледокола.

Выбор пал на Неганова не случайно. Ровесник века и макаровского «Ермака», будущий главный конструктор атомохода участвовал в гражданской войне, потом учился на кораблестроительном факультете Ленинградского политехнического института, затем, работая конструктором, участвовал в проектировании первых советских лесовозов, внес свою лепту в создание полярного ледокола «Сибирь», имя которого впоследствии получил третий советский атомный ледокол. Неганов работал над созданием ряда других кораблей ледового плавания. И теперь ему доверили спроектировать такой ледокол, какого еще никогда не существовало. Так в биографии инженера открылась новая страница, и отныне вся его жизнь будет связана с созданием атомного ледокольного флота.