Реактор С5Г
Реактор S5G был прототипом военно-морского реактора, разработанного для ВМС США для обеспечения выработки электроэнергии и движения подводных лодок . Обозначение S5G означает:
- S = Подводная платформа
- 5 = Ядро пятого поколения , разработанное подрядчиком
- G = General Electric была проектировщиком по контракту.
Дизайн
[ редактировать ]S5G представлял собой реактор с водой под давлением. [ 1 ] установка с двумя контурами теплоносителя и двумя парогенераторами . Его пришлось спроектировать так, чтобы корпус реактора располагался низко в лодке, а парогенераторы - высоко, чтобы обеспечить и поддерживать естественную циркуляцию теплоносителя первого контура. [ 2 ]
Насосы первого контура реактора являются одним из основных источников шума подводных лодок, и отказ от насосов теплоносителя и сопутствующего оборудования также уменьшит механическую сложность и пространство, необходимое для двигательного оборудования.
У S5G были насосы охлаждающей жидкости первого контура, но они были нужны только для очень высоких скоростей. А поскольку активная зона реактора была спроектирована с очень плавными путями для теплоносителя, насосы охлаждающей жидкости были меньше и тише, чем те, которые использовались в конкурирующей активной зоне S5W . Их также было меньше. В большинстве случаев подводная лодка могла эксплуатироваться вообще без использования насосов охлаждающей жидкости. Бесшумная конструкция привела к увеличению диаметра корпуса, но потребовала большего диаметра трубопроводов первого контура теплоносителя, чем у конкурирующего реактора S5W. [ 3 ] Из-за большего размера S5G не использовался в последующих ударных подводных лодках, но был предшественником конструкции реактора S8G, используемой в более крупных «Огайо» подводных лодках класса .
Чтобы еще больше снизить шум двигательной установки, обычная силовая установка из двух паровых турбин, приводящих в движение винт через редуктор , была заменена на одну большую двигательную турбину без редукторов. Это устранило шум главных редукторов, но пришлось заплатить огромную главную турбину. Турбина имела цилиндрическую форму, около 12 футов в диаметре и около 30 футов в длину. Столь массивный размер был необходим для того, чтобы позволить ему вращаться достаточно медленно, чтобы напрямую приводить в движение винт, и при этом быть достаточно эффективным. Одна и та же силовая установка использовалась как на авианосце USS Narwhal , так и на наземном прототипе.
Концепция установки с естественной циркуляцией была относительно новой, когда ВМФ запросил эту конструкцию. Поэтому на заводе по производству прототипов в Айдахо была проведена довольно строгая проверка производительности, чтобы определить, подойдет ли такая конструкция для ВМС США. Во многом это был успех, хотя эта конструкция так и не стала основой для каких-либо других быстроходных подводных лодок, кроме « Нарвала» . Испытания прототипа включали моделирование практически всего машинного отделения ударной подводной лодки . Плавание установки в большом бассейне с водой позволило вращать прототип вдоль его длинной оси, чтобы имитировать резкий поворот, достигаемый за счет крутящего момента больших гироскопов, установленных в передней части реакторного отсека. Это было необходимо, чтобы определить, продолжится ли естественная циркуляция даже во время резких поворотов, поскольку естественная циркуляция зависит от силы тяжести, а подводные лодки, как известно, маневрируют под разными углами.
История
[ редактировать ]Этот ядерный реактор был установлен как на наземном прототипе — первоначально использовавшемся для тестирования концепции, а затем для обучения тысяч операторов ВМФ — на военно-морском реакторном комплексе Национальной лаборатории Айдахо недалеко от Арко, штат Айдахо , и на авианосце США « Нарвал» (США ). ССН-671) ; оба выведены из эксплуатации. Он был предназначен для проверки потенциального вклада технологии естественной циркуляции в шумоподавление подводных лодок . [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]
Прототип S5G, построенный в начале 1960-х годов, был окончательно остановлен в мае 1995 года. [ 7 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ М. Рагеб (15 января 2006 г.). «ЯДЕРНАЯ МОРСКАЯ ДВИГАТЕЛЬНАЯ ПУЛЬСИЯ» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 15 мая 2011 г. Проверено 22 февраля 2007 г.
Реактор S5G представлял собой прототип водо-водяного реактора, работающего в режиме принудительной или естественной циркуляции.
- ^ Трепанье, Деннис. «Завод по производству ядерных прототипов S5G, учебный центр по атомной энергетике, Айдахо-Фолс, штат Айдахо» . Проверено 18 октября 2012 г.
- ^ «Американское ядерное движение» . 18 августа 2000 г.
- ^ «Технические инновации подводных сил» . Начальник отдела подводной борьбы ВМФ. Архивировано из оригинала 27 января 2006 г. Проверено 12 марта 2006 г.
- ^ «Приложение C, Приложение к NR:IBO-05/023, Оценка радиоактивных отходов морской реакторной установки, захороненных на Комплексе по обращению с радиоактивными отходами» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 4 февраля 2012 г. Проверено 12 марта 2006 г.
- ^ Джонс, Эдвард Монро; Родерик, Шон С. (4 ноября 2014 г.). Тактика подводных торпед: американская история . МакФарланд. п. 153. ИСБН 978-0-7864-9646-4 .
- ^ «Ядерный флот празднует конец эпохи в Айдахо» . Новости ИНЭЛ . 30 мая 1995 года . Проверено 18 октября 2012 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Стейси, Сьюзен М (2000). «Доказательство принципа. История Национальной инженерно-экологической лаборатории Айдахо, 1949–1999 годы», (глава 10) [1]