S5G reaktor
S5G -reaktorn var en prototyp av marinreaktor designad för den amerikanska flottan för att tillhandahålla elproduktion och framdrivning på ubåtar . S5G-beteckningen står för:
- S = Ubåtsplattform
- 5 = Femte generationens kärna designad av entreprenören
- G = General Electric var den kontrakterade konstruktören
Design
S5G var en tryckvattenreaktoranläggning med två kylvätskeslingor och två ånggeneratorer . Den måste konstrueras med reaktorkärlet placerat lågt i båten och ånggeneratorerna högt för att naturlig cirkulation av primärkylvätskan skulle utvecklas och bibehållas.
Reaktorns primära kylvätskepumpar är en av de primära källorna till buller från ubåtar, och eliminering av kylvätskepumpar och tillhörande utrustning skulle också minska den mekaniska komplexiteten och det utrymme som krävs av framdrivningsutrustning.
S5G hade primära kylvätskepumpar, men de behövdes bara för mycket höga hastigheter. Och eftersom reaktorhärden var designad med mycket jämna banor för kylvätskan, var kylvätskepumparna mindre och tystare än de som användes av den konkurrerande S5W -härden. De var också färre till antalet. I de flesta fall kunde ubåten manövreras utan att använda kylvätskepumpar alls. Den tysta designen resulterade i en större skrovdiameter men krävde större primära kylvätskerör än den konkurrerande S5W-reaktorn. På grund av den större storleken användes S5G inte i efterföljande attackubåtar, utan var en föregångare till S8G-reaktordesignen som användes i de större Ohio -klassade ubåtarna .
För att ytterligare minska motorljudet ändrades den normala framdrivningsuppsättningen av två ångturbiner som driver skruven genom en reduktionsväxel istället till en stor framdrivningsturbin utan reduktionsväxlar. Detta eliminerade bullret från huvudreduktionsväxlarna, men kostnaden var att ha en enorm huvudframdrivningsturbin. Turbinen var cylindrisk, cirka 12 fot i diameter och cirka 30 fot lång. Denna massiva storlek var nödvändig för att låta den svänga tillräckligt långsamt för att direkt driva skruven och vara ganska effektiv i att göra det. Samma framdrivningsuppsättning användes på både USS Narwhal och den landbaserade prototypen.
Konceptet med en naturlig cirkulationsanläggning var relativt nytt när marinen efterfrågade denna design. Prototypfabriken i Idaho fick därför en ganska rigorös prestandashakedown för att avgöra om en sådan design skulle fungera för den amerikanska flottan. Det var till stor del en framgång, även om designen aldrig blev grunden för några fler snabba attackubåtar förutom Narvalen . Prototyptestningen inkluderade simulering av i stort sett hela maskinrummet i en attackubåt . Att flyta anläggningen i en stor vattenpöl gjorde att prototypen kunde roteras längs sin långa axel för att simulera en hård sväng, som åstadkoms genom att vrida stora gyroskop monterade framför reaktorutrymmet. Detta var nödvändigt för att avgöra om den naturliga cirkulationen skulle fortsätta även under hårda svängar, eftersom naturlig cirkulation är beroende av gravitationen medan ubåtar är kända för att manövrera i olika vinklar.
Historia
Denna kärnreaktor installerades både vid en landbaserad prototyp – som ursprungligen användes för att testa konceptet och senare för att träna tusentals marinoperatörer – vid Naval Reactor Facility , Idaho National Laboratory nära Arco, Idaho , och i USS Narwhal ( SSN-671) ; båda har tagits ur bruk. Den var avsedd att testa det potentiella bidraget från naturlig cirkulationsteknik till undervattens tystnad.
S5G-prototypen byggdes i början av 1960-talet och stängdes av permanent i maj 1995.
externa länkar
- Stacy, Susan M (2000). "Proving the Principle, A History of The Idaho National Engineering and Environmental Laboratory, 1949-1999", (kapitel 10) [1]