proatom.ru - сайт агентства ПРоАтом
Журналы Атомная стратегия 2024 год
  Агентство  ПРоАтом. 27 лет с атомной отраслью!              
Навигация
· Главная
· Все темы сайта
· Каталог поставщиков
· Контакты
· Наш архив
· Обратная связь
· Опросы
· Поиск по сайту
· Продукты и расценки
· Самое популярное
· Ссылки
· Форум
Журнал
Журнал Атомная стратегия
Подписка на электронную версию
Журнал Атомная стратегия
Атомные Блоги





PRo IT
Подписка
Подписку остановить невозможно! Подробнее...
Задать вопрос
Наши партнеры
PRo-движение
АНОНС

Вышла в свет книга Б.И.Нигматулина и В.А.Пивоварова «Реакторы с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем. История трагедии и фарса». Подробнее 
PRo Погоду

Сотрудничество
Редакция приглашает региональных представителей журнала «Атомная стратегия»
и сайта proatom.ru.
E-mail: pr@proatom.ru Савичев Владимир.
Время и Судьбы

[07/08/2018]     Российский турбо-ядерный реактивный движитель для подводного судна

А.А.Виноградов, к.т.н., гендиректор и главный конструктор проектов АО «СИЛА ОКЕАНОВ» г. Шатура, Россия

Настоящая статья касается перспектив применения турбо-ядерных реактивных движителей (ТЯ-РД) различных конструкций при создании подводных и надводных судов и кораблей. Главной отличительной особенностью ТЯ-РД является то, что он выполнен в корпусе, рассчитанном на давление погружения, а также то, что он является управляемым и полностью автономным устройством, которое присоединяется к корпусу судна на кронштейне - подвеске, исполняя роль дополнительного движителя судна.



ТЯ-РД позволяет увеличить скорость хода и манёвренность практически любого судна или корабля, вплоть до возможности быстрого разворота на месте. Информация как в предшествующих, так и в этой статье может быть полезна реальным инженерам и конструкторам новой техники для понимания того, какую военную технику для ВМФ делают сегодня и собираются создавать в ближайшей перспективе. И главное, какую действительно инновационную технику можно уже сегодня создать за те же деньги и в те же сроки. Только надо напрячь мозги и потрудиться. Это новая платформа для развития малой энергетики и транспортных силовых установок на базе безопасного ядерного реактора.

  Прошел саммит Президентов США и России. «Топор войны» как бы спрятан в чулан. Теперь два мощных государства не враги, а соперники. Президент России В.В.Путин призвал отказаться от неэффективных старых решений.

Представим себе Незнайку (герой писателя Н.Носова), который решил создавать инновационную технику для будущего соперничества. Незнайка первым делом создал свою государственную структуру - «Главное управление Незнайки и друзей» (ГУНиД). По Уставу цель этой государственной структуры создавать новую инновационную технику и вооружения для своего города, дабы городу не слыть в миру слабым. При этом, чтобы и сам Незнайка не был в убытке и по деньгам, и по славе умненького политического деятеля и менеджера.

«Мы создаём свою, капиталистическую свободную, честную и справедливую державу» - сказал Незнайка (далее по тексту - Н). «Разве капитализм может быть честным и справедливым априори? Последние действия соперника продемонстрировали, что такое демократия! И что такое соблюдение международного права» - высказался Технарь (далее по тексту - Т).

Н возразил: «Главное всем о справедливости говорить, всем и постоянно, тогда и население привыкнет к тому, что наш капитализм - это самый лучший государственный строй на планете. Мы создаём самую лучшую во всём мире военную технику. Мы заботимся о развитии техники и всеобщем благополучии. Мы впереди планеты всей».

Н: «Так, что есть у нас новенького из инновационного?». Т: «Да всё то, что придумали до настоящего момента в технике Винтик и Шпунтик. Художник Тюбик, музыканты и другие не в счет, политологи и др. вообще - балаболы». Н: «Винтик и Шпунтик, это что, частники, физические лица? Надо у них всё отобрать и передать государственным структурам, пусть проектируют и изготавливают! Частникам нет места в военных разработках за деньги бюджета. По этому поводу мой первый Указ».

Т: «Так ведь государственники за последнее время вообще ничего нового не изобрели!». Н: «Ничего страшного, возьмут идеи, патенты и изобретения Винтика и Шпунтика, и доведут их до готового изделия». Т: «А если не смогут?». Н: «Как не смогут? Мы же им платим деньги налогоплательщиков. Значит должны сделать из изъятых патентов «мировую клубничку» в военной технике. А что? Они вообще превратились в morons (дебилов)? Как такое могло случиться? Ведь все государственные структуры пропитаны американскими консультантами. И многие сегодняшние управленцы были обучены в заграничных бизнес-школах, например, университета Чикаго по специальности "мастер делового администрирования". Да, не забудьте напомнить государственникам о том, что мы покупаем у них изделия, а они должны нам за это cash back. Уж очень хороший этот официальный механизм придумали банкиры! И не используйте cash-starved банки (банки с малым объёмом налички). А у частных фирм все подходящие нам изобретения, патенты и идеи надо изъять тихо и бесплатно, даже копейки им не платить. Об этом мой негласный второй Указ».

Т: «Но ведь при капитализме так поступать нельзя». Н: «Ничего, у нас свой капитализм. Ведь на частников у нас нет рычагов, чтобы по-честному платили cash back».

Н напряг государственный умище: «Частники пусть зарабатывают деньги сами на мировом рынке, на наших соперниках и партнерах. На них не введут санкции. Ведь если что-то толковое сотворят на идеях наших изобретателей или китайцы, или американцы, или французы, то потом мы посмотрим, как это использовать нам для себя. Наших изобретателей мы всегда успеем обозвать изменниками и пособниками в утечке гостайны».

Nакая же ситуация сложилась в судостроении и атомной промышленности. Деньги - только своим. В этой связи предлагаем всем заинтересованным инженерам и конструкторам использовать наши идеи и технические решения, кроме тех, которые уже применяются нашими партнёрами. На рис. 1 представлен вариант компоновки нового турбо-ядерного реактивного движителя ТЯ-РД.

Рис. 1. Где: 1 - корпус несущий давление погружения; 2 - внутренний объём заполненный газом - рабочим телом 2-го контура; 3 - активная зона (АкЗ) ядерного реактора (ЯР); 4 - теплообменник, в 1-ом контуре жидкометаллический теплоноситель (ЖМТ), во 2-м контуре газ; 5 - циркуляционный насос ЖМТ, 6 - теплообменник для охлаждения газа выхлопа турбины и отвода тепла в забортную воду; 7 - газовая турбина; 8 - компрессор газа трёхступенчатый; 9 - закрылки водозаборника; 10 - вал; 11 - сальник вала; 12 - водяная турбина - центробежный насос; 13 - трубопровод напорный реактивного водяного сопла; 14 - контейнер аварийного сброса ядерного топлива («гробик»). На рис. не показаны элементы «ноу-хау» и управления.

В этом варианте ТЯ-РД в качестве источника тепла применён один быстрый реактор с ЖМТ с двухконтурной схемой передачи тепла рабочему телу для газовой турбины. В качестве ЖМТ в 1-ом контуре использован сплав свинца с компонентами, во 2-ом контуре в качестве рабочего тела турбины использован углекислый газ СО2 сверхкритических параметров. ТЯ-РД поставляется с завода изготовителя в т.н. «замороженном состоянии», при котором ЖТМ находится в 1-ом контуре в затвердевшем виде. Внутрь корпуса закачен СО2 до соответствующего давления. В таком состоянии ТЯ-РД может находиться длительное время на складе, и в этом же состоянии он поступает потребителю.

Запуск ТЯ-РД в рабочее состояние производится путём движения его в воде со скоростью 8-10 м/с, что соответствует примерно скорости судна 16-20 узлов. При этом крылья водозаборника открываются, и обеспечивается поступление набегающего потока забортной воды на вход водяной турбины - центробежного насоса, который осуществляет прокрутку вала до требуемых оборотов. Конструкция водяной турбины и газового компрессора исключат помпаж (hunting, surge) и гидроудар при запуске. Компрессор, забирая газ из корпуса, сжимает его, в результате чего газ нагревается до температуры примерно 450 0С и поступает на вход теплообменника. Далее происходит прогрев теплообменника до полного расплавления ЖТН в 1-ом контуре. Расплавление ЖТН в АкЗ может производиться реакторным разогревом. Конструкции теплообменника, АкЗ и шаровых твэлов и пэлов позволяют затвердевать и расплавляться ЖТН прямо в контуре.

Время запуска ТЯ-РД в работу определяется временем разогрева ЖТН, которое составляет примерно 1 - 3 час в зависимости от температуры контура с которой начали разогрев. При необходимости ядерный реактор может быть выведен на минимально контролируемый уровень (МКУ) мощности или вообще остановлен до состояния затвердевания ЖТН. В случае аварийного перегрева ядерного топлива и АкЗ, механическая система производит раскрытие створок в нижней части АкЗ и шаровые твэлы и пэлы вместе с ЖТН выводятся в спецконтейнер «гробик». Объёмная форма «гробика» исключает продолжение цепной реакции деления ядерного топлива и осуществляет сброс остаточного тепловыделения в забортную воду через стенку корпуса за счет только теплопроводности.

Такая система аварийного расхолаживания ядерного топлива исключает вероятность расплавления АкЗ в случаях с нарушением циркуляции ЖТН. Ядерные реакторы с такой системой расхолаживания ядерного топлива являются безопасными. В случае аварийного останова ТЯ-РД подлежит замене и в дальнейшем восстановлению на заводе-изготовителе. Ожидается, что ТЯ-РД может создавать тягу примерно до 1,2 миллиона Ньютон (как, например, тяга у АПЛ «Вирджиния», 2004 года, класс SSN_774 США, поколение 4) и иметь срок непрерывной работы около 25000 часов.

На рис. 2 представлен вариант компоновки нового турбо-двуядерного реактивного движителя Т2Я-РД.

Рис. 2. Где: 1 - корпус несущий давление погружения; 2 - внутренний объём заполненный газом - рабочим телом газовой турбины; 3 - трубопроводы подвода газа сверхкритического давления; 4 - активная зона (АкЗ) ядерного реактора №1 (ЯР1); 5 - АкЗ ядерного реактора №2 (ЯР2); 6 - теплообменник для охлаждения газа выхлопа турбины и отвода тепла в забортную воду; 7 - газовая турбина; 8 - компрессор газа трёхступенчатый; 9 - закрылки водозаборника; 10 - вал; 11 - сальник вала; 12 - водяная турбина - центробежный насос; 13 - трубопровод напорный реактивного водяного сопла; 14 - контейнеры аварийного сброса ядерного топлива («гробики»); 15 - свинцовый экран АкЗ; 16 - расположение каналов системы управления и защиты реактора. На рис. не показаны элементы «ноу-хау».

В отличие от двухконтурного исполнения с одним реактором Т2Я-РД имеет значительно меньшую массу и габариты, а также, из «замороженного состояния» время вывода двух реакторов на полную мощность составляет секунды. Силовая часть реактивного двуядерного движителя практически повторяет конструкцию ТЯ-РД. Тем не менее, существуют отличия, связанные с быстрым запуском. В общем случае Т2Я-РД предусмотрено использовать в беспилотных подводных аппаратах (БПА) как разовое устройство. Запуск в работу БПА может производиться с его носителя, например, с катера или подводной лодки.

Манипулятором из мокрого грузового отсека подводной лодки, двигающейся под водой со скоростью 16-20 узлов, выводится БПА соосно в поток обтекаемой забортной воды. После раскрытия закрылок водозаборника, происходит запуск Т2Я-РД и БПА манипулятор отпускает в самостоятельный ход. Но можно запускать Т2Я-РД путем десантирования с парашюта. Падая с высоты около 100 м, вертикальный вход БПА в воду позволяет напором воды, поступающей через открытые закрылки водозаборника, кратковременно прокрутить вал и за это время запустить турбину и реакторы.

После выполнения задания БПА возвращается в заданную точку акватории океана, где его ждет вспомогательное судно, которое вылавливает БПА и отвозит на переработку. После останова реакторов повторный их пуск невозможен, поскольку шаровые твэлы высыпаются в «гробики» вместе с расплавленным сплавом свинца, который до момента слива создавал вокруг АкЗ защитную рубашку. Остаточное тепловыделение снимается в «гробиках» за счет теплопроводности свинца, заполняющего все зазоры в плотной засыпке между шаровыми твэлами и пэлами в «гробиках». Объёмная форма «гробика» исключает продолжение цепной реакции деления ядерного топлива и осуществляет сброс остаточного тепловыделения в забортную воду через стенку корпуса за счет только теплопроводности.

Такая система аварийного расхолаживания ядерного топлива исключает вероятность его расплавления и АкЗ в случаях с нарушением циркуляции ЖТН. Ядерные реакторы с такой системой раздельного расхолаживания ядерного топлива и АкЗ являются безопасными. В случае аварийного останова ядерного реактора Т2Я-РД подлежит замене и, в дальнейшем, восстановлению на заводе-изготовителе, если конечно БПА не разрушился при исполнении задания. Ожидается, что ТЯ-РД может создавать тягу примерно до 1 миллиона Ньютонов  и иметь срок непрерывной работы около 25000 часов.

В последующей статье будет раскрыты некоторые особенности активной зоны ядерного реактора, который применяется в ТЯ-РД и Е2Я-РД. А также способ укрощения неповоротливых АПЛ, таких как, «Вирджиния», «Юрий Долгорукий», проектов «Ясень» и «Хаски» и «Колумбия». Цель укрощения - создать условия для экипажа АПЛ не исполнения приказа пуска баллистической ракеты с борта в сторону противника. Для получения интересующей Вас информации обращайтесь письменно заказным письмом в НАО «СИЛА ОКЕАНОВ» по адресу: ул. Ботино, дом 26А, г. Шатура Московской обл., 140700, Россия. Для открытой переписки можно пользоваться эл. почтой E-m: c.pluton@yandex.ru .


Литература:

1. Н. И. Кошкин, Е. Н. Васильчикова. Элементарная физика. Справочник/ - М.: АО «СТОЛЕТИЕ», 1995 – 304 с. Илл.

 

 

 

 
Связанные ссылки
· Больше про Атомный флот
· Новость от Proatom


Самая читаемая статья: Атомный флот:
Вспоминая яркое далёкое

Рейтинг статьи
Средняя оценка работы автора: 3.28
Ответов: 7


Проголосуйте, пожалуйста, за работу автора:

Отлично
Очень хорошо
Хорошо
Нормально
Плохо

опции

 Напечатать текущую страницу Напечатать текущую страницу

"Авторизация" | Создать Акаунт | 14 Комментарии | Поиск в дискуссии
Спасибо за проявленный интерес

Re: Российский турбо-ядерный реактивный движитель для подводного судна (Всего: 0)
от Гость на 07/08/2018
Незнайка (далее Н.), "гробики" и ожидается - все слагаемые научного труда.


[ Ответить на это ]


Re: Российский турбо-ядерный реактивный движитель для подводного судна (Всего: 0)
от Гость на 07/08/2018
Без грамотного освящения правильным попом - не заработает.


[ Ответить на это ]


Re: Российский турбо-ядерный реактивный движитель для подводного судна (Всего: 0)
от Гость на 08/08/2018
Турбокомпрессор размером с активную зону, центробежный водомёт размером с корпус аппарата говорят о том, что авторы этих новаций их просто не обсчитывали.

Патентование на сегодня не требует доказательств работоспособности и эффективности. Если соблюдено сакральное "отличающееся тем, что..." и выплачены пошлины, то патент в кармане.

А красивые картинки сегодня на-CAD-ить сможет любой Карандаш с неполным средним образованием.


[ Ответить на это ]


Re: Российский турбо-ядерный реактивный движитель для подводного судна (Всего: 0)
от Гость на 09/08/2018
Вы бы и оставить своё имя могли, с таким текстом комментария.Рисунок это не чертёж, размерные пропорции могут не соблюдаться. Так что, Ваш комментарий это пустое всё, и по вопросу расчетов тоже. Покажите себя, что вы разработали за свою жизнь, где учились?


[
Ответить на это ]


Re: Российский турбо-ядерный реактивный движитель для подводного судна (Всего: 0)
от Гость на 08/08/2018
«Настоящая статья касается перспектив применения турбо-ядерных реактивных движителей…» _____________ Сначала о технических целях. Во-первых, Ваша «цель укрощения» - это повышение маневренности за счет снижения скоростных свойств аппарата. Во-вторых, вопросы защиты, «следа» и обслуживания «ТЯ-РД» вообще не учтены и …  Ну, да хрен с ними… Я не о технической реализации, а о Вашем заигрывании с госструктурами. О проблеме выживания «самого лучшего государственного строя на планете». Об эффективном государстве, у которого Вы пытаетесь получить финансирование. На финансовую «эффективность» уже указывал Глазьев: Набиуллина нанесла ущерб РФ в 25 триллионов рублей за 4 года. Но и это не главное. Главное: нынешняя система госуправления не способна решать насущные проблемы страны, поскольку не адекватна целям и задачам развития. Власть, президент, парламент, правительство – не исполняют своих основных функций, не обеспечивают условий для развития («инноваций»). Я, кстати, не против Ваших «инноваций». Вперёд! Однако подозреваю: «Вчерашний раб, усталый от свободы, возропщет, требуя цепей» (М. Волошин). С уважением, Б.В. Сазыкин.


[ Ответить на это ]


Re: Российский турбо-ядерный реактивный движитель для подводного судна (Всего: 0)
от Гость на 09/08/2018
Ты не прав Сазыкин!Как мне рассказывал мой ученик Банзай - доктор физики и сотрудник научного дивизиона НАТО, эти ребята прототип сделали и испытали под крылом САТУРНа. САТУРН разрабатывает двигательную установку для СТАТУСа  и для свехдальней крылатой ракеты. А эта кампания на АС - подготовка к захвату всего финансирования по теме. Ваш Путин не хочет быть повешенным, а ваши олигархи - нищими. Так что впереди война! Война, которая очистит и обновит этот блядский мир! И это хорошо, это здорово! Боцман.


[
Ответить на это ]


Re: Российский турбо-ядерный реактивный движитель для подводного судна (Всего: 0)
от Гость на 09/08/2018
"Война, которая очистит и обновит этот блядский мир!" =================== Практика, однако, показывает, что в войне гибнут как раз лучшие, а выживает всякая шваль. ))


[
Ответить на это ]


Re: Российский турбо-ядерный реактивный движитель для подводного судна (Всего: 0)
от Гость на 10/08/2018
Не плачь девчёнка!  Пройдут радиоактивные дожди! Очистят небо от радиоактивной пыли и гари.  Твой солдат может уцелеет и вернётся, а нет - придёт его армейский дружок! Придёт, гоня перед собой стадо уцелевших рабов из НАТО!Ты только жди!И станет главным, потому что со стволом и братаны его солдаты тоже со стволами!И ты будешь королева на своём дворе, на своей улице,  В своём посёлке! А главу администрации,начальника полиции и управляющего местного банкаТвой солдат сразу вздёрнет ! И это праввильно!


[
Ответить на это ]


Re: Российский турбо-ядерный реактивный движитель для подводного судна (Всего: 0)
от Гость на 10/08/2018
Всё правильно! Это всякие захребетники  и начальники войны боятся! Знают курвы, что им по любому сценарию кранты! А новый мир будут строить солдаты и их верные подруги! И карать прошлый мир огнём и мечом! Лепота! Ужо скорей бы!


[
Ответить на это ]


Re: Российский турбо-ядерный реактивный движитель для подводного судна (Всего: 0)
от Гость на 10/08/2018
"Это всякие захребетники  и начальники войны боятся! Знают курвы, что им по любому сценарию кранты!" =========== Чой-то после ВОВ именно захребетники зажили, а ветераны с передка, как батяня мой, загнулись от ран.


[
Ответить на это ]


Re: Российский турбо-ядерный реактивный движитель для подводного судна (Всего: 0)
от Гость на 10/08/2018
"Это всякие захребетники  и начальники войны боятся! Знают курвы, что им по любому сценарию кранты!" =========== Чой-то после ВОВ именно захребетники зажили, а ветераны с передка, как батяня мой, загнулись от ран.


[
Ответить на это ]


Re: Российский турбо-ядерный реактивный движитель для подводного судна (Всего: 0)
от Гость на 09/08/2018
Денег и инвестиций уже не просит, значит кто-то купил!А это для ОКБМ им. Африкантова смерти подобно!!! Ха-ха.


[ Ответить на это ]


Re: Российский турбо-ядерный реактивный движитель для подводного судна (Всего: 0)
от Гость на 09/08/2018
МОСКВА, 7 авг — РИА Новости. В России создали и испытали уникальную активную зону ядерного реактора с ресурсом на весь жизненный цикл АПЛ. Об этом говорится в отчете АО "ОКБМ Африкантов" за прошлый год.Вот, по подобию американцев по просьбе адмиралов построили чудище морское. Активная зона на всю жизнь, только вот её надо в корпус АПЛ вмазывать долго, долго, да ещё и обслуживать мичманам и матросам, да ещё и плановые ремонты, и т.д. И мощность на валу винта маленькая, да и винт - излучатель звука, в общем "верной дорогой идёте вперёд ..." только вот, в какой очередной тупик подставленный американцами?


[ Ответить на это ]


Re: Российский турбо-ядерный реактивный движитель для подводного судна (Всего: 0)
от Гость на 12/08/2018
Не о чём... Смешно такие агитки читать.


[
Ответить на это ]






Информационное агентство «ПРоАтом», Санкт-Петербург. Тел.:+7(921)9589004
E-mail: info@proatom.ru, Разрешение на перепечатку.
За содержание публикуемых в журнале информационных и рекламных материалов ответственность несут авторы. Редакция предоставляет возможность высказаться по существу, однако имеет свое представление о проблемах, которое не всегда совпадает с мнением авторов Открытие страницы: 0.10 секунды
Рейтинг@Mail.ru