proatom.ru - сайт агентства ПРоАтом
Журналы Атомная стратегия 2022 год
  Агентство  ПРоАтом. 25 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





Подписка
Подписку остановить невозможно! Подробнее...
Задать вопрос
Наши партнеры
PRo-движение
АНОНС
Вышло в свет второе издание двухтомника Б.И.Нигматулина. 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

[25/06/2018]     Российская Ядерная батарейка в подводном судне

А.А.Виноградов, и К0, НАО «СИЛА ОКЕАНОВ» г. Шатура, Россия

26.05.2018 Алексей Рахманов, президент Объединённой судостроительной кампании (ОСК), в ходе Петербургского Международного экономического форума  поделился мнением: - «АПЛ 6-го поколения (далее АПЛ-6) могут появиться у России «лет через 20 ...». При этом г-н Рахманов отметил, что пока сложно сказать, что из себя будут представлять подлодки шестого поколения, так как подлодки пятого поколения (проект «Хаски») будут настолько бесшумными, что сольются с шумом мирового океана, «и тогда будет не очень понятно, что такое подлодка шестого поколения», передает РИА «Новости».



Разработчики в ОСК, видимо, не знают о существовании подводных «жучков» с сенсорами распознавания звука на расстоянии, которое, как утверждается, в итоге может превышать 1 тыс. км. Подробнее на ТАСС: http://tass.ru/mezhdunarodnaya-panorama/4895260. Поскольку винт в качестве движителя сохранён в подлодках пятого поколения, то сохранён и источник звука. Каждый винт излучает индивидуальный  спектр звука, по которому определяется не только местоположение, но даже и тип подлодки. С позиций гидродинамики винт уже не даст увеличения скорости, какой бы формы он не был. Так что винт это техническое решение прошлого века.

Хочу поблагодарить уважаемого Алексея Львовича за то, что он вывел в открытую плоскость обсуждение свойств будущих АПЛ. Однако, г-н А. Рахманов акцентирует своё внимание только на шумности АПЛ, но при этом сохраняет в проектах ОСК винт в качестве движителя, и совершенно не замечает множество других существенных преимуществ, которыми обладает АПЛ 21-го века в концепции АО «СИЛА ОКЕАНОВ» в сравнении с дорогостоящей АПЛ 5-го поколения «Хаски».

Не буду забегать вперед и начну  всё по порядку. Надеюсь, г-н А. Рахманов и генеральный директор АО СПМБМ "МАЛАХИТ" г-н Юрий Дорофеев ознакомлены с Концепцией АПЛ 21-го века и Пояснительной запиской инновационного проекта «Многофункциональная глубоководная АПЛ 21-го века», отправленных от АО «СИЛА ОКЕАНОВ» в Главное управление научно-исследовательской деятельности и технологического сопровождения передовых технологий (ГУНИД) МО РФ. Надеюсь, что их также ознакомили с содержанием несекретной заявки от АО «СИЛА ОКЕАНОВ» на выдачу патента РФ с одноименным названием, которую недавно изъяли из «Роспатента» в МО РФ, чтобы разработчики из ОСК ознакомились и провели экспертизу. До сих пор ответа экспертов нет.

Новое в АПЛ 21-го века это то, что: ядерная установка выполнена в виде Ядерной батарейки (ЯБ), вырабатывающей достаточное количество электроэнергии, что позволило применить схему электродвижения; на срок эксплуатации ЯБ не обслуживается и не ремонтируется; ядерный реактор в ЯБ не обладает явлением кризиса теплоотдачи и является безопасным;  экипаж АПЛ сокращен до 4-5 человек и размещен в герметичной капсуле отдельно от ЯБ в негерметичном общем обтекаемом корпусе АПЛ; глубина погружения не ограничена; для движения АПЛ применена реактивная сила, что позволило увеличить максимальную скорость подлодки; реактивные движители имеют сопла с управляемым вектором тяги; значительно упрощена и ускорена процедура замены ЯБ; АПЛ имеет малоинерционную систему кругового обзора подводного пространства в радиусе до 5 км с выводом на сферический экран шлема оператора управления подлодки (типа картинки прибора ночного видения), АПЛ не имеет каких-либо излучений, и многое что ещё другое. Безусловно, АПЛ 21-го века по своим характеристикам относится как минимум к 6-му поколению.

В подтверждение возможности создания АПЛ 21-го века предлагалось разработать для МО РФ аванпроект многофункциональной глубоководной атомной подводной лодки такой конструкции, которая, по сравнению с существующими, будет иметь большой грузовой отсек и погружаться на большую глубину, а также обладать меньшей массой, большей скоростью и манёвренностью перемещения, удобством в эксплуатации и замене ядерной установки, высокой степенью ядерной безопасности для экипажа и окружающей среды. ГУНИД, видимо с подачи ОСК, отказался от выполнения аванпроекта силами АО «СИЛА ОКЕАНОВ».

В качестве подсказки г-ну А. Рахманову о том, что из себя будут представлять подлодки и подводные судна шестого поколения,  предлагаю настоящую статью об одном из вариантов конструкции атомного подводного судна 6-го поколения, например, в виде «тарелки», и совсем не инопланетной, а российской. Атомная подводная тарелка (АПТ) с точки зрения инженерного и технического решения  имеет право на существование, причём её характеристики в разы будут превышать аналогичные характеристики АПЛ, выполненных в традиционной форме в виде «сигары».

По определению: - «Изобретение, это фантазия на грани реального». Поэтому АПТ, безусловно, является изобретением. До выпуска настоящей статьи в мире нет патентов и заявок на получение патента на «Атомную подводную тарелку», кроме нашей заявки.

В данной статье раскрыты только лежащие на поверхности технические решения для АПЛ-6, с целью показать разработчикам из ОСК, как сегодня можно, и нужно создавать действительно прорывные инновации, и почему нельзя производить расчет реактора отдельно от расчета АПЛ. Традиционные способы проектирования «с использованием старых, но проверенных временем технических решений», о которых так любят говорить руководители ОСК и ГК «Росатом» при убеждении Заказчика в том, что их проект самый лучший и лучше сделать сегодня в России нельзя, не пригодны для сегодняшних навязанных нам темпов создания новой техники и вооружений; не пригодны в условиях противостояния и санкций.

Нельзя же вечно догонять и смотреть на запад. Зачем копировать т.н. «американский стандарт – 42 года срок жизни АПЛ», или 33 года с одной заправкой ядерного топлива и т.п.  Чтобы обогнать «НАДО БЕЖАТЬ НАПЕРЕРЕЗ» - девиз С. П. Королева, сказанный ему Робертом Бартини. И раскачиваться нет времени, как задал нам темп развития наш Президент  Владимир Владимирович Путин.

До настоящего времени и в России, и за рубежом, расчет реактора не совмещался с расчетом АПЛ. С чего начинается и как выполняется совместный расчет ЯБ и АПЛ нам помог зафиксировать журналист, записав рассуждения вслух двоих сотрудников, разыгравших баталию начала расчета. Если понял журналист с гуманитарным образованием, то технарь из ОСК должен понять непременно, если он не круглый неуч. А если не поймет, то это проблема Государства Российского, учить инженерным знаниям и управлять промышленностью надо со знанием дела! И так, в сухом остатке после редактирования записанного.

1. Выбор формы обтекаемого корпуса АПЛ

Цилиндр, сигара, шар, конус, сжатый конус двухсторонний, параболоид, «тарелка». Последняя форма обладает самым широким набор преимуществ над всеми другими формами. Кривая, образующая поверхность вращения «тарелки», должна иметь форму, которая удовлетворяет наилучшим образом и аэродинамике обтекания потоком, и отражению ультразвукового облучения от радара. Внутренний объём «тарелки» позволяет разместить все необходимые узлы и агрегаты (керосиновые балласты, силовые кабели, сенсоры, станцию кислородообеспечения и т.п.). Повторяющаяся форма шпангоутов делает технологию изготовления корпуса достаточно простой и дешевой. Обшивку поверхности «тарелки» предполагается выполнить сегментами из композиционных материалов с углеродной нитью армирования. Финишная операция обшивки это напыление специального покрытия для поглощения ультразвука. На верхней поверхности размещены четыре движителя реактивной тяги. Снизу тарелки может быть присоединен грузовой прицеп. В грузовом прицепе может быть размещено:

- грузовые отсеки с оборудованием для разведки и разработки подводных месторождений полезных ископаемых;

- оборудование для создания подробных карт дна океана;

- магазин до 40 зарядов «Подводной Катюши», включающей поплавковые стартовые площадки залпового пуска с ракетами средней дальности типа гиперзвуковой ракеты «Кинжал»;

- стартовая площадка морского базирования стратегической ракеты «Сармат»;

- морская площадка промежуточной посадки вертолётов в открытом океане на дозаправку;

- транспортные средства скрытой доставки ЯБ и других специальных грузов в любую точку океана; и т.д. Все виды прицепов имеют одинаковые крепления к АПТ. Прицеп может быть отсоединен и оставлен на дне океана, и обратно, подсоединён к АПТ. На данный момент пока такая информация.

На рис. 1 показан примерный вид АПТ в вертикальном разрезе и с расположением основного оборудования в плане, где: 1 – водопроницаемый корпус АПТ; 2 – несущая давление погружения капсула с экипажем и центральным постом; 3 – гнездо для капсулы; 4 – реактивный движитель; 5 – насадка сопла реактивного движителя; 6 – ядерная батарейка; 7 – водопроницаемый корпус грузового прицепа; 8 – мокрый грузовой отсек в прицепе. На рис. 1 условно показана ориентация нос - корма  АПТ, но на самом деле АПТ может двигаться с максимальной скоростью в любом направлении, в том числе и брюхом вверх. Для использования грузового прицепа АПТ переворачивается брюхом вверх, причем капсула с центральным постом и экипажем сохраняет своё вертикальное положение.

2. Оценка требуемой мощности ядерного реактора

Для связи суммарной силы, которая должна толкать АПЛ под водой с её скоростью V движения используем известную формулу гидродинамической силы Fгд (или лобового сопротивления) [1, стр. 66]

Fгд = Cx * r * V2 * S/2

где: r - плотность воды, морской =1020 кг/м3, S – площадь проекции корпуса АПЛ на плоскость перпендикулярную вектору скорости V движения, Cx – коэффициент гидродинамического сопротивления, табличная величина для тел различного профиля, для специального профиля «тарелки» в первом приближении можно принять Cx = 0,06 – 0,07.

Толкающая сила это сумма реактивных сил всех работающих движителей. Например, примем три движителя работающими, а четвертый в резерве или для маневрирования по галсу и глубине. Тогда реактивная сила Fр, которая должна создаваться четырьмя движителем равна 

Fр =  Fгд

Чтобы создать реактивную силу Fр нужно центробежному насосу создать расход G и напор H воды перед соплом, на что тратится механическая энергия Eм, вращающая центробежное колесо насоса. К.п.д. центробежного насоса это, по определению, доля от механической энергии Eм, преобразованная насосом в энергию расхода и напора воды в патрубке улиты на его выходе. На рис. 2 показано изменение скорости Uо вдоль и в границах струи жидкости при входе в жидкость одинаковых физических свойств. На реактивной тяге конус между границей струи более острый (т.е. меньше), чем у струи жидкости, получаемой винтом, даже с насадкой.

                                         Рис.2 

Для оценки требуемой суммарной мощности сразу двух реакторов используем метод потерь мощности на каждом устройстве её преобразования, начиная от активной зоны ядерного реактора до центробежного насоса, создающего давление и расход воды перед соплом реактивного движителя. Расчет делается в обратной последовательности от значения требуемой механической энергии на все четыре насоса 4* Eм  до суммарной тепловой мощности двух ядерных реакторов 2*Wяр, см. табл. 1.      

Коэффициенты полезного действия (к.п.д.) берутся для лучших известных на сегодняшний день технических решений: центробежного насоса (ЦН) к.п.д. = 0,65 ... 0,75           [2]**; электрического с косыми полями (наш патент) шагового двигателя вращения  к.п.д. = 0,87 ... 0,92 ;  трансформатора трёхфазного к.п.д. = 0,85 ... 0,90;  потери m энергии магнитного поля на проходной стенке из титанового сплава к.п.д. =   1- m  ; электрогенератора к.п.д. = 0,91 ... 0,96; газовой турбины замкнутого термодинамического цикла с CO2 (докритика) (ОДК «Сатурн») к.п.д. = 0,25 ... 0,17 ; теплообменника 2-го контура ядерного реактора к.п.д. = 0,97 ... 0,98    ; требуема тепловая мощность активной зоны ядерного реактора  Wяр

Таким образом, как пример, чтобы АПТ под водой двигалась со скоростью 20 м/с (это 72 км/час или около 40 узлов) необходимо вычислить суммарную тепловую мощность обоих реакторов по следующей цепочке последовательных расчетов, которые обозначены в табл. 1.

Для примера  взят размер АПТ диаметром 60 м, диаметр капсулы с экипажем 6 м. Тогда S равно около 240 м2. Работа А перемещения АПЛ на расстояние L= 20 м за 1 сек. под действием реактивной силы Fр =  Fгд определяется как  А= Fгд *L = (Cx * r * V2 * S/2)*L = 0,06*1020*400*(240/2)*20 = 2937600 [н] *20 [м] = 58 752 000 [Дж]  = 59 [МДж]. Эта работа за 1 секунду равна мощности W потребляемой на движение АПТ,  W = 59 МВт.

Потери энергии струи k, создающей реактивную силу, на диссипацию вихрей на границе конуса струи жидкости (морской воды) и трение составляет около  k = 0,20-0,25. Значит, центробежный насос должен больше создать мощность струи,  W ст = W/(1-k) = 59/(1-0,2)=74 ... 79 МВт. В примере цепочки расчетов некоторые составляющие потерь мощности  опущены.

Таблица 1

Из расчета на один реактор тепловая мощность активной зоны, таким образом, будет составлять 901/2=450 МВт при худших значениях к.п.д. и 698/2=349 МВт при лучших значениях к.п.д. Активная зона ядерного реактора в ЯБ может обеспечить тепловую мощность до 700 МВт с 1 м3 активной зоны, что в нулевом приближении подтверждено гидродинамическими и нейтронно-физическими расчетами в кодах для стационарного режима работы.

Как видно, самым узким местом в конструкции ЯБ является не ядерный реактор, а электрогенератор, поскольку он занимает больше всех места внутри корпуса ЯБ. Поэтому электрогенератор на 63 МВ*А это самый мощный серийный образец, который влезает в транспортные размеры корпуса ЯБ. Возможна разработка специального электрогенератора диаметром до 4 м, способного работать в среде СО2 под давлением, и при высоких температурах, который будет вырабатывать электрическую мощность не менее 70 МВт. Для достижения скорости АПТ  20 м/с нам нужна электрическая мощность на двух электрогенераторах как минимум 141 МВт, см. табл. 1.

[2]** Примечание: далее не указаны справочные источники значений к.п.д., поскольку для инженера специалиста в этой области все это известно.

 

3. Взаимодействие ЯБ с реактивными движителями при манёврах АПЛ

ЯБ может работать в любых пространственных положениях, что позволяет АПТ выполнять различные манёвры, а именно: «Нырок», «Разворот на месте на 1800», «Уход от торпеды», «Набор максимальной скорости», «Переворот брюхом к верху», «Крутой поворот с наклоном тарелки» и др. Каждый из манёвров создаёт динамические нагрузки на оборудование ЯБ: на газовую турбину, на активную зону ядерного реактора, на контур жидкометаллический теплоносителя, на электрогенератор и т.д. Закладывать в расчеты максимальные значения перегрузок независимо от их направления не во всех случаях разумно и экономически целесообразно. Поэтому в совместном расчете АПТ и ЯБ был применён оптимизационный метод, который определял область оптимальных значений параметров АПТ и ЯБ. Подход известный, но применён в этой области впервые. Что это даёт?

С одной стороны мы закладываем в автомат (программатор) управления манёвром ограничения на радиусы изгиба траектории движения АПТ, с другой стороны мы выжимаем максимально возможные значения того или иного параметра оборудования ЯБ, которые реализуют манёвр без аварийных перегрузок в элементах оборудования ЯБ. При совместном расчете учитывается пространственное (трехмерное) распределение инерционных сил. Например. Манёвр «Уход от торпеды». Его можно осуществить как минимум тремя способами:

1. Это нырнуть на глубину больше 600 м, при которой торпеда будет раздавлена давлением погружения.

2. Сбросить скорость, развернуть АПТ на месте на 1800 , и набрать максимальную скорость в обратном направлении, движение носом вперёд.

3. Развернуть работающие сопла реактивных движителей на 1800 и набрать максимальную скорость в обратном направлении, движение кармой вперёд. и др. способы.

Первый вариант самый простой и создаёт минимальные нагрузки на вал турбины, на вал и обмотки ротора и статора генератора, на стенки активной зоны и теплообменника 1-го контура, и т.д. Более того, большинство инерционных сил будет направлено вдоль оси ЯБ, т.е. вдоль осей турбины, генератора и т.д. Но в реальной ситуации не всегда под брюхом подлодки есть достаточная глубина. Поэтому на этот вариант манёвра не следует рассчитывать как на основной.

Второй вариант по времени выполнения самый продолжительный и сложный в плане выдерживания четкой последовательности и длительности действий, но с точки зрения управления АПТ простой в исполнении. И нагрузки на оборудование ЯБ будут минимальными, и в основном осевые. Однако, с точки зрения допустимой скорости изменения мощности ядерного реактора, этот вариант не является лучшим, поскольку требует кратковременное снижение мощности электрогенераторов. Или потребует даже отключение от электрогенераторов электродвигателей центробежных насосов реактивных движителей на время разворота АПТ. Простое отключение нагрузки на клеммах электрогенераторов приведет к их разгону и выходу из строя. Поэтому необходимо произвести синхронное упреждающие снижение тепловой мощности активной зоны путём кратковременного уменьшения нейтронного потока, т.е. будет задействована система управления и защиты (СУЗ) реактора. Это приведёт к снижению подогрева теплоносителя по высоте активной зоны, и далее по цепочке снижение мощности турбины и затем электрогенератора. В силу больших моментов инерции у роторов турбины и электрогенератора,  точно выдержать временные параметры в программаторе управления манёвром крайне сложно. Также надо учесть тепловую инерционность и время оборота циркуляции теплоносителя в 1-ом контуре.  Водо-водяные реакторы такой кратковременный провал мощности вообще не выдерживают.

Третий вариант обеспечивается простым одновременным разворотом сопел реактивных движителей на 1800  без электрического отключения электродвигателей центробежных насосов от электрогенераторов. Конструкция реактивных движителей позволяет сделать время разворота сопел примерно за 1-2 сек. Однако, корпус и вся начинка АПТ будет подвержена значительным перегрузкам, и некоторые элементы по прочности не выдержат их. Также и экипаж будет ощущать перегрузки как летчик при манёврах. Для снижения перегрузок до допустимых значений предусмотрен плавный режим управления мощностью активной зоны реактора. В этом режиме мощность на электродвигатели движителей подаётся во времени плавно по заданному закону, который рассчитывается исходя из крутизны траектории манёвра.

По  вычисленным спектрам инерционных сил в трехмерном измерении для каждого манёвра производится доработка конструкции ЯБ, подбор материалов по прочности, особо по жаропрочным материалам активной зоны ядерного реактора.  

На основании выше изложенного видна неизбежная необходимость проведения совместных оптимизационных расчетов АПТ и ЯБ. Такой подход в проектировании позволяет выжать по максимуму  все возможности подводного судна ещё на стадии НИ и ОКР.

Как видно ничего сложного нет, формулы общепринятые, решаются задачки курса средней школы.

Таким образом, был не прав вице-адмирал Воложинский Андрей Ольгертович, когда утверждал, что ядерная силовая установка не определяет облик АПЛ. Очень даже и определяет, и надо требовать от Разработчика ядерной установки безусловное выполнение технических требований, которые задают ТТХ будущей АПЛ, а не соглашаться на то, что у Разработчика уже есть. И ни в коем случае не вестись на заявления «Академиков» Разработчика о том, что лучше сделать якобы нельзя, поскольку не позволяют сегодняшние технический и технологический уровни развития в России. Это бред, инженером надо быть грамотным, и только.

В этой связи, обескураживает смысл высказываний манагеров ГУНИД за подписью г-на Юрия Кордюкова, желающего получить на блюдечке с золотой каёмочкой всё и сразу:

«Представленные Вами проекты не содержат конкретного описания технических (технологических) решений, результатов расчетов, технико-экономических обоснований и не позволяют судить о реализуемости  и целесообразности их использования в интересах создания научно-технического задела для разработки перспективного вооружения и военной техники».

Или ещё более радикально на нашу концепцию «АПЛ 21-го века» было заявлено (дословно): - «В предлагаемой Вами концепции задан ряд характеристик, достижение которых, при существующем уровне развития техники, либо не представляется возможным, либо будет связано с такими затратами, что их реализация будет экономически невыгодна».

Существующий уровень техники, например, у туземцев был костёр и жареное мясо, у египтян – колесница и зеркала, у Леонардо Да Винчи – рисунок подводной лодки с вёслами.  Туземцы не знали ни математики, ни физики. Если Разработчик, или его куратор ГУНИД, не в состоянии выполнить элементарные физические расчёты (школьный курс) будущего изделия исходя из его концепции, как продемонстрировано выше записью журналиста, то возникает вопрос, каков состав и уровень знаний у сотрудников Разработчика? Что, остались одни только «туземцы»?

Ещё более обескураживающие высказывания г-на А. Рахманова 23 апреля 2018 на радиостанции «Эхо Москвы». По  словам,  Рахманова  особенностью  головных  проектов  является  то,  что  в  производство  часто  идут решения  невысокой  степени  технической  готовности.  Согласно  международной  шкале,  где  1  –  идеи  и наброски,  а  9  –  серийное  производство.  ОСК  зачастую  имеет  дело  с  технологиями  3-го,  4-го  или  5-го уровня  готовности.  В  то  же  время  "по  нормативу",  безрисковым  в  новом  изделии  считается использование технологий 6-го или 7-го уровней.

А КТО МЕШАЕТ ИЗОБРЕТАТЬ И НАЧИНАТЬ ПРОЕКТИРОВАТЬ ЗАБЛАГОВРЕМЕННО?

И начать силком учить своих «туземцев», если не поймут, до уровня инженера?  Может быть, наш Президент должен подарить кой-кому кнут?

Прочитав эти строки, американские Заказчики программы «Ohio Replacement Program» наверняка пересмотрят свою дорожную карту и зададут исполнителю контракта компании Electric Boad новое техническое задание на разработку АПЛ нового, 6-го поколения, строительство которых в США должно начаться в 2021 году. Они ведь тоже буксуют вокруг корпуса в виде сигары, и в этот корпус,  прямо сказать, «вмазан» ядерный реактор типа PWR. PWR, также как ВВЭР, имеет кризис теплоотдачи с поверхности тепловыделяющих элементов (твэлов), что предопределяет определённую вероятность разрушения и расплавления активной зоны ядерного реактора в самый неподходящий момент.

Ядерная батарейка ЯБ-70. На рис. 3 представлена примерная компоновка ЯБ мощностью 70 МВт предназначенная для применения в подводном судне 6-го поколения «Атомная подводная тарелка». ЯБ-70 размещена в герметичном цилиндрическом, несущем давление погружения, корпусе, в котором размещены ядерный реактор с жидкометаллическим теплоносителем, теплообменник, газовая турбина с компрессором, электрогенератор, объединённые в единый автоматический блок. Передача электроэнергии потребителю, а также прием-передача сигналов управления производится бесконтактным способом через стенку корпуса. Термодинамическая схема ЯБ позволяет регулировать количество тепла, сбрасываемого в окружающую среду (воду). Принцип действия установки, полагаю, ясен из рисунка.

Рис. 3.

К рис. 3. обозначения: 1 – герметичный корпус; 2 – активная зона ядерного реактора; 3 – колосники сброса ядерного топлива из активной зоны; 4 – контейнеры для сброса топлива («гробики»); 5 – тепловая перегородка; 6 – аппаратура ультразвукового управления;  7 – блок управления; 8 – СУЗ; 9 – газовый клапан; 10 – канал СУЗ; 11 – теплообменник №1 для разогрева; 12 – газовая турбина; 13 – теплообменник №2 основной; 14 – компрессор; 15 – электродвигатель компрессора; 16 – опорные кольца; 17 – магнитопрозрачная стенка корпуса; 18 – проходной трансформатор высоковольтный; 19 – турбогенератор; 20 – насос ЖМТ циркуляционный 1-го контура реактора; 21 – теплообменник 1-го контура. Внешние бесконтактные подсоединения, опорные и балластные конструкции для монтажа не показаны. На рис. также не показаны элементы увеличения теплоотвода с оборудования, размещенного внутри корпуса ЯБ, и устройства  увеличения теплоотвода с поверхности корпуса в окружающую воду.

Для очень любознательных читателей, и людей, не верящих в реальность создания и серийного выпуска ЯБ и АПТ, а также, для партнеров, желающих за просто так (т.е. бесплатно) получить от нас информацию о том, как это всё устроено, заранее сообщаем. Мы за время общения с Западом научились скрывать то, что надо скрывать, поскольку многое, что уже утащили. Но главное, не врать, как делают западники и в политике, и в технике, и в рекламе. Да, мы хорошие ученики ко всему полезному для нас и для России.

Для убеждения «Фомы не верующего» мы предлагаем закупить аванпроекты наших изделий, из которых официально получите достоверную всю интересующую Вас информацию.

Закупку аванпроектов резидентам в России можно сделать в виде простых не секретных рамочных договоров купли-продажи проектов и интеллектуальной собственности изделий с соблюдением требований Государственного Кодекса РФ Часть 4 Раздел VII «Права на результаты интеллектуальной деятельности и средства индивидуализации» и  Закона РФ «О государственной тайне». Для не резидентов вопрос отдельный.  

В рамочном договоре могут быть представлены результаты комплекса теоретических, экспериментальных исследований и проектных работ по обоснованию технического облика, технической и экономической возможности и целесообразности разработки сложной продукции. Целью выполнения аванпроекта является обоснование возможности и целесообразности создания изделия, обеспечение его высокого технического уровня, а также определить вероятность воплощения концептуального замысла решения функциональных задач под условия ЗАКАЗЧИКА. Основными задачами аванпроекта являются подготовка проекта Технического задания на проведение конструкторских работ, сокращение сроков и снижения расходов на разработку и изготовление изделия.

Для заключения договоров покупки аванпроекта с целью определения условий инвестирования по «Ядерной батарейке» или её заказа обращайтесь письменно в ПАО «ОДК-Сатурн» или  в НАО «СИЛА ОКЕАНОВ» по адресу: ул. Ботино, дом 26А, г. Шатура Московской обл., 140700, Россия или на E-m: c.pluton@yandex.ru .

 

Литература:

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

2. HUTTE. Справочник для инженеров, техников и студентов. Том 3. Издание 15. Перевод с немецкого издания под общ. ред. В.К. Запорожец, С.И. Куратова, Н.Л. Мануйлова. /- Москва-Ленинград, ОНТИ НКТП СССР, 1936 -1184 с. Илл.

 

 
Связанные ссылки
· Больше про Малая энергетика
· Новость от Proatom


Самая читаемая статья: Малая энергетика:
Ядерные энергетические установки в космосе

Рейтинг статьи
Средняя оценка работы автора: 4.08
Ответов: 12


Проголосуйте, пожалуйста, за работу автора:

Отлично
Очень хорошо
Хорошо
Нормально
Плохо

опции

 Напечатать текущую страницу Напечатать текущую страницу

"Авторизация" | Создать Акаунт | 29 Комментарии | Поиск в дискуссии
Спасибо за проявленный интерес

Re: Российская Ядерная батарейка в подводном судне (Всего: 0)
от Гость на 25/06/2018
С точки зрения инженерного решения очень оригинально, и возможно в изготовлении. Принцип замены ядерной установки по сроку эксплуатации не нов, повсеместно используется в авиации. На сегодняшний день это техническое решение наилучшее, но среди герантократов встретит возражения, поскольку все их последние разработки летят в корзину. 


[ Ответить на это ]


Re: Российская Ядерная батарейка в подводном судне (Всего: 0)
от Гость на 25/06/2018
Автору респект! Свежая идея и весьма плодотворная. Ошибок нет! Отказ от винта весьма своевременный и актуальный. Жилой модуль позволит сделать корпус мягим и упругим , по аналогии с морским животными, что вкупе с реактивным движителем сделает лодку действительно глубоководной и невидимой для противника. Но, грантохеры будут противодействовать максимально. А у руля вашей страны - огрызка Великого СССР стоят вороватые юристы-экономисты, склонные к распилу бюджета не менее грантохеров. А они физике не обучены! И математику знают кое как! Так что им с грантохерами по пути! Хе хе! Боцман. 


[ Ответить на это ]


Re: Российская Ядерная батарейка в подводном судне (Всего: 0)
от Гость на 26/06/2018
"глубина погружения не ограничена". Дальше не читал


[
Ответить на это ]


Re: Российская Ядерная батарейка в подводном судне (Всего: 0)
от Гость на 26/06/2018
А ты мудила безграмотный, про батискафы слышал? Хе хе! Боцман с юмором.


[
Ответить на это ]


Re: Российская Ядерная батарейка в подводном судне (Всего: 0)
от Гость на 26/06/2018
Кстати, автор из серьёзной фирмы - дочки САТУРНа. Это вам не хер собачий! Хе хе! Боцман.


[
Ответить на это ]


Re: Российская Ядерная батарейка в подводном судне (Всего: 0)
от Гость на 26/06/2018
Модератор, вы неадекватных комментаторов блокируете или только неудобные комментарии удаляете?
Специально для веселого придурковатого моряка: поинтересуйтесь конструкцией прочного корпуса лошарика.. 


[
Ответить на это ]


Re: Российская Ядерная батарейка в подводном судне (Всего: 0)
от Гость на 26/06/2018
В наше время технарю только и остается, что стебаться над манагерами и прочими придурками в руководстве ("пока башку не открутили") показывая всю абсурдность и интеллектуальную немощь сложившейся системы. Статья вызовет ответную злость и ярость. Так и хочется сказать - "империя должна нанести ответный удар", используя большое количество известных академиков. Только ситуация перевернулась - слово "академик" стало ругательным и дурно пахнущим. Может быть у рядовых инженеров еще найдутся новые идеи ?!    


[
Ответить на это ]


Re: Российская Ядерная батарейка в подводном судне (Всего: 0)
от Гость на 26/06/2018
Марианская впадина около 11 км, самое глубокое место в мире, глубже опуститься это только в ад.


[
Ответить на это ]


Re: Российская Ядерная батарейка в подводном судне (Всего: 0)
от Гость на 26/06/2018
Напрягают фразы 1."Активная зона ядерного реактора в ЯБ может обеспечить тепловую мощность до 700 МВт с 1 м3 активной зоны, что в нулевом приближении подтверждено гидродинамическими и нейтронно-физическими расчетами в кодах для стационарного режима работы."
2."Как видно ничего сложного нет, формулы общепринятые, решаются задачки курса средней школы."
Что за коды, или это тоже секрет, используют свои самопальные программы, созданные на уровне курса средней школы?


[ Ответить на это ]


Re: Российская Ядерная батарейка в подводном судне (Всего: 0)
от Гость на 27/06/2018
Отвечаю. Конструкцию шарового твэла (ШТ) Вы наверное представляете. Плотную засыпку, как например шаров в корзине активной зоны, тоже представляете. В ШТ тепло от реакции деления выделяется шарообразной таблетке ядерного топлива, которая упакована в герметичную металлическую оболочку - капсулу. Через это тепло передается теплоносителю. В отличие от простых шаровых твэлов, твэлы с прозрачной гидродинамически оболочкой имеют вторую сферическую оболочку поверх капсулы, расположенную с расчетным зазором от поверхности капсулы. Таким образом, в плотной засыпке капсулы не соприкасаются между собой, а расположены на расчетном зазоре между собой. Задача простая, надо снять тепло с поверхности капсулы так, чтобы не происходил перегрев ядерного топлива. Количество тепла выделяемое в таблетке определяется потоком нейтронов и обогащением делящегося изотопа. Количество снимаемого тепла с поверхности капсулы определяется скоростью теплоносителя в зазорах между капсулами в засыпке. Решая совместно нейтроннофизический расчет с теплогидравлическим расчетом движения теплоносителя через активную зону мы получаем решение, которое определяет все размеры ШТ и их количество в активной зоне для получения требуемой тепловой мощности. Теплогидравлика считается в CFD кодах, а физический расчет выполнялся в 26-групповом диффузионном приближении. В результате определили, что без перегрева ядерного топлива в таблетках нашей формы и с приемлемым перепадом давления расхода жидкого свинца по высоте активной зоны мы можем снять тепла не менее 700 МВт. Причём, подогрев теплоносителя можем допустить, для применяемых материалов в конструкции активной зоны, до 10 градусов на 1 слой шаров. Всё это из обычной лекции для студентов старших курсов МГТУ им. Баумана. 


[
Ответить на это ]


Re: Российская Ядерная батарейка в подводном судне (Всего: 0)
от Гость на 29/06/2018
А как считались переходные процессы. И потом, что это за фраза:"Теплогидравлика считается в CFD кодах, а физический расчет выполнялся в 26-групповом диффузионном приближении. "Расчет был совместный, или как?


[
Ответить на это ]


Re: Российская Ядерная батарейка в подводном судне (Всего: 0)
от Гость на 26/06/2018
"Если понял журналист с гуманитарным образованием" - напрягает и эта фраза. Что может понять  таком вопросе журналист с гуманитарным образованием. Если авторы идеи работают на таком "гуманитарном" уровне, то они совсем недалеко ушли от своих оппонентов из  ОСК и ГК «Росатом». А менять "шило на мыло" - смысла нет.


[ Ответить на это ]


Re: Российская Ядерная батарейка в подводном судне (Всего: 0)
от Гость на 27/06/2018
Чтобы чиновники, манагеры из ГК "Росатом" и ОСК смогли бы оценить выгоды и для себя лично, и для России, то им надо информацию вталкивать насильно, и очень долго. С одной стороны для них "синица в руке, т.е. в кармане, это лучше, чем непонятное завтра". На доклады, на которых им можно всё растолковать, они не идут, боятся вопросов и подвохов, раскрывающих их действительный уровень знаний. А текст они вообще не понимаю да же. Так и приходится, брать за жабры журналиста - лоха в технике, и опускаться до уровня объяснения, который он поймет. Экспериментально определили, что манагерам надо писать на уровне школы, и то не все понимают текст. Жуть, мрак, блеск:- Элочка Людоедка. А как считаем, см. ниже.


[
Ответить на это ]


Re: Российская Ядерная батарейка в подводном судне (Всего: 0)
от Гость на 26/06/2018
Опять этот псих на батарейках... 


[ Ответить на это ]


Re: Российская Ядерная батарейка в подводном судне (Всего: 0)
от Гость на 26/06/2018
"Разработчики в ОСК, видимо, не знают о существовании подводных «жучков» с сенсорами распознавания звука на расстоянии, которое, как утверждается, в итоге может превышать 1 тыс. км"ю - похмеляться не пробовали? 


[ Ответить на это ]


Re: Российская Ядерная батарейка в подводном судне (Всего: 0)
от Гость на 26/06/2018
Не понял назначение этих элементов "3 – колосники сброса ядерного топлива из активной зоны; 4 – контейнеры для сброса топлива («гробики»)"


[
Ответить на это ]


Re: Российская Ядерная батарейка в подводном судне (Всего: 0)
от Гость на 27/06/2018
Каждая авария в активной зоне ядерного реактора имеет характерные признаки, т.н. предысторию. Если следить непрерывно за этими признаками, то можно предотвратить аварию. Впервые это явление обнаружили в США на засекреченной атомной станции "АКОНИ". В 1974 ... годах там отрабатывали управление блоком с помощью обучаемого иск. интеллекта. ЭВМ была IBM-1800. Отрабатывался принцип управления ЯР для АПЛ, в параллель с СИРом, чтобы разгрузит Центральный пост от реакторных забот. Получилось отлично.В нашем случае, тоже применяется принцип наблюдения, и при возникновении предаварийной ситуации происходит раскрытие колосников, и все шаровые твэлы высыпаются в "гробики" где происходит их охлаждение до температуры застывания свинца. Конечно в подкритичном состоянии. Зона охлаждается отдельно, ядерное топливо отдельно. Зона не повреждается, "гробики" вытаскиваются и на переработку.Таким образом, реактор является полностью ядерно безопасным, зона не расплавится даже теоретически, засыпай новые ШТ и поехал. В реакторах со стержневыми конструкциями твэлов такое не сделать. Более того, Канада показала, что растрескивание оболочек стержневых твэлов при резких (10 -30 сек.) изменениях мощности реактора начинается при длинах твэла с 350 мм. Тепловые циклические нагрузки это не так просто.


[
Ответить на это ]


Re: Российская Ядерная батарейка в подводном судне (Всего: 0)
от Гость на 29/06/2018
У вас плотность свинца и ваших твэл практически одинакова, если даже твэл не легче. Так что с высыпанием их не все просто. И потом, вы считали переходный процесс во время высыпания. Кроме того, ваши программы по гидродинамике и физике аттестованы офциально, если публикация хотя бы одного расчета переходного режима. 


[
Ответить на это ]


Re: Российская Ядерная батарейка в подводном судне (Всего: 0)
от Гость на 27/06/2018
"Передача электроэнергии потребителю.... производится бесконтактным способом через стенку корпуса"- На этом можно уже останавливаться. Если автор изобрёл способ бесконтактной передачи 70 МВт с приемлемым КПД, подводные лодки уже можно не строить, а развивать данную технологию. Правда, учитывая также комментарии других читателей, возникает подозрение, что соавтором при написании данной статьи выступал генератор случайных чисел (слов).


[ Ответить на это ]


Re: Российская Ядерная батарейка в подводном судне (Всего: 0)
от Гость на 28/06/2018
Ну, собственно, вариантов кагбэ два:1. Великолепный по исполнению, степени детализации и правдоподобию шизофренический бред!2. Попытка дешевой разводки в стиле Петрика.ИМХО, с учетом данной фразы: "Для убеждения «Фомы не верующего» мы предлагаем закупить аванпроекты наших изделий...", скореевсего вариант 2.


[ Ответить на это ]


Re: Российская Ядерная батарейка в подводном судне (Всего: 0)
от Гость на 29/06/2018
11 – теплообменник №1 для разогрева - т.е. ваш реактор изначально с застывшим свинцом и твэлы шаровые в нем? В реакторе должна быть, в этом случае, газовая подушка, т.е уровень. И на чем же работает ваш теплообменник №1 для разогрева. Никто у вас ничего не купит, если не будет хотя бы какой-то открытой информации. БРЕСТ-300 уж очень закрыт, но данных достаточно, чтобы собрать расчетную схему и оценить режимы работы. Хотя и ваш реактор моно обсчитать без дополнительных материалов.


[ Ответить на это ]


Re: Российская Ядерная батарейка в подводном судне (Всего: 0)
от Гость на 30/06/2018
Отвечаю. Конструкция корпуса активной зоны и теплообменника 1-го контура такие, что затвердевание в них свинца не приводит к возникновению разрушающих напряжений. То же относится к шаровому твэлу. Как это сделано, подумайте, может быть догадаетесь. Разогреваем теплоноситель до жидкого состояния за счет сжатия углекислого газа турбокомпрессором турбины. Внутри корпуса СО2 в холодном, т.н. "замороженном" состоянии ЯБ, давление газа больше, чем когда работает турбина. Теплообменники, отнимающие тепло от рабочего тела (СО2) перед компрессором после турбины, не совсем плотные, позволяют протекать газу во внутренний объём корпуса. Тепло отдаётся забортной воде через стенку в основном в зоне контакта с теплообменниками. Никакой газовой подушки не должно быть, поскольку ЯБ работать должна в любых положениях, и при динамических нагрузках. Шарики из активной зоны, можно сказать "высыпаются" (так проще). На самом деле они и высыпаются, и одновременно выдавливаются из тепловыделяющих секций активной зоны потоком свинца, движущегося сверху вниз. Также, в этом процессе использованы дополнительно явления, которые не следует раскрывать.Насчет "никто не купит". Вы же покупаете авто, СВЧ печь, и т.д. и никто не скажет Вам, например, как на самом деле устроен впрыск топлива в инжекторном двигателе. А ведь сам впрыск, и какие явления использованы для распыления топлива, практически у всех фирм различные. И дисперсность и распределение плотности капель топлива разные. Раскрыты только выходные, потребительские параметры изделия. Сейчас проходит обкатка нашего изделия на слуху, на публике. Для большинства понятие ЯБ (Ядерная батарейка) режет слух, это пока. А дальше видно будет. Выгоды очевидные для настоящего технаря, а манагеры это чиновники средней прослойки органов управления. Они идут туда, куда ветер подул. В большом выигрыше будет тот, кто первым понял, как из этой штуки извлечь большие деньги. Такова жизнь и бизнес. А пора огромных АЭС и двигателей внутреннего сгорания проходит.Малогабаритные реакторы и захоронить легче, меньше объёма, и можно наладить серийное производство на заводе, а не лепить строительным методом, как сейчас делают годами на стройплощадках АЭС, и на верфях строительства судов и кораблей.   


[
Ответить на это ]


Re: Российская Ядерная батарейка в подводном судне (Всего: 0)
от Гость на 30/06/2018
Да, на энергетическом рынке ниша производителей электроэнергии с мощностями от 10 МВ*А до 70 (100) МВ*А действительно никем не занята. Дизель генераторы уже не тянут, жидкое и газообразное топливо ещё доставить надо, и хранить. Принцип батарейки является единственным и выгодным, да ещё не требуются строительные работы, и штат обслуги микроскопический. Да ещё и доставлять можно по ж.д. и любым другим транспортом, и на простом охраняемом складе может хранится до 50 лет (а может и более), поменял батарейку и готово, потребляй электроэнергию. Не нужна электроэнергия, отключил всё и батарейка замерзла. До следующего пуска. Остаточное теловыделение куда сбрасывается? В окружающую воду.Единственный недостаток, а может быть и выгода в защите от терактов, что ЯБ должна находится после первого пуска обязательно в протоке воды, т.е. в водоёме.


[
Ответить на это ]


Re: Российская Ядерная батарейка в подводном судне (Всего: 0)
от Гость на 01/07/2018
Уже сколько лет обсуждают LENR, а А.Росси уж установку сделал и все, кто мог и не мог знают об ее испытании, а "воз и ныне там", а вы говорите, что для  ЯБ только "Сейчас проходит обкатка нашего изделия на слуху, на публике". Когда я покупаю машину, СВЧ печь и даже сковородку, то имею полную инструкцию к изделию, к каждой детали, имею возможность испробовать, прокатиться, а вы хотите, чтобы за "слухи" вам платили. Вы пишете:"Разогреваем теплоноситель до жидкого состояния за счет сжатия углекислого газа турбокомпрессором турбины", а за счет чего у вас турбокомпрессор работает. "Конструкция корпуса активной зоны и теплообменника 1-го контура такие, что затвердевание в них свинца не приводит к возникновению разрушающих напряжений"- объём свинца будет увеличиваться при нагревании, при вашей конструкции напряжения возникнут на этапе разогрева, однако, как было сказано выше, за счет чего будет этот разогрев. Вы что не знакомы с тем, что существуют разной степени  отчеты по анализу безопасности ядерных установок, которые необходимо выполнить и представить на экспертизу. Вы их выполняли, они прошли экспертизу? Где гарантия того, что все ваши расчеты не липа? Уж в официальных отчетах, за которые отвечают и конструкторы и научные руководители АЭС этой липы полно, и здесь это было показано, а вы хотите только "на слуху" доказать, что у вас все продумано-это еще похлеще, чем делают чиновники в Росатоме. Астап Бендер знал 400 способов честного отьёма денег, а вы думаете, что придумали 401-ый. "В большом выигрыше будет тот, кто первым понял, как из этой штуки извлечь большие деньги. Такова жизнь и бизнес"- вот именно, извлечь, а потом хоть потоп. У вас есть простой путь, оформляете патент и платите за него деньги, а как только кто-то им воспользуется - он будет платить вам:"Такова жизнь и бизнес", как вы сами говорите. Здесь полно вопросов по вашей ЯБ, но вы, как можно судить по статье, сами слабо понимаете все процессы, который в ней происходят. Хотите вопросы - платите, и вы их получите даже по вашей представленной здесь модели. А нет, -продолжайте вешать дальше лапшу на уши, может какого начальника найдете, который ее "снимет с ушей и съест".


[
Ответить на это ]


Re: Российская Ядерная батарейка в подводном судне (Всего: 0)
от Гость на 01/07/2018
Советую перечитать сказку Андерсена "Новое платье короля" и помните слова маленького мальчика в самом ее конце :"А король то голый". Может это поможет вам несколько изменить свое мнение по поводу представления своего "платья"


[
Ответить на это ]


Re: Российская Ядерная батарейка в подводном судне (Всего: 0)
от Гость на 04/07/2018
Что Вы волнуетесь со своей LENR. Ваша идея атомной подводной тарелки и ядерной батарейки уже востребована, с минимальными, но необходимыми расчетными подтверждениями возможности создания такого изделия. Для нас важно, что эта работа будет сделана не в России, и не усилит её военную мощь, в которой, по нашим экспертным опросам выпускников институтов, остались одни недоучки, на вашем языке - дебилы.


[
Ответить на это ]


Re: Российская Ядерная батарейка в подводном судне (Всего: 0)
от Гость на 01/07/2018
"Выгоды очевидные для настоящего технаря, а манагеры это чиновники средней прослойки органов управления", для настоящего технаря видно очень мало, а для чиновника и органов управления выгода возможна колоссальная если они смогут это дело раскрутить, но уже без вас.


[
Ответить на это ]


Re: Российская Ядерная батарейка в подводном судне (Всего: 0)
от Гость на 02/07/2018
Не знаю , как у вас в России, а у нас в НАТО по этой теме было заседание рабочей группы экспертов. Тема признана весьма важной, е её разработка поручена соответствующим службам и структурам. Банзай, доктор физики, сотрудник научной части аппарата НАТО, ученик Боцмана.  


[ Ответить на это ]


Re: Российская Ядерная батарейка в подводном судне (Всего: 0)
от Гость на 14/07/2018
COSMIC/ термин известный в НАТО. вот только почему рядом с Алексеем Рахмановым в этом же Чикагском университете за стенкой в 2003 году учили русских за деньги ЦРУ. Главное чему учили, бизнесу ли только?  


[
Ответить на это ]






Информационное агентство «ПРоАтом», Санкт-Петербург. Тел.:+7(921)9589004
E-mail: info@proatom.ru, webmaster@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: 0.40 секунды
Рейтинг@Mail.ru