El reactor S5G fue un prototipo de reactor naval diseñado para la Armada de los Estados Unidos para generar electricidad y propulsar submarinos . La designación S5G significa:
La S5G era una planta de reactor de agua a presión [1] con dos circuitos de refrigerante y dos generadores de vapor . Tuvo que diseñarse con el recipiente del reactor situado en la parte baja de la nave y los generadores de vapor en la parte alta para que se pudiera desarrollar y mantener la circulación natural del refrigerante primario. [2]
Las bombas de refrigerante primario del reactor son una de las principales fuentes de ruido de los submarinos, y la eliminación de las bombas de refrigerante y los equipos asociados también reduciría la complejidad mecánica y el espacio requerido por el equipo de propulsión.
El S5G tenía bombas de refrigerante primarias, pero solo eran necesarias para velocidades muy altas. Y dado que el núcleo del reactor estaba diseñado con caminos muy suaves para el refrigerante, las bombas de refrigerante eran más pequeñas y silenciosas que las utilizadas por el núcleo S5W de la competencia . También eran menos en número. En la mayoría de los casos, el submarino podía operar sin usar bombas de refrigerante en absoluto. El diseño silencioso resultó en un diámetro de casco más grande, pero requirió tuberías de refrigerante primario más grandes que el reactor S5W de la competencia. [3] Debido al mayor tamaño, el S5G no se utilizó en submarinos de ataque posteriores, pero fue un precursor del diseño del reactor S8G utilizado en los submarinos más grandes de la clase Ohio .
Para reducir aún más el ruido de la planta del motor, la configuración de propulsión normal de dos turbinas de vapor que impulsaban el tornillo a través de una unidad de engranajes reductores se cambió por una turbina de propulsión grande sin engranajes reductores. Esto eliminó el ruido de los engranajes reductores principales, pero el costo fue tener una turbina de propulsión principal enorme. La turbina era cilíndrica, de unos 12 pies de diámetro y unos 30 pies de largo. Este tamaño masivo era necesario para permitirle girar lo suficientemente lento para impulsar directamente el tornillo y ser bastante eficiente al hacerlo. La misma configuración de propulsión se utilizó tanto en el USS Narwhal como en el prototipo terrestre.
El concepto de una planta de circulación natural era relativamente nuevo cuando la Armada solicitó este diseño. Por lo tanto, la planta prototipo en Idaho fue sometida a una prueba de rendimiento bastante rigurosa para determinar si un diseño de este tipo funcionaría para la Armada de los EE. UU. Fue un gran éxito, aunque el diseño nunca se convirtió en la base para más submarinos de ataque rápido además del Narwhal . Las pruebas del prototipo incluyeron la simulación de esencialmente toda la sala de máquinas de un submarino de ataque . Al flotar la planta en una gran piscina de agua, se permitió que el prototipo girara a lo largo de su eje largo para simular un giro brusco, que se logró al apretar grandes giroscopios montados delante del compartimento del reactor. Esto fue necesario para determinar si la circulación natural continuaría incluso durante los giros bruscos, ya que la circulación natural depende de la gravedad, mientras que se sabe que los submarinos maniobran en varios ángulos.
Este reactor nuclear se instaló tanto en un prototipo terrestre (inicialmente utilizado para probar el concepto y, más tarde, para entrenar a miles de operadores de la Marina) en la Naval Reactor Facility , Idaho National Laboratory cerca de Arco, Idaho , como en el USS Narwhal (SSN-671) ; ambos han sido desmantelados. Su objetivo era probar la posible contribución de la tecnología de circulación natural al silenciamiento de los submarinos . [4] [5] [6]
Construido a principios de la década de 1960, el prototipo S5G se cerró definitivamente en mayo de 1995. [7]
El reactor S5G era un prototipo de reactor de agua presurizada que funciona en modo de flujo de circulación natural o forzada.