The Westinghouse Astronuclear Laboratory (WANL) was a division of Westinghouse Electric Corporation. Established in 1959 to develop nuclear space propulsion technologies for the government, the lab was located, for most of its history, in the paradoxically small town of "Large" along Pa. Rte 51, about 13 miles (21 km) south of Pittsburgh in Allegheny County, Pennsylvania, USA. The site is not far from the Bettis Atomic Power Laboratory in West Mifflin, which Westinghouse operated during the same time and later.
Historical Note: The Large site is that of the former Large Distillery,[1] founded by Jonathan Large (1794-1862), who came to the area as a child in 1797 after the Whiskey Rebellion. The distillery originally produced Monongahela rye whiskey, which was a local favorite. Management of the distillery later passed to Jonathan's son, Henry, who ensured the distillery's success by making "Large Monongahela Rye Whiskey" a national brand. Eventually, the Large Distillery was sold to The National Distillery Company, which retired the Large label but continued to market the whiskey as Old Overholt.
The Large distillery eventually ceased operations and the property was sold to a developer who leased it to Westinghouse in the 1950s, and several of the warehouse buildings were adapted for developing and testing reactor plant components for the nuclear submarine development program underway at Bettis under the direction of Admiral Hyman G. Rickover.
The laboratory was officially founded as a Westinghouse division on July 26, 1959 with six employees and at first operated out of offices in the Pittsburgh suburb of Whitehall. Naval Academy graduate John W. Simpson headed the team with Cornell University physicist Sidney Krasik and Technical Director Frank Cotter as founding members.[2]
WANL's origins can be traced to 1959 when a dozen engineers and technical specialists from Bettis set up a lab in nearby Whitehall, Pa., for the purpose of bidding on government research and development contracts. In 1960, the operation moved to a new site in Mt. Lebanon, Pa., and continued efforts to land a major development contract.
En 1961, el proyecto NERVA de la Oficina de Propulsión Nuclear Espacial de la NASA , [3] junto con la Comisión de Energía Atómica , adjudicaron conjuntamente a Aerojet General Corporation el contrato principal para su programa NERVA de aplicación de motores nucleares para vehículos cohetes , con un importante subcontrato para WANL para el desarrollo del propio reactor. Con la adjudicación, WANL seleccionó el sitio grande como base de operaciones y trasladó a su personal al lugar. Autorizada originalmente en mayo de 1959, WANL se convirtió oficialmente en una división de Westinghouse el 26 de julio de 1959 bajo el liderazgo de John Wistar Simpson. El físico de la Universidad de Cornell, Sidney Krasik, fue el primer director técnico y Frank Cotter fue el primer director de marketing. Nacido en 1914, Simpson se graduó en la Academia Naval de los Estados Unidos en 1937 y obtuvo una maestría en la Universidad de Pittsburgh en 1941. Trabajando en la división de aparamenta de la planta de Westinghouse en East Pittsburgh, Simpson ayudó a desarrollar tableros eléctricos que pudieran sobrevivir a los impactos extremos experimentados. por buques de guerra en el Teatro del Pacífico durante la Segunda Guerra Mundial . En 1946, tomó una licencia para trabajar en el Laboratorio Nacional Oak Ridge para familiarizarse con la energía atómica. A su regreso, se convirtió en subdirector del departamento de ingeniería del Laboratorio de Energía Atómica Westinghouse Bettis . Posteriormente dirigió la construcción de la central atómica Shippingport en 1954, la primera central nuclear comercial de Estados Unidos. Ascendido al año siguiente a director general del Laboratorio Bettis, fue elegido vicepresidente de Westinghouse en 1958 y en 1959 estaba ansioso por asumir el nuevo desafío de desarrollar motores de cohetes nucleares para permitir la exploración del sistema solar.
Según el contrato de NERVA, el objetivo inicial era construir un motor de cohete que pudiera entregar al menos 825 segundos de impulso específico, al menos 50.000 libras de empuje, al menos 10 minutos de funcionamiento continuo a máxima potencia y tener la capacidad de arrancar. por sí solo sin ninguna fuente de energía externa. El hidrógeno líquido sirvió como propulsor que se suministró al núcleo del reactor mediante turbobombas y también proporcionó enfriamiento regenerativo. El núcleo cilíndrico de grafito estaba rodeado por doce tambores de control giratorios con berilio en un lado para reflejar los neutrones y boro en el otro lado para absorber neutrones y controlar la velocidad de la reacción nuclear en el núcleo. El núcleo constaba de grupos de elementos combustibles de grafito hexagonal que contenían perlas de pirografito recubiertas de bolitas de uranio recubiertas con carburo de niobio para evitar la corrosión por exposición al propulsor de hidrógeno. Cada grupo de barras de combustible estaba sostenido por un tirante de inconel. Las pastillas de combustible fueron proporcionadas por la planta de Cheswick de Westinghouse Astrofuel en el condado de Allegheny. Las pruebas de corrosión de elementos combustibles se realizaron por primera vez en Cheswick y luego en las instalaciones de Westinghouse Waltz Mill en el condado de Westmoreland.
La primera prueba de concepto de un motor de cohete Westinghouse-Aerojet ensamblado (NRX-A2) se llevó a cabo en Jackass Flats , Nevada, el 24 de septiembre de 1964, y proporcionó seis minutos de funcionamiento continuo. El 23 de abril de 1965, el NRX-A3 proporcionó dieciséis minutos de funcionamiento y un reinicio de tres minutos e incorporó refrigeración por impulsos por primera vez. En 1966, el NRX-A5/EST entregó dos períodos separados de máxima potencia por un total de 30 minutos. En diciembre de 1967, el NRX-A6 cumplió sesenta minutos de funcionamiento a plena potencia y el 11 de junio de 1969 el motor XE se puso en marcha veinte veces durante un total de tres horas y cuarenta y ocho minutos, once de los cuales fueron a plena potencia. En 1970, se proyectó que el vehículo conceptual NERVA I propuesto que evolucionó a partir de este trabajo sería capaz de entregar 1500 MW de potencia y 75 000 libras de empuje. También tenía una vida útil proyectada de diez horas y podía iniciarse y detenerse hasta 60 veces mientras entregaba un impulso específico de 850 segundos. Su peso total era de menos de 15.000 libras. Westinghouse y Aerojet estaban listos para comenzar la construcción de los primeros motores de vuelo que se lanzarían desde el Centro Espacial Kennedy en Florida a partir de 1973, cuando se canceló el programa. La cantidad total gastada en el proyecto hasta ese momento fue de 1.450 millones de dólares y el proyecto empleó a más de 1.100 personas. Un plan de la NASA lanzado en 1969 para llevar a los primeros seres humanos a Marte en 1981 utilizando los motores NERVA también fue silenciosamente archivado en ese momento. La financiación gubernamental para el programa NERVA finalizó en 1972 debido a "la falta de requisitos claros para sus capacidades". Sin embargo, el trabajo en el proyecto ayudó a lograr hitos importantes en el desarrollo de tecnología de materiales de alta temperatura y alta resistencia, que encuentra aplicación en la industria aeroespacial y en una gran variedad de industrias del sector privado. [4]
Mientras que otros proyectos innovadores (como el desarrollo de un corazón artificial de propulsión nuclear, autónomo y totalmente implantable ) se llevaron a cabo hasta mediados de la década de 1970, WANL cesó sus operaciones como una división formal de Westinghouse poco después.
En 1976, la Compañía cambió el nombre del sitio a Westinghouse Advanced Energy Systems Division (AESD), convirtiéndolo en un sitio de I+D para el desarrollo de sistemas de energía renovable no convencional. Según el anuncio oficial, la misión de AESD sería "Ingeniería de la ciencia de hoy en los sistemas de energía del mañana". Bajo el liderazgo de Max Johnson, director general, los ingenieros de AESD diseñaron y construyeron prototipos de dispositivos como un helióstato , que fue diseñado para concentrar la luz solar (mediante un conjunto de espejo plano y de seguimiento) en un tanque lleno de líquido montado en una torre. . Este fluido caliente podría luego transferirse al suelo y usarse para producir vapor, haciendo girar una turbina para generar electricidad. [El diseño del helióstato de la División fue el resultado de una competencia patrocinada por el Departamento de Energía a fines de la década de 1970 para obtener el mejor diseño para su uso en el proyecto propuesto de torre de energía " Solar One " cerca de Barstow, California. Se construyó un prototipo en el sitio grande y se envió al desierto de Mojave para realizar pruebas, pero finalmente se seleccionó otro diseño.]
Entre los éxitos de AESD se encuentra el sitio ganador y la propuesta de diseño conceptual para el Proyecto de Energía Solar Total (STEP) en Shenandoah [ahora parte de Newnan], condado de Coweta, Georgia , 35 millas (56 km) al sur de Atlanta a lo largo de la I-85. Financiado como un proyecto conjunto por Georgia Power Company [6] (parte de Southern Company) y el Departamento de Energía de EE.UU., STEP funcionó desde 1982 hasta 1989. Con una superficie de más de 5 acres (20.000 m 2 ), fue la instalación termosolar más grande del mundo. [7] proyecto de cogeneración. Consistía en 114 colectores de platos parabólicos de seguimiento (7 m de diámetro), que calentaban un fluido de transferencia que producía vapor a alta presión para generar electricidad que se alimentaba a una fábrica de prendas de punto adyacente, propiedad de Bleyle de Alemania y operada por ella. Aguas abajo de la turbina, se conducía vapor de media presión a la planta para prensar prendas de punto y vapor de baja presión se utilizaba para proporcionar aire acondicionado. El proyecto fue desmantelado en 1989 cuando la turbina falló y no había fondos para reemplazarla ni realizar otro mantenimiento necesario en la instalación.
Otros trabajos realizados en AESD incluyeron pruebas de prototipos de baterías de hidruro metálico de níquel. Se diseñó, construyó y probó con éxito una pila de combustible de ácido fosfórico. Se construyeron y probaron fotocélulas de silicio dendrítico y ese negocio se vendió y transfirió posteriormente a Solar Power Industries Inc. [8] de West Newton, Pensilvania. Los ingenieros de AESD también construyeron un prototipo para un sistema magnetohidrodinámico (MHD) que utiliza gases de plasma calientes emitidos por una central eléctrica alimentada con carbón. Los gases de escape pasaron a través de un canal de placas de cobre, generando electricidad adicional [hasta un 30%].
Durante el tiempo que AESD estuvo activo, el sitio grande también albergó el Departamento de Sistemas de Energía de Fusión de Westinghouse (FPSD), que tuvo un papel en el desarrollo y puesta en marcha del Reactor Tokamak en el Laboratorio de Física de Plasma de Princeton (PPPL) en 1982. Junto con el El Departamento de Conversión Avanzada de Carbón (ACCD) y la División de Reactores Avanzados (ARD), AESD y FPSD constituyeron la Unidad de Negocios de Sistemas de Energía Avanzados (APSBU) de la Compañía, que tenía su sede en el sitio Waltz Mill de la Compañía en Madison, Pensilvania, a lo largo de la I-70 a pocos millas al oeste del intercambio New Stanton de Pennsylvania Turnpike (I-76).
La ACCD operó una unidad de demostración del proceso de gasificación del carbón (PDU), que fue financiada por el Departamento de Energía a principios de la década de 1970, y llevó a cabo proyectos de investigación relacionados. ARD tenía el contrato de desarrollo para el proyecto planificado de reactor reproductor rápido de metal líquido (LMFBR) en Clinch River, Tennessee, cerca del Laboratorio Nacional Oak Ridge.
El gasificador PDU [9] finalmente se vendió a Kellogg-Rust, que lo operó como Kellogg-Rust-Westinghouse y más tarde como KRW Energy Systems. La financiación para el proyecto LMFBR se suspendió en 1983 y ARD se fusionó con AESD en el sitio grande bajo la dirección del Dr. W. Howard Arnold. [10] Al mismo tiempo, se formó una nueva División de Servicios de Tecnología de Residuos (WTSD), bajo Leo P. Duffy, [11] para abordar cuestiones de manipulación y eliminación de residuos nucleares. Tanto Arnold como Duffy tenían décadas de experiencia relacionada con la energía nuclear con Westinghouse en Bettis, WANL y laboratorios gubernamentales.
John Yasinsky, gerente general de ACCD a fines de la década de 1970, se convirtió en gerente general de las Divisiones de Sistemas de Energía Avanzados a principios de la década de 1980 y fue nombrado director ejecutivo de Westinghouse Electric Corporation a principios de la década de 1990. En 1995, Yasinsky pasó a ser presidente y director ejecutivo de GenCorp Inc. , y Westinghouse adquirió y fusionó con Columbia Broadcasting System (CBS), tomó el nombre de CBS y comenzó a vender todas las operaciones no relacionadas con la transmisión. Esto marcó el fin de la herencia de Westinghouse Electric Corporation , aunque el nombre "Westinghouse" perdura en diversas formas para empresas de sectores comerciales tan diversos como la energía nuclear comercial, las bombillas y los electrodomésticos grandes y pequeños.
El antiguo sitio grande de WANL/AESD/FPSD cerró definitivamente a principios de la década de 1990 y se alquiló espacio a una variedad de inquilinos comerciales. En 1994, un grupo de ex empleados del sitio formó Pittsburgh Materials Technology Inc. (PMTI) [12] para aprovechar las capacidades desarrolladas por Westinghouse, incluidas las aleaciones metálicas refractarias avanzadas. En 2007, PMTI todavía fundía, procesaba y probaba aleaciones como composiciones a base de niobio, tantalio y vanadio para una variedad de clientes, particularmente en el sector aeroespacial.
En mayo de 2010, PMTI fue adquirida por Thermacore Inc., con sede en Lancaster, Pensilvania, quien cambió el nombre de PMTI a Thermacore Materials Technology y trasladó sus operaciones a Rostraver, PA. Thermacore fue adquirida por Aavid y luego por Boyd Corporation en 2017. Posteriormente, Boyd Corporation cerró PMTI/Thermacore Materials Technology. Los equipos de soldadura fuerte se transfirieron a las operaciones de Lancaster y los equipos de aleaciones refractarias se vendieron o retiraron. [13]
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