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Rolls-Royce PWR

La serie de reactores de agua a presión (PWR) de Rolls-Royce ha impulsado los submarinos nucleares de la Royal Navy desde la clase Valiant , puesta en servicio en 1966. [1]

Fondo

Los diseños de reactores nucleares, los métodos operativos y los estándares de rendimiento están altamente clasificados. [2]

El primer submarino de propulsión nuclear del Reino Unido , el HMS  Dreadnought , encargado en 1963, estaba propulsado por un reactor estadounidense Westinghouse S5W , proporcionado a Gran Bretaña en virtud del Acuerdo de Defensa Mutua entre Estados Unidos y el Reino Unido de 1958 . [3] [4]

PWR1

HMS Valiant , el primer submarino nuclear británico propulsado por un reactor construido en Gran Bretaña

El primer reactor naval británico fue el PWR1. Se basó en un conjunto de núcleo y reactor de diseño puramente británico. El reactor entró en estado crítico por primera vez en 1965, cuatro años más tarde de lo previsto. [5] Las transferencias de tecnología bajo el Acuerdo de Defensa Mutua entre Estados Unidos y el Reino Unido finalmente hicieron que Rolls-Royce fuera completamente autosuficiente en el diseño de reactores a cambio de una "cantidad considerable" de información sobre el diseño de submarinos y técnicas de silenciamiento que se transmitiera a los Estados Unidos. [6] [7] [8] [9]

El combustible del reactor era uranio altamente enriquecido (UME), enriquecido entre un 93% y un 97%. Cada núcleo nuclear tenía una vida útil de unos 10 años, por lo que había que repostarlo unas dos veces durante la vida útil de un submarino. [10] [11]

Rolls-Royce Marine Power Operations en Derby fue el centro de diseño y fabricación de los reactores submarinos del Reino Unido, y sigue siéndolo en la actualidad. El Establecimiento de Pruebas del Reactor Naval Vulcan (NRTE) del Ministerio de Defensa , en Dounreay , probó cada diseño del núcleo del reactor antes de su instalación en submarinos nucleares.

submarinos

PWR2

El PWR2 fue desarrollado para los submarinos de misiles Trident de clase Vanguard y es un desarrollo del PWR1. El primer reactor PWR2 se completó en 1985 y las pruebas comenzaron en agosto de 1987 en el Establecimiento de pruebas del reactor naval Vulcan.

El combustible del reactor es uranio altamente enriquecido (UME), enriquecido entre un 93% y un 97%. El último diseño del núcleo del reactor PWR2 es el "Core H", que tiene una vida útil de unos 30 años, eliminando la necesidad de reabastecimiento de combustible, lo que permite que un submarino evite dos reacondicionamientos del reactor en su vida útil. [10] [11] El HMS Vanguard recibió el nuevo núcleo durante su remodelación, seguido por sus tres barcos hermanos. Los submarinos de clase Astute tienen instalado este núcleo de vida completa. Como fueron desarrollados para SSBN , los reactores son considerablemente más grandes que los de los submarinos de la flota británica actual . Por lo tanto , el diámetro de los futuros cascos de clase Astute se incrementó para dar cabida al PWR2.

Una evaluación de seguridad del diseño del PWR2 realizada por el Regulador de Seguridad Nuclear de Defensa en noviembre de 2009 se publicó en virtud de una solicitud de Libertad de Información en marzo de 2011. [12] [13] El regulador identificó dos áreas principales en las que la práctica del Reino Unido estaba muy por debajo de las buenas prácticas comparables. : accidente por pérdida de refrigerante y control de la profundidad submarina tras la parada de emergencia del reactor. [14] [13] El regulador concluyó que PWR2 era "potencialmente vulnerable a una falla estructural del circuito primario", que era un modo de falla con importantes riesgos de seguridad para la tripulación y el público. [13] [15]

En enero de 2012 se detectó radiación en el agua refrigerante del reactor de prueba PWR2 , provocada por una rotura microscópica en la envoltura del combustible. Este descubrimiento llevó al HMS  Vanguard a reabastecerse de combustible temprano y a aplicar medidas de contingencia a otros submarinos de clase Vanguard y Astute , a un costo de £ 270 millones. Esto no fue revelado al público hasta 2014. [16] [17]

En febrero de 2013, el Ministerio de Defensa (MoD) adjudicó a Rolls-Royce un contrato "fundamental" de diez años por valor de £800 millones para "entregar y mantener" los reactores de clase Astute y los de clase Vanguard que reemplazan al Sucesor. [18] [19] En febrero de 2019, el Ministerio de Defensa otorgó a Rolls-Royce un contrato de tres años por valor de £235 millones para la gestión de la vida útil de la propulsión nuclear para las clases Trafalgar , Vanguard y Astute . [20]

submarinos

PWR3

Se consideraron tres opciones de propulsión para reemplazar la clase Vanguard , la Sucesor : PWR2, PWR2b (derivado con rendimiento mejorado) y PWR3. [21] PWR3 era un nuevo sistema "basado en un diseño estadounidense pero que utilizaba tecnología de reactor del Reino Unido". [22] [23] La Real Institución de Arquitectos Navales informó que era probable que el Reino Unido tuviera acceso al diseño del reactor S9G de la Marina de los EE. UU. utilizado en sus submarinos de clase Virginia . [24] El PWR3 tenía un diseño más simple y seguro con una vida útil más larga y menores requisitos de mantenimiento que las variantes del PWR2 y costaba aproximadamente lo mismo que el PWR2b. [21] El PWR3 tiene un 30% menos de piezas en comparación con el PWR2. [25]

En marzo de 2011, el secretario de Defensa, Liam Fox, dijo que el PWR3 era la opción preferida "porque esos reactores nos dan una mejor perspectiva de seguridad". [26] [27] En mayo de 2011, el Ministerio de Defensa anunció que el PWR3 había sido seleccionado para el Sucesor (más tarde llamado clase Dreadnought en 2016). [21] [15] La compra y operación del PWR3 costó alrededor de £50 millones más por barco en comparación con los diseños del PWR2. Esto se compensa con la vida útil más larga del PWR3 en comparación con los diseños del PWR2, que tienen una vida útil de 25 años. [21] El PWR3 no requiere pruebas de prototipo del núcleo del reactor; en su lugar se utiliza el modelado computacional. [28] [29] En consecuencia, el reactor Shore Test Facility (STF) ubicado en Vulcan NRTE se cerró en 2015. [30]

En junio de 2012, el Ministerio de Defensa adjudicó a Rolls-Royce un contrato de £600 millones para producir reactores para la clase Dreadnought y también para el último barco del HMS Agincourt de clase Astute . [31] El Ministerio de Defensa también otorgó a Rolls-Royce otros £500 millones para renovar su planta de fabricación del núcleo del reactor Rolls-Royce Marine Power Operations en Derby para fabricar el PWR3 y extender la vida operativa de la planta hasta 2056. [31] [32] En enero de 2020, la Oficina Nacional de Auditoría informó que la construcción de la planta tenía un retraso de cinco años y ahora se pronosticaba que estaría en servicio en 2026. [32] [33]

submarinos

Futuro

Rolls Royce está construyendo el reactor para SSN-AUKUS , [34] que puede ser el PWR3 o un derivado. [35] [36]

Ver también

Referencias

  1. ^ Ingeniero jefe asistente de abcde: el astuto Christopher Palmer. "Gestión de tecnologías clave en el programa de propulsión nuclear naval del Reino Unido" (PDF) . Submarinos Rolls-Royce . Consultado el 29 de septiembre de 2021 .
  2. ^ Ritchie 2015, pag. 3.
  3. ^ Ritchie, Nick (febrero de 2015). El programa de propulsión nuclear naval del Reino Unido y el uranio altamente enriquecido (PDF) (Reporte). Federación de Científicos Estadounidenses, Washington, DC: Universidad de York, Reino Unido. pag. 3 . Consultado el 19 de septiembre de 2021 .
  4. ^ Vanguardia al Tridente; Política naval británica desde la Segunda Guerra Mundial , Eric J. Grove, The Bodley Head, 1987, ISBN 0-370-31021-7 
  5. ^ Daniels, RJ (2004). El fin de una era: las memorias de un constructor naval. Publicación Periscopio. págs. 135-136, 153. ISBN 1-904381-18-9. Consultado el 25 de abril de 2017 .
  6. ^ Gardiner, Robert; Chumbley, Stephen; Budzbon, Przemysław (1995). Todos los barcos de combate del mundo de Conway, 1947-1995 . Annapolis, Maryland: Prensa del Instituto Naval. pag. 529.ISBN 1557501327.
  7. ^ Daniels, RJ (2004). El fin de una era: las memorias de un constructor naval. Publicación Periscopio. pag. 134.ISBN 1-904381-18-9. Consultado el 25 de abril de 2017 .
  8. ^ James Jinks; Peter Hennessy (29 de octubre de 2015). The Silent Deep: el servicio submarino de la Royal Navy desde 1945. Penguin UK. pag. 195.ISBN 978-0-14-197370-8.
  9. ^ "Submarinos de propulsión nuclear". Instituto Naval de EE. UU . Noviembre de 2021. Los británicos hicieron importantes contribuciones al diseño de submarinos estadounidenses, como el concepto de rafting para silenciar y los tipos iniciales de bombas de propulsión.
  10. ^ ab Ritchie 2015, págs. 3–6.
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  12. ^ Rob Edwards (10 de marzo de 2011). "Las fallas en los reactores de los submarinos nucleares podrían ser fatales, advierte un informe secreto". El guardián . Consultado el 28 de marzo de 2011 .
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  17. ^ David Maddox (8 de marzo de 2014). "MoD acusado de encubrimiento de fugas de radiación de Dounreay". El escocés . Consultado el 8 de marzo de 2014 .
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  20. ^ "El Secretario de Defensa anuncia un acuerdo de propulsión nuclear submarina por valor de £ 235 millones". Ministerio de Defensa (Presione soltar). 25 de febrero de 2019 . Consultado el 30 de septiembre de 2021 .
  21. ^ abcd La futura disuasión nuclear del Reino Unido: Informe parlamentario de la puerta inicial del submarino (PDF) (Reporte). Ministro de Defensa. Mayo de 2011. p. 5 . Consultado el 12 de octubre de 2013 .
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  26. ^ Severin Carrell (23 de marzo de 2011). "La Armada eliminará los reactores nucleares 'tipo Fukushima' de los submarinos". El guardián . Consultado el 28 de marzo de 2011 .
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  34. ^ Allison, George (14 de junio de 2023). "Rolls-Royce se expande para satisfacer las necesidades de reactores submarinos australianos" . Consultado el 23 de octubre de 2023 .
  35. ^ Thomas, Richard (14 de marzo de 2023). "La evolución del SSNR del Reino Unido hacia el SSN-AUKUS". Tecnología Naval . Consultado el 24 de octubre de 2023 .
  36. ^ "Detalles del plan AUKUS: un triunfo de la esperanza sobre la experiencia". Servicio de Información Nuclear . Consultado el 24 de octubre de 2023 .

Otras lecturas

enlaces externos