reactor S5G

El reactor S5G fue un prototipo de reactor naval diseñado para la Armada de los Estados Unidos para proporcionar generación de electricidad y propulsión en submarinos . La designación S5G significa:

• S = Plataforma submarina
• 5 = Núcleo de quinta generación diseñado por el contratista
• G = General Electric fue el diseñador contratado.

El S5G era una planta de reactor de agua a presión ^{[ 1 ]} con dos circuitos de refrigeración y dos generadores de vapor . Tuvo que diseñarse con el recipiente del reactor situado en la parte baja del barco y los generadores de vapor en la parte alta para que se desarrollara y mantuviera la circulación natural del refrigerante primario. ^{[ 2 ]}

Las bombas de refrigerante primario del reactor son una de las principales fuentes de ruido en los submarinos, y la eliminación de las bombas de refrigerante y los equipos asociados también reduciría la complejidad mecánica y el espacio requerido por los equipos de propulsión.

El S5G tenía bombas de refrigerante primarias, pero solo eran necesarias para velocidades muy altas. Y como el núcleo del reactor estaba diseñado con trayectorias 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 numerosas. En la mayoría de los casos, el submarino podía operar sin utilizar las bombas de refrigerante en absoluto. El diseño silencioso resultó en un diámetro de casco mayor, pero requirió tuberías de refrigerante primarias más grandes que el reactor S5W de la competencia. ^{[ 3 ]} Debido a su 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 motriz, el sistema de propulsión habitual, que consistía en dos turbinas de vapor que impulsaban la hélice mediante una unidad de engranajes reductores , se sustituyó por una gran turbina de propulsión sin engranajes reductores. Esto eliminó el ruido de los engranajes reductores principales, pero el coste fue la instalación de una enorme turbina de propulsión principal. La turbina era cilíndrica, de unos 3,6 metros de diámetro y unos 9 metros de longitud. Este tamaño masivo era necesario para que girara lo suficientemente despacio como para impulsar directamente la hélice con bastante eficiencia. El mismo sistema 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 pruebas de rendimiento bastante rigurosas para determinar si dicho diseño sería viable para la Armada de los EE. UU. Fue en gran medida un éxito, aunque el diseño nunca se convirtió en la base de ningún otro submarino de ataque rápido aparte del Narwhal . Las pruebas del prototipo incluyeron la simulación de prácticamente toda la sala de máquinas de un submarino de ataque . Al hacer flotar la planta en una gran piscina de agua, el prototipo pudo girar sobre su eje longitudinal para simular un giro brusco, lo cual se logró aplicando torsión a grandes giroscopios montados delante del compartimento del reactor. Esto fue necesario para determinar si la circulación natural continuaría incluso durante giros bruscos, ya que la circulación natural depende de la gravedad, mientras que se sabe que los submarinos maniobran en diversos ángulos.

Este reactor nuclear se instaló tanto en un prototipo terrestre —utilizado inicialmente para probar el concepto y, posteriormente, para entrenar a miles de operadores de la Armada— en la Instalación de Reactores Navales del Laboratorio Nacional de Idaho , 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 a la reducción del ruido en submarinos . ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}

Construido a principios de la década de 1960, el prototipo S5G fue desactivado definitivamente en mayo de 1995. ^{[ 8 ]} Después de vaciarlo de combustible, la Armada lo entregó para su demolición en 2024. ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 4 ]}

• Stacy, Susan M (2000). "Demostrando el principio: una historia del Laboratorio Nacional de Ingeniería y Medio Ambiente de Idaho, 1949-1999" (Capítulo 10).