stringtranslate.com

Rolls-Royce PWR

Реакторы с водой под давлением (PWR) производства Rolls -Royce используются на атомных подводных лодках Королевского флота с момента ввода в эксплуатацию класса Valiant в 1966 году. [1]

Фон

Конструкции ядерных реакторов, методы эксплуатации и стандарты производительности строго засекречены. [2]

Первая атомная подводная лодка Великобритании HMS Dreadnought ,  введенная в эксплуатацию в 1963 году, была оснащена американским реактором Westinghouse S5W , поставленным Великобритании в соответствии с Соглашением о взаимной обороне между США и Великобританией 1958 года . [3] [4]

PWR1

HMS Valiant — первая британская атомная подводная лодка, оснащенная реактором британского производства.

Первым британским военно-морским реактором был PWR1. Он был основан на активной зоне и реакторной сборке чисто британской конструкции. Реактор впервые вышел на критическую мощность в 1965 году, на четыре года позже запланированного. [5] Передача технологий в рамках Соглашения о взаимной обороне между США и Великобританией в конечном итоге сделала Rolls-Royce полностью самодостаточной в проектировании реакторов в обмен на «значительный объем» информации о проектировании подводных лодок и методах снижения шума, передаваемых Соединенным Штатам. [6] [7] [8] [9]

Топливом реактора служил высокообогащенный уран (ВОУ), обогащенный до 93%-97%. Срок службы каждого ядерного ядра составлял около 10 лет, поэтому его приходилось заправлять примерно дважды в течение срока службы подводной лодки. [10] [11]

Rolls-Royce Marine Power Operations в Дерби был центром проектирования и производства реакторов для подводных лодок Великобритании и остается им по сей день. Испытательный центр военно-морских реакторов Vulcan (NRTE) Министерства обороны в Дунрее испытывал каждую конструкцию активной зоны реактора перед ее установкой на атомных подводных лодках.

Подводные лодки

PWR2

PWR2 был разработан для подводных лодок класса Vanguard с ракетами Trident и является развитием PWR1. Первый реактор PWR2 был завершен в 1985 году, а испытания начались в августе 1987 года на испытательном полигоне Vulcan Naval Reactor.

Топливом реактора является высокообогащенный уран (ВОУ), обогащенный до 93–97%. Последняя конструкция активной зоны реактора PWR2 — «Core H», срок службы которой составляет около 30 лет, что устраняет необходимость в дозаправке, что позволяет подводной лодке избежать двух переоборудований реактора в течение срока службы. [10] [11] HMS Vanguard была оснащена новым активом во время переоборудования, а затем и три ее родственные лодки. На подводных лодках класса Astute установлено это активное ядро ​​с полным сроком службы. Поскольку они были разработаны для ПЛАРБ , реакторы значительно больше, чем у современных подводных лодок британского флота . Диаметр корпусов будущих в то время подводных лодок класса Astute был увеличен для размещения PWR2.

Оценка безопасности конструкции PWR2, проведенная Управлением по ядерной безопасности Министерства обороны в ноябре 2009 года, была опубликована в соответствии с запросом о свободе информации в марте 2011 года. [12] [13] Регулятор выявил две основные области, в которых практика Великобритании значительно отстает от сопоставимой надлежащей практики: авария с потерей теплоносителя и контроль глубины погружения подлодки после аварийного отключения реактора. [14] [13] Регулятор пришел к выводу, что PWR2 «потенциально уязвим к структурному отказу первого контура», что является режимом отказа со значительными угрозами безопасности для экипажа и населения. [13] [15]

В январе 2012 года в охлаждающей воде испытательного реактора PWR2 была обнаружена радиация , вызванная микроскопическим нарушением в оболочке топлива. Это открытие привело к тому, что HMS  Vanguard была дозаправлена ​​раньше времени, а также к другим подводным лодкам классов Vanguard и Astute были применены меры по чрезвычайным ситуациям, что обошлось в 270 миллионов фунтов стерлингов. Это не было раскрыто общественности до 2014 года. [16] [17]

В феврале 2013 года Министерство обороны заключило с Rolls-Royce десятилетний «базовый» контракт на сумму 800 миллионов фунтов стерлингов на «поставку и обслуживание» реакторов для класса Astute и замены класса Vanguard Successor. [18] [19] В феврале 2019 года Министерство обороны заключило с Rolls-Royce трехлетний контракт на сумму 235 миллионов фунтов стерлингов на управление жизненным циклом ядерных двигателей для классов Trafalgar , Vanguard и Astute . [20]

Подводные лодки

PWR3

Для замены Vanguard -class Successor рассматривались три варианта пропульсивной установки : PWR2, PWR2b (производная с улучшенными характеристиками) и PWR3. [21] PWR3 была новой системой, «основанной на американском проекте, но с использованием британской реакторной технологии». [22] [23] Королевский институт военно-морских архитекторов сообщил, что, вероятно, Великобритания получила доступ к конструкции реактора ВМС США S9G , используемой в их подводных лодках класса Virginia . [24] PWR3 была более простой и безопасной конструкцией с более длительным сроком службы и меньшими требованиями к обслуживанию, чем варианты PWR2, и стоила примерно столько же, сколько PWR2b. [21] PWR3 имеет на 30% меньше деталей по сравнению с PWR2. [25]

В марте 2011 года министр обороны Лиам Фокс заявил, что PWR3 является предпочтительным вариантом, «потому что эти реакторы дают нам лучшую перспективу безопасности». [26] [27] В мае 2011 года Министерство обороны объявило, что PWR3 был выбран для Successor (позже названного Dreadnought -class в 2016 году). [21] [15] PWR3 стоил примерно на 50 миллионов фунтов стерлингов больше за лодку при покупке и эксплуатации по сравнению с проектами PWR2. Это компенсируется более длительным сроком службы PWR3 по сравнению с 25-летним сроком службы проектов PWR2. [21] PWR3 не требует испытаний прототипа активной зоны реактора; вместо этого используется вычислительное моделирование. [28] [29] Следовательно, реактор Shore Test Facility (STF), расположенный в Vulcan NRTE, был закрыт в 2015 году. [30]

В июне 2012 года Министерство обороны США заключило с Rolls-Royce контракт на 600 миллионов фунтов стерлингов на производство реакторов для класса « Дредноут» , а также для последней лодки класса « Астьют » HMS Agincourt . [31] Министерство обороны США также заключило с Rolls-Royce еще 500 миллионов фунтов стерлингов на реконструкцию завода по производству активных зон реакторов Rolls-Royce Marine Power Operations в Дерби для производства PWR3 и продления срока эксплуатации завода до 2056 года. [31] [32] В январе 2020 года Национальное аудиторское управление сообщило, что строительство завода отстает от графика на пять лет, и теперь, по прогнозам, он будет введен в эксплуатацию в 2026 году. [32] [33]

Подводные лодки

Будущее

Rolls Royce строит реактор для SSN-AUKUS , [34] которым может быть PWR3 или его производная. [35] [36]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcde Помощник главного инженера - Astute Кристофер Палмер. "Управление ключевыми технологиями в программе атомных энергетических установок ВМС Великобритании" (PDF) . Подводные лодки Rolls-Royce . Получено 29 сентября 2021 г. .
  2. ^ Ричи 2015, стр. 3.
  3. ^ Ритчи, Ник (февраль 2015 г.). Программа атомных энергетических установок ВМС Великобритании и высокообогащенный уран (PDF) (Отчет). Федерация американских ученых, Вашингтон, округ Колумбия: Университет Йорка, Великобритания. стр. 3. Получено 19 сентября 2021 г.
  4. ^ Авангард к Трайденту; Британская военно-морская политика после Второй мировой войны , Эрик Дж. Гроув, The Bodley Head, 1987, ISBN 0-370-31021-7 
  5. ^ Дэниелс, Р. Дж. (2004). Конец эпохи: Мемуары военно-морского конструктора. Periscope Publishing. С. 135–136, 153. ISBN 1-904381-18-9. Получено 25 апреля 2017 г. .
  6. ^ Гардинер, Роберт; Чамбли, Стивен; Будзбон, Пшемыслав (1995). Все боевые корабли мира Конвея 1947-1995 . Аннаполис, Мэриленд: Naval Institute Press. стр. 529. ISBN 1557501327.
  7. ^ Дэниелс, Р. Дж. (2004). Конец эпохи: Мемуары военно-морского конструктора. Periscope Publishing. стр. 134. ISBN 1-904381-18-9. Получено 25 апреля 2017 г. .
  8. ↑ Джеймс Джинкс; Питер Хеннесси (29 октября 2015 г.). Безмолвная бездна: служба подводных лодок Королевского флота с 1945 года. Penguin UK. стр. 195. ISBN 978-0-14-197370-8.
  9. ^ "Атомные подводные лодки". Военно-морской институт США . Ноябрь 2021 г. Британцы внесли важный вклад в проектирование подводных лодок США, например, концепцию плотов для глушения и первоначальные типы водометных движителей.
  10. ^ ab Ritchie 2015, стр. 3–6.
  11. ^ ab King, SJ; Putte, D Vande (июль 2003 г.). Идентификация и описание радиоактивных отходов и материалов Великобритании, потенциально требующих долгосрочного управления. Отчет Nirex N/085. UK Nirex Ltd: Didcot. стр. 17–19. ISBN 1840293306. Получено 21 сентября 2021 г. .
  12. ↑ Роб Эдвардс (10 марта 2011 г.). «Неисправности в реакторах атомных подводных лодок могут быть фатальными, предупреждает секретный отчет». The Guardian . Получено 28 марта 2011 г.
  13. ^ abc McFarlane, Head of the Defence Nuclear Safety Regulator Cdre Andrew (2009). "Annex B: Successor SSBN - Safety Regulator's advice on the selection of the propulsion installation in support of the future deterrent (4 ноября 2009 г.) DNSR/22/11/2". Successor Submarine Project (Note by the Assistant Secretary) (PDF) . (09)62. Defence Board. Опубликовано в соответствии с FOI . Получено 29 сентября 2021 г.
  14. ↑ Джозеф Уоттс (11 марта 2011 г.). «Эксперт предупредил Министерство обороны о безопасности реакторов атомных подлодок Rolls-Royce». Derby Telegraph. Архивировано из оригинала 18 сентября 2012 г. Получено 28 марта 2011 г.
  15. ^ ab "Реактор PWR3 выбран для Trident". defensemanagement.com. 18 мая 2011 г. Архивировано из оригинала 22 июля 2011 г.
  16. ^ "Атомная подводная лодка получит новое ядро ​​после проблем с испытательным реактором". BBC. 6 марта 2014 г. Получено 8 марта 2014 г.
  17. ↑ Дэвид Мэддокс (8 марта 2014 г.). «Минобороны обвиняется в сокрытии утечки радиации в Даунрее». The Scotsman . Получено 8 марта 2014 г.
  18. ^ "MOD awards £800 million submarine propulsion contract". Министерство обороны (пресс-релиз). 13 февраля 2013 г. Архивировано из оригинала 10 сентября 2015 г. Получено 30 сентября 2021 г.
  19. ↑ Парламентский заместитель министра обороны Филип Данн (13 февраля 2013 г.). «Подводные лодки Rolls-Royce (учредительный контракт)». Парламент Великобритании . Палата общин . Получено 30 сентября 2021 г.
  20. ^ "Министр обороны объявляет о сделке на 235 миллионов фунтов стерлингов по ядерной силовой установке для подводных лодок". Министерство обороны (пресс-релиз). 25 февраля 2019 г. Получено 30 сентября 2021 г.
  21. ^ abcd Будущее ядерное сдерживание Соединенного Королевства: парламентский отчет Submarine Initial Gate (PDF) (Отчет). Министерство обороны. Май 2011 г. стр. 5. Получено 12 октября 2013 г.
  22. ^ Холлинсхед, д-р П.; Маккиндер, А.П. (2009). «Приложение A: Записка по обзору проекта подводной лодки-преемницы (24 ноября 2009 г.)». Проект подводной лодки-преемницы (записка помощника секретаря) (PDF) . (09)62. Совет по обороне. Опубликовано в соответствии с Законом о свободе информации . Получено 29 сентября 2021 г.
  23. ^ "Safety paramount for RN nuclear submarine nuclear nuclear nuclear nuclear nuclear" (PDF) . Кодекс обороны: Журнал оборонной инженерии и науки (9). Министерство обороны: 15. Осень 2011 г. Архивировано из оригинала (PDF) 13 октября 2011 г.
  24. ↑ Тернер, Джулиан (29 июля 2013 г.). «Глубокое воздействие: внутри новой атомной подводной лодки класса Successor в Великобритании». Военно-морские технологии . Получено 29 сентября 2021 г.
  25. ^ "Nuclear – Engineering Excellence" (PDF) . Rolls-Royce . 2016 . Получено 1 октября 2021 .
  26. ↑ Severin Carrell (23 марта 2011 г.). «ВМС США уберут с подводных лодок ядерные реакторы типа «Фукусима»». The Guardian . Получено 28 марта 2011 г.
  27. ^ "Trident Replacement Programme". Парламент Великобритании . Палата общин. 14 марта 2011 г. Получено 29 сентября 2021 г.
  28. ^ Граймс, профессор Робин; Ион, профессор Дам Сью; Шерри, профессор Эндрю (28 октября 2014 г.). Обзор испытательного центра ядерного реактора Королевского флота (PDF) (Отчет). Опубликовано в соответствии с FOI . Получено 29 сентября 2021 г.
  29. ^ "Испытания реактора подводной лодки завершатся на Вулкане" (PDF) . Desider: Журнал оборонного оборудования и поддержки (43). Министерство обороны: 10 декабря 2011 г. Архивировано из оригинала (PDF) 6 декабря 2011 г.
  30. ↑ Министерство обороны (22 июля 2015 г.). "Shutdown of shore test facility react" (Пресс-релиз) . Получено 29 сентября 2021 г.
  31. ^ abc "Royal Navy submarine contract passed". Министерство обороны (пресс-релиз). 18 июня 2012 г. Архивировано из оригинала 19 июня 2012 г.
  32. ^ ab Национальное контрольно-ревизионное управление. (10 января 2020 г.). Министерство обороны: Управление инфраструктурными проектами на объектах с ядерным регулированием (PDF) . Документы Палаты общин, сессия 2019/20, HC 19. стр. 4, 36, 53–54. ISBN 9781786042934. Получено 1 октября 2021 г. .
  33. ^ Чутер, Эндрю (13 мая 2020 г.). «Три британские ядерные программы превышают бюджет на 1,67 млрд долларов». DefenseNews . Получено 1 октября 2021 г. .
  34. ↑ Эллисон, Джордж (14 июня 2023 г.). «Rolls-Royce расширяется для нужд австралийских подводных реакторов» . Получено 23 октября 2023 г.
  35. ^ Томас, Ричард (14 марта 2023 г.). «Эволюция британской SSNR в SSN-AUKUS». Naval Technology . Получено 24 октября 2023 г.
  36. ^ "Детали плана AUKUS: торжество надежды над опытом". Nuclear Information Service . Получено 24 октября 2023 г.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки