stringtranslate.com

Роллс-Ройс PWR

Серия реакторов с водой под давлением (PWR) Rolls -Royce используется на атомных подводных лодках Королевского флота начиная с класса Valiant , введенного в эксплуатацию в 1966 году. [1]

Фон

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

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

PWR1

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

Первым британским военно-морским реактором был PWR1. В его основу легла активная зона и реакторная сборка чисто британской разработки. Реактор впервые вышел из строя в 1965 году, на четыре года позже запланированного. [5] Передача технологий в соответствии с Соглашением о взаимной обороне между США и Великобританией в конечном итоге сделала Rolls-Royce полностью самодостаточным в проектировании реакторов в обмен на «значительный объем» информации о конструкции подводных лодок и методах шумоподавления, передаваемой Соединенным Штатам. [6] [7] [8] [9]

Топливо реактора представляло собой высокообогащенный уран (ВОУ) с обогащением от 93% до 97%. Срок службы каждого ядерного ядра составлял около 10 лет, поэтому за время существования подводной лодки приходилось перезаправляться примерно дважды. [10] [11]

Компания Rolls-Royce Marine Power Operations в Дерби была центром проектирования и производства реакторов для подводных лодок Великобритании и остается таковой по сей день. Испытательный комплекс военно-морских реакторов «Вулкан» (NRTE) Министерства обороны США в Данри проводил испытания каждой конструкции активной зоны реактора перед ее установкой на атомные подводные лодки.

Подводные лодки

PWR2

PWR2 был разработан для ракетных подводных лодок класса Vanguard Trident и является развитием PWR1. Первый реактор PWR2 был построен в 1985 году, а испытания начались в августе 1987 года на испытательном стенде военно-морских реакторов Вулкан.

Топливом реактора является высокообогащенный уран (ВОУ) с обогащением от 93% до 97%. Новейшая конструкция активной зоны реактора PWR2 — «Core H», срок службы которой составляет около 30 лет, что исключает необходимость дозаправки топлива, что позволяет подводной лодке избежать двух ремонтов реактора за срок службы. [10] [11] HMS Vanguard был оснащен новым ядром во время ремонта, за ним последовали три ее родственные лодки. На подводных лодках класса Astute установлена ​​эта полнофункциональная активная зона. Поскольку они были разработаны для ПЛАРБ , реакторы значительно больше, чем у нынешних подводных лодок британского флота . Поэтому диаметр будущих корпусов 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] Регулирующий орган определил две основные области, в которых практика Великобритании значительно отстает от сопоставимой передовой практики. : авария с потерей теплоносителя и контроль глубины подводной лодки после аварийной остановки реактора. [14] [13] Регулирующий орган пришел к выводу, что PWR2 «потенциально уязвим к структурному отказу первого контура», что представляет собой режим отказа, создающий значительную угрозу безопасности для экипажа и населения. [13] [15]

В январе 2012 года в охлаждающей воде испытательного реактора PWR2 была обнаружена радиация , вызванная микроскопическим нарушением оболочки твэла. Это открытие привело к досрочной дозаправке HMS  Vanguard и принятию мер на случай непредвиденных обстоятельств к другим подводным лодкам классов Vanguard и Astute , что обошлось в 270 миллионов фунтов стерлингов. Это не было раскрыто публике до 2014 года. [16] [17]

В феврале 2013 года Министерство обороны (МО) заключило с Rolls-Royce десятилетний «основной» контракт на сумму 800 миллионов фунтов стерлингов на «поставку и обслуживание» реакторов класса Astute и замены класса Vanguard «Преемник». [18] [19] В феврале 2019 года министерство обороны заключило с Rolls-Royce трехлетний контракт на сумму 235 миллионов фунтов стерлингов на управление сроком службы ядерных силовых установок для классов Trafalgar , Vanguard и Astute . [20]

Подводные лодки

PWR3

Для замены самолета класса «Авангард» « Преемник» рассматривались три варианта силовой установки : PWR2, PWR2b (производная версия с улучшенными характеристиками) и PWR3. [21] PWR3 представлял собой новую систему, «основанную на американской конструкции, но с использованием реакторной технологии Великобритании». [22] [23] Королевский институт военно-морских архитекторов сообщил, что вполне вероятно, что Великобритании был предоставлен доступ к конструкции реактора S9G ВМС США , используемой в их подводных лодках класса «Вирджиния ». [24] PWR3 представлял собой более простую и безопасную конструкцию с более длительным сроком службы и меньшими требованиями к техническому обслуживанию, чем варианты PWR2, и стоил примерно так же, как PWR2b. [21] В PWR3 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 лучший прогноз по безопасности». [26] [27] В мае 2011 года Министерство обороны объявило, что PWR3 был выбран в качестве преемника (позже названного в 2016 году классом «Дредноут» ). [21] [15] Покупка и эксплуатация лодки PWR3 обходится примерно на 50 миллионов фунтов стерлингов дороже, чем конструкции PWR2. Это компенсируется более длительным сроком службы PWR3 по сравнению с 25-летним сроком службы PWR2. [21] PWR3 не требует испытаний прототипа активной зоны реактора; вместо этого используется компьютерное моделирование. [28] [29] В результате в 2015 году был остановлен реактор Берегового испытательного стенда (STF), расположенный в NRTE Вулкана. [30]

В июне 2012 года министерство обороны заключило с Rolls-Royce контракт на сумму 600 миллионов фунтов стерлингов на производство реакторов для класса « Дредноут », а также для последней лодки HMS Agincourt класса « Астют» . [31] Министерство обороны также выделило компании Rolls-Royce еще 500 миллионов фунтов стерлингов на реконструкцию завода по производству активной зоны реактора Rolls-Royce Marine Power Operations в Дерби для производства PWR3 и продления срока эксплуатации завода до 2056 года. [31] [ 32 ] В январе 2020 года Государственный контроль сообщил, что строительство завода отстает от графика на пять лет и теперь прогнозируется, что он будет введен в эксплуатацию в 2026 году. [32] [33]

Подводные лодки

Будущее

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

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ abcde Заместитель главного инженера - Проницательный Кристофер Палмер. «Управление ключевыми технологиями в программе военно-морских силовых установок ВМС Великобритании» (PDF) . Подводные лодки Роллс-Ройс . Проверено 29 сентября 2021 г.
  2. ^ Ричи 2015, с. 3.
  3. ^ Ричи, Ник (февраль 2015 г.). Программа военно-морских ядерных силовых установок Великобритании и высокообогащенный уран (PDF) (Отчет). Федерация американских ученых, Вашингтон, округ Колумбия: Йоркский университет, Великобритания. п. 3 . Проверено 19 сентября 2021 г.
  4. ^ Авангард Трезубца; 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. Издательство Перископ. стр. 135–136, 153. ISBN. 1-904381-18-9. Проверено 25 апреля 2017 г.
  6. ^ Гардинер, Роберт; Чамбли, Стивен; Будзбон, Пшемыслав (1995). Конвея «Все боевые корабли мира, 1947–1995» . Аннаполис, Мэриленд: Издательство Военно-морского института. п. 529. ИСБН 1557501327.
  7. ^ Дэниелс, Р.Дж. (2004). Конец эпохи: Мемуары военно-морского конструктора. Издательство Перископ. п. 134. ИСБН 1-904381-18-9. Проверено 25 апреля 2017 г.
  8. ^ Джеймс Джинкс; Питер Хеннесси (29 октября 2015 г.). Безмолвная глубина: Служба подводных лодок Королевского флота с 1945 года . Penguin UK. п. 195. ИСБН 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 рафтинга для глушения и первые типы водометов.
  10. ^ ab Ritchie 2015, стр. 3–6.
  11. ^ Аб Кинг, SJ; Путте, Д. Ванде (июль 2003 г.). Идентификация и описание радиоактивных отходов и материалов Великобритании, потенциально требующих долгосрочного обращения. Отчет Nirex N/085. UK Nirex Ltd: Дидкот. стр. 17–19. ISBN 1840293306. Проверено 21 сентября 2021 г.
  12. ↑ Роб Эдвардс (10 марта 2011 г.). «Неисправности в реакторах атомных подводных лодок могут быть фатальными, предупреждает секретный доклад». Хранитель . Проверено 28 марта 2011 г.
  13. ^ abc Макфарлейн, руководитель Управления регулирования ядерной безопасности Министерства обороны Эндрю (2009). «Приложение B: Плавающая подводная лодка-преемница - рекомендации регулирующего органа по безопасности по выбору двигательной установки для поддержки будущих средств сдерживания (4 ноября 2009 г.) DNSR/22/11/2». Проект подводной лодки-преемника (записка помощника госсекретаря) (PDF) . (09)62. Совет обороны. Опубликовано в соответствии с свободой информации . Проверено 29 сентября 2021 г.
  14. ^ Джозеф Уоттс (11 марта 2011 г.). «Эксперт предупредил Минобороны о безопасности атомных подводных реакторов Rolls-Royce». Дерби Телеграф. Архивировано из оригинала 18 сентября 2012 года . Проверено 28 марта 2011 г.
  15. ^ ab «Реактор PWR3 выбран для Trident» . defencemanagement.com. 18 мая 2011 г. Архивировано из оригинала 22 июля 2011 г.
  16. ^ «Атомная подводная лодка получит новую активную зону после проблемы с испытательным реактором» . Би-би-си. 6 марта 2014 года . Проверено 8 марта 2014 г.
  17. ↑ Дэвид Мэддокс (8 марта 2014 г.). «Минобороны обвиняется в сокрытии утечки радиации в Данри» . Шотландец . Проверено 8 марта 2014 г.
  18. ^ «МОД заключает контракт на строительство подводных лодок на сумму 800 миллионов фунтов стерлингов» . Министерство обороны (Пресс-релиз). 13 февраля 2013 года. Архивировано из оригинала 10 сентября 2015 года . Проверено 30 сентября 2021 г.
  19. ↑ Парламентский заместитель государственного секретаря по обороне Филип Данн (13 февраля 2013 г.). «Подводные лодки Rolls-Royce (Фундаментальный контракт)». Парламент Великобритании . Палата общин . Проверено 30 сентября 2021 г.
  20. ^ «Министр обороны объявляет о сделке по созданию подводных ядерных силовых установок на сумму 235 миллионов фунтов стерлингов» . Министерство обороны (Пресс-релиз). 25 февраля 2019 года . Проверено 30 сентября 2021 г.
  21. ^ abcd Будущее ядерного сдерживания Соединенного Королевства: Парламентский отчет о подводных лодках (PDF) (Отчет). Министерство обороны. Май 2011. с. 5 . Проверено 12 октября 2013 г.
  22. ^ Холлинсхед, доктор П.; Маккиндер, AP (2009). «Приложение A: Обзорная записка о проекте подводной лодки-преемника (24 ноября 2009 г.)». Проект подводной лодки-преемника (записка помощника госсекретаря) (PDF) . (09)62. Совет обороны. Опубликовано в соответствии с свободой информации . Проверено 29 сентября 2021 г.
  23. ^ «Первостепенное значение имеет безопасность реакторов атомных подводных лодок РН» (PDF) . Оборонный кодекс: Журнал оборонной техники и науки (9). Министерство обороны: 15. Осень 2011 г. Архивировано из оригинала (PDF) 13 октября 2011 г.
  24. ↑ Тернер, Джулиан (29 июля 2013 г.). «Глубокий удар: внутри новой британской атомной подводной лодки класса «Преемник»». Военно-морская техника . Проверено 29 сентября 2021 г.
  25. ^ «Ядерная энергия – инженерное совершенство» (PDF) . Rolls-Royce . 2016 . Проверено 1 октября 2021 г.
  26. ↑ Северин Каррелл (23 марта 2011 г.). «Военно-морской флот откажется от ядерных реакторов типа «Фукусима» с подводных лодок» . Хранитель . Проверено 28 марта 2011 г.
  27. ^ «Программа замены трезубца». Парламент Великобритании . Палата общин. 14 марта 2011 года . Проверено 29 сентября 2021 г.
  28. ^ Граймс, профессор Робин; Ион, профессор Дам Сью; Шерри, профессор Эндрю (28 октября 2014 г.). Обзор испытательной базы ядерного реактора Королевского военно-морского флота (PDF) (Отчет). Опубликовано в соответствии с свободой информации . Проверено 29 сентября 2021 г.
  29. ^ «Испытания подводного реактора завершатся на Вулкане» (PDF) . Desider: Журнал оборонной техники и поддержки (43). Министерство обороны: 10 декабря 2011 г. Архивировано из оригинала (PDF) 6 декабря 2011 г.
  30. ↑ Министерство обороны (22 июля 2015 г.). «Останов реактора берегового испытательного полигона» (Пресс-релиз) . Проверено 29 сентября 2021 г.
  31. ^ abc «Заключен контракт на подводную лодку Королевского флота» . 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, регулируемых ядерной деятельностью (PDF) . Документы Палаты общин, сессия 2019/20 г., HC 19. стр. 4, 36, 53–54. ISBN 9781786042934. Проверено 1 октября 2021 г.
  33. ↑ Чутер, Эндрю (13 мая 2020 г.). «Три британские ядерные программы превышают бюджет на 1,67 миллиарда долларов». Новости обороны . Проверено 1 октября 2021 г.
  34. ↑ Эллисон, Джордж (14 июня 2023 г.). «Rolls-Royce расширяется для нужд реакторов австралийских подводных лодок» . Проверено 23 октября 2023 г.
  35. ↑ Томас, Ричард (14 марта 2023 г.). «Эволюция SSNR Великобритании в SSN-AUKUS». Военно-морская техника . Проверено 24 октября 2023 г.
  36. ^ "Детали плана AUKUS: триумф надежды над опытом" . Служба ядерной информации . Проверено 24 октября 2023 г.

дальнейшее чтение

Внешние ссылки