¿Por qué la marina no puede hacer un avión que funcione con energía nuclear similar a un portaaviones y funcione durante 50 años sin repostar?

¡Oh, ya lo intentaron! El proyecto CANL. A finales de los años 50 y principios de los 60, se emprendió un proyecto en las instalaciones de CANL en el centro de Connecticut para equipar a los bombarderos B-36 con la capacidad de permanecer en el aire durante largos períodos de tiempo durante la guerra fría. El proyecto finalmente fracasó, pero eso no impidió que mi abuelo lograra numerosas hazañas estructurales fascinantes que logró como gerente / ingeniero del proyecto de construcción del laboratorio.

¡Mira esto!

¡Esa ventana tiene 6 pies de grosor! Fue el primer intento de blindaje contra la radiación transparente, y habría sido adoptado en el avión real para proteger al piloto. Es una caja que se llena con 5 pies y medio de bromuro de zinc, se sella y se coloca entre la fuente de radiación y el operador. ¿El problema? ¡Era tan condenadamente pesado!

Hay algunas razones:

  1. Los reactores nucleares son muy pesados. Si bien los reactores modernos se están volviendo tan pequeños que es concebible más que nunca tener uno lo suficientemente pequeño como para caber en el marco de un luchador común en estos días, la masa en sí misma es un gran problema. Si se trata de un Reactor de fisión, necesita mucho blindaje para evitar que los pilotos irradiados escapen de los neutrinos. Eso requiere materiales que sean densos, ya que los neutrinos son bastante resbaladizos y pueden atravesar muchos otros materiales menos densos con mayor facilidad. El plomo es un material de origen común para esta protección, el mismo material que se usa en las placas para proteger sus órganos reproductivos durante los rayos X. Sin embargo, como saben, esa basura es bastante pesada y los aviones de combate tienen que ver con ser lo más livianos posible. La mayoría de los aviones de combate están diseñados para transportar el doble de su peso, por lo que es bastante común que un caza de 20,000 lb lleve más de 40,000 en peso bruto, 10 a 18k en combustible y otros 16 a 20k en armas bajo cargas máximas. Un solo reactor de fisión reduciría drásticamente este rendimiento.
  2. Ahora, esas 10 a 18 mil libras de combustible PODRÍAN ser reemplazadas por el reactor y también su propio combustible, pero … nos hemos encontrado con otro problema. Las pruebas de motores nucleares han demostrado que necesitamos calentar REALMENTE las cosas para que el reactor de fisión nuclear realmente queme aire para hacer cualquier tipo de empuje. El empuje probado en los años 50 fue muy bajo y no fue suficiente para impulsar el avión que se estaba probando en ese momento (un bombardero). Se necesitaban los otros motores normales para mantener la maldita cosa en vuelo. En estos días vamos a reactores mucho más eficientes y tenemos motores mucho más eficientes. Sin embargo, todavía es un requisito probable llevar una carga de combustible tradicional durante al menos después de la quema. El sistema de calentar el aire para provocar la combustión también es un problema. La inyección térmica directa significaría que estamos impulsando el aire de admisión directamente más allá del núcleo del reactor. Este tiene el mayor rendimiento, pero también irradia el aire, haciendo que el escape expulse los desechos nucleares. Eso no es bueno. El otro método utiliza un método de transferencia térmica del radiador, donde un circuito cerrado de agua se calienta y recicla. Se lleva a un radiador que hace contacto con el aire, transfiriendo el calor de esa manera. Mucho más seguro, sin escape irradiado, pero la eficiencia térmica se reduce en gran medida, lo que dificulta severamente el rendimiento.
  3. El último problema es que los reactores de fisión simplemente no son viables para vuelos de alto rendimiento. Los reactores de fusión serían, sin embargo. Pueden producir de manera más eficiente y sin la preocupación de que los desechos radiactivos hagan realidad Chem-Trails. El problema es que no estamos cerca de saber si podemos hacer tales reactores en este momento. Sin embargo, hay una posible esperanza. El CEO de Lockheed Martin anunció que estaban probando y pronto revelarían en los próximos años un Reactor Fusion hipercompacto y totalmente autoalimentado. Abandona el diseño toroidal que vemos que se está desarrollando ahora. El CEO mencionó que este diseño revolucionario del reactor está destinado a la instalación como un motor de avión. Hay rumores gracias a sus comentarios de que esta planta de energía es lo que puede estar dentro del nuevo SR-72 eventual. Quién sabe.

El vuelo nuclear probablemente no esté tan lejos. Los cohetes térmicos nucleares se probaron con el Proyecto Orión y la cantidad de energía y la extrema longevidad de tales plantas de energía fueron asombrosas. Es el futuro, eso es seguro. El problema es tratar de reeducar a la gente que la energía nuclear NO tiene que ser fisión. Tiene que ser Fusion, se utiliza un combustible y residuos mucho más seguros. Una vez que revelamos que podemos crear reactores de fusión, incluso los compactos, todo termina desde allí. La era de Star Trek probablemente comenzará … siempre que la codicia capitalista no se asuste al ver tanto poder libre y fácilmente disponible. Fusion pondrá a prueba los límites de la psique de nuestra civilización actual y lo que significa ser humano. Con tales reactores, es posible hacer que los aviones no solo vuelen en la Tierra, sino que vayan al espacio por su propia fuerza, haciendo posible la recolección de materiales en el espacio mucho más allá. Sin embargo, una vez que lo hagamos, nuestra economía actual se estrellará con convulsiones o simplemente se desvanecerá. Incluso cosechar un solo NEO (Objeto cercano a la Tierra) traería de vuelta suficiente masa en metales preciosos (como el platino) para colapsar su relativo mercado global. Esto sucedería con cualquier metal precioso, oro, plata, platino, hierro, uranio … incluso el combustible para Fusion, Deuterium (un derivado atómico de H2O) es mucho más común en nuestro patio trasero cósmico que solo en la Tierra.

Dicho esto, una de las razones por las que no vemos aviones de combate y autos futuristas con arma nuclear es porque el One Percent, actualmente muy popular, no lo quiere. Es un desastre para el sistema económico actual que se basa en la oferta y la demanda para inflar los precios y generar un rendimiento en las ganancias. ¿Cómo te mantienes en el One Percent si tenemos acceso a prácticamente un suministro ilimitado de cosas en alta demanda? ¿Responder?

Usted no

Por lo tanto, es muy posible que lo eviten, y lo han hecho. El historial de diseño del motor de combustión interna es un excelente ejemplo de esto. Ha habido diseños que son mucho más eficientes, pero el cambio nunca ocurrió. En cambio, los diseños fueron comprados directamente por la industria de la gasolina o la manufactura y simplemente se retiró del uso, nunca se vio. Considere esto, IBM en 2008 creó el disco duro de 1TB un poco más grande que su pulgar. ¿Por qué no vemos eso ahora, incluso en 2017? Porque el “mercado no está preparado para ello”. Es decir, todavía están ganando dinero con los diseños actuales, y este nuevo diseño solo se introducirá cuando la demanda del producto actual desaparezca y comience a exigir uno nuevo.

Te preguntas por qué la Marina de todas las cosas no puede.

Bueno, cualquier avión de propulsión nuclear sería demasiado pesado para ser lanzado desde un portaaviones.

Solo el reactor nuclear en sí pesaría más que el avión más pesado que la Armada puede manejar con un portaaviones de clase Nimitz.

Solo tendría sentido para los grandes bombarderos estratégicos. Si tiene algún sentido en absoluto.

Para la Armada, producir UCAV sigilosos de un solo motor tiene mucho más sentido. Pueden permanecer en el aire durante una docena de horas. De hecho … Si puede hacer que permanezcan en el aire durante 24 horas, tendría mucha menos necesidad de portaaviones (con las bases terrestres existentes, esos UCAV podrían cubrir casi todos los océanos del mundo).

¿Qué sentido tiene un avión tripulado que puede permanecer un año en el aire? ¿Quién aceptaría permanecer en el aire durante meses a la vez?

Hay poco uso práctico incluso para la capacidad de permanecer en el aire por incluso 10 días.

La forma en que la Marina de los EE. UU. Hace la energía nuclear es tan costosa que renunciaron a los destructores y cruceros de energía nuclear. Tendría mucho más sentido convertir los cruceros para que funcionen con energía nuclear y puedan alcanzar los 40 nudos que para tener aviones con energía nuclear. Porque esos realmente tienen espacio para llevar suficiente comida para navegar durante meses y tienen suficiente espacio para que la gente viva durante meses. Aviones, no tanto …

Lo único realmente bueno que salió del proyecto del reactor de aviones de los EE. UU. (Que en realidad era un proyecto de la Fuerza Aérea) fue el primer reactor de sal fundida. Construido en Oak Ridge-Tennessee.

Resulta que la fisión nuclear emite radiación gamma y neutrónica. La radiación gamma y de neutrones tiene la habilidad de dañar el ADN en dosis suficientemente altas. También resulta que la dosis de radiación cerca de un reactor es lo suficientemente alta como para causar envenenamiento por radiación.

La forma de evitar esto es el blindaje. Los mejores absorbentes de gamma y neutrones son materiales densos. Plomo, roca (es decir, hormigón), agua.

Adivina qué, los materiales densos no están predispuestos a la fuga. Hay una razón por la cual los aviones están hechos de aleaciones de aluminio livianas.

Antes de continuar, vale la pena señalar que esto se ha intentado. Un avión voló en los años 50 con un reactor nuclear en funcionamiento a bordo. Sin embargo, el reactor no proporcionó propulsión. Eso fue manejado por los motores de valores.

Había dos diseños para un turborreactor nuclear (como se los llamaba 🙂

  1. Diseño de circuito abierto: el aire pasaría por un núcleo nuclear donde absorbería calor. Esto provocaría un aumento de la presión del aire que luego se igualaría con el aire exterior disparando la parte trasera del motor. Este diseño era más ligero, pero irradiaba el aire que lo atravesaba.
  2. Diseño de circuito cerrado: el aire habría pasado por un intercambiador de calor. El intercambiador de calor transferiría calor del reactor al aire mientras protege el aire de la radiación. Esto era más pesado, pero tenía el beneficio de no irradiar su propio territorio.

No había otra opción; solo un diseño de circuito cerrado funcionaría. Pero la cantidad de blindaje requerido habría hecho que el avión fuera demasiado pesado para volar. Como resultado, el proyecto fue desechado.

Creo que esto es viable, pero no para el avión, sino para una aeronave. Basado en el diseño del reactor como reactor modular pequeño – Wikipedia, donde buscar entre 10 y 100 MW para una aeronave significaría

  • El tamaño dado de la aeronave podría aislar mejor a la tripulación del reactor con la distancia
  • Los parámetros de falla para el choque son menos estrictos si se trata de la peor colisión de 30 kt con tierra que la del avión
  • Reactor podría funcionar bien con un modelo híbrido de helio / aire caliente. Usar el reactor para generar o enfriar vapor y calentar las células de aire para manejar las diferencias en la carga de carga sin ventilar el costoso helio
  • Unidad de alta potencia a bordo que puede desplegarse profundamente en tierra
  • Operación prolongada para operaciones de suministro en tierra sin repostar

Algunos problemas psicológicos sobre tener un gran reactor por encima para superar. Además, incluso a 200–300 toneladas necesitaría una gran aeronave de diseño nuevo.

Estados Unidos gastó mucho dinero en la década de 1950 para tratar de construir un bombardero nuclear. La USAF instaló un reactor nuclear en un B-36 y lo voló 47 veces:

Convair NB-36H – Wikipedia

El plan de persecución B-29 en esta imagen llevaba una unidad de fuerzas especiales. En caso de que el NB-36 se estrellara, esta unidad se lanzaría en paracaídas al lugar del accidente para asegurar el área.

El avión operativo habría requerido pistas de 14,000 pies, y la Comisión de Energía Atómica dijo que no se le debería permitir volar sobre la masa continental de América del Norte.

Una gran cosa acerca de este programa NB-36 fue que financió el desarrollo del reactor de sal fundida.

En muchos sentidos, el diseño de MSR fue y es superior a los reactores de agua a presión ahora de uso común. Desafortunadamente, el MSR realmente no se puede usar para hacer material de grado de armas, por lo que nunca se desarrolló en un sistema comercial. En estos días el MSR está regresando, pero esa es otra historia.

Hay tantas cosas mal con tal escenario. La energía nuclear produce calor. El calor no es propulsión. Las plantas de energía nuclear son dispositivos idiotas que solo usan una reacción nuclear para hervir agua; El vapor de agua hace girar las turbinas. Las fuentes de energía natural como la energía solar recolectada o la energía geotérmica funcionan igual de bien.

Pero para poner esto en un avión, tendrías que hervir toneladas de agua para hacer uso de ese calor nuclear para girar las hélices, o de lo contrario solo tienes un peso caliente en el aire que caerá como una piedra.

Además, cualquier avión que pueda levantar en el aire probablemente se estrelle eventualmente. No todos, pero los accidentes y fallas mecánicas siempre sucederán de vez en cuando, y cuando lo hacen, no queremos que los desechos radiactivos se extiendan en una franja de 5 estados.

Los soviéticos hicieron un avión nuclear. El blindaje del reactor era demasiado pesado para que el avión lo transportara, por lo que lo omitieron. El desarrollo de ICBM eliminó la necesidad de una máquina tan horrible.

Tupolev Tu-95LAL – Wikipedia

El gran peso de un reactor nuclear hace que sea poco práctico de usar para un avión. Además, si un transportista se hunde, también lo hacen las barras de combustible. Nunca se sobrecalentarán y se volverán críticos en el fondo del océano.

Si un avión se estrella, ahora tienes combustible radiactivo en todo el campo. ¡Que encantador!

Entonces no, mala idea.

La fuerza aérea hizo exactamente eso en los años 50. Fue la respuesta a la necesidad de una fuerza de bombardeo nuclear estratégica que pudiera permanecer en el aire indefinidamente para tomar represalias por los primeros ataques.

Los aviones eran demasiado pesados, demasiado caros y demasiado peligrosos. Aparte de eso…

Leí hace algún tiempo que tanto Rusia como EE. UU. Fabricaron aviones de propulsión nuclear, pero mientras que los Estados Unidos nunca volaron los suyos debido a problemas de protección contra la radiación y problemas de peso, Rusia había estado probando volar el suyo durante meses, los estadounidenses se preguntaron cómo lograron protegerse la tripulación, pero finalmente descubrió que nunca y todas las tripulaciones murieron semanas o meses después de volar

Bueno, probémoslo, y debido a que los aviones tienden a estrellarse con suerte, un avión de propulsión nuclear se estrella contra su residencia, entonces, tal vez, preguntas ignorantes como estas no se publicarán para perder el tiempo de las personas porque simplemente no quería hacerlo. tarea propia o simplemente aplicar el sentido común.

Claro, haremos un avión con la capacidad de volar 50 años sin parar.

Oh, espera que el piloto lo haya intentado, oh lo haremos, tendremos que aterrizar el avión para que el piloto pueda dormir.

Oh, espera, el cambio de tripulación en el avión tiene hambre, la mente también aterriza de nuevo.

Lo intentaron hace mucho tiempo. Se decidió que emitiría tanta radiación que para proteger a la tripulación no sería apta para volar ni siquiera volar. ¿Qué sucede cuando este gigante se estrella? Mira, este no es un barco que flota y se abastece de otros barcos o en el puerto. No hay reabastecimiento de alimentos y otros materiales en el aire.

Por lo tanto, se ha investigado y se ha encontrado que no es una buena idea.