¿Por qué solo los portaaviones y los submarinos funcionan con energía nuclear?

Había otras naves de propulsión nuclear. En la década de 1960 se construyeron varias clases de cruceros de propulsión nuclear, así como un buque de carga / suministro de propulsión nuclear. Finalmente, a medida que esas naves envejecieron, el costo de repostar el núcleo del reactor fue literalmente más de lo que la nave había costado construir más de 20 años antes. La mayoría de esos cruceros fueron desmantelados a fines de la década de 1980 y en la década de 1990. Los cruceros de la clase Ticonderoga se construyeron, pero, para ahorrar dinero en lo que ya sería el combatiente de superficie más caro jamás construido, el diseño se basó en el casco de la clase SPRUANCE, que era convencional. En ese momento, se consideraron seriamente a los nuevos nuevos combatientes de la superficie nuclear debido a los beneficios (menor costo, velocidad y capacidad de respuesta de los motores a reacción (los buques de superficie modernos funcionan con turbinas de gas marinas) y el hecho de que no era necesario poder permanecer en mar sin reabastecimiento de combustible durante meses a la vez hizo que el análisis de costo beneficio se inclinara en la forma de los buques con motor convencional.

En el caso de los submarinos, como otros han señalado, un submarino nuclear es mucho más caro que un submarino convencional, pero permite que el submarino permanezca sumergido mientras haya comida en el submarino. Eso le da a los submarinos estadounidenses una tremenda flexibilidad y capacidad.

En el caso de los portaaviones, ir nuclear le permite al transportista transportar más combustible para el ala aérea. El transportista todavía tiene que reabastecerse de combustible para aviones de forma periódica, pero no tan a menudo como requeriría reabastecimiento de combustible si funcionara de manera convencional. Dado que los portaaviones son tan caros de todos modos y que su vida útil típica es de 50 años y que los nuevos diseños de reactores significan que el reactor nunca tendrá que reabastecerse de combustible durante la vida útil del barco, el costo adicional de volverse nuclear tiene más sentido …

Ha habido varios barcos de propulsión nuclear (militares y comerciales) construidos en todo el mundo, en los años 60 y 70, que no eran submarinos o portaaviones.

En ese momento, el vapor era el rey! Todos los barcos del mundo, más grandes que una corbeta o patrullero, usaban calderas. Nada más era lo suficientemente poderoso. En la Marina de los EE. UU., Teníamos lo que entonces se llamaba una fragata (DLGN) y algunos cruceros (CGN). Enterprise fue nuestro único CVN.

La sensación, entonces, era que necesitábamos barcos de escolta con la misma resistencia y velocidad que el transportista. Las embarcaciones de escolta beben mucho aceite combustible. Cuando los barcos más grandes no necesitan petróleo, eso deja muchas tiendas de reabastecimiento para los más pequeños. El resultado final es que el grupo de trabajo tiene un mayor alcance logístico.

Con el tiempo, el sistema de reabastecimiento en marcha creció lo suficiente como para que esto ya no fuera un factor, por lo que comenzamos a construir cruceros, destructores y fragatas a vapor.

Eventualmente, se desarrollaron grandes motores marinos de turbina de gas, que hicieron que los barcos fueran más livianos, más maniobrables e instantáneamente desplegables desde “hierro frío” en el puerto.

Nacieron los DD de clase Spruance y los FFG de clase de Oliver Hazard Perry. Todos los combatientes estadounidenses más pequeños que un transportista, desde entonces, han sido turbinas de gas. Las pequeñas centrales nucleares son demasiado caras, por el beneficio logístico limitado.

Los transportistas son demasiado grandes para tener motores de turbina de gas, los motores diesel grandes son demasiado lentos y pesados, y cada tonelada de fuel oil que se elimina es una tonelada de combustible de aviación que se puede transportar.

En realidad, hay buques no portadores / submarinos que funcionan con energía nuclear.

NS Savannah – Wikipedia

Un buque de carga de propulsión nuclear.

USS Virginia (CGN-38) – Wikipedia

Un crucero de misiles guiados de propulsión nuclear.

Rompehielos clase Arktika – Wikipedia

Un rompehielos de propulsión nuclear (todavía en servicio).

Crucero de batalla clase Kirov – Wikipedia

Un crucero de batalla de propulsión nuclear (también en servicio).

Otros ya han explicado por qué los transportistas y submarinos pueden usar propulsión nuclear y por qué otras embarcaciones más pequeñas o de bajo presupuesto no lo harían. En esa nota, algunos submarinos y transportistas tampoco lo hacen: hay propulsión diesel y AIP para submarinos, y algunos transportistas también usan gas / diesel.

La energía nuclear es cara y algo arriesgada.

Los submarinos lo usan con éxito ya que necesitan ser sigilosos. El poder nuclear le permite permanecer sumergido continuamente, lo último en sigilo. Le da una gran resistencia para tránsitos largos y posicionamiento sigiloso.

Los portadores nucleares necesitan una gran resistencia y mucha potencia que proporciona la propulsión nuclear. La reducción del combustible convencional da más espacio para otras cosas como aviones y combustible para aviones. La alta velocidad sostenida es útil para lanzar y recuperar aviones, así como para llevar el barco a puntos críticos rápidamente.

Probaron otras embarcaciones pero fue demasiado costoso. En la década de 1980 tenían algunos cruceros de propulsión nuclear, pero se los consideraba demasiado caros para operar, por lo que se retiraron en los años 90.

La energía nuclear proporciona al portador / sub “energía” prácticamente ilimitada para impulsar el buque y producir electricidad. sin él, el submarino se vería obligado a salir a la superficie o bucear durante 12 a 14 horas al día, lo que lo convierte en un objetivo FÁCIL. Con la energía nuclear, el submarino puede ser un VERDADERO buque submarino. En cuanto al transportista, sin energía nuclear, el barco tendría que transportar grandes cantidades de combustible para que sus calderas propulsaran el barco. Esto reduciría enormemente la cantidad de combustible que podría transportar para su avión. Además, literalmente lo amarraría a un barco de reabastecimiento de combustible, ya que un transportista convencional estaría reabasteciendo de combustible aproximadamente cada 3 a 5 días solo para mantener el excedente mínimo de combustible del 60%.

¿Por qué solo los portaaviones y submarinos funcionan con energía nuclear?

Porque es muy costoso y tiene más riesgos inherentes si algo sale mal.

Los submarinos lo tienen, ya que es la única forma de permanecer sumergido durante literalmente meses. Los portaaviones lo tienen porque es la única forma razonable de generar la cantidad de energía necesaria, sin quemar grandes cantidades de combustible.

En cuanto al costo, las turbinas de gas tienen mucho más sentido para un destructor o crucero.

Ha habido cruceros de propulsión nuclear y un destructor. La energía nuclear aumenta bien, pero no baja demasiado bien. La capacitación y el mantenimiento son caros, y este tipo de propulsión tiene más sentido en grandes barcos, como transportistas, o en submarinos, donde la independencia aérea es crítica.

Para una discusión sobre cruceros nucleares anteriores, vea USS Long Beach, California, Texas, Mississippi, Bainbridge y Truxtun.