1. This site uses cookies. By continuing to use this site, you are agreeing to our use of cookies. Learn More.

Tengerészeti atomreaktorok

Diskurzus a(z) 'Meghajtó és kiszolgáló rendszerek' témában - Tcat által indítva @ 2013. január 5..

  1. dudi

    dudi Well-Known Member

    Miért nem tudnak gőznyomást emelni?
     
  2. gacsat

    gacsat Well-Known Member

    Vannak itt nálam okosabbak, de én azt gondolom, nincs hely bonyolultabb gépészetre.
     
  3. molnibalage

    molnibalage Well-Known Member

    Nincs értelme a nyomást emelni jelentősen, ha a hőmérsékletet nem tudod növelni.
     
  4. Masztiff

    Masztiff Well-Known Member

    Esetleg vatikáni?:D
     
  5. gacsat

    gacsat Well-Known Member

    Ismét csak hangsúlyoznom kell, hogy nem vagyok szakember.
    A gőz nyomása a hőmérsékletétől függ, a kritikus hőmérséklete meg úgy 365 fok körül van. E fölött már mindenképpen gőzzé válik. Akármilyen nyomáson. Namármost egy vízhűtésű reaktort nukleáris okokból sem lehet gőzzel hűteni. Marad hát a 364 fok, a hozzá tartozó nyomással. (Azt hiszem 160 atm, de nem néztem utána.)
    Innen hőszivattyúk, meg miegymások kellenének a gőz túlhevítéséhez. Ez marhaságnak hangzik még földi körülmények között is.
    Fémhűtésű reaktorral -gondolom- forróbb, és így nagyobb nyomású gőz is előállítható.
     
  6. dudi

    dudi Well-Known Member

    Más közeg a víz helyett az teljesen elképzelhetetlen?
     
  7. molnibalage

    molnibalage Well-Known Member

    Gondolom primerkörre gondolsz. De lehet. A sóolvadékos reaktorok pont erről szólnak. 600-800 fokot is elérhetnek és úgy, hogy a reaktor néhány barg nyomáson működik csak. Azokat eredetileg pont katonai célra kezdték fejleszteni emlékeim szerint, de sajnos a civil ipart nem érték el, csak mostanában vették őket elő újra.
     
    fip7, fishbed and dudi like this.
  8. dudi

    dudi Well-Known Member

    Persze, a primer körről beszéltünk a nyomás és a hőmérséklet kapcsán.
     
  9. gacsat

    gacsat Well-Known Member

    A Sierra pl fémhűtéses.Olvadt ólom-bizmut a hűtőközeg, de nem tudom a raktor üzemi hőmérsékletét.
     
  10. gacsat

    gacsat Well-Known Member

    Tévedtem. A November és az Alfa (legalább egy példánya) volt ólom-bizmut hűtéses.
     
  11. ozymandias

    ozymandias Well-Known Member

    nincs anyag. Alapvetően az a gond, hogy az anyagjellemzők a hőmérséklettől függenek. Ha növeled a hőmérsékletet, akkor nő a nyomás. Ha nő nyomás, akkor oda olyan anyag kell, ami elviseli azt a hőmérsékletet. Csináltam egy rövid számolást:

    Egy 540 fokos gőzvezeték 191bar nyomáson, 450-es átmérővel, a hatályos európai előírások mellett az alábbi méretekkel rendelkezik:
    - P22-es acél (10CrMo9-10) esetén: 106,2mm-es falvastagság
    - P23-as acél (7CrWVMoNb9-6) esetén: 58,6mm-es falvastagság
    - P24-es acél (7CrMoVTiB10-10) esetén: 52,3mm-es falvastagság
    - P91-es acél (X10CrMoVNb9-1) esetén : 39,8mm-es falvastagság

    Ha esetleg felmennénk a komolyabb nyomás és hőmérséklet irányába (593Celsius és 390bar), akkor
    - P22-es acélból 123,4mm-es falvastagság
    - X20CrMoV12-1 acélból 75mm-es falvastagság
    - P23 és P24-hez még nincs ezen a hőmérsékleten tartós-folyási görbe (a vizsgálat 100000 illetve 200000 vagy 300000 órán át tart, ezek meg csak 9 éve vannak a piacon...)
    - P91-es acélból: 45mm-es falvastagság
    - P92-es acél (X10CrWMoVNb9-2): 34mm, de ez jelenleg elméleti érték a vizsgálat tart, lásd P23

    Az akkori időben elérhető acél a P22-es, és a vége felé a P91 volt nyugaton. Az orosz verzió a német X20-as anyagtípusra hajazott X20CrMoV12-1, ennél pedig kevesebb szopás van a hegesztésben. Ritkán van vele szerencsére dolgom, de ennél undorítóbb anyag nem sok van. Mindent hőkezelni kell, nagyon szűk az a paraméterablak, ahol a varrat mechanikai tulajdonsága még éppen megfelel - általában a keménységgel van a gond, amitől meg elridegedik a cucc és tele lesz repedéssel - akár a hőkezelés során is. Az akkori idők anyagai ennyit tudtak.

    Arról meg nem is beszélve, hogy egy szűk helyen hőkezelj, hegessz pozícióban görnyedve majd 100mm-es falvastagságú csöveket... A másik oldal ezen felül a vízminőség. Ezekhez az acélokhoz nagyon tiszta víz kell - sőt, nem csak víz, hanem levegő is. Ezt egy tengeralattjárónál nehéz lenne garantálni, plusz a növelt hőmérséklet növelt szigetelést is jelent. Egy 340 fokos gőzvezetéken 200mm-es szigetelés van, a tengeralattjárón meg limitált a hely.

    Egy alternatív opció lett volna a nikkel-ötvözet vagy ausztenites acélok beépítése, amivel 700fok, 400bar elérhető lehetne, viszont a hőtágulás hatalmas. Ehhez építs be kompenzátorokat, szigetelj le mindent, a tengeralattjáró meg nem fix terhelésű, mint egy erőmű. A le-fel hűlés előbb vágta volna haza a rendszert, mint a relaxációs repedés.
     
    misinator, lui7889, fip7 and 8 others like this.
  12. gacsat

    gacsat Well-Known Member

    Persze. Ezért is nem vitték 600 fok fölé a fémhűtésű reaktorok primer körének hőmérsékletét sem.
    Gyanítom, hogy előbb megcsinálják a gépészetet, és azután tolják bele a csőbe. Esetleg köré építik a gépház szekciót.
     
  13. Hpasp

    Hpasp Well-Known Member

    General Electric S9G Next Generation Reactor (NGR)


    [​IMG]
    Zajszint összehasonlítás amcsi forrásból. Jól látható, hogy az oroszok az Akula -> Improved Akula fejlesztési lépéssel, zajszint csökkentésben mind a 688 Los Angeles, mind a 688i típust átugrották.

    Az SSN-21 Seawolf osztályból a csillagászati ára miatt végül csak három egység készült.
    90-es évek elején a modernizált Pr971M (Improved Akula) osztály már a 688i egységeknél is csendesebb üzeműek lettek (róluk a következőkben esik majd szó), így a US NAVY úgy tűnt hogy teljesen elveszíti a hidegháború alatt megszerzett akusztikus előnyét.
    Ahogy egy amcsi admirális megfogalmazta, "the Cold War ASW was saved by the bell" utalva a boksz mérkőzés végét jelző csengőre, és arra hogy az akusztikus előny pont a hidegháború 1990-es végéig tartott ki.

    Amikor a Seawolf osztály építését három egység után leállították, az Improved Akulák csendesebbek voltak, mint az akkor nagy számban rendelkezésre álló 688i egységek.
    Feladat az volt, hogy a Seawolf-hoz hasonló képességű, de csak fele annyiba kerülő egységekkel váltsák le a 62 példányban szolgáló 688/688i osztályt.


    A költségcsökkentés jelentős kihívás elé állította a GE tervezőit, a Virginia osztály törzs átmérőjét ugyanis visszavették a korábban 688/688i osztálynál alkalmazottra, és erre a szűkebb helyre kellett beférnie az új, természetes cirkulációjú nyomottvizes reaktornak.

    Szintén kiemelt költségcsökkentési szempont volt a tervezésnél, hogy az S9G NGR-t ne legyen szükséges az élettartalmának felénél utántölteni, eredeti üzemanyag töltetével 33 éven át, a hajó teljes tervezett élettartalma alatt képes legyen üzemelni.

    Az S9G NGR növelt energia sűrűségű reaktor magot alkalmaz, aminek terveit fejlett számítógépeken háromdimenziós nukleáris, hő- és szerkezettani számításokkal optimalizáltak.
    Az energia sűrűségű növelését az olyan területeken történő előrelépések révén lehet elérni, mint a hő hidraulika és a szerkezeti mechanika, illetve a reaktor-rendszer interfészek optimalizálása.
    A nagyobb teljesítménysűrűség nemcsak a mag méretét csökkenti, hanem javítja a csendes működést is, a terjedelmes vezérlő- és szivattyú berendezések kiküszöbölésével.

    Az új koncepció szerint tervezett gőzfejlesztő jobb hőátadási hatékonysága miatt csökkentette az alkatrészei méretét és súlyát.
    Az olcsóbb és kisebb méretű gőzfejlesztő, csökkentette a hűtőfolyadék áramlási igényét is.

    S9G NGR-ből szárazföldi prototípus nem épült.

    [​IMG]
    A Virginia elszigetelt, és komplettre szerelt belső terét betolják a hajótestbe.

    [​IMG]
    SSN-774 USS Virginia

    2004..08 4db Block I
    2008..13 6db Block II – egységek építése 25%-al kevesebb munkaórát igényelt a Block I-hez képest, ezáltal 500millió USD-al olcsóbb lett.

    [​IMG]
    SSN-784 USS North Dakota áttervezett orr kialakítása

    2014..20 8db Block III – új LAB szonárt, és két VLS indítót kapott, melyekbe 2x 6db robotrepülőt tölthetnek.

    További 10db Block IV, 10db Block V, 5db Block VI, és 5db Block VII egységet terveznek még megépíteni.

    A gépészet főbb elemei:
    1db S9G 210MW hőteljesítményű természetes cirkulációjú nyomottvizes reaktor
    1db gőzturbina, 40’000LE mechanikai teljesítménnyel

    Becsüljük meg a Virginia osztály maximális sebességét:

    V – tengeralattjáró maximális sebessége csomóban <- ezt keressük
    K – hajócsavar számától függő koefficiens (25 egypropelleres egységekre, 24 kétpropelleresre); 25
    P – meghajtás tengelyteljesítménye LE-ben; 40’000LE
    L – tengeralattjáró hossza méterben; 114.9m
    D – tengeralattjáró átmérője méterben; 10.4m

    V = K (P / (L x D x 10.76))^⅓ = 25 x (40’000LE / (114.9m x 10.4m x 10.76))^⅓ = 25 x (3)^⅓ = 25 x 1.4 = 35 csomó

    35 csomós végsebessége lehetővé tette a rendszerben álló összes (УСЭТ-80 "Тамга", УГСТ "Физик", УЭТ-1) szovjet-orosz torpedó típus kimanőverezését.
    A Virginia osztály zajszintje hasonló a majd kétszer drágább Seawolf osztályéhoz.


    Események a Virginia egységek történetéből:

    2009 februárjától két hónapon át az SSN-776 USS Hawaii szonárjával segítette a parti őrséget drogcsempész hajók és kis tengeralattjárók elfogásában.

    2009 szeptemberében indult 37 napos útjára a New York közeli Grotoni hajógyárból, az SSN-775 USS Texas a Csendes óceáni Pearl Harbor kikötőjébe.
    Félúton felmerült az Északi sarkon.

    2011 márciusában a sarki jég alatt hajózó SSN-778 USS New Hampshire oxigénfejlesztő berendezése tönkre ment.
    Amíg áttörésre alkalmas jeget találtak, a legénység oxigén gyertyákat égetett.
    Az oxigénfejlesztő berendezés gyártója légi úton küldött szerelőket, és pótalkatrészeket a sarki jégen várakozó New Hampshire fedélzetére, ahol elhárították a problémát.

    2012 februárjában a Fellowship gyakorlaton az SSN-779 USS New Mexico a Brit HMS Astute egység ellenében gyakorolt.
    Mindkét egységen a haditengerészetük parancsnoka is a fedélzeten volt.

    2014 márciusában a Krím Orosz megszállására reagálva, kifutott Groton-i bázisáról a riadóztatott SSN-780 USS Missouri, és 11 hetes minősített bevetést teljesített.

    2018 januárjában őrjáraton az SSN-784 USS North Dakota egyik tisztje öngyilkosságot kísérelt meg elkövetni, szolgálati fegyverével.
    A viharos tengeren a felszínre emelkedett North Dakota nagy sebességgel haladt, hogy a fedélzeti felcser kommunikálni tudjon orvosokkal.
    A tiszt állapotát sikerült stabilizálni, kórházba szállították, felépült.

    2018 áprilisában első őrjáratán a Földközi tengeren az SSN-785 USS John Warner 6db Tomahawk robotrepülőt indított Szíriai cépontokra.



    Jövő hét végén még visszatérek az Oroszokra, utána jöhetnek a többiek…
     
    BiancoGasto, emel, jOkA and 11 others like this.
  14. Hpasp

    Hpasp Well-Known Member

    Mivel Word-ben már befejeztem az elkövetkezendő hozzászólások megírását, és mostantól napont kerül bemutatásra 1-1 reaktor típus, így karácsonyig a végére is érhetünk a sorozatnak...
     
  15. Hpasp

    Hpasp Well-Known Member

    Afrikantov OK-650V

    A korábban említett Pr971 Akula típusból, a hidegháború végéig 1984..90 hét egység készült el, amiből már hármat leszereltek (K-284 Akula, K-263 Delfin, K-480 Barsz), három modernizálás alatt áll (K-391 Bratsk, K-331 Magadan, K-322 Kasalot), és egyetlen egy aktív (K-317 Pantera).
    Ezeknek az egységek OK-650 meghajtásának zajszintje némileg a 688 Los Angeles osztály feletti.

    A hidegháború végén a COCOM lista lerövidítése után a már sólyán lévő Akulák-ba már az új, ultra pontosságú gépeken gyártották le az alkatrészeket, illetve az újonnan gyártottakat már eleve az OK-650V meghajtással szerelték fel.

    A nyugaton Improved Akula típusjelű egységekbe már a megkezdett építés közben került a csendesebb OK-650V meghajtás.
    1991..95 között szintén hat egység készült el, ezek közül jelenleg három modernizálás alatt áll (K-461 Volk, K-328 Leopard, K-295 Szamara), három aktív (K-419 Kuzbassz, K-154 Tigr, és az indiai haditengerészet által bérelt S72 Chakra)
    Ezeknek az egységek OK-650V meghajtásának zajszintje a 688i improved Los Angeles osztálynál is alacsonyabb.

    A már eleve OK-650V meghajtással tervezett két legújabb Akula közül a K-157 Vepr modernizálás alatt áll, míg a K-335 Gepard aktív.
    [​IMG]
    K-335 Gepard

    Amennyiben a modernizációk befejeződnek, akkor az orosz haditengerészet 11db Pr971M OK-650V meghajtással szerelt 971M (Improved Akula) egységgel fog rendelkezni.
    A Pr971M (Improved Akula) a legcsendesebb még szovjet tervezésű vadász tengeralattjáró, zajszintje alacsonyabb, mint a 688i egységeké.

    [​IMG]
    Pr955 (Borey) K-535 Juríj Dolgorukíj

    Mivel a Pr941 (Typhoon) rakétáit Ukrajnában gyártották, a Pr667BDRM (Delta IV) egységek meg még a második generációs VM-4Sz reaktort alkalmazták, szükség volt egy új rakétahordozó osztály megépítésére.
    Azért hogy megépítésüket felgyorsítsák, a Pr955 (Borey) osztály első tagjai félbehagyott Pr971 (Akula) egységek alkatrészeinek felhasználásával épültek.

    [​IMG]
    K-337 Kuguar félkész rekeszei a Szevmash-nál, 2006-ban

    1992-ben kezdték építeni a K-337 Kuguar nevű Pr971 (Improved Akula) hajót, de építését 1998-ban leállították, majd 2003-ban immáron K-535 Juríj Dolgorukíj néven Pr955 (Borey) osztályú egységként folytatták, 2013-ban állt rendszerbe.

    1993-ban kezdték építeni a K-333 Risz nevű Pr971 (Improved Akula) hajót, de építését 1997-ben leállították, majd 2004-ben immáron K-550 Alekszandr Nyevszkíj néven Pr955 (Borey) osztályú egységként folytatták, 2013-ban állt rendszerbe.

    Mivel a felhasználható félig kész Pr971 (Improved Akula) vázak elfogytak, ezért a harmadik egység építéséhez a 2002-ben leszerelt K-480 91 Barsz Pr971 (Akula) részegységeit használták fel.
    A K-551 Vladimír Monomah néven Pr955 (Borey) oszályú egység építését 2006-ban kezdték, 2014-ben állt rendszerbe.

    [​IMG]
    Pr949A K-329 Belgorod 2007-ben a Szevmashnál

    1992-ben kezdték építeni a K-329 Belgorod nevű Pr949A (Oscar II) hajót, de építését 1998-ban 75%-os készültségnél leállították, majd 2012-ben immáron Pr09.852 típusjellel folytatták építését, várhatóan 2020-ban áll majd rendszerbe.
    Speciális mélytengeri kutató tengeralattjárók mellett, képes lesz a Sztatusz-6 (Poseidon) óriás nukleáris meghajtású torpedó hordozására is.

    A jelenleg 6db Pr949A (Oscar-II) egység aktív, és két egység; a K-132 Irkutszk, és a K-442 Cseljabinszk Pr949AM modernizálásán dolgoznak, várhatóan 2022 után készülnek el.
    Távlatilag tervezik 3~4 egység modernizálását Pr949AM szintre, a korábban alkalmazott 24db P-700 Gránit helyett 72db 3M-54 Kalibr, vagy P-800 Onix robotrepülőt hordoznának.
     
    Rotten878, fishbed, arbalest and 10 others like this.
  16. boki

    boki Well-Known Member

    Pár pontosítás.

    K-322 Kasalot(CSOF) már nincs hadrendben-szétvágásra kerül.
    K-157 Vepr(ÉF) javítása/modernizációja befejeződött és év végén át kéne adniuk.
    K-391 Bratszk és K-295 Szamara modernizációja még nem kezdődött el
     
    Rotten878, fishbed, arbalest and 2 others like this.
  17. Hpasp

    Hpasp Well-Known Member

    Afrikantov KTP-6-85 (OK-650KPM)

    Az új, negyedik generációsnak is nevezett (első nem szovjet, hanem orosz tervezésű) meghajtás némileg növelt 200MW hőteljesítményű reaktort alkalmaz, viszont üzemideje várhatóan eléri a hajók tervezett élettartalmát 25~30 évet, így utántöltésük nem szükséges.

    A KTP-6-85 (OK-650KPM) meghajtás, propulzort a vadász egységeknél egyenlőre nem, viszont a korábbiaknál is csendesebb turbó-elektromos lopakodó üzemmódra nyújt lehetőséget.

    Alacsony sebességű lopakodásnál a fő gőzturbinát leállítják, és a kuplung szétkapcsolása után a hajócsavart az elektromotor direktben hajtja, hasonlóan a SSN-685 USS Glenard P. Lipscomb korábban bemutatott üzemmódjához.
    Ekkor a Pr885M csendesebb, mint elődei, hiszen sem a fő gőzturbina, sem a fordulatszám reduktor, sem a keringtető szivattyú nem működik, a primer kör természetes cirkulációjú, a gőzfejlesztőből csak a segéd gőzturbinát üzemeltetik, amely a generátorokat hajtja, amik az elektromos motort táplálják.

    [​IMG]
    A 2013-ban rendszerbe állt K-560 Szeverodvinszbe még a régi OK-650V meghajtás került, mivel utódja nem készült el időben.

    A Pr885M Jászeny-M osztály már az új, KTP-6-85 (OK-650KPM) meghajtást kapja.
    Ugyan kísérleteztek a propulzor bevezetésével, de a tervezett nyolc Jászeny-M egység első tagja a K-561 Kazan még a régi “Toshiba” vékony húrú hajócsavarral készült.

    2025-ig hat Pr885M Jászeny-M egységet terveznek megépíteni, távlatilag pedig összesen nyolc egységgel számolnak, az egyetlen példányban készült Pr885 Jászeny K-560 Szeverodvinszk-on felül.

    Így hosszútávon összesen 20 korszerű orosz vadásztengeralattjáró egység; 11db Pr971M (Improved Akula), 1db Pr885 Jászeny, és 8db Pr885M Jászeny-M állhatna szembe az addigra tervezett 48db Virginiával.

    [​IMG]
    Pr955 (Borey) alul, Pr955M (Borey-A) felül

    A teljesen újonnan épített, és a negyedik generációs KTP-6-85 (OK-650KPM) meghajtást alkalmazó K-549 Knjáz Vladimír Pr955 (Borey-A) oszályú egység építését 2012-ben kezdték, és 2019-ben áll hadrendbe.
    Jelenleg még négy egység építése zajlik.

    Tervek szerint nyolc rakétahordozó egység; 3db Pr955 (Borey), és 5db Pr955M (Borey-A) készül el, amiből négy az északi, négy a csendes óceáni flottához kerül.



    Holnap következnek a világ legcsendesebb tengeralattjárói…
     
    misinator, Rotten878, gacsat and 8 others like this.
  18. boki

    boki Well-Known Member

    3 Borej és 7 Borej-A készül összesen. 5 lesz az Északi flottánál és 5-lesz a Csendes-óceáni flottánál. Lásd az "orosz hadiflotta" topikot.

    Ahogy írtam a K-322 Kasalot már kiesett, így marad 10. Viszont a javítások és modernizáció elhúzódása miatt sosem lesz egyszerre 10 hadrenben. Egy nagyjavítással összekötött modernizáció min.4-5 év. Jelenleg 4+4 projekt 971 és 949A-ra modernizációjára van megrendelés.
     
    gacsat, fishbed, fip7 and 1 other person like this.
  19. Berzin

    Berzin Member

    Szeva. Ez elég részletes. A husky osztályrol van valami infod ?
     
  20. boki

    boki Well-Known Member

    Folyik a tervezése,dolgoznak rajta. Kisebb lesz mint a Jaszeny-M és kompozit anyagokat is használnak majd az építésénél. Két változatát tervezik-egyik TA ellen Kalibr rakétákat hordoz majd , másik felszíni hajók ellen Cirkon rakétákat.
     
    fishbed likes this.

Ezen oldal megosztása