Propulsia nucleară a aeronavelor

HTRE 3, stânga și HTRE 1, dreapta, la Laboratorul Național Idaho lângă Arco, Idaho

Programul de propulsie nucleară a aeronavelor ( ANP ) și predecesorul său Energie nucleară pentru propulsia aeronavelor ( NEPA ) au fost lansate pentru a dezvolta un sistem de propulsie nucleară pentru aeronave

Forțele Aeriene ale Armatei Statelor Unite , care au devenit USAF (Forțele Aeriene ale Statelor Unite) în 1947 , au lansat Proiectul NEPA pe 28 mai 1946. ^[1] După investiția de 10 milioane de dolari în 1947, ^[2] NEPA a fost activă până Mai 1951, când proiectul a fost transferat unui parteneriat între Comisia pentru energie atomică (AEC) și USAF ANP. ^[3] USAF a urmat două căi diferite pentru motoarele cu reacție nucleare, „ciclul direct al aerului” (dezvoltat de General Electric ) și „ciclul indirect al aerului” (atribuit lui Pratt & Whitney ). Programul urmărea să dezvolte și să testeze Convair X-6 , dar a fost anulat în 1961 înainte ca aeronava să fie construită. ^[4]

Programați cu ciclul direct al aerului

Grajdul experimentului reactorului aeronautic la ORNL

Programul General Electric, care avea sediul în Evendale, Ohio , avea printre punctele sale forte simplitatea, fiabilitatea și posibilitatea unui start rapid. Au fost utilizate compresoare și turbine de la un motor cu reacție convențional, aerul comprimat trecând prin reactor pentru a se încălzi înainte de a fi descărcat în turbină.

Experimentul reactorului aeronautic ( ARE ) a fost un reactor nuclear de sodiu experimental cu săruri topite : NaF - ZrF ₄ - UF ₄ (53-41-6 mol%) și a fost moderat de oxid de beriliu , de puterea 2,5 MW t conceput pentru a obține o densitate mare de energie, astfel încât să poată fi utilizat la bordul unui bombardier strategic . Temperatura maximă de funcționare a fost de 860 ° C și s- a utilizat sodiu lichid ca agent frigorific secundar. În 1954 a finalizat un ciclu de funcționare de 1000 de ore. A fost primul reactor de sare topită. Acest proiect a fost oprit când introducerea rachetelor balistice a făcut-o inutilă. Motoarele sunt expuse la muzeul Laboratorului Național Idaho .

În 1955, programul a produs cu succes motorul General Electric X-39 . Acesta a constat din două motoare General Electric J47 care, în loc să furnizeze căldură aerului care iese din compresor prin combustie, i-au transferat căldura produsă de Reactorul de transfer de căldură Experiment-1 (HTRE-1). ^[5] HTRE-1 a fost ulterior înlocuit de HTRE-2 și, în cele din urmă, de unitatea HTRE-3, echipată cu un sistem de ecranare și un candidat la alimentarea X-6, dacă programul continua.

Programează cu ciclul indirect al aerului

Programul indirect al ciclului aerului a fost atribuit companiei Pratt & Whitney, care l-a dezvoltat la instalațiile din Middletown (Connecticut) . Avantajul acestei configurații a fost poluarea radioactivă mai mică. Unul sau două bucle închise de metal lichid ar transfera căldura de la reactor la motor. Acest proiect a presupus un efort deosebit în cercetarea instalațiilor și sistemelor ușoare (precum schimbătoare de căldură, turbopompe și radiatoare pentru metal lichid), care ar putea fi utilizate la bordul unui avion. Cu toate acestea, programul nu a fost niciodată aproape de a produce un sistem gata de zbor.

Proiect MX-1589

Același subiect în detaliu: Convair NB-36H și Convair X-6 .

La 5 septembrie 1951, Consolidated-Vultee a primit un contract de la USAF pentru a pilota un reactor nuclear la bordul unui Convair B-36 ^{[6] modificat} în cadrul programului ANP cu proiectul MX-1589. Convair NB-36H , aeronavă de testare nucleară (NTA), a fost folosit pentru a studia cerințele de ecranare pentru un reactor zburător și pentru a evalua fezabilitatea acestora. Acesta a fost singurul experiment cunoscut al reactorului nuclear operațional la bordul unui avion zburător. Au fost efectuate în total 47 de zboruri peste Texas și New Mexico pentru a testa reactorul. Deși reactorul a funcționat, nu a fost niciodată folosit pentru a oferi un impuls, ci doar pentru a testa soluțiile de protecție împotriva radiațiilor.

Proiectul NTA, avionul experimental X-6 (care trebuia să testeze motoarele alimentate de reactorul nuclear în faza operațională) și întregul program de propulsie nucleară au fost definitiv abandonate în 1961.