¿Hay algún esfuerzo en curso para crear un avión de propulsión nuclear?

No en la actualidad y poco probable en el futuro.

Los motores nucleares de ciclo directo se parecerían a un motor a reacción convencional, excepto que no habría cámaras de combustión. El aire obtenido de la sección del compresor se enviaría a un pleno que dirige el aire al núcleo del reactor nuclear. Se realiza un intercambio donde el reactor se enfría, pero luego calienta el mismo aire y lo envía a otra cámara. El segundo pleno dirige el aire hacia una turbina, que lo envía al escape. El resultado final es que, en lugar de utilizar combustible para aviones, un avión podría depender de las reacciones nucleares para obtener energía.

El programa General Electric, con sede en Evendale, Ohio, se llevó a cabo debido a sus ventajas en simplicidad, confiabilidad, idoneidad y capacidad de inicio rápido. Se utilizaron compresores de motores a reacción convencionales y secciones de turbina, con el aire comprimido que pasa por el reactor para ser calentado por él antes de ser expulsado a través de la turbina.

El Experimento del Reactor de Aeronaves de los Estados Unidos (ARE) fue un experimento de reactor nuclear térmico de 2.5 MW diseñado para alcanzar una alta densidad de potencia para su uso como motor en un bombardero de propulsión nuclear. Usó la sal de fluoruro fundido NaF-ZrF4-UF4 (53-41-6% en moles) como combustible, fue moderada por óxido de berilio (BeO), usó sodio líquido como refrigerante secundario y tuvo una temperatura máxima de 860 ° C. Funcionó durante un ciclo de 1000 horas en 1954. Fue el primer reactor de sal fundida. El trabajo en este proyecto en los Estados Unidos se detuvo después de que los misiles balísticos intercontinentales lo volvieron obsoleto. Los diseños para sus motores se pueden ver actualmente en el edificio conmemorativo Experimental Breeder Reactor I en el Laboratorio Nacional de Idaho.

HTRE-3.

En 1955, este programa produjo el exitoso motor X-39, dos General Electric J47 modificados, con calor suministrado por el Heat Transfer Reactor Experiment-1 (HTRE-1).

La primera prueba de potencia total del sistema HTRE-1 en energía nuclear solo tuvo lugar en enero de 1956. Durante el programa de prueba se completó un total de 5004 megavatios-hora de operación.

Abandono

Después de numerosos problemas, el proyecto se cerró en marzo de 1953 solo para volver a abrirse un año después. La competencia tecnológica con la Unión Soviética (representada por el lanzamiento del Sputnik 1) y el continuo apoyo de la Fuerza Aérea permitieron que el programa continuara, a pesar del liderazgo dividido entre el DOD y el AEC. La elección de John F. Kennedy como presidente cambió el rumbo. Kennedy escribió “15 años y alrededor de $ 1 mil millones se han dedicado al intento de desarrollo de un avión de propulsión nuclear; pero la posibilidad de lograr un avión militarmente útil en el futuro previsible aún es muy remota” en su declaración que puso fin oficialmente a la ANP en marzo 26 de 1961.

El concepto completo de un avión de propulsión nuclear se hizo irrelevante debido a los avances en el diseño de aviones y motores convencionales y la preocupación pública sobre los peligros de volar un reactor nuclear sobre su tierra natal. Al final, después de gastar no menos de $ 469,350,000 en el programa de propulsión nuclear y tener un avión conceptual volando, la Fuerza Aérea de EE. UU. Archivó el programa a fines de la década de 1960, poniendo fin a cualquier intento importante de los Estados Unidos de utilizar la propulsión nuclear para impulsar un Aviones en combate.

Tanto los Estados Unidos como los soviéticos investigaron tales aviones. Los motores fueron desarrollados e incluso probados. El problema era cómo proteger a la tripulación y el tremendo peso que tomaría. Cuando aparecieron los ICBM, los programas se cancelaron. Los soviéticos hicieron un Tupolev 119 con un reactor nuclear. Estaba propulsado por motores turbopropulsores regulares y la mayoría de los vuelos estaban con el reactor apagado. Su objetivo principal era ver cuánto blindaje se necesitaba. Una cantidad masiva fue, y podría haber seguido volando, pero debido a ICBM también fue cancelado.

El peso del subsuelo realmente no importa, ya que el agua es mucho más densa que el aire. Por lo tanto, un sub o portaaviones puede ser nuclear. Se podían hacer aviones, pero había una solución mucho más práctica para entregar bombas.

ETA: muchas misiones espaciales de larga distancia tienen combustibles nucleares (no reactores) para generar calor, ya que hace mucho frío y la electrónica necesita funcionar.

Los aviones de propulsión nuclear prometían un tiempo de vuelo ilimitado, ideal para bombarderos estratégicos que podrían mantenerse en el aire en caso de que la “patria” fuera bombardeada, el “elemento disuasorio” quedaría intacto y podría llevar a cabo ataques de represalia.

Pero los problemas eran muchos: tenían una baja relación potencia / peso debido a todo el blindaje y se consideraba un alto riesgo de contaminación si los aviones alguna vez se estrellaran. Creo que esos dos factores mataron al bombardero B36 en el que se trabajó al principio de la guerra fría.

Los motores a reacción más confiables, el reabastecimiento de combustible en el aire y los ICBM MIRVable y los submarinos de misiles balísticos prácticamente los han sacado de la escena.

Por lo tanto, probablemente no se está trabajando en aviones nucleares.

Curiosamente, se ha realizado mucho trabajo en aviones con energía solar para vuelos de alta resistencia. Esto implicaría marcos modernos de fibra de carbono livianos, motores eléctricos y baterías y grandes paneles solares en alas de área grande. El propósito de estos son aviones que volarían a 70-80,000 pies o más por encima de la capa de nubes (leer 100% de disponibilidad de luz solar durante el día) y permanecer en el aire indefinidamente. La utilidad de estos planos sería como sustitutos de los satélites geosíncronos. Los aviones podrían volar por encima haciendo ochos de figuras perezosas y ser mucho más baratos que poner satélites geosíncronos en HEO (órbita terrestre alta) (mucho más caro que los satélites LEO). Podrían ser drones sin piloto y ser programados para regresar a la tierra para mantenimiento y reparación. Serían excelentes para los relés de comunicaciones que actualmente se realizan a los satélites HEO.

Debido a varios factores:
1. Volar un reactor nuclear alrededor:
a. requiere mucha energía desde un reactor, el equipo de protección y soporte es PESADO
si. Es potencialmente peligroso. Imagine lo que sucedería si un avión de propulsión nuclear se estrellara.
do. requiere mucha gente para mantenerlo funcionando.
2. Gastos. La compra y el mantenimiento de un reactor cuesta mucho dinero y cualquier ventaja de la “potencia ilimitada” se perdería con el costo de operar uno.

Hubo un primer intento de hacer un avión nuclear, pero se consideró poco práctico.

Algunas naves espaciales usan una fuente nuclear para proporcionar energía, pero se consideran riesgosas y no se usan regularmente. Los satélites generalmente usan paneles solares o combustible almacenado internamente para ajustes de actitud y orbitales. “Ruedas de reacción” de Google (solo porque son frías y no requieren combustible de cohete para rotar un satélite). 🙂

Siempre he sido un aficionado a los B-36, así que quería compartir un par de mis páginas favoritas sobre la incursión única de esa flota en la propulsión nuclear. La primera es una explicación básica en primera persona de las disposiciones básicas de la aeronave y la tripulación, con algunos detalles que no he visto en ningún otro lado. (Programa de prueba nuclear NB-36 por JD Endicott) La segunda es una página en el sitio web “Aviatime”, que tiene algunas imágenes interesantes y señala que el objetivo principal de tratar de aplicar energía nuclear a los aviones era la resistencia, y que la confiabilidad del motor a reacción aumentó significativamente durante el mismo período de tiempo que cuando se llevaban a cabo la mayor parte de las investigaciones serias sobre “aviones nucleares”. (Convair NB-36: Aviones bombarderos con un reactor nuclear interno)

Como otros han señalado, los aviones nucleares serían pesados, poco prácticos y un accidente tendría consecuencias terribles.

Solo hay un puñado de misiones que requieren una resistencia tan extrema. El papel del bombardero fue superado por los drones (los ICBM son UAV). Además, con reabastecimiento de combustible aéreo, los aviones a reacción obtuvieron resistencia ilimitada.

En el lado del reconocimiento, los satélites tienen una resistencia esencialmente infinita.

Sin una misión, la investigación de aviones nucleares se suspendió.

Sería demasiado pesado debido a los requisitos de blindaje. El blindaje contra la radiación para un reactor comercial involucra acero, cemento y otros componentes pesados ​​que tienen varios pies de espesor. Este avión nunca despegaría.

Como otros han señalado aquí, un avión así sería monstruosamente pesado. Aun así, había algunos diseños en el tablero de dibujo.

Un problema grave es este: ¿qué sucede después de un choque? Si un submarino nuclear sufre un desastre, los restos caen al fondo del océano. Si un avión nuclear se estrella, hay escombros peligrosos dispersos en un área grande.

Probablemente no. En la década de 1950, la Fuerza Aérea de los EE. UU. (Como parte del programa de propulsión de aeronaves nucleares) modificó un B-36 con un reactor nuclear para aumentar el tiempo de espera. Proteger a la tripulación de la radiación requería una gran cantidad de blindaje de plomo pesado, y el programa finalmente se canceló una vez que los ICBM reemplazaron los bombarderos nucleares.

Las plantas de energía nuclear, si bien son bastante eficientes en términos de la cantidad de combustible requerida para operarlas, requieren una instalación grande y pesada para producir cantidades significativas de energía. Por lo tanto, como fuente de energía móvil, se utilizan principalmente en barcos grandes como portaaviones donde su peso y tamaño son menos problemáticos. Las pequeñas unidades nucleares utilizadas en algunas misiones espaciales solo generan suficiente energía para encender una bombilla de 100 vatios (o menos).

Como han dicho otros, la energía nuclear no es un método que valga la pena para alimentar un avión … Tiene una relación potencia / peso muy baja: la cantidad de energía producida es relativamente baja en comparación con lo pesada que debe ser la fuente de alimentación.

Es como usar la energía hidroeléctrica … ¡extremadamente útil en las circunstancias correctas, pero un avión no lo es!

La energía nuclear funciona en naves espaciales, no porque sea una buena forma de energía, sino porque no hay una alternativa práctica … La mayoría de las baterías no durarían 25 años o más de consumo constante de bajo nivel mientras se enfrentan a temperaturas cercanas al cero absoluto en el vacío.

Debido al peso y la ley del cubo cuadrado.

Creo que el concepto o emprendimiento de un avión de propulsión nuclear no se mostrará hasta 2030 y que serán solo proyectos que no se completarán para 2030. Estados Unidos y Rusia están utilizando propulsión iónica. Los rusos están utilizando un reactor nuclear para la NASA. La NASA está decidiendo o no utilizar células solares o energía nuclear. Su ambición para Marte cuando se complete es para 2025 más o menos su marco de tiempo en lugar de tener éxito o no. Pero como los aviones son mucho más pequeños, va a pasar tanto tiempo que dudo que pueda verlos en mi vida. La propulsión de iones del reactor nuclear es demasiado poderosa en comparación con el lanzamiento de un cohete químico. 1. hacer el reactor del tamaño correcto y controlar su calor. 2 Una forma para que un piloto o una aeronave obviamente no tripulada controlen las velocidades de la aeronave. Estas 2 son tareas extremadamente difíciles de completar, por eso no lo veré cerca de mi vida ni tú tampoco.

Tanto los Estados Unidos como la URSS trabajaron en ellos y tenían prototipos funcionales. No eran prácticos debido al peso y al peligro de catástrofe radiológica si se estrellaban. Otras tecnologías eliminaron cualquier necesidad de ellos.