quarta-feira, agosto 10, 2022

Saab Naval

USS ‘Nautilus’, o primeiro submarino nuclear – parte 3

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Alexandre Galante
Alexandre Galante
Ex-tripulante da fragata Niterói (F40), jornalista, designer, fotógrafo e piloto virtual - alexgalante@fordefesa.com.br

nautilus_launch

vinheta-especialNo começo de 1949, os obstáculos políticos ao desenvolvimento do submarino nuclear tinham começado a desaparecer.
A Comissão de Energia Atômica havia autorizado o desenvolvimento do STR (Submarine Thermal Reactor) no Laboratório Nacional de Argonne.

A Westinghouse Electric Corporation havia firmado contrato com a Argonne para construir o reator e o sistema de transferência de calor. Rickover havia conseguido persuadir o Bureau of Ships a criar uma Divisão de Energia Nuclear e a Comissão de Energia Atômica a estabelecer um setor de Reatores Navais e tinha obtido sua nomeação para dirigir tanto uma como outro. Ele agiu rapidamente para converter este primeiro degrau numa posição de onde pudesse controlar todas as atividades importantes relativas ao submarino nuclear.

Tendo sobrevivido a longas e amargas lutas políticas e econômicas, o Grupo Naval, reforçado em número, voltou-se com alívio para a tarefa de transformar os planos do STR em realidade.
Uma especificação dos gastos que seriam necessários para a construção do STR revelava que os engenheiros metalúrgicos absorveriam 36,8% do total, engenheiros mecânicos, 28,1%, engenheiros elétricos e eletrônicos, 11,3%, físicos, 11,2%, químicos e engenheiros químicos, 6,9% e outras especialidades, 5,7%.

Logo se tornou claro que a verdadeira batalha do submarino nuclear, o problema de engenharia, não tinha nem mesmo começado a ser travada.

O reator STR (Submarine Thermal Reactor), o coração do USS Nautilus

As principais dificuldades técnicas

“Quando começamos a trabalhar no STR”, recorda um dos elementos do Grupo Naval, “pensávamos saber quais eram os problemas a enfrentar e imaginávamos que nosso trabalho consistiria em encontrar respostas. Logo percebemos que não conhecíamos nem mesmo os problemas”.

O ponto central do problema era dar ao reator nuclear um tamanho suficientemente reduzido para caber num casco de submarino. Para isso, era necessário usar uma porção concentrada de urânio 235 enriquecido sob a forma de uma grade de elementos combustíveis, através da qual a água refrigeradora pudesse circular.

Mas a exposição do urânio à água produzia sua rápida corrosão, reduzindo a capacidade de transferência de calor e a duração de todo o núcleo de combustão. Além disso, elementos de fissão eram produzidos, contaminando a água refrigeradora com material radioativo.

A solução foi recobrir o urânio com outro metal, o zircônio, depois de muitas tentativas com outros materiais. Outro metal, o háfnio, também teve sua utilidade descoberta para uso nas barras de controle do reator, por causa da sua propriedade de reter nêutrons.

Técnicas de fundir, forjar, laminar e soldar o zircônio e o háfnio tiveram que ser elaboradas, tarefa que coube em primeiro lugar à Westinghouse.

Vazamentos e corrosão

Em busca de bombas à prova de vazamentos, os engenheiros do Grupo Naval seguiram tantas pistas falsas e se depararam com tantos becos sem saída que chegaram, por vezes, a desesperar de encontrar uma solução.

Dúzias de bombas, com enorme variedade de tampos supostamente herméticos, foram submetidas a testes. Uma após a outra, todas falharam.
O problema ocorria devido a alta pressão da água refrigeradora, que circulava pelas bombas, e a pressão externa muito inferior.

Ao fim de persistente esforço, encontrou-se a solução: colocar a bomba toda, sua proteção e tudo o mais, na cabine de pressão, junto com a cápsula reatora, o refrigerador e o gerador de vapor, eliminando o problema de vedação e os vazamentos.

Mas, para isso, foi necessário criar um mecanismo remoto de operação das bombas, transmitindo eletromagneticamente energia para os rotores das mesmas.

O problema da corrosão ainda persistia e poderia comprometer a confiabilidade do sistema. Os engenheiros empenharam-se num estudo pormenorizado da química de corrosão para conseguir purificar continuamente a água refrigeradora, através do intercâmbio químico de íons.

Continua em próximo post…

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Getulio - São Paulo

O Brasil deve seguir o exemplo dos americanos, procurando reproduzir a parte boa, sem os erros é claro. Temos no campo nuclear muito dos americanos, a usina da USP, o primeiro reator de Angra, reator da Westinghouse, os engenheiros que se formaram lá, etc. Deveriamos buscar o exemplo deste primeiro submarino americano, quem sabe, poderia também chamar-se Nautilus, para dar sorte, ou outro nome num concurso aqui no blog. Se há 50 (cinquenta) anos atrás, com a tecnologia experimental daquela época, conseguiram fazer um submarino nuclear, creio que as condições hoje, principalmente do país é 1000 vezes mais seguro, face… Read more »

Getulio - São Paulo

Uma proposta, vamos abrir no blog naval um concurso para escolher o nome do primeiro submarino nuclear?

Nunão

Tudo bem que o formato arredondado é mais eficiente e coisa e tal, mas que essa proa é linda, isso é.

Alfredo_Araujo

“Nunão em 27 Ago, 2009 às 10:14

Tudo bem que o formato arredondado é mais eficiente e coisa e tal, mas que essa proa é linda, isso é.”

Po cara…
Lembra do tópico q mostrava a eficiencia hidrodinamica dos cascos dos submarinos atualmente em uso em diversas marinhas ??
De acordo com a figura mostrada, o casco dos 209, q tem a proa meio “quadrada”, tem o mesmo desempenho hidrodinamico dos Scorpene, q tem a proa arredondada…
Nessa equação deve entrar outros calculos… tipo acustica, ect….

Nunão

Entendo, Alfredo, mas na real estou numas de saudosismo das proas desses descendentes do Tipo XXI, que são bem “afiladas”.

A proa dos IKL 209 é um tanto “quadrada” quando vista de lado, mas bem diferente, a meu ver, dessas afiladas, quando vista de cima ou de frente. Aí ela se mostra bem arredondada quando vista de cima, embora num desenho bem diferente da dos Scorpène.

GUPPY

Caro Nunão,
Meu saudosismo é com as proas dos Guppys. Mas tudo bem.
Abraços

Nunão

Ah, Guppy, mas esse tipo de sentimento não pressupõe exclusividade, certo?

Também gosto muito das proas etc dos Guppys, e lastimo muito o fato de não ter um deles como museu por aqui, entre tantos que poderiam ter virado, e de um que por muito pouco não virou.

Saudações!

GUPPY

Caro Nunão,

Você tem toda razão.

Abraços!

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