Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 23. 9 juni 1951 - Atomenergi som drivmedel för flygplan, av Henry Kjellson
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
2 juni 1951
491
56 000 hk; med propellrarna väger de 4 t
tillsammans. Propellrarna är åttabladiga med
massiva blad av titan.
Turbinerna, vars skövlar är av koboltstål,
drives av överhettad ånga, som erhålles från
ångpanna bestående av tre seriekopplade
värmeväxlare på tillsammans 8 t vikt. Ångan passerar
på återvägen en kondensor eller kylare. Vikten
av vattnet, som cirkulerar och icke beräknas
behöva förnyas, utgör 0,9 t. Vatten- och
ångled-ningsrörsystemet beräknas till 1,8 t.
Genom ångpannorna pumpas smält bly av 700°C
temperatur. Vikten av det smälta blyet och
pumparna beräknas till 13 t. I drivsystemet ingår
vidare reaktorn med en vikt av 12 t och
regleringsdon om 0,9 t, eller totalt 40,6 t för
drivkällan som sådan.
Då reaktorns temperatur blott långsamt kan
förändras, måste regleringen av flygplanets
hastighet ske med propellrarna, som därför är
omställbara. Turbinerna och propellrarna kommer
att rotera med relativt konstant hastighet och
drivkraften blir därför reglerad genom ändring
i propellerbladens stigning. Vid nedreglering av
hastigheten kommer då överskottsenergin att
bromsas ut av propellern.
Per timme skall tas ut 56 000 hk, dvs. 35 milj.
kcal, vilken energi erhålles vid klyvning av 2 g
uran 235. Antar vi att verkningsgraden på
systemet är 25 %, räcker 1 kg uran 235 för 120 h
drift. Bränslekonsumtionen är 0,00015 g/hkh.
I natururan förekommer uran 235 till endast
0,7 %. Om den lämpliga mängden av detta
klyvbara bränsle fastställes till 2 kg, blir den totala
uranmängden i reaktorn ca 300 kg. Som
moderator användes aluminiumoxid, till en mängd av
ca 1 200 kg. Reaktorn beräknas efter dessa data
få en längd av 4,5 m och en diameter av 1,5 m.
Genom uranet och moderatormassan är insatta
7 280 små tuber, genom vilka det
värmeöverförande smälta blyet cirkulerar. Stora
svårigheter kommer givetvis att möta vid pumparnas
konstruktion. Allt måste arbeta i en temperatur
av 700°C, dvs. rödvärme, varför axlarnas
lagringar, erforderliga spel, lager etc. måste vara
dimensionerade för högre temperaturer än vi i
maskintekniken är vana vid såsom normala.
Arbetstemperaturen regleras med ett antal
kadmium stavar, som inskjutna i reaktorn suger
upp de frigjorda neutronerna och minskar eller
förhindrar kedjereaktionen. En mängd av ca 12 t
bly kan givetvis endast långsamt få sin
temperatur ändrad, varför reaktoraggregatet måste bli
avsett för en relativt konstant drift.
Närmast reaktorn kommer ett reflektorlager av
berylliumoxid, som hindrar neutroner att slippa
ut genom att reflektera dem tillbaka in i
reaktormassan. Reflektorlagret beräknas väga ca 1,8 t.
Utanför reaktorlagret kommer ett värmeskydd,
som skyddar personalen och flygplanets delar
Fig. 2.
Samband mellan
vikt och
flygsträcka; -
bensindrift,
––atom-
drift.
mot den intensiva värmestrålningen. Skyddet
utgöres av ett natriumlager och beräknas till ca
1,3 t.
Den radioaktiva strålningen kräver olika
skyddsmaterial allt efter sin art. Skyddet mot
långsamma neutroner utgöres av en kadmiumvägg,
skyddet mot snabba neutroner av paraffinvax
och skyddet mot gammastrålning av tjock
järnplåt, omgivande hela reaktorn och de övriga
skyddslagren. Vikten av kadmium, paraffin och
järn beräknas till 50 t. En viss vikt torde kunna
sparas genom att det cirkulerande blyet i och för
sig utgör ett visst strålningsskydd.
Man får hoppas att någon revolutionerande
upptäckt ger möjlighet att konstruera de radioaktiva
strålningsskydden lättare än vad som nu är
möjligt. Den nuvarande enorma vikten av dessa
anordningar gör att atomreaktorernas
viktbelastning på atommotorn i vårt exempel blir 1,6
kg/hkh, en sak som i marin drift ej har någon
betydelse, men för flygplandrift borde pressas
ned till hälften.
Atomflygplanets storlek
Vid drift med flytande bränslen, fig. 2, ökas för
en given flyghastighet flygvikten med
flygsträckan allt eftersom den erforderliga
bränslemängden ökas; vid en given flygsträcka blir kurvan
praktiskt taget vertikal. Söker vi konstruera ett
flygplan för ännu större flygsträcka vid den
givna flyghastigheten går det icke, hur stort vi än
gör flygplanet. Om sedan kravet på flyghastighet
ökas, ökar totalvikten hos flygplanet så mycket,
att den möjliga flygsträckan minskas.
Vid en viss viktstorlek hos flygplanet kommer
därför atomdriften att vara gynnsammare än
drift med kemiska bränslen. Orsaken är givetvis,
att vid atomdrift konsumeras praktiskt taget
inget bränsle, och ett atomdrivet flygplan
kommer också att ha samma landningsvikt som
startvikt. Detta gäller transport- och
passagerareflygplan; vid bombflygplan kan landningsvikten vara
något reducerad genom fälld bomblast. Hos
vanliga flygplan däremot är viktminskningen från
start till landning i en del fall enormt stor.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
