Laboratorio Astronuclear Westinghouse
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El Laboratorio Astronuclear Westinghouse (WANL) era una división de Westinghouse Electric Corporation . Establecido a fines de 1959 para desarrollar tecnologías de propulsión espacial nuclear para el gobierno, el laboratorio estuvo ubicado, durante la mayor parte de su historia, en la paradójicamente pequeña ciudad de "Large" a lo largo de Pa. Rte 51, a unas 13 millas (21 km) al sur de Pittsburgh en el condado de Allegheny, Pensilvania [EE. UU.]. El sitio no está lejos del Laboratorio de Energía Atómica Bettis en West Mifflin, que Westinghouse operó durante el mismo tiempo y posteriormente.

Pueblo de Large, Pensilvania

Nota histórica: El sitio de Large es el de la antigua Gran Destilería, [1] fundada por Jonathan Large (1794-1862), quien llegó al área cuando era niño en 1797 después de la Rebelión del Whisky. La destilería originalmente producía whisky de centeno Monongahela, que era un favorito local. La gestión de la destilería pasó más tarde al hijo de Jonathan, Henry, quien aseguró el éxito de la destilería al hacer del "Large Monongahela Rye Whisky" una marca nacional. Finalmente, la Gran Destilería se vendió a The National Distillery Company, que retiró la etiqueta Large pero continuó comercializando el whisky como Old Overholt .

La gran destilería finalmente dejó de operar y la propiedad se vendió a un desarrollador que la arrendó a Westinghouse en la década de 1950, y varios de los edificios del almacén se adaptaron para desarrollar y probar componentes de la planta de reactores para el programa de desarrollo de submarinos nucleares en curso en Bettis bajo la dirección del almirante Hyman G. Rickover .

Establecimiento

El laboratorio se fundó oficialmente como una división de Westinghouse el 26 de julio de 1959 con seis empleados y al principio operaba desde oficinas en el suburbio de Whitehall en Pittsburgh. El graduado de la Academia Naval, John W. Simpson, encabezó el equipo con el físico Sidney Krasik de la Universidad de Cornell y el Director Técnico Frank Cotter como miembros fundadores. [2]

El breve pero importante ciclo de vida de WANL

Los orígenes de WANL se remontan a 1959, cuando una docena de ingenieros y especialistas técnicos de Bettis establecieron un laboratorio en las cercanías de Whitehall, Pensilvania, con el fin de presentar ofertas para contratos gubernamentales de investigación y desarrollo. En 1960, la operación se trasladó a un nuevo sitio en Mt. Lebanon, Pensilvania , y continuó con los esfuerzos para conseguir un importante contrato de desarrollo.

En 1961, la NASA 's nuclear en el espacio de Propulsión Oficina NERVA , en conjunto con la Comisión de Energía Atómica , otorgado conjuntamente Aerojet General Corporation contrato principal por su motor de cohete nuclear para uso Vehículo NERVAPrograma, con una importante subcontratación a WANL para el desarrollo del propio reactor. Con el premio, WANL seleccionó el sitio grande como base para las operaciones y trasladó a su personal a la instalación. Originalmente autorizado en mayo de 1959, WANL se convirtió oficialmente en una división de Westinghouse el 26 de julio de 1959 bajo el liderazgo de John Wistar Simpson. El físico Sidney Krasik de la Universidad de Cornell fue el primer director técnico y Frank Cotter fue el primer director de marketing. Simpson nació en 1914, se graduó de la Academia Naval de los Estados Unidos en 1937 y obtuvo una maestría en la Universidad de Pittsburgh en 1941. Trabajando en la división de aparamenta de la planta de Westinghouse en East Pittsburgh, Simpson ayudó a desarrollar las centralitas eléctricas que podrían sobrevivir a los impactos extremos experimentados. por buques de guerra en elPacific Theatre durante la Segunda Guerra Mundial . En 1946, tomó una licencia para trabajar en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge para familiarizarse con la energía atómica. A su regreso, se convirtió en subdirector del departamento de ingeniería del Westinghouse Bettis Atomic Power Laboratory . Posteriormente, dirigió la construcción de la Central de Energía Atómica de Shippingport en 1954, la primera planta de energía nuclear comercial en los Estados Unidos. Promovido al año siguiente a gerente general del Laboratorio Bettis, fue elegido vicepresidente de Westinghouse en 1958 y en 1959 estaba ansioso por asumir el nuevo desafío de desarrollar motores de cohetes nucleares para permitir la exploración del sistema solar.

Según el contrato de NERVA, el objetivo inicial era construir un motor de cohete que pudiera entregar al menos 825 segundos de impulso específico, al menos 50,000 libras de empuje, al menos 10 minutos de operación continua a pleno empuje y tener la capacidad de arrancar. por sí solo sin una fuente de energía externa. El hidrógeno líquido sirvió como propulsor que se suministró al núcleo del reactor mediante turbobombas y también proporcionó enfriamiento regenerativo. El núcleo de grafito cilíndrico estaba rodeado por doce tambores de control giratorios con berilio en un lado para reflejar los neutrones y boral en el otro lado para absorber neutrones y controlar la velocidad de la reacción nuclear en el núcleo. El núcleo estaba formado por grupos de grafito hexagonalElementos combustibles que contienen perlas de gránulos de uranio recubiertos con pirografito y recubiertos con carburo de niobio para evitar la corrosión por exposición al propulsor de hidrógeno. Cada grupo de barras de combustible estaba sostenido por una barra de acoplamiento inconel. Los pellets de combustible fueron proporcionados por la planta de Westinghouse Astrofuel en Cheswick en el condado de Allegheny. Las pruebas de corrosión de los elementos combustibles se realizaron primero en Cheswick y luego en las instalaciones de Westinghouse Waltz Mill en el condado de Westmoreland.

La primera prueba de concepto de un motor de cohete Westinghouse-Aerojet ensamblado (NRX-A2) se llevó a cabo en Jackass Flats., Nevada el 24 de septiembre de 1964 que brindó seis minutos de operación continua. Para el 23 de abril de 1965, el NRX-A3 proporcionó dieciséis minutos de funcionamiento y un reinicio de tres minutos e incorporó enfriamiento por pulsos por primera vez. En 1966, el NRX-A5 / EST entregó dos períodos separados de máxima potencia por un total de 30 minutos. En diciembre de 1967, el NRX-A6 entregó sesenta minutos de funcionamiento a plena potencia y el 11 de junio de 1969 el motor XE se puso en marcha veinte veces durante un total de tres horas y cuarenta y ocho minutos, once de los cuales estaban a plena potencia. Para 1970, se proyectó que el vehículo conceptual propuesto NERVA I que evolucionó a partir de este trabajo sería capaz de entregar 1500 MW de potencia y 75,000 libras de empuje.También tenía una vida útil proyectada de diez horas y podía iniciarse y detenerse hasta 60 veces mientras entregaba un impulso específico de 850 segundos. Su peso total fue de menos de 15.000 libras. Westinghouse y Aerojet estaban listos para comenzar la construcción de los primeros motores de vuelo que se lanzarían desde el Centro Espacial Kennedy en Florida a partir de 1973 cuando se canceló el programa. El monto total gastado en el proyecto hasta ese momento fue de $ 1,450 millones y el proyecto empleó a más de 1,100 personas. Un plan de la NASA publicado en 1969 para llevar a los primeros humanos a Marte en 1981 utilizando los motores NERVA también se archivó silenciosamente en ese momento. La financiación del gobierno para el programa NERVA terminó en 1972 debido a "la falta de requisitos claros para sus capacidades". Sin embargo,el trabajo en el proyecto ayudó a lograr hitos importantes en el desarrollo de tecnología de materiales de alta temperatura / alta resistencia, que encuentra aplicación en la industria aeroespacial y en una miríada de industrias del sector privado.[3]

Mientras que otros proyectos innovadores (como el desarrollo de un corazón artificial de propulsión nuclear , autónomo y totalmente implantable ) se llevaron a cabo hasta mediados de la década de 1970, WANL dejó de operar como una división formal de Westinghouse poco después.

División de Sistemas de Energía Avanzados

En 1976, la Compañía cambió el nombre del sitio a Westinghouse Advanced Energy Systems Division (AESD), convirtiéndolo en un sitio de I + D para el desarrollo de sistemas de energía renovable no convencionales. Según el anuncio oficial, la misión de AESD sería "Ingeniería de la ciencia de hoy en los sistemas de energía del mañana". Bajo el liderazgo de Max Johnson, Gerente General, los ingenieros de AESD diseñaron y construyeron dispositivos prototipo como un helióstato., que fue diseñado para concentrar la luz solar (por medio de un ensamblaje de espejo plano de seguimiento) en un tanque lleno de líquido montado en una torre. Este fluido caliente podría luego transferirse al suelo y usarse para producir vapor, haciendo girar una turbina para generar electricidad. [El diseño de helióstatos de la División fue el resultado de una competencia patrocinada por el Departamento de Energía a fines de la década de 1970 para obtener el mejor diseño para su uso en el proyecto propuesto de torre de energía " Solar One " cerca de Barstow, California. Se construyó un prototipo en el sitio de Large y se envió al desierto de Mojave para su prueba, pero finalmente se seleccionó otro diseño.]

Entre los éxitos de AESD estuvo el sitio ganador y la propuesta de diseño conceptual para el Proyecto de Energía Solar Total (STEP) en Shenandoah [ahora parte de Newnan], condado de Coweta, Georgia , 35 millas (56 km) al sur de Atlanta a lo largo de la I-85. Financiado como un proyecto conjunto por Georgia Power Company [4] (parte de Southern Company) y el Departamento de Energía de EE. UU., STEP operó desde 1982 hasta 1989. Con una superficie de más de 5 acres (20.000 m 2 ), era la energía solar térmica más grande del mundo. [5]proyecto de cogeneración. Consistía en 114 colectores de discos parabólicos de seguimiento (7 m de diámetro), que calentaban un fluido de transferencia que producía vapor de alta presión para generar electricidad que se alimentaba a una fábrica de géneros de punto adyacente propiedad y operada por Bleyle de Alemania. Aguas abajo de la turbina, se canalizó vapor de presión media a la planta para el prensado de prendas de punto y se utilizó vapor de baja presión para proporcionar aire acondicionado. El proyecto fue desmantelado en 1989 cuando la turbina falló y no hubo fondos para reemplazarla o proporcionar otro mantenimiento necesario en la instalación.

Otro trabajo realizado en AESD incluyó pruebas de prototipos de baterías de hidruro metálico de níquel. Se diseñó, construyó y probó con éxito una celda de combustible de ácido fosfórico. Se construyeron y probaron fotocélulas de silicio de red dendrítica, y ese negocio se vendió y luego se transfirió a Solar Power Industries Inc. [6] de West Newton, Pensilvania. Los ingenieros de AESD también construyeron un prototipo para un sistema magnetohidrodinámico (MHD) utilizando gases de plasma calientes emitidos por una central eléctrica de carbón. Los gases de escape pasaron a través de un canal de placa de cobre, generando electricidad adicional [hasta un 30%].

Divisiones de sistemas avanzados de energía

Durante el tiempo que AESD estuvo activo, el sitio grande también albergó el Departamento de Sistemas de Energía de Fusión de Westinghouse (FPSD), que tuvo un papel en el desarrollo y puesta en marcha del Reactor Tokamak en el Laboratorio de Física del Plasma de Princeton (PPPL) en 1982. Junto con el El Departamento de Conversión de Carbón Avanzado (ACCD) y la División de Reactores Avanzados (ARD), AESD y FPSD constituyeron la Unidad de Negocios de Sistemas de Energía Avanzados (APSBU) de la Compañía, que tenía su sede en el Sitio de la Fábrica de Waltz de la Compañía en Madison, Pensilvania, junto a la I-70 millas al oeste del intercambio de New Stanton de la Pennsylvania Turnpike (I-76).

ACCD operó una unidad de demostración del proceso de gasificación de carbón (PDU), que fue financiada por DoE a principios de la década de 1970, y llevó a cabo proyectos de investigación relacionados. ARD tenía el contrato de desarrollo para el proyecto planeado Liquid Metal Fast Breeder Reactor (LMFBR) en Clinch River, Tennessee, cerca del Laboratorio Nacional Oak Ridge.

El gasificador PDU [7] finalmente se vendió a Kellogg-Rust, que lo operó como Kellogg-Rust-Westinghouse y más tarde como KRW Energy Systems. La financiación del proyecto LMFBR se interrumpió en 1983 y ARD se fusionó con AESD en el sitio Large bajo la dirección del Dr. W. Howard Arnold. [8] Al mismo tiempo, se formó una nueva División de Servicios de Tecnología de Residuos (WTSD), dirigida por Leo P. Duffy, [9] para abordar los problemas de manejo y eliminación de residuos nucleares. Tanto Arnold como Duffy tenían décadas de experiencia relacionada con la energía nuclear con Westinghouse en Bettis, WANL y laboratorios gubernamentales.

1980 y más allá

John Yasinsky, gerente general de ACCD a fines de la década de 1970, se convirtió en gerente general de las Divisiones de Sistemas de Energía Avanzados a principios de la década de 1980 y fue nombrado CEO de Westinghouse Electric Corporation a principios de la década de 1990. En 1995, Yasinsky se había convertido en presidente y director ejecutivo de GenCorp Inc., y Westinghouse adquirió y se fusionó con Columbia Broadcasting System (CBS), tomó el nombre de CBS y comenzó a vender todas las operaciones que no eran de radiodifusión. Esto marcó el final de la herencia Westinghouse Electric Corporation , aunque el nombre "Westinghouse" perdura en diversas formas para empresas de sectores comerciales tan diversos como la energía nuclear comercial, las bombillas y los electrodomésticos grandes y pequeños.

El antiguo sitio WANL / AESD / FPSD Large cerró definitivamente a principios de la década de 1990 y se arrendó el espacio a una variedad de inquilinos comerciales. En 1994, un grupo de ex empleados del sitio formó Pittsburgh Materials Technology Inc. (PMTI) [10] para aprovechar las capacidades desarrolladas por Westinghouse, incluidas las aleaciones de metales refractarios avanzados. En 2007, PMTI todavía estaba fundiendo, procesando y probando aleaciones como las composiciones a base de niobio, a base de tantalio y a base de vanadio para una variedad de clientes, particularmente en el sector aeroespacial.

En mayo de 2010, PMTI fue adquirida por Thermacore Inc. con sede en Lancaster, Pensilvania [11]

Referencias

  1. ^ "Whisky americano: destiladores de Pensilvania occidental - abotone su Overholt, cuando el viento sopla gratis" .
  2. ^ (PDF) . 13 de agosto de 2015 https://web.archive.org/web/20150813041918/http://www.marspapers.org/papers/Shirk_2011_contrib.pdf . Archivado desde el original (PDF) el 13 de agosto de 2015. Falta o vacío |title=( ayuda )
  3. ^ Dewar, James (2004). Hasta el fin del sistema solar, la historia del cohete nuclear . Lexington: Prensa de la Universidad de Kentucky. págs. 122-135. ISBN 0-8131-2267-8.
  4. ^ [1]
  5. ^ "Copia archivada" . Archivado desde el original el 7 de julio de 2010 . Consultado el 11 de junio de 2007 .CS1 maint: copia archivada como título ( enlace )
  6. ^ [2]
  7. ^ (PDF) . 22 de febrero de 2013 https://web.archive.org/web/20130222020905/http://www.netl.doe.gov/technologies/coalpower/cctc/newsletter/documents/cct_summer96.pdf . Archivado desde el original (PDF) el 22 de febrero de 2013. Falta o vacío |title=( ayuda )
  8. ^ [3]
  9. ^ [4]
  10. ^ [5]
  11. ^ https://www.bizjournals.com/pittsburgh/stories/2010/05/17/daily13.html

enlaces externos

Historias del programa Astronuclear
  • Simpson, John (1995). Energía nuclear de submarinos al espacio ultraterrestre . La Grange Park, IL: Sociedad Nuclear Estadounidense . ISBN 0-89448-559-8.
  • Bruno, Claudio (2008). Sistemas de propulsión y energía espacial nuclear . Washington DC: Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica . ISBN 978-1563479519.
  • Budin, David (2011). Sistemas de propulsión térmica nuclear . Lakewood, Colorado: Polaris Books. págs. 45–83. ISBN 978-0-9741443-3-7.
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