PROGRAMA PARA EL DISEÑO DE UN SUBMARINO NUCLEAR
La construcción de un submarino nuclear requiere básicamente tres etapas que pueden
yuxtaponerse en el tiempo:
- Estudio de factibilidad técnico-económica
- Desarrollo de la nave
- Construcción de la nave.
En la primera etapa se define el tipo de nave de acuerdo con los requerimientos operativos que establece el Estado Mayor General Naval.
Estos requerimientos podrán o no ser alcanzados técnicamente pero conforman la meta
esencial del diseñador hacia la cual se debe concentrar los esfuerzos. Las desviaciones
debidas a problemas de carácter tecnológico o económicos, respecto a los objetivos operativos, deben ser aprobadas por el Estado Mayor General Naval y es fundamental preservar esta separación de roles. Definido el tipo de nave, se prediseñan todos sus componentes y el sistema de propulsión y se elabora la primera distribución interna. Este primer diseño permite el cálculo de los parámetros operativos básicos, efectuar los primeros cálculos estructurales y realizar el balance de pesos y momentos. Se identifican para cada equipo o sistema los problemas no resueltos a nivel del equipo de proyecto y se elaboran los programas de desarrollo correspondiente. Se evalúan los costos y los tiempos de ejecución con sus respectivas incertezas. La segunda etapa consiste principalmente en la construcción y experimentación de un reactor prototipo en tierra y de parte del sistema de propulsión. El reactor y las turbinas asociadas se montan en una sección del casco, que a su vez está soportada por un bastidor con diversos grados de libertad y con posibilidades de imprimir aceleraciones angulares controladas. El objetivo es someter al reactor a condiciones límites de diseño.
Pasada la primera etapa de experimentación destinada a la validación del reactor nuclear y de algunos equipos asociados, el prototipo continuará funcionando para acumular experiencia que permita diagramar acciones preventivas en la operación de la nave. Además es base de la escuela de preparación y entrenamiento del personal embarcado.
Esta etapa contiene a su vez diferentes fases destinadas a la fabricación de diferentes
instalaciones de ensayo tales como circuitos de alta presión, conjunto crítico, bancos de ensayo de mecanismos de accionamiento de barras de control, bombas, válvulas y otros componentes. Paralelamente se llevan a cabo los estudios de detalle referidos al casco, tanto estructurales como hidrodinámicos y se construye un modelo en escala para ser sometidos a los ensayos de pileta. Gran parte del esfuerzo se dedica a la definición, adquisición, adaptación o desarrollo y construcción de los equipos auxiliares a los que nos hemos referido anteriormente. El objetivo de esta segunda etapa es contar con la ingeniería necesaria para la construcción de la nave y de las instalaciones de apoyo en tierra. La tercera etapa es la construcción de la primera nave y la realización del programa de puesta en servicio y lo ensayos correspondientes. Se construyen además las instalaciones de apoyo en puerto.
COSTO Y PLAZO DE REALIZACION
Sobre el tema de los costos involucrados en el desarrollo construcción de un submarino nuclear existe una persistente confusión abonada por frecuentes enunciados por parte de personas que sólo conocen tangencialmente el estado de desarrollo de la tecnología nuclear en la Argentina. Se suma también la indefinición del tipo desplazamiento de la nave en cuestión. Los desarrollos de las plantas de enriquecimiento de uranio, de esponja de circonio, de elementos combustibles, de berilio, de extracción, tratamiento y purificación de minerales uraníferos han sido encarados exitosamente y muchas de esas plantas se encuentran operando.
Se han elaborado y adquirido decenas de códigos de cálculo neutrónico, termohidráulicos, de resistencia estructural hidrodinámicos, electromagnéticos y de diseño de todos los auxiliares de una planta nuclear.
Se han construido reactores de experimentación y ensayo circuitos de alta presión y
temperatura, laboratorios de análisis de materiales y de corrosión químicos y físicos.
Se diseñan los sistemas de control y se construye en el país toda la instrumentación necesaria incluyendo sistemas expertos de última generación.
Se han creado grupos de diseño en todas las áreas y la industria ha contribuido sustancialmente a la construcción de las centrales nucleares que existen en el país.
Pero por sobre todo se cuenta con miles de especialistas instituciones académicas para
prepararlos. En este marco, en el aprovechamiento y optimización de esto recursos y en su profundo conocimiento, es que se puede intentar estimar los costos y tiempos necesarios para el desarrollo construcción de un submarino nuclear. La primera pregunta es qué submarino queremos. Sin entrar en mayores consideraciones que escaparían al motivo de este trabajo, se define que la nave que
el país puede construir con la mejor relación costo-beneficio es un submarino de ataque con un desplazamiento de alrededor de 2.000 ton. y con una velocidad y profundidad deinmersión de un submarino convencional.
La etapa de estudio de factibilidad puede demandar un año y su costo difícilmente puede
superar los 2 millones de dólares. Todo el costo involucrado en el desarrollo, incluido el prototipo de experimentación asciende a 80 millones de dólares. Puede extenderse a 100 en el caso de que ciertos componentes convencionales no puedan ser adquiridos en el mercado internacional y deban por consiguiente ser desarrollados.
El tiempo requerido para esta etapa es de 6 años. Puede disminuirse a costa de un mayor costo y aumento de riesgos.
La construcción de la primera nave, incluyendo todos los sistemas que la definirían como
operativamente apta, es de 200 millones de dólares y su plazo de construcción es de cuatro años a partir del quinto año de iniciación del proyecto. Este costo deber comparado con los 120 millones que el precio de un submarino convencional del mismo desplazamiento.
CONCLUSION
Históricamente el desarrollo de los reactores para propulsión de submarinos precedió a los
reactores para generación eléctrica, de manera que el costo que significó la creación de la tecnología nuclear, fue en gran parte absorbido por el desarrollo del submarino nuclear.
En la Argentina el proceso sería inverso. Hubo un importante programa para el desarrollo de centrales nucleares que adquirió tecnología y generó una importante infraestructura. Para el país, la construcción de un submarino nuclear significa una ampliación adicional y una optimización de los recursos humanos y materiales disponibles. La idea elaborada por especialistas argentinos de incluir en el casco del submarino que actualmente construye la Argentina una planta nuclear de diseño apropiado es factible. Están dadas todas las condiciones tecnológicas para concretar el proyecto sin que ello implique minimizar el esfuerzo y los riesgos involucrados.
http://www.cari.org.ar/pdf/subpropnuclear.pdf
Buenos Aires, Septiembre de 1991