Prima B61-12 completamente rinnovata ai Sandia National Laboratories

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I Sandia National Laboratories hanno segnato un importante traguardo quando la Nuclear Security Enterprise ha prodotto con successo la prima bomba completamente rinnovata per il programma di estensione della vita del B61-12 nel novembre 2021.

“Questa è la prima unità completa costruita con componenti nucleari e non nucleari che è stata completamente qualificata da zero”, ha affermato David Wiegandt, senior manager Sandia del programma B61-12. “La prima unità di produzione è il primo War Reserve B61-12 costruito presso Pantex che soddisfa tutti i requisiti dei clienti ed è accettabile per l’uso da parte dell’aeronautica americana”.

Più di 5.000 dipendenti hanno lavorato al programma di estensione della vita B61-12 presso Sandia nell’ultimo decennio.

“Il ruolo di Sandia all’interno del programma è unico”, ha affermato Jim Handrock, direttore di Sandia Weapons Systems Engineering. “Abbiamo la responsabilità dell’ingegneria di progettazione per i componenti non nucleari e anche il ruolo chiave di integrazione dei sistemi per mettere insieme tutte le singole parti per assicurarci che tutto faccia ciò che deve essere fatto per fornire l’intero sistema al cliente”.

Come parte del programma, Sandia ha lavorato per rinnovare, sostituire o riutilizzare circa 50 diversi componenti e sottosistemi che compongono il B61-12.

“Oltre allo sviluppo del design, abbiamo completato i test di qualificazione, verifica e convalida altamente rigorosi per dimostrare che la B61-12 funzionerà sempre con elevata affidabilità quando autorizzata e mai in altre condizioni”, ha affermato Wiegandt.

La B61, bomba nucleare a gravità schierata dalle basi dell’aeronautica statunitense e della NATO, è in servizio dal 1968. La B61-12 sostituirà la maggior parte delle modifiche più vecchie del B61 e avrà una vita utile estesa di almeno 20 anni. Il programma di estensione della vita affronta tutti i problemi noti relativi all’età riscontrati nelle scorte nazionali di armi B61, aggiorna gli algoritmi di crittografia, modernizza la sicurezza e le funzionalità di controllo dell’uso dell’arma e supporta la compatibilità con i futuri progetti di aeromobili.

Sandia, Los Alamos National Laboratory e Boeing sono le agenzie di design responsabili della progettazione e dell’ingegneria del B61-12, con Sandia che produce anche elettronica personalizzata. Ulteriori attività di produzione vengono svolte presso il Campus di sicurezza nazionale di Kansas City , il complesso di sicurezza nazionale Y-12 , il sito del fiume Savannah e lo stabilimento di Pantex .

Il B61 rinnovato inizierà la produzione su vasta scala a maggio 2022, con il completamento previsto nel 2026.

Progettazione, test e compatibilità velivoli

Il programma è iniziato con una fase concettuale in cui il team ha sviluppato varie architetture di armi che avrebbero soddisfatto i requisiti dell’NNSA e dell’Air Force. Dopo che il progetto è stato definito, il team ha iniziato a sviluppare e produrre tutti i singoli componenti che compongono l’arma, quindi ha trascorso diversi anni a integrarli nei sistemi, quindi li ha testati e ha apportato modifiche e perfezionamenti secondo necessità. Dopo circa tre cicli di progettazione completi, il team ha raggiunto il progetto finale, ha affermato Matt Kerschen, un manager Sandia sul B61-12.

Kerschen ha descritto un paio di novità per il programma, inclusa l’integrazione di un Tailkit Assembly fornito dalla US Air Force che guida la bomba nella posizione del bersaglio e l’implementazione di una nuova interfaccia digitale tra la bomba e l’aereo.

Un’altra parte fondamentale del programma è stata lo sviluppo e il test di qualificazione della bomba. Sandia ha completato una serie di test determinando come il B61 ricondizionato avrebbe gestito temperatura, urti, vibrazioni, radiazioni, umidità e altro per tutta vita operativa.

“Abbiamo trascorso diversi anni a qualificare il progetto eseguendo una serie di test di laboratorio e a terra in cui abbiamo costruito bombe su vasta scala e le abbiamo sottoposte a una vita di ambienti e successivamente le abbiamo messe in funzione”, ha affermato Kerschen.

Sandia si è anche coordinata con l’Air Force Nuclear Weapons Center per testare la compatibilità tra il B61-12 e i diversi velivoli che saranno in grado di dispiegarlo, ha affermato Rich Otten, un senior manager di Sandia sul B61-12.

“Inizia con le valutazioni a terra del sistema elettrico per garantire che il B61-12 comunichi con l’aereo e di solito si conclude con un test di volo al Tonopah Test Range”, ha detto Otten. “Impariamo molto sia dai test di volo che da quelli a terra. Vogliamo assicurarci di capire tutto prima di volare e un test di volo è una prova finale che negli ambienti combinati il ​​B61-12 funziona come previsto”.

Servizio eccezionale nell’interesse nazionale

Handrock ha guidato il programma B61-12 a Sandia per 11 anni e ha affermato che l’ambito del programma presentava sfide e opportunità che hanno aiutato i Labs a ringiovanire le sue capacità di modernizzazione delle armi.

“Sandia non aveva avuto questo livello di lavoro in un programma di modernizzazione per due decenni, quindi c’era molto lavoro per imparare di nuovo e ricostituire questa capacità”, ha detto Handrock. “Abbiamo istituito una gestione del valore guadagnato a un livello che non era mai stato fatto prima su un sistema di armi nucleari, abbiamo creato un’operazione di assemblaggio che il laboratorio non vedeva da decenni e allestito strutture di test ambientali importanti per il successo del programma”.

Handrock afferma che la partecipazione a prove di volo e di laboratorio di successo sono state grandi opportunità di crescita per il personale in termini di apprendimento su come realizzare sistemi d’arma e che l’impegno del personale è stato fondamentale per il successo del programma.

“Per molte persone è stato un impegno significativo, sia professionale che personale, riuscire a portare a termine questo lavoro nei tempi e nei modi di cui la nazione ha bisogno. Tutti coloro che hanno lavorato a questo programma devono essere lodati per gli sforzi, i contributi e i sacrifici che hanno fatto per renderlo un successo”.

Kerschen ha lavorato sul B61-12 a Sandia dall’inizio del programma. Ha detto che è rimasto nel programma perché crede che il lavoro sia importante per la sicurezza della nazione e che le sfide ingegneristiche siano state eccitanti da risolvere.

“È stata un’esperienza irripetibile”, ha detto Kerschen. “Quando puoi prendere un concetto per un’arma che hai sviluppato su carta e diapositive di presentazione, e poi essere in grado di trasformarlo in un hardware reale che funzioni come progettato, è davvero gratificante”.

Kerschen ha ricordato il primo test di laboratorio end-to-end e il primo volo durante il programma come grandi risultati sulla strada per la prima pietra miliare dell’unità di produzione.

“Abbiamo lavorato insieme per anni per eliminare tutti i bug nel sistema in laboratorio prima di arrivare al primo test di volo con un F-15E”, ha detto Kerschen. “C’era un grande senso di realizzazione per l’intero team nel vedere tutto ciò su cui abbiamo lavorato finalmente riunirsi e funzionare come previsto. Ci sono stati molti esempi del genere nel programma, in cui il team sta lavorando per raggiungere un traguardo importante per un lungo periodo di tempo e poi quel tremendo senso di realizzazione quando finalmente ci arrivi”.

Per Wiegandt, lavorare sulla B61 è di famiglia. Suo padre, Karl Wiegandt, iniziò a lavorare presso Sandia nel 1968 alla B61 (B61-1) come suo primo programma. Ha eseguito il disegno meccanico per il rilevamento dei test di volo e l’attrezzatura di movimentazione, o H-Gear, prima di passare a un altro sistema d’arma.

“C’è qualcosa di veramente speciale in questo programma, le persone, il morale e l’eredità”, ha detto Wiegandt. “Ha membri del team davvero solidi che credono in come fare ingegneria e portare davvero il futuro della sicurezza nelle moderne armi nucleari. Quella cultura è contagiosa e ha attirato molte persone ad essa”.

Otten ha affermato di essere orgoglioso del lavoro che il team, i membri attuali e passati.

“Questo è un elemento critico del deterrente nucleare della nazione e sono orgoglioso di far parte del team che raggiunge l’obiettivo comune di completare la prima unità di produzione”, ha affermato Otten. “Questa non è una fine; è l’inizio della produzione. Abbiamo progettato, testato e provato questa B61 completamente rinnovata e ora è pronta per il passaggio alla produzione su vasta scala”.

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