TOP 4 znanstvene tehnologije izgubljene v ZDA

2024 Avtor: Seth Attwood | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-16 16:16

Mnogi ustvarjalci ZDA povezujejo z napredno državo visoke tehnologije, informacijske tehnologije, Hollywoodom, Silicijevo dolino in številnimi drugimi. Seveda je delno tako. A kot pravijo, na soncu so pege. in za Združene države … Danes vam bom povedal o štirih tehnologijah, ki so jih ZDA izgubile. In morda za vedno.

Učinkovito obogatiti uran

Dolgo časa so se ZDA odločile, da ne bodo same obogatile urana. Začeli so to početi, vendar so uporabili drago plinsko-difuzijsko tehnologijo, ki porabi nekajkrat več električne energije kot tehnologija obogatitve s centrifugo. Ker so ugotovili, da je predrag, so se odločili za nakup obogatenega urana iz ZSSR, ki je bil precej cenejši.

Zaradi pomanjkanja želje oblasti, da bi vse naredile same, so ZDA izgubile sposobnost bogatenja lastnega urana. Denar za gradnjo potrebnih tehnoloških procesov, tovarn, centrifug itd. obstaja, ni pa kadra, ki bi tam delal.

Po koncu hladne vojne je v ZSSR ostalo več kot 600 ton orožnega visoko obogatenega urana. ZSSR ga je razredčila in sklenila pogodbo z ZDA za dobavo tega urana za uporabo v ameriških jedrskih elektrarnah. Leta 1994 sta ZSSR in ZDA podpisali pogodbo o dobavi tega urana v ZDA, leta 2013 pa je Rusija poslala zadnjih 60 ton urana za ameriške jedrske elektrarne in zdaj ga Američani nimajo kam vzeti.

Združene države niso uničile lastnih plinastih difuzijskih objektov, ampak so jih ustavile, a čas igra proti njim, čeprav so zapuščeni. Alternativni centrifugalni objekti URENCO se nahajajo na ozemlju Združenih držav (pokrivajo približno 50-60 % potreb ameriškega sektorja jedrske energije, ostalo pokrivajo evropske pogodbe in Techsnabexport).

Samostojno ustvarjanje je predrago, zdaj pa se ruski "Rosatom" ukvarja z nakupom osiromašenega urana iz ZDA, njegovo predelavo in prodajo nazaj v ZDA. Američani sami še vedno nimajo sodobnih tehnologij za obogatitev urana in ostajajo odvisni od ruskih podjetij.

Hkrati so večkrat poskušali obnoviti te tehnologije, obstajali so celi programi in projekti. Ampak vse je neuporabno. Na primer, projekt "ameriške centrifuge" ni šel nikamor, prenesen je v nacionalni laboratorij (ORNL) in je precej dobro financiran za pilotno proizvodnjo (projekt HiLo Uranium). A zaenkrat je daleč od industrijskega izkoriščanja. Ali bodo ZDA lahko same ustvarile konkurenčne tehnologije, je seveda vprašanje.

Gradnja ledolomilcev

V začetku leta 2018 sta obalna straža in ameriška mornarica objavili načrte za vlaganje do 9,8 milijarde dolarjev za izgradnjo treh težkih polarnih ledolomilcev, ki bi lahko delovali na Arktiki in Antarktiki. Zagon prvega od njih je predviden za leto 2023.

Ta objava je bila pomemben in dolgo pričakovan dogodek za ameriško vojsko. Najnovejši ameriški ledolomilec Polar Sea je bil spuščen leta 1978 in razgrajen leta 2010. Še ena podobna ladja Polar Star, ki je začela obratovati leta 1976, je trenutno edina delujoča težka ledolomilec ZDA. Ameriška obalna straža ima še dve manjši polarni plovili ledenega razreda. Močno nasprotje z Rusijo (41 ledolomilcev).

V novem poročilu, ki je bilo objavljeno ta mesec, ameriška revizijska služba navaja, da ameriška obalna straža nima jasnega poslovnega razloga za stroške ali časovni razpored za svoj ambiciozen program nakupa težkih ledolomilcev.

GAO je nadzorni organ ZDA, ki ga pooblasti kongres, da revidira, kako zvezna vlada porabi dolarje davkoplačevalcev. V primeru programa za prebijanje ledu je agencija izvedla obsežno analizo, ki sega od stroškov podnebnih sprememb na Aljaski do ocene ekonomske upravičenosti vrtanja v Arktičnem nacionalnem rezervatu.

Preiskava je pokazala, da je obalna straža odobrila program ledolomilca brez predhodne analize projekta, brez tehnološke ocene, brez ocene tehničnih tveganj.

Ocenjeni stroški in časovni načrt projekta so bili močno kritizirani. Zastavljena cena ledoloma - 9,8 milijarde dolarjev - je bila priznana kot podcenjena in ni upoštevala vseh potreb po financiranju programa. Načrtovani datum zagona ladje ne temelji na realnih ocenah časovnega okvira gradnje, temveč na časovnici razgradnje zadnjega razpoložljivega ledolomilca Polar Star.

Kot rezultat preiskave je GAO poslala šest priporočil obalni straži, ministrstvu za domovinsko varnost in mornarici, v skladu s katerimi je treba izvesti tehnološko oceno projekta, revidirati proračun in razviti urnik za izvajanje v skladu z obstoječimi metodami in praksami, nato pa revidirati tehnične specifikacije programa.« Ministrstvo za domovinsko varnost se je z vsemi šestimi priporočili strinjalo.

No, če govorimo v ruščini, Združene države niso gradile ledolomilcev že več kot 40 let. Predstavljajte si, niso ga zgradili že več kot 40 let. Vsi, ki so sodelovali pri nastanku zadnjega ledoloma, so že upokojeni ali ne. Tovarne so že dolgo preoblikovane in so izgubile zahtevane kompetence (tudi zaradi ljudi). In taka industrija se ne zgradi v letu ali dveh.

Ustvarjanje fantastičnih motorjev za letalo SR-71

Lockheed SR-71 je strateško nadzvočno izvidniško letalo letalskih sil Združenih držav. Iz angleščine je bil neuradno imenovan "Blackbird". "Kos".

Posebnosti tega letala so visoka hitrost in višina letenja, zaradi česar je bil glavni manever izogibanja raketam pospeševanje in vzpenjanje.

Leta 1976 je SR-71 "Blackbird" postavil absolutni hitrostni rekord med letali s posadko s turboreaktivnimi motorji - 3529,56 km / h. Skupno je FAI registriral 4 veljavne zapise, ki se vsi nanašajo na letalsko hitrost. In en rekord višine v vodoravnem letu - 25 929 metrov. Če koga zanima, ima sodobni F-35 največjo hitrost 1930 km / h. Se pravi, 1976 - 3500 km / h in 1930 km / h leta 2019.

To letalo je bilo samo glavobol za našo zračno obrambo. MiG 25 in 31 sta bila počasnejša od njega. Na srečo ni imel orožja.

Motorji so bili srce tega letala. J58 Turboreaktivni motor s spremenljivim ciklom. Pratt & Whitney je hibrid turboreaktivnega motorja in ramjet motorja.

Ne bom opisoval podrobnosti tega motorja, vendar je imel pomanjkljivosti in je bil preveč razpoložen. Naj vas spomnim, da je začel delovati leta 1966.

Leta 1998 je bil razgrajen. Tukaj, tako kot pri obogatitvi urana, najverjetneje. Menili so, da nasprotnikov ni več in zakaj tako zapleteni, dragi motorji.

Proizvodnja motorjev za težke rakete, analog ruskega RD-180

Raketni motor na tekoče gorivo zaprtega cikla z naknadnim zgorevanjem oksidacijskega generatorskega plina po turbini, opremljen z dvema zgorevalnima komorama in dvema šobama. Razvit sredi devetdesetih let prejšnjega stoletja na podlagi najmočnejšega sovjetskega motorja na svetu RD-170, ki ga je izdelal NPO Energomash im. Akademik V. P. Glushko.

Leta 1996 je projekt RD-180 zmagal na natečaju za razvoj in prodajo motorjev za ameriški nosilni raketi Atlas-3 in Atlas-5.

Leta 1996 je General Dynamics pridobil pravico do uporabe motorja. Prvič jo je uporabil 24. maja 2000 kot prvo stopnjo Atlas IIA-R LV - modifikacije rakete Atlas IIA; kasneje se je raketa preimenovala v "Atlas III". Po prvi izstrelitvi so bila izvedena dodatna dela za certificiranje motorja, da bi ga lahko uporabili na Common Booster Core glavne stopnje rakete Atlas-5. Cena enega motorja od leta 2010 je znašala 9 milijonov dolarjev. Tako se je od začetka leta 1999 motor RD-180 uporabljal v nosilnih raketah Atlas-3 in Atlas-5. Do 01.02.2008 je bilo 6 izstrelitev Atlas-3 LV in 12 izstrelitev Atlas-5 LV, pri vseh je motor RD-180 deloval brezhibno.

Ker je cilj programa motorjev izstrelitev komercialnih satelitov in satelitov vlade ZDA, se Pratt & Whitney šteje za skupnega proizvajalca RD-180 zaradi skladnosti z zakonodajo ZDA. Hkrati pa kljub številnim govoricam, ki se širijo v internetnih medijih in blogih, patentne pravice za zasnovo motorja pripadajo NPO Energomash; konec leta 2018 je bila vsa proizvodnja motorjev skoncentrirana v Rusiji. Prodajo je izvedlo skupno podjetje Pratt & Whitney in NPO Energomash, ki se imenuje JV RD-Amros, nakup in namestitev pa United Launch Alliance (ULA).

Presenetljivo je, da je v letih 2008–2009 čista izguba Energomasha zaradi dobave motorjev RD-180 v ZDA znašala 880 milijonov rubljev ali skoraj 68% vseh izgub podjetja. Ruska revizijska zbornica je ugotovila, da so bili motorji prodani le za polovico stroškov proizvodnje. Po besedah izvršnega direktorja NPO Energomash Vladimirja Solnceva so se raketni motorji do leta 2010 prodajali z izgubo, saj so stroški proizvodnje rasli hitreje od cene, po kateri je bilo mogoče vzpostaviti prodajo. V letih 2010-2011 so bili sprejeti številni ukrepi in stanje je bilo popravljeno.

V zvezi s poslabšanjem rusko-ameriških odnosov (od leta 2014) so politiki obeh držav predlagali ustavitev dobave motorja, ki ga uporabljajo Američani. Zlasti je prepoved nakupa motorja uvedena z amandmajem Johna McCaina. Pobudo za prepoved uporabe motorja za ameriške vojaške izstrelitve je dal namestnik. Predsednik vlade Ruske federacije Dmitrij Rogozin.

Kot zamenjavo za RD-180 v ZDA so razmišljali o novih motorjih, za razvoj katerih Pentagon redno namenja denar.

Ko pa je ameriški motor pripravljen za uporabo, nihče ne more odgovoriti.

Tudi leta 2014 je bila podpisana pogodba z zasebnim podjetjem Blue Origin za izdelavo analoga ruskega RD-180; njihov novi motor BE-4 (ki uporablja metan kot gorivo) je bil predstavljen v začetku leta 2017; poročajo o uspešnem napredku.

Njegov konkurent, Aerojet Rocketdyne, je maja 2017 izvedel prve teste vžiga predkomora svojega motorja AR1.

Avgusta 2018 je direktor NASA Jim Bridenstein v intervjuju za C-Span dejal, da si ameriški razvijalci prizadevajo ustvariti alternativo ruskim motorjem RD-180.

Januarja 2018 je Financial Times, ki se sklicuje na predstavnike NPO Energomash, objavil, da se kitajsko podjetje Great Wall Industry pogaja o nakupu tehnologije raketnih motorjev; publikacija je zapisala, da RD-180 razvije trikrat več potiska kot najmočnejši kitajski motor YF-100, ki temelji na prejšnjem motorju RD-120.

Šef SpaceXa Elon Musk je v zadregi, da sta Boeing/Lockheed prisiljena uporabljati ruski motor na raketi Atlas, a sam motor je odličen.

V letu 2018 je bilo ameriškim kupcem dostavljenih 11 motorjev RD-180.

11. februarja 2019 je Elon Musk na svojem Twitterju sporočil o uspešnem preizkusu motorja Raptor, ki ga je zasnovalo njegovo podjetje SpaceX. Na testih je motor pokazal tlak 268,9 bara, kar presega prejšnji rekord ruskega RD-180.

12. februarja 2019 je glavni konstruktor NPO Energomash Pyotr Lyovochkin ugotovil, da je motor RD-180 certificiran z 10-odstotno maržo, kar pomeni, da je tlak v njegovi zgorevalni komori lahko višji od 280 atmosfer. Raptor deluje na principu plin-plin. Za takšne motorje ta nivo tlaka v zgorevalni komori ni nekaj neobičajnega.

Za razumevanje problema so vse štiri naštete tehnologije visokotehnološke. Se pravi, pravi visokotehnološki. Prave tehnologije.

Ni jih mogoče vzeti in ustvariti. Potrebujemo raziskovalne inštitute, podjetja, laboratorije, sodelovanje med stotimi podjetji, in kar je najpomembneje, potrebujemo ljudi, na tisoče ljudi s potrebnimi, redkimi specializacijami.

To je dejstvo.da ZDA že vrsto let ne morejo ustvariti izdelkov z naštetimi tehnologijami, pravi, da so izgubile cele visokotehnološke industrije.