USA-s kaotatud TOP 4 teadustehnoloogiat

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-16 16:03

Paljud loojad seostavad USA-d kõrgtehnoloogia, infotehnoloogia, Hollywoodi, Silicon Valley ja paljude teiste riikidega. Muidugi on see osaliselt nii. Kuid nagu öeldakse, on päikesel laigud. ja USA jaoks … Täna räägin teile neljast tehnoloogiast, mille USA on kaotanud. Ja võib-olla igavesti.

Tõhusalt rikastab uraani

USA otsustas pikka aega uraani iseseisvalt mitte rikastada. Nad hakkasid seda tegema, kuid kasutasid kallist gaasi difusioonitehnoloogiat, mis tarbib mitu korda rohkem elektrit kui tsentrifuugrikastamise tehnoloogia. Mõistes, et see on liiga kallis, otsustasid nad osta NSV Liidust rikastatud uraani, mis oli palju odavam.

Kuna võimud ei soovi kõike ise teha, on USA kaotanud võimaluse oma uraani rikastada. Raha vajalike tehnoloogiliste protsesside, tehaste, tsentrifuugide jms ehitamiseks. on, aga pole personali, kes seal töötada saaks.

Pärast külma sõja lõppu jäi NSV Liitu üle 600 tonni relvade kvaliteediga kõrgelt rikastatud uraani. NSV Liit lahjendas seda ja sõlmis USA-ga lepingu selle uraani tarnimiseks Ameerika tuumaelektrijaamades kasutamiseks. 1994. aastal sõlmisid NSVL ja USA lepingu selle uraani tarnimiseks USA-le, kuid 2013. aastal saatis Venemaa viimased 60 tonni uraani Ameerika tuumaelektrijaamadele ja nüüd pole ameeriklastel seda kuskilt võtta.

Ameerika Ühendriigid ei hävitanud oma gaaside difusioonirajatisi, vaid tegid koipallid, kuid aeg mängib neile vastu, kuigi nad on koipallid. Alternatiivsed tsentrifugaalrajatised URENCO asuvad Ameerika Ühendriikide territooriumil (katavad ligikaudu 50-60% USA tuumaenergia sektori vajadustest, ülejäänu kaetakse Euroopa lepingute ja Techsnabexportiga).

Ise luua on liiga kallis ja praegu tegeleb Venemaa "Rosatom" vaesestatud uraani ostmisega USA-st, selle töötlemise ja tagasimüügiga USA-sse. Ameeriklastel endil pole endiselt kaasaegseid uraani rikastamise tehnoloogiaid ja nad on jätkuvalt sõltuvad Venemaa ettevõtetest.

Samal ajal on nad korduvalt püüdnud neid tehnoloogiaid taastada, oli terveid programme ja projekte. Kuid kõik on kasutu. Näiteks "Ameerika tsentrifuugi" projekt pole kuhugi kadunud, see on üle viidud riiklikusse laborisse (ORNL) ja on piloottootmiseks (HiLo Uraani projekt) üsna hästi rahastatud. Kuid seni on see tööstuslikust kasutamisest kaugel. Kas USA suudab iseseisvalt konkurentsivõimelisi tehnoloogiaid luua, on muidugi iseküsimus.

Jäämurdja ehitus

2018. aasta alguses teatasid rannavalve ja USA merevägi plaanist investeerida kuni 9,8 miljardit dollarit, et ehitada kolm rasket polaarjäämurdjat, mis on võimelised töötama Arktikas ja Antarktikas. Neist esimese kasutuselevõtt on kavandatud 2023. aastasse.

See teade oli USA sõjaväe jaoks oluline ja kauaoodatud sündmus. Ameerika uusim jäämurdja Polar Sea lasti vette 1978. aastal ja võeti kasutusest 2010. Teine sarnane laev Polar Star, mis võeti kasutusele 1976. aastal, on hetkel ainus töös. USA raske jäämurdja. USA rannavalvel on veel kaks väiksemat jääklassi polaarlaeva. Terav kontrast Venemaaga (41 jäämurdjat).

Sel kuul avaldatud uues aruandes märgib USA kontrolliamet, et USA rannavalvel ei ole oma ambitsioonika raskete jäämurdjate omandamise programmi kulude ega ajakava osas selget ärilist põhjendust.

GAO on USA järelevalveasutus, millele Kongress on andnud volituse kontrollida, kuidas föderaalvalitsus kulutab maksumaksja dollareid. Jäämurdeprogrammi puhul viis agentuur läbi põhjaliku analüüsi, mis ulatus Alaska kliimamuutuste kuludest kuni Arktika riiklikul kaitsealal puurimise majandusliku elujõulisuse hindamiseni.

Uurimine tuvastas, et rannavalve kiitis jäämurdja programmi heaks ilma projekti eelanalüüsi, tehnoloogilise hinnanguta, tehnilisi riske hindamata.

Projekti eeldatavat maksumust ja ajakava on kõvasti kritiseeritud. Jäämurdja panditud hind - 9,8 miljardit dollarit - tunnistati alahinnatuks ja see ei võtnud arvesse kõiki programmi rahastamisvajadusi. Laeva kasutuselevõtu kavandatav kuupäev ei põhine realistlikel hinnangutel ehituse ajakava kohta, vaid viimase saadaoleva jäämurdja Polar Star dekomisjoneerimise ajagraafikul.

Uurimise tulemusena saatis GAO rannavalvele, sisejulgeolekuministeeriumile ja mereväele kuus soovitust, mille kohaselt on vaja "läbi viia projekti tehnoloogiline hindamine, vaadata läbi eelarve ja välja töötada ajakava." rakendada vastavalt olemasolevatele meetoditele ja tavadele ning seejärel vaadata üle programmi tehnilised kirjeldused." Sisejulgeolekuministeerium nõustus kõigi kuue soovitusega.

No vene keeles rääkides pole USA jäämurdjaid ehitanud üle 40 aasta. Kujutage ette, nad pole seda ehitanud rohkem kui 40 aastat. Kõik, kes osalesid viimase jäämurdja loomises, on juba pensionil või mitte. Tehased on ammu ümber projekteeritud ja kaotanud nõutavad kompetentsid (sh inimeste tõttu). Ja sellist tööstust ei ehitata aasta või paariga.

Fantastiliste mootorite loomine lennukitele SR-71

Lockheed SR-71 on Ameerika Ühendriikide õhujõudude strateegiline ülehelikiirusega luurelennuk. Seda nimetati inglise keeles mitteametlikult "Blackbird". "Musträstas".

Selle lennuki eripäraks on suur kiirus ja lennukõrgus, tänu millele oli peamiseks rakettidest kõrvalehoidmise manöövriks kiirendus ja tõus.

1976. aastal püstitas SR-71 "Blackbird" turboreaktiivmootoriga mehitatud lennukite seas absoluutse kiirusrekordi - 3529,56 km/h. Kokku on FAI registreerinud 4 kehtivat rekordit, mis kõik on seotud lennukiirusega. Ja üks kõrgusrekord horisontaallennul - 25 929 meetrit. Kui kedagi huvitab, siis moodsa F-35 maksimaalne kiirus on 1930 km/h. See tähendab, et 1976 – 3500 km/h ja 2019. aastal 1930 km/h.

See lennuk valmistas meie õhutõrjele lihtsalt peavalu. MiG 25 ja 31 olid temast aeglasemad. Õnneks polnud tal relvi.

Mootorid olid selle lennuki süda. J58 Muutuva tsükliga turboreaktiivmootor. Pratt & Whitney on turboreaktiivmootori ja reaktiivmootori hübriid.

Ma ei kirjelda selle mootori üksikasju, kuid sellel oli vigu ja see oli liiga tujukas. Kuid lubage mul teile meelde tuletada, et see alustas tegevust 1966. aastal.

See eemaldati 1998. aastal. Siin, nagu uraani rikastamise puhul, tõenäoliselt. Nad leidsid, et vastaseid pole jäänud ja miks nii keerulised kallid mootorid.

Raskete rakettide mootorite tootmine, Vene RD-180 analoog

Suletud tsükliga vedelkütuse rakettmootor oksüdeeriva generaatorigaasi järelpõletusega pärast turbiini, varustatud kahe põlemiskambri ja kahe düüsiga. Töötati välja 1990. aastate keskel maailma võimsaima nõukogude mootori RD-170 baasil, mida tootis NPO Energomash im. Akadeemik V. P. Glushko.

1996. aastal võitis projekt RD-180 USA kanderakettide Atlas-3 ja Atlas-5 mootorite arendamise ja müügi konkursi.

1996. aastal omandas General Dynamics mootori kasutamise õiguse. Seda kasutas ta esmakordselt 24. mail 2000 Atlas IIA-R LV - raketi Atlas IIA modifikatsiooni - esimese etapina; hiljem nimetati rakett ümber Atlas III-ks. Pärast esimest käivitamist tehti mootori sertifitseerimiseks lisatööd, et seda kasutada Atlas-5 raketi põhietapi Common Booster Core'is. Ühe mootori hind oli 2010. aasta seisuga 9 miljonit dollarit. Seega on 1999. aasta algusest RD-180 mootor kasutusel kanderakettides Atlas-3 ja Atlas-5. Seisuga 01.02.2008 toimus 6 Atlas-3 LV ja 12 Atlas-5 LV starti, kõigis neist töötas RD-180 mootor laitmatult.

Kuna mootoriprogrammi eesmärk on kommertssatelliitide ja USA valitsuse satelliitide käivitamine, peetakse Pratt & Whitneyt USA seadusandluse järgimiseks RD-180 ühistootjaks. Samas, vaatamata internetimeedias ja blogides levinud arvukatele kuulujuttudele, kuuluvad mootori disaini patendiõigused NPO Energomashile; 2018. aasta lõpus koondati kogu mootoritootmine Venemaale. Müügi viis läbi Pratt & Whitney ja NPO Energomashi ühisettevõte nimega JV RD-Amros. Omandamise ja paigaldamise viis läbi United Launch Alliance (ULA).

Üllataval kombel oli aastatel 2008-2009 Energomashi puhaskahjum RD-180 mootorite tarnetest USA-sse 880 miljonit rubla ehk peaaegu 68% kogu ettevõtte kahjumist. Venemaa auditikoda leidis, et mootorid müüdi vaid poole odavamalt nende tootmiskuludest. NPO Energomashi tegevdirektori Vladimir Solntsevi sõnul müüdi rakettmootoreid kuni 2010. aastani kahjumiga, kuna tootmiskulud kasvasid kiiremini kui müük oli võimalik. Aastatel 2010–2011 võeti kasutusele mitmeid meetmeid ja olukord parandati.

Seoses Vene-Ameerika suhete halvenemisega (alates 2014. aastast) esitasid mõlema riigi poliitikud ettepanekud peatada ameeriklaste kasutuses oleva mootori tarnimine. Eelkõige kehtestati mootori ostmise keeld John McCaini muudatusettepanekuga. Algatuse keelata mootori kasutamine USA sõjalistel kaatritel tegi asetäitja. Vene Föderatsiooni valitsuse esimees Dmitri Rogozin.

USA-s RD-180 asendusena kaaluti uusi mootoreid, mille arendamiseks Pentagon regulaarselt raha eraldab.

Kui aga USA mootor on kasutusvalmis, ei oska keegi vastata.

Ka 2014. aastal sõlmiti leping osaühinguga Blue Origin Vene RD-180 analoogi loomiseks; nende uus BE-4 mootor (kasutab kütusena metaani) võeti kasutusele 2017. aasta alguses; teatatakse edukatest edusammudest.

Selle konkurent Aerojet Rocketdyne viis 2017. aasta mais läbi oma AR1 mootori eelkambri esimesed süütekatsed.

2018. aasta augustis ütles NASA direktor Jim Bridenstein intervjuus C-Spanile, et Ameerika arendajad töötavad selle nimel, et luua alternatiiv Vene RD-180 mootoritele.

2018. aasta jaanuaris teatas Financial Times, viidates MTÜ Energomashi esindajatele, et Hiina ettevõte Great Wall Industry peab läbirääkimisi rakettmootorite tehnoloogia ostmise üle; väljaanne märkis, et RD-180 arendab kolm korda suuremat tõukejõudu kui võimsaim Hiina mootor YF-100, mis põhineb varasemal RD-120 mootoril.

SpaceX-i juht Elon Musk on piinlik, et Boeing / Lockheed on Atlase raketi peal sunnitud kasutama Vene mootorit, kuid mootor ise on suurepärane.

2018. aastal tarniti Ameerika klientidele 11 RD-180 mootorit.

11. veebruaril 2019 teatas Elon Musk oma Twitteris tema ettevõtte SpaceX disainitud Raptori mootori edukast testimisest. Testides näitas mootor rõhku 268,9 baari, mis ületab Venemaa RD-180 varasemat rekordit.

12. veebruaril 2019 märkis NPO Energomashi peakonstruktor Pjotr Ljovotškin, et RD-180 mootor on sertifitseeritud 10% marginaaliga, mis tähendab, et rõhk selle põlemiskambris võib olla suurem kui 280 atmosfääri. Raptor töötab gaas-gaasi põhimõttel. Selliste mootorite puhul ei ole see põlemiskambri rõhu tase midagi ebatavalist.

Probleemi mõistmiseks on kõik neli loetletud tehnoloogiat kõrgtehnoloogilised. See tähendab, et tõeline kõrgtehnoloogia. Tõelised tehnoloogiad.

Neid ei saa võtta ja luua. Vajame uurimisinstituute, ettevõtteid, laboreid, koostööd sadade ettevõtete vahel ja mis kõige tähtsam, vajame inimesi, tuhandeid inimesi, kellel on vajalik, haruldane eriala.

See tähendab fakti.et USA ei ole aastaid suutnud loetletud tehnoloogiatega tooteid luua, ütleb, et nad on kaotanud terved kõrgtehnoloogilised tööstused.