TOP 4 znanstvene tehnologije izgubljene u SAD-u

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-16 16:06

Mnogi kreatori Sjedinjene Države povezuju s naprednom zemljom visoke tehnologije, informacijske tehnologije, Hollywoodom, Silicijskom dolinom i mnogim drugima. Naravno, to je djelomično tako. Ali kako kažu, na suncu ima mrlja. a za Sjedinjene Države … Danas ću vam reći o četiri tehnologije koje su Sjedinjene Države izgubile. A možda i zauvijek.

Učinkovito obogaćuje uran

Sjedinjene Države su dugo vremena odlučile da ne obogaćuju uran same. Počeli su to raditi, ali su koristili skupu plino-difuzijsku tehnologiju, koja troši nekoliko puta više električne energije od tehnologije obogaćivanja centrifugama. Shvativši da je to preskupo, odlučili su kupiti obogaćeni uran iz SSSR-a koji je bio znatno jeftiniji.

Zbog nedostatka želje vlasti da sve učine same, Sjedinjene Države su izgubile sposobnost obogaćivanja vlastitog urana. Novac za izgradnju potrebnih tehnoloških procesa, tvornica, centrifuga itd. ima, ali nema kadrova koji bi tamo mogli raditi.

Nakon završetka Hladnog rata u SSSR-u je ostalo više od 600 tona visoko obogaćenog urana za oružje. SSSR ga je razrijedio i sklopio ugovor sa Sjedinjenim Državama o isporuci ovog urana za korištenje u američkim nuklearnim elektranama. 1994. SSSR i SAD potpisali su ugovor o isporuci tog urana SAD-u, no Rusija je 2013. poslala posljednjih 60 tona urana za američke nuklearne elektrane i sada ga Amerikanci nemaju gdje uzeti.

Sjedinjene Američke Države nisu uništile vlastita postrojenja za difuziju plinova, već su ih zatvorile, ali vrijeme igra protiv njih, iako su one zapušene. Alternativni centrifugalni objekti URENCO nalaze se na teritoriju Sjedinjenih Država (pokrivaju otprilike 50-60% potreba američkog nuklearnog energetskog sektora, ostalo je pokriveno europskim ugovorima i Techsnabexportom).

Preskupo je stvarati samostalno, a sada se ruski "Rosatom" bavi otkupom osiromašenog urana iz SAD-a, njegovom preradom i prodajom natrag u SAD. Sami Amerikanci još uvijek nemaju moderne tehnologije obogaćivanja urana i ostaju ovisni o ruskim tvrtkama.

Istodobno su više puta pokušavali obnoviti te tehnologije, postojali su cijeli programi i projekti. Ali sve je beskorisno. Primjerice, projekt "Američka centrifuga" nije nikamo otišao, prebačen je u nacionalni laboratorij (ORNL) i prilično dobro financiran za pilot proizvodnju (projekt HiLo Uranium). Ali zasad je daleko od industrijske eksploatacije. Hoće li Sjedinjene Države moći same stvoriti konkurentne tehnologije pitanje je naravno.

Izgradnja ledolomca

Početkom 2018. godine, obalna straža i američka mornarica najavili su planove za ulaganje do 9,8 milijardi dolara u izgradnju tri teška polarna ledolomca sposobna za djelovanje na Arktiku i Antarktiku. Puštanje u pogon prvog od njih predviđeno je za 2023. godinu.

Ova objava bila je važan i dugo očekivani događaj za američku vojsku. Najnoviji američki ledolomac, Polar Sea, porinut je 1978. i povučen 2010. Još jedan sličan brod, Polar Star, koji je ušao u službu 1976., trenutno je jedini u funkciji, teški ledolomac Sjedinjenih Država. Američka obalna straža ima još dva manja polarna plovila ledene klase. Velika suprotnost Rusiji (41 ledolomac).

U novom izvješću objavljenom ovog mjeseca, Ured za reviziju SAD-a navodi da američka obalna straža nema jasan poslovni slučaj ni za cijenu niti za raspored za svoj ambiciozni program nabave teških ledolomaca.

GAO je američko nadzorno tijelo koje ima mandat od Kongresa za reviziju načina na koji savezna vlada troši dolare poreznih obveznika. U slučaju programa za probijanje leda, agencija je provela sveobuhvatnu analizu u rasponu od troškova klimatskih promjena na Aljasci do procjene ekonomske isplativosti bušenja u Arktičkom nacionalnom rezervatu.

Istragom je utvrđeno da je Obalna straža odobrila program ledolomca bez preliminarne analize projekta, bez tehnološke procjene, bez procjene tehničkih rizika.

Procijenjeni trošak i raspored projekta žestoko su kritizirani. Obećana cijena ledolomca - 9,8 milijardi dolara - prepoznata je kao podcijenjena i nije uzela u obzir sve potrebe za financiranjem programa. Planirani datum puštanja broda u pogon ne temelji se na realnim procjenama vremenskog okvira izgradnje, već na vremenskoj liniji razgradnje posljednjeg dostupnog ledolomca, Polar Star.

Kao rezultat istrage, GAO je poslao šest preporuka Obalnoj straži, Odjelu domovinske sigurnosti i Mornarici, prema kojima je potrebno "provesti tehnološku procjenu projekta, revidirati proračun i izraditi raspored za provedbu u skladu s postojećim metodama i praksom, a zatim revidirati tehničke specifikacije programa." Ministarstvo domovinske sigurnosti složilo se sa svih šest preporuka.

Pa, govoreći na ruskom, Sjedinjene Države nisu gradile ledolomce više od 40 godina. Zamislite, nisu ga gradili više od 40 godina. Svi koji su sudjelovali u stvaranju posljednjeg ledolomca već su u mirovini ili ne. Tvornice su odavno preuređene i izgubile su potrebne kompetencije (uključujući i ljude). A takva industrija se ne gradi za godinu-dvije.

Izrada fantastičnih motora za zrakoplov SR-71

Lockheed SR-71 je strateški nadzvučni izviđački zrakoplov zračnih snaga Sjedinjenih Država. Neslužbeno je nazvan "Blackbird" s engleskog. "Crni kos".

Osobitosti ovog zrakoplova su velika brzina i visina leta, zbog čega je glavni manevar izbjegavanja rakete bio ubrzanje i penjanje.

Godine 1976. SR-71 "Blackbird" postavio je apsolutni rekord brzine među zrakoplovima s posadom s turbomlaznim motorima - 3529,56 km / h. FAI je ukupno registrirao 4 valjana zapisa, a svi se odnose na brzinu. I jedan visinski rekord u horizontalnom letu - 25 929 metara. Ako nekoga zanima, moderni F-35 ima maksimalnu brzinu od 1930 km/h. Odnosno, 1976. - 3500 km/h i 1930 km/h 2019. godine.

Ovaj je zrakoplov bio samo glavobolja za našu protuzračnu obranu. MiG 25 i 31 bili su sporiji od njega. Na sreću, nije imao oružje.

Motori su bili srce ovog aviona. J58 Turbomlazni s promjenjivim ciklusom. Pratt & Whitney je hibrid turbomlaznog motora i ramjet motora.

Neću opisivati detalje ovog motora, ali imao je nedostataka i bio je previše neraspoložen. No, da podsjetim da je počela s radom 1966. godine.

Povučen je 1998. godine. Ovdje, kao i kod obogaćivanja urana, najvjerojatnije. Smatrali su da više nema protivnika i zašto tako složeni, skupi motori.

Proizvodnja motora za teške rakete, analoga ruskog RD-180

Raketni motor na tekuće gorivo zatvorenog ciklusa s naknadnim izgaranjem oksidirajućeg generatorskog plina nakon turbine, opremljen s dvije komore za izgaranje i dvije mlaznice. Razvijen sredinom 1990-ih, na temelju najmoćnijeg sovjetskog motora na svijetu RD-170, koji proizvodi NPO Energomash im. Akademik V. P. Glushko.

1996. godine projekt RD-180 pobijedio je na natječaju za razvoj i prodaju motora za američke rakete-nosače Atlas-3 i Atlas-5.

1996. godine General Dynamics je stekao pravo korištenja motora. Prvi put ju je upotrijebio 24. svibnja 2000. kao prvi stupanj Atlas IIA-R LV - modifikacije rakete Atlas IIA; kasnije je raketa preimenovana u "Atlas III". Nakon prvog lansiranja, izvršen je dodatni rad na certificiranju motora kako bi se mogao koristiti na Common Booster Core glavnog stupnja rakete Atlas-5. Cijena jednog motora od 2010. godine iznosila je 9 milijuna dolara. Tako se od početka 1999. godine motor RD-180 koristio u lansirnim raketama Atlas-3 i Atlas-5. Do 01.02.2008. bilo je 6 lansiranja Atlasa-3 LV i 12 lansiranja Atlas-5 LV, pri čemu je u svim motorima RD-180 radio besprijekorno.

Budući da je cilj programa motora lansiranje komercijalnih satelita i satelita američke vlade, Pratt & Whitney se smatra zajedničkim proizvođačem RD-180 kako bi se uskladio sa američkim zakonodavstvom. Istodobno, unatoč brojnim glasinama koje se šire u internetskim medijima i blogovima, patentna prava za dizajn motora pripadaju NPO Energomash; krajem 2018. sva proizvodnja motora bila je koncentrirana u Rusiji. Prodaju je izvršio zajednički pothvat Pratt & Whitney i NPO Energomash, pod nazivom JV RD-Amros, a nabavku i instalaciju izvršila je United Launch Alliance (ULA).

Iznenađujuće je da je u razdoblju 2008.-2009. Energomashov neto gubitak od isporuka motora RD-180 u Sjedinjene Države iznosio 880 milijuna rubalja, ili gotovo 68% svih gubitaka tvrtke. Ruska revizorska komora utvrdila je da su motori prodani za samo polovicu troškova proizvodnje. Prema riječima izvršnog direktora NPO Energomash, Vladimira Solntseva, do 2010. godine raketni motori su se prodavali s gubitkom, budući da su troškovi proizvodnje rasli višom stopom od cijene po kojoj je bilo moguće uspostaviti prodaju. U razdoblju od 2010. do 2011. godine poduzet je niz mjera, te je situacija ispravljena.

U vezi s pogoršanjem rusko-američkih odnosa (od 2014.), političari obiju zemalja iznijeli su prijedloge za zaustavljanje isporuke motora koji koriste Amerikanci. Konkretno, zabrana kupnje motora uvedena je amandmanom Johna McCaina. Inicijativu za zabranu korištenja motora za američka vojna lansiranja podnio je zamjenik. Predsjednik Vlade Ruske Federacije Dmitrij Rogozin.

Kao zamjena za RD-180 u Sjedinjenim Državama razmišljali su o novim motorima za čiji razvoj Pentagon redovito izdvaja novac.

Međutim, kada je američki motor spreman za korištenje, nitko ne može odgovoriti.

Također 2014. potpisan je ugovor s privatnom tvrtkom Blue Origin za izradu analoga ruskog RD-180; njihov novi motor BE-4 (koji koristi metan kao gorivo) predstavljen je početkom 2017.; zabilježen je uspješan napredak.

Njegov konkurent, Aerojet Rocketdyne, izveo je prve testove paljenja predkomora svog AR1 motora u svibnju 2017.

U kolovozu 2018. direktor NASA-e Jim Bridenstein rekao je u intervjuu za C-Span da američki programeri rade na stvaranju alternative ruskim motorima RD-180.

U siječnju 2018. Financial Times, pozivajući se na predstavnike NPO Energomash, objavio je da kineska tvrtka Great Wall Industry pregovara o kupnji tehnologije raketnih motora; U publikaciji je navedeno da RD-180 razvija tri puta veći potisak od najmoćnijeg kineskog motora YF-100, koji se temelji na ranijem motoru RD-120.

Šefu SpaceXa Elonu Musku neugodno je što su Boeing/Lockheed prisiljeni koristiti ruski motor na raketi Atlas, ali sam motor je odličan.

U 2018. američkim kupcima isporučeno je 11 motora RD-180.

11. veljače 2019. Elon Musk je na svom Twitteru objavio uspješno testiranje motora Raptor, koji je dizajnirala njegova tvrtka SpaceX. Na testovima je motor pokazao tlak od 268,9 bara, što premašuje prethodni rekord ruskog RD-180.

12. veljače 2019., glavni projektant NPO Energomash, Pyotr Lyovochkin, primijetio je da je motor RD-180 certificiran s marginom od 10%, što znači da tlak u njegovoj komori za izgaranje može biti veći od 280 atmosfera. Raptor radi na principu plin-plin. Za takve motore ova razina tlaka u komori za izgaranje nije nešto neobično.

Kako bismo razumjeli problem, sve četiri navedene tehnologije su visokotehnološke. Odnosno, pravi high-tech. Prave tehnologije.

Ne mogu se uzeti i stvoriti. Potrebni su nam istraživački instituti, poduzeća, laboratoriji, suradnja između stotina poduzeća, a što je najvažnije, trebaju nam ljudi, tisuće ljudi potrebnih, rijetkih specijalizacija.

Odnosno činjenica.da SAD već dugi niz godina ne mogu stvarati proizvode s navedenim tehnologijama, govori da su izgubile čitave visokotehnološke industrije.