TOP 4 technologie naukowe utracone w USA

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 16:14

Wielu twórców kojarzy Stany Zjednoczone z zaawansowanym krajem zaawansowanych technologii, technologii informatycznych, Hollywood, Doliną Krzemową i wieloma innymi. Oczywiście częściowo tak jest. Ale jak mówią, na słońcu są plamy. i dla Stanów Zjednoczonych… Dziś opowiem Wam o czterech technologiach, które Stany Zjednoczone utraciły. A może na zawsze.

Skutecznie wzbogacają uran

Stany Zjednoczone przez długi czas zrezygnowały z samodzielnego wzbogacania uranu. Zaczęli to robić, ale zastosowali kosztowną technologię dyfuzji gazu, która zużywa kilka razy więcej energii elektrycznej niż technologia wzbogacania wirówek. Zdając sobie sprawę, że jest za drogi, postanowili kupić wzbogacony uran z ZSRR, który był znacznie tańszy.

Ze względu na brak chęci władz do robienia wszystkiego na własną rękę, Stany Zjednoczone utraciły możliwość wzbogacania własnego uranu. Pieniądze na budowę niezbędnych procesów technologicznych, fabryk, wirówek itp. jest, ale nie ma personelu, który mógłby tam pracować.

Po zakończeniu zimnej wojny w ZSRR pozostało ponad 600 ton wysoko wzbogaconego uranu przeznaczonego do broni. ZSRR go rozcieńczył i zawarł kontrakt ze Stanami Zjednoczonymi na dostawę tego uranu do wykorzystania w amerykańskich elektrowniach jądrowych. W 1994 roku ZSRR i Stany Zjednoczone podpisały kontrakt na dostawy tego uranu do Stanów Zjednoczonych, ale w 2013 roku Rosja wysłała ostatnie 60 ton uranu do amerykańskich elektrowni jądrowych i teraz Amerykanie nie mają dokąd go zabrać.

Stany Zjednoczone nie zniszczyły własnych urządzeń do dyfuzji gazów, ale zablokowały je na mole, ale czas gra przeciwko nim, mimo że są one spięte na mole. Alternatywne wirówki URENCO zlokalizowane są na terenie Stanów Zjednoczonych (pokrywają około 50-60% potrzeb amerykańskiego sektora energetyki jądrowej, reszta jest objęta kontraktami europejskimi i Techsnabexport).

Samo tworzenie jest zbyt drogie, a teraz rosyjski „Rosatom” zajmuje się skupem zubożonego uranu ze Stanów Zjednoczonych, jego przetwarzaniem i sprzedażą z powrotem do Stanów Zjednoczonych. Sami Amerykanie wciąż nie dysponują nowoczesnymi technologiami wzbogacania uranu i pozostają zależni od rosyjskich firm.

Jednocześnie wielokrotnie próbowali przywrócić te technologie, były całe programy i projekty. Ale wszystko jest bezużyteczne. Na przykład projekt „amerykańskiej wirówki” nigdzie nie poszedł, został przeniesiony do laboratorium krajowego (ORNL) i jest dość dobrze finansowany na produkcję pilotażową (projekt HiLo Uranium). Ale jak dotąd daleko mu do przemysłowej eksploatacji. Oczywiście, czy Stany Zjednoczone będą w stanie samodzielnie tworzyć konkurencyjne technologie, jest kwestią oczywistą.

Konstrukcja lodołamacza

Na początku 2018 r. Straż Przybrzeżna i Marynarka Wojenna Stanów Zjednoczonych ogłosiły plany zainwestowania do 9,8 miliarda dolarów w budowę trzech ciężkich lodołamaczy polarnych, zdolnych do operowania w Arktyce i Antarktyce. Oddanie do użytku pierwszego z nich zaplanowano na 2023 rok.

To ogłoszenie było ważnym i długo oczekiwanym wydarzeniem dla armii amerykańskiej. Najnowszy amerykański lodołamacz Polar Sea został zwodowany w 1978 r. i wycofany ze służby w 2010 r. Inny podobny statek, Polar Star, który wszedł do służby w 1976 r., jest obecnie jedynym w eksploatacji ciężkim lodołamaczem Stanów Zjednoczonych. US Coast Guard ma dwa inne mniejsze statki polarne klasy lodowej. Zdecydowany kontrast z Rosją (41 lodołamaczy).

W nowym raporcie opublikowanym w tym miesiącu, US Audit Office stwierdza, że US Coast Guard nie ma jasnego uzasadnienia biznesowego ani kosztów, ani harmonogramu ambitnego programu pozyskiwania ciężkich lodołamaczy.

GAO jest organem nadzoru USA upoważnionym przez Kongres do kontrolowania sposobu, w jaki rząd federalny wydaje pieniądze podatników. W przypadku programu lodołamania agencja przeprowadziła wszechstronną analizę, począwszy od kosztów zmian klimatu na Alasce po ocenę opłacalności ekonomicznej odwiertów w Arktycznym Rezerwacie Narodowym.

Dochodzenie wykazało, że Straż Przybrzeżna zatwierdziła program lodołamacza bez wstępnej analizy projektu, bez oceny technologicznej, bez oceny zagrożeń technicznych.

Szacunkowy koszt i harmonogram projektu zostały mocno skrytykowane. Zadeklarowana cena lodołamacza – 9,8 miliarda dolarów – została uznana za zaniżoną i nie uwzględniała wszystkich potrzeb finansowych programu. Planowana data oddania statku do eksploatacji nie opiera się na realistycznych szacunkach ram czasowych budowy, ale na harmonogramie likwidacji ostatniego dostępnego lodołamacza, Gwiazdy Polarnej.

W wyniku śledztwa GAO przesłało do Straży Przybrzeżnej, Departamentu Bezpieczeństwa Wewnętrznego i Marynarki Wojennej sześć zaleceń, zgodnie z którymi należy „przeprowadzić ocenę technologiczną projektu, zrewidować budżet i opracować harmonogram realizacji zgodnie z istniejącymi metodami i praktykami, a następnie zrewidować specyfikację techniczną programu. Departament Bezpieczeństwa Wewnętrznego zgodził się ze wszystkimi sześcioma zaleceniami.

Cóż, mówiąc po rosyjsku, Stany Zjednoczone nie budowały lodołamaczy od ponad 40 lat. Wyobraź sobie, że nie budowali tego od ponad 40 lat. Każdy, kto uczestniczył w tworzeniu ostatniego lodołamacza, jest już na emeryturze lub nie. Fabryki od dawna są przeprojektowywane i straciły wymagane kompetencje (m.in. z powodu ludzi). A takiego przemysłu nie buduje się za rok lub dwa.

Stworzenie fantastycznych silników do samolotu SR-71

Lockheed SR-71 to strategiczny naddźwiękowy samolot rozpoznawczy Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych. Został nieoficjalnie nazwany „Blackbird” z angielskiego. "Kos".

Cechą charakterystyczną tego samolotu jest duża prędkość i wysokość lotu, dzięki czemu głównym manewrem unikania pocisków było przyspieszenie i wznoszenie.

W 1976 roku SR-71 „Blackbird” ustanowił absolutny rekord prędkości wśród samolotów załogowych z silnikami turboodrzutowymi – 3529,56 km/h. W sumie FAI zarejestrowało 4 ważne rekordy, z których wszystkie odnoszą się do prędkości lotu. I jeden rekord wysokości w locie poziomym - 25 929 metrów. Jeśli ktoś jest zainteresowany, nowoczesny F-35 ma prędkość maksymalną 1930 km/h. Czyli 1976 – 3500 km/h i 1930 km/h w 2019 roku.

Ten samolot był tylko bólem głowy dla naszej obrony przeciwlotniczej. MiG 25 i 31 były od niego wolniejsze. Na szczęście nie miał broni.

Sercem tego samolotu były silniki. J58 Silnik turboodrzutowy o zmiennym cyklu. Pratt & Whitney to hybryda silnika turboodrzutowego i silnika strumieniowego.

Nie będę opisywał szczegółów tego silnika, ale miał wady i był zbyt kapryśny. Ale przypomnę, że zaczęła działać w 1966 roku.

Został wycofany z eksploatacji w 1998 roku. Tutaj, podobnie jak w przypadku wzbogacania uranu, najprawdopodobniej. Uważali, że nie ma już przeciwników i dlaczego tak skomplikowane, drogie silniki.

Produkcja silników do ciężkich pocisków, odpowiednik rosyjskiego RD-180

Silnik rakietowy o obiegu zamkniętym na paliwo ciekłe z dopalaniem gazu generatora utleniającego za turbiną, wyposażony w dwie komory spalania i dwie dysze. Opracowany w połowie lat 90. na bazie najpotężniejszego na świecie radzieckiego silnika RD-170, produkowanego przez NPO Energomash im. Akademik W. P. Głuszko”.

W 1996 roku projekt RD-180 wygrał konkurs na opracowanie i sprzedaż silników do amerykańskich rakiet nośnych Atlas-3 i Atlas-5.

W 1996 roku General Dynamics nabył prawo do użytkowania silnika. Po raz pierwszy został przez nią użyty 24 maja 2000 roku jako pierwszy stopień Atlas IIA-R LV - modyfikacja rakiety Atlas IIA; później rakieta została przemianowana na „Atlas III”. Po pierwszym starcie przeprowadzono dodatkowe prace nad certyfikacją silnika w celu użycia go na Common Booster Core głównego stopnia rakiety Atlas-5. Cena jednego silnika w 2010 r. wynosiła 9 mln USD, a zatem od początku 1999 r. silnik RD-180 jest używany w pojazdach startowych Atlas-3 i Atlas-5. Do 01.02.2008 odbyło się 6 startów Atlas-3 LV i 12 startów Atlas-5 LV, we wszystkich silnik RD-180 pracował bez zarzutu.

Ponieważ celem programu silnikowego jest wystrzelenie komercyjnych satelitów i satelitów rządu USA, firma Pratt & Whitney jest uważana za współproducenta RD-180 w celu zapewnienia zgodności z przepisami amerykańskimi. Jednocześnie, mimo licznych plotek w mediach internetowych i na blogach, prawa patentowe na konstrukcję silnika należą do NPO Energomash; pod koniec 2018 roku cała produkcja silników była skoncentrowana w Rosji. Sprzedaż została przeprowadzona przez spółkę joint venture Pratt & Whitney i NPO Energomash o nazwie JV RD-Amros, a zakup i montaż przeprowadził United Launch Alliance (ULA).

Co zaskakujące, w latach 2008-2009 strata netto Energomash z dostaw silników RD-180 do Stanów Zjednoczonych wyniosła 880 mln rubli, czyli prawie 68% wszystkich strat firmy. Rosyjska Izba Obrachunkowa ustaliła, że silniki były sprzedawane tylko za połowę kosztów ich produkcji. Według dyrektora wykonawczego NPO Energomash Władimira Solntseva, do 2010 roku silniki rakietowe sprzedawano ze stratą, ponieważ koszt produkcji rósł szybciej niż cena, po której można było ustalić sprzedaż. W latach 2010-2011 podjęto szereg działań i naprawiono sytuację.

W związku z pogorszeniem relacji rosyjsko-amerykańskich (od 2014 r.) politycy obu krajów wysunęli propozycje wstrzymania dostaw silnika używanego przez Amerykanów. W szczególności zakaz zakupu silnika został wprowadzony poprawką Johna McCaina. Z inicjatywą zakazu używania silnika do startów wojskowych w USA wystąpił poseł. Przewodniczący rządu Federacji Rosyjskiej Dmitrij Rogozin.

Jako zamiennik RD-180 w Stanach Zjednoczonych rozważano nowe silniki, na których rozwój Pentagon regularnie przeznacza pieniądze.

Jednak, gdy amerykański silnik jest gotowy do użycia, nikt nie może odpowiedzieć.

Również w 2014 roku podpisano umowę z prywatną firmą Blue Origin na stworzenie analogu rosyjskiego RD-180; ich nowy silnik BE-4 (wykorzystujący metan jako paliwo) został wprowadzony na początku 2017 r.; pomyślny postęp jest zgłaszany.

Jej konkurent, firma Aerojet Rocketdyne, w maju 2017 roku przeprowadziła pierwsze próby wypalania komory wstępnej swojego silnika AR1.

W sierpniu 2018 r. dyrektor NASA Jim Bridenstein powiedział w wywiadzie dla C-Span, że amerykańscy programiści pracują nad stworzeniem alternatywy dla rosyjskich silników RD-180.

W styczniu 2018 r. Financial Times, powołując się na przedstawicieli NPO Energomash, poinformował, że chińska firma Great Wall Industry prowadzi negocjacje w sprawie zakupu technologii silników rakietowych; W publikacji zauważono, że RD-180 rozwija trzy razy większy ciąg niż najpotężniejszy chiński silnik YF-100, oparty na wcześniejszym silniku RD-120.

Szef SpaceX, Elon Musk, jest zakłopotany, że Boeing / Lockheed są zmuszeni do użycia rosyjskiego silnika w rakiecie Atlas, ale sam silnik jest świetny.

W 2018 roku do amerykańskich klientów dostarczono 11 silników RD-180.

11 lutego 2019 r. Elon Musk poinformował na swoim Twitterze o udanym teście silnika Raptor, zaprojektowanego przez jego firmę SpaceX. W testach silnik wykazał ciśnienie 268,9 bara, co przewyższa poprzedni rekord rosyjskiego RD-180.

12 lutego 2019 r. główny konstruktor NPO Energomash Piotr Ljowoczkin zauważył, że silnik RD-180 jest certyfikowany z 10% marginesem, co oznacza, że ciśnienie w jego komorze spalania może być wyższe niż 280 atmosfer. Raptor działa na zasadzie gaz-gaz. W przypadku takich silników taki poziom ciśnienia w komorze spalania nie jest niczym niezwykłym.

Aby zrozumieć problem, wszystkie cztery wymienione technologie są zaawansowane technologicznie. To znaczy, prawdziwy high-tech. Prawdziwe technologie.

Nie można ich zabrać i stworzyć. Potrzebujemy instytutów badawczych, przedsiębiorstw, laboratoriów, współpracy setek przedsiębiorstw, a przede wszystkim ludzi, tysięcy ludzi z niezbędnymi, rzadkimi specjalizacjami.

To jest fakt.że Stany Zjednoczone od wielu lat nie były w stanie stworzyć produktów z wymienionymi technologiami, mówi, że straciły całe branże high-tech.