TOP 4 mokslo technologijos, prarastos JAV

2024 Autorius: Seth Attwood | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-16 16:11

Daugelis kūrėjų Jungtines Valstijas sieja su pažangia aukštųjų technologijų, informacinių technologijų šalimi, Holivudu, Silicio slėniu ir daugeliu kitų. Žinoma, iš dalies taip yra. Bet, kaip sakoma, ant saulės yra dėmių. ir Jungtinėms Valstijoms… Šiandien papasakosiu apie keturias technologijas, kurių JAV prarado. Ir galbūt amžinai.

Efektyviai sodrinti uraną

Ilgą laiką JAV nusprendė pačios urano sodrinti. Jie pradėjo tai daryti, tačiau naudojo brangią dujų difuzijos technologiją, kuri sunaudoja kelis kartus daugiau elektros energijos nei centrifuginė sodrinimo technologija. Supratę, kad tai per brangu, jie nusprendė pirkti prisodrintą uraną iš SSRS, kuris buvo daug pigesnis.

Dėl valdžios nenoro viską daryti pačios, JAV prarado galimybę sodrinti savo uraną. Pinigai reikalingų technologinių procesų statybai, gamykloms, centrifugoms ir kt. yra, bet nėra personalo, kuris galėtų ten dirbti.

Pasibaigus Šaltajam karui, SSRS liko daugiau nei 600 tonų ginklams tinkamo labai prisodrinto urano. SSRS jį atskiedė ir sudarė sutartį su JAV dėl šio urano, skirto naudoti Amerikos atominėse elektrinėse, tiekimo. 1994 metais SSRS ir JAV pasirašė šio urano tiekimo JAV sutartį, tačiau 2013 metais Rusija išsiuntė paskutines 60 tonų urano Amerikos atominėms elektrinėms ir dabar amerikiečiai neturi kur jo pasiimti.

Jungtinės Valstijos nesunaikino savo dujų difuzijos įrenginių, o sumušė naftalinus, tačiau laikas žaidžia prieš juos, nors jie ir yra apaugę. Alternatyvūs išcentriniai įrenginiai URENCO yra JAV teritorijoje (jie patenkina apie 50-60% JAV branduolinės energetikos sektoriaus poreikių, likusią dalį dengia europinės sutartys ir Techsnabexport).

Sukurti savo jėgomis per brangu, o dabar Rusijos „Rosatom“užsiima nusodrintojo urano pirkimu iš JAV, jo perdirbimu ir pardavimu atgal į JAV. Patys amerikiečiai vis dar neturi modernių urano sodrinimo technologijų ir lieka priklausomi nuo Rusijos įmonių.

Tuo pačiu metu jie ne kartą bandė atkurti šias technologijas, buvo ištisos programos ir projektai. Bet viskas nenaudinga. Pavyzdžiui, projektas „Amerikietiška centrifuga“niekur nedingo, jis buvo perduotas nacionalinei laboratorijai (ORNL) ir yra gana gerai finansuojamas bandomajai gamybai (projektas „HiLo Uranium“). Tačiau kol kas tai toli nuo pramoninio išnaudojimo. Žinoma, klausimas, ar JAV sugebės pačios sukurti konkurencingas technologijas.

Ledlaužio konstrukcija

2018 m. pradžioje pakrančių apsaugos tarnyba ir JAV karinis jūrų laivynas paskelbė apie planus investuoti iki 9,8 mlrd. USD, kad būtų pastatyti trys sunkūs poliariniai ledlaužiai, galintys veikti Arktyje ir Antarktidoje. Pirmojo iš jų eksploatacijos pradžia numatyta 2023 m.

Šis pranešimas buvo svarbus ir ilgai lauktas įvykis JAV kariuomenei. Naujausias amerikietiškas ledlaužis „Polar Sea“buvo paleistas 1978 m., o eksploatavimas nutrauktas 2010 m. Kitas panašus laivas „Polar Star“, pradėtas eksploatuoti 1976 m., šiuo metu yra vienintelis eksploatuojamas. Sunkusis JAV ledlaužis. JAV pakrančių apsaugos tarnyba turi dar du mažesnius ledo klasės poliarinius laivus. Ryškus kontrastas su Rusija (41 ledlaužis).

Naujoje šį mėnesį paskelbtoje ataskaitoje JAV audito tarnyba teigia, kad JAV pakrančių apsaugos tarnyba neturi aiškaus verslo pagrindo nei dėl savo ambicingos sunkiųjų ledlaužių įsigijimo programos išlaidų, nei grafiko.

GAO yra JAV priežiūros institucija, kurią Kongresas įgaliojo tikrinti, kaip federalinė vyriausybė išleidžia mokesčių mokėtojų dolerius. Ledo laužymo programos atveju agentūra atliko išsamią analizę, pradedant klimato kaitos kaštais Aliaskoje ir baigiant gręžimo Arkties nacionaliniame rezervate ekonominio gyvybingumo įvertinimu.

Tyrimo metu nustatyta, kad Pakrančių apsaugos tarnyba ledlaužio programą patvirtino be išankstinės projekto analizės, neatlikus technologinio įvertinimo, neįvertinusi techninės rizikos.

Numatytos projekto išlaidos ir tvarkaraštis buvo smarkiai kritikuojami. Įkeista ledlaužio kaina – 9,8 mlrd. USD – buvo pripažinta per maža ir neatsižvelgta į visus programos finansavimo poreikius. Planuojama laivo eksploatacijos pradžios data pagrįsta ne realistiškais statybos laiko skaičiavimais, o paskutinio turimo ledlaužio „Polar Star“eksploatavimo nutraukimo grafiku.

Atlikus tyrimą, GAO išsiuntė Pakrančių apsaugos tarnybai, Valstybės saugumo departamentui ir kariniam jūrų laivynui šešias rekomendacijas, pagal kurias būtina „atlikti technologinį projekto vertinimą, patikslinti biudžetą ir sudaryti grafiką, kad projektas būtų įgyvendintas. įgyvendinti pagal esamus metodus ir praktiką, o vėliau peržiūrėti technines programos specifikacijas“. Valstybės saugumo departamentas sutiko su visomis šešiomis rekomendacijomis.

Na, o kalbant rusiškai, JAV ledlaužių nestato daugiau nei 40 metų. Įsivaizduokite, jie jo nestatė daugiau nei 40 metų. Visi, kurie dalyvavo kuriant paskutinį ledlaužį, jau yra išėję į pensiją ar ne. Gamyklos jau seniai buvo perplanuotos ir prarado reikiamas kompetencijas (taip pat ir dėl žmonių). Ir tokia pramonė nesukuriama per metus ar dvejus.

Fantastiškų variklių kūrimas lėktuvui SR-71

Lockheed SR-71 yra strateginis viršgarsinis Jungtinių Valstijų oro pajėgų žvalgybinis lėktuvas. Iš anglų kalbos jis buvo neoficialiai pavadintas „Blackbird“. „Juodvarnis“.

Šio orlaivio ypatumai yra didelis greitis ir skrydžio aukštis, dėl kurių pagrindinis raketos išvengimo manevras buvo pagreitis ir kilimas.

1976 metais SR-71 „Blackbird“pasiekė absoliutų greičio rekordą tarp pilotuojamų orlaivių su turboreaktyviniais varikliais – 3529,56 km/val. Iš viso FAI užregistravo 4 galiojančius įrašus, kurie visi susiję su oro greičiu. Ir vienas aukščio rekordas horizontalaus skrydžio metu – 25 929 metrai. Jei kam įdomu, modernaus F-35 maksimalus greitis siekia 1930 km/val. Tai yra, 1976 m. - 3500 km / h ir 1930 km / h 2019 m.

Šis lėktuvas buvo tik galvos skausmas mūsų oro gynybai. MiG 25 ir 31 buvo lėtesni už jį. Laimei, jis neturėjo ginklų.

Varikliai buvo šio lėktuvo širdis. J58 Kintamo ciklo turboreaktyvinis variklis. Pratt & Whitney yra turboreaktyvinio variklio ir reaktyvinio variklio hibridas.

Šio variklio detalių neaprašysiu, bet jis turėjo trūkumų ir buvo per daug nuotaikingas. Tačiau priminsiu, kad ji pradėjo veikti 1966 m.

Jis buvo uždarytas 1998 m. Čia, kaip ir urano sodrinimo atveju, greičiausiai. Jie svarstė, kad priešininkų neliko, o kodėl tokie sudėtingi, brangūs varikliai.

Sunkiųjų raketų variklių gamyba, rusiško RD-180 analogas

Uždarojo ciklo skystojo kuro raketinis variklis su oksiduojančių generatoriaus dujų deginimu po turbinos, su dviem degimo kameromis ir dviem purkštukais. Dešimtojo dešimtmečio viduryje sukurtas galingiausio pasaulyje sovietinio variklio RD-170 pagrindu, kurį gamino NPO Energomash im. Akademikas V. P. Gluško.

1996 metais RD-180 projektas laimėjo JAV nešančiųjų raketų Atlas-3 ir Atlas-5 variklių kūrimo ir pardavimo konkursą.

1996 metais „General Dynamics“įsigijo teisę naudoti variklį. Pirmą kartą ji buvo panaudota 2000 m. gegužės 24 d. kaip pirmoji Atlas IIA-R LV pakopa – Atlas IIA raketos modifikacija; vėliau raketa buvo pervadinta „Atlas III“. Po pirmojo paleidimo buvo atlikti papildomi variklio sertifikavimo darbai, kad būtų galima jį naudoti pagrindinės raketos Atlas-5 pakopos Common Booster Core. Vieno variklio kaina 2010 metais siekė 9 milijonus dolerių. Taigi nuo 1999 metų pradžios RD-180 variklis buvo naudojamas paleidimo raketose Atlas-3 ir Atlas-5. Iki 2008-02-01 buvo paleisti 6 Atlas-3 LV ir 12 Atlas-5 LV paleidimų, visuose RD-180 variklis veikė nepriekaištingai.

Kadangi variklio programos tikslas yra paleisti komercinius palydovus ir JAV vyriausybės palydovus, „Pratt & Whitney“yra laikomas bendru RD-180 gamintoju, kad būtų laikomasi JAV įstatymų. Tuo pačiu metu, nepaisant daugybės gandų, sklindančių interneto žiniasklaidoje ir tinklaraščiuose, variklio dizaino patento teisės priklauso NPO Energomash; 2018 metų pabaigoje visa variklių gamyba buvo sutelkta Rusijoje. Pardavimą vykdė bendra Pratt & Whitney ir NPO Energomash įmonė JV RD-Amros, kurią įsigijo ir įdiegė United Launch Alliance (ULA).

Keista, kad 2008–2009 metais „Energomash“grynieji nuostoliai dėl RD-180 variklių pristatymo į JAV siekė 880 milijonų rublių arba beveik 68% visų bendrovės nuostolių. Rusijos audito rūmai nustatė, kad varikliai buvo parduoti tik už pusę jų gamybos sąnaudų. Pasak NPO „Energomash“vykdomojo direktoriaus Vladimiro Solntsevo, iki 2010 m. raketų varikliai buvo parduodami nuostolingai, nes gamybos sąnaudos augo greičiau nei kaina, už kurią buvo galima nustatyti pardavimus. 2010-2011 metais buvo imtasi nemažai priemonių, situacija buvo taisyta.

Ryšium su Rusijos ir Amerikos santykių pablogėjimu (nuo 2014 m.), abiejų šalių politikai pateikė siūlymus stabdyti amerikiečių naudojamo variklio tiekimą. Visų pirma, draudimas įsigyti variklį buvo įvestas John McCain pataisa. Iniciatyvą uždrausti naudoti variklį JAV kariniams paleidimams pateikė deputatas. Rusijos Federacijos vyriausybės pirmininkas Dmitrijus Rogozinas.

Kaip RD-180 pakaitalas JAV buvo svarstomi nauji varikliai, kurių kūrimui Pentagonas reguliariai skiria pinigų.

Tačiau kai JAV variklis bus paruoštas naudoti, niekas negali atsakyti.

Taip pat 2014 m. buvo pasirašyta sutartis su privačia bendrove „Blue Origin“sukurti rusiško RD-180 analogą; jų naujasis variklis BE-4 (kurą naudojant metaną) buvo pristatytas 2017 m. pradžioje; pranešama apie sėkmingą pažangą.

Jos konkurentas „Aerojet Rocketdyne“2017 m. gegužę atliko pirmuosius AR1 variklio prieškambario degimo bandymus.

2018 m. rugpjūtį NASA direktorius Jimas Bridensteinas interviu su C-Span sakė, kad amerikiečių kūrėjai stengiasi sukurti alternatyvą rusiškiems RD-180 varikliams.

2018 metų sausį „Financial Times“, remdamasis NPO „Energomash“atstovais, paskelbė, kad Kinijos įmonė „Great Wall Industry“derasi dėl raketinių variklių technologijos pirkimo; publikacijoje pažymėta, kad RD-180 išvysto tris kartus didesnę trauką nei galingiausias kiniškas variklis YF-100, kuris yra paremtas ankstesniu RD-120 varikliu.

„SpaceX“vadovas Elonas Muskas gėdijasi, kad „Boeing“/ „Lockheed“yra priversti naudoti rusišką variklį „Atlas“raketoje, tačiau pats variklis yra puikus.

2018 metais Amerikos klientams buvo pristatyta 11 RD-180 variklių.

2019 m. vasario 11 d. Elonas Muskas socialiniame tinkle „Twitter“paskelbė apie sėkmingą „Raptor“variklio, sukurto jo kompanijos „SpaceX“, bandymą. Bandymų metu variklis parodė 268,9 baro slėgį, o tai viršija ankstesnį Rusijos RD-180 rekordą.

2019 metų vasario 12 dieną NPO Energomash vyriausiasis konstruktorius Piotras Lyovočkinas pažymėjo, kad RD-180 variklis yra sertifikuotas su 10% marža, o tai reiškia, kad slėgis jo degimo kameroje gali būti didesnis nei 280 atmosferų. „Raptor“veikia „dujos į dujas“principu. Tokiems varikliams toks slėgio lygis degimo kameroje nėra kažkas neįprasto.

Norint suprasti problemą, visos keturios išvardytos technologijos yra aukštųjų technologijų. Tai yra, tikros aukštosios technologijos. Tikros technologijos.

Jų negalima imti ir sukurti. Mums reikia mokslinių tyrimų institutų, įmonių, laboratorijų, šimtų įmonių bendradarbiavimo, o svarbiausia – reikia žmonių, tūkstančių žmonių, turinčių reikiamą, retą specializaciją.

Tai yra, faktas.kad JAV jau daug metų nesugeba sukurti produktų su išvardytomis technologijomis, teigia praradusios ištisas aukštųjų technologijų industrijas.