TOP 4 vetenskapliga teknologier förlorade i USA

2024 Författare: Seth Attwood | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-16 16:17

Många skapare associerar USA med det avancerade landet med högteknologi, informationsteknologi, Hollywood, Silicon Valley och många andra. Naturligtvis är detta delvis fallet. Men som de säger, det finns fläckar på solen. och för USA … Idag ska jag berätta om fyra teknologier som USA har förlorat. Och kanske för alltid.

Anrika uran effektivt

Under lång tid beslutade USA att inte anrika uran på egen hand. De började göra detta, men använde en dyr gasdiffusionsteknik, som förbrukar flera gånger mer elektricitet än centrifuganrikningsteknik. När de insåg att det var för dyrt, bestämde de sig för att köpa anrikat uran från Sovjetunionen, vilket var mycket billigare.

På grund av myndigheternas bristande vilja att göra allt på egen hand har USA förlorat förmågan att anrika sitt eget uran. Pengar för konstruktion av nödvändiga tekniska processer, fabriker, centrifuger etc. det finns, men det finns ingen personal som skulle kunna arbeta där.

Efter det kalla krigets slut fanns mer än 600 ton höganrikat uran av vapenkvalitet kvar i Sovjetunionen. Sovjetunionen spädde på det och ingick ett kontrakt med USA för leverans av detta uran för användning i amerikanska kärnkraftverk. 1994 skrev Sovjetunionen och USA på ett kontrakt för leverans av detta uran till USA, men 2013 skickade Ryssland de sista 60 ton uran till amerikanska kärnkraftverk och nu har amerikanerna ingenstans att ta det.

USA förstörde inte sina egna gasdiffusionsanläggningar, utan malpåse, men tiden spelar mot dem, även om de är malpåse. Alternativa centrifugalanläggningar URENCO är belägna på USA:s territorium (de täcker cirka 50-60 % av behoven i den amerikanska kärnenergisektorn, resten täcks av europeiska kontrakt och Techsnabexport).

Det är för dyrt att skapa på egen hand, och nu är det ryska "Rosatom" engagerat i köp av utarmat uran från USA, dess bearbetning och försäljning tillbaka till USA. Amerikanerna själva har fortfarande inte modern teknik för anrikning av uran och är fortfarande beroende av ryska företag.

Samtidigt har de upprepade gånger försökt återställa dessa tekniker, det fanns hela program och projekt. Men allt är värdelöst. Till exempel har projektet "American centrifuge" inte gått någonstans, det har överförts till det nationella laboratoriet (ORNL) och finansieras ganska bra för pilotproduktion (HiLo Uranium-projektet). Men än så länge är det långt ifrån industriell exploatering. Huruvida USA kommer att kunna skapa konkurrenskraftiga teknologier på egen hand är en fråga såklart.

Isbrytarkonstruktion

I början av 2018 tillkännagav kustbevakningen och den amerikanska flottan planer på att investera upp till 9,8 miljarder dollar för att bygga tre tunga polära isbrytare som kan arbeta i Arktis och Antarktis. Driftsättningen av den första av dem är planerad till 2023.

Detta tillkännagivande var en viktig och efterlängtad händelse för den amerikanska militären. Den nyaste amerikanska isbrytaren, Polar Sea, sjösattes 1978 och togs ur drift 2010. Ett annat liknande fartyg, Polar Star, som togs i drift 1976, är för närvarande den enda i drift i USA. Den amerikanska kustbevakningen har två andra mindre polarfartyg av isklass. En skarp kontrast till Ryssland (41 isbrytare).

I en ny rapport som släpptes den här månaden konstaterar den amerikanska revisionsmyndigheten att US Coast Guard inte har ett tydligt affärscase för vare sig kostnaden eller tidtabellen för sitt ambitiösa program för förvärv av tunga isbrytare.

GAO är det amerikanska tillsynsorganet med uppdrag av kongressen att granska hur den federala regeringen spenderar skattebetalarnas dollar. När det gäller isbrytningsprogrammet genomförde byrån en omfattande analys som sträckte sig från kostnaderna för klimatförändringarna i Alaska till att bedöma den ekonomiska bärkraften av att borra i Arctic National Reserve.

Utredningen slog fast att Kustbevakningen godkände isbrytarprogrammet utan en preliminär analys av projektet, utan en teknisk bedömning, utan en bedömning av tekniska risker.

Den beräknade kostnaden och tidsplanen för projektet har kritiserats hårt. Det utlovade priset för isbrytaren - 9,8 miljarder dollar - erkändes som underskattat och tog inte hänsyn till programmets alla finansieringsbehov. Det planerade datumet för fartygets driftsättning baseras inte på realistiska uppskattningar av byggtidsramen, utan på tidslinjen för avvecklingen av den sista tillgängliga isbrytaren, Polar Star.

Som ett resultat av undersökningen skickade GAO sex rekommendationer till kustbevakningen, Department of Homeland Security och marinen, enligt vilka det är nödvändigt att "göra en teknisk utvärdering av projektet, revidera budgeten och ta fram ett schema för implementering i enlighet med befintliga metoder och praxis, och sedan revidera de tekniska specifikationerna för programmet." Department of Homeland Security gick med på alla sex rekommendationerna.

Tja, på ryska har USA inte byggt isbrytare på över 40 år. Tänk dig, de har inte byggt den på mer än 40 år. Alla som deltog i skapandet av den sista isbrytaren är redan pensionerade eller inte. Fabrikerna har länge gjorts om och har förlorat den kompetens som krävs (bland annat på grund av människor). Och en sådan industri byggs inte på ett eller två år.

Skapande av fantastiska motorer för flygplanet SR-71

Lockheed SR-71 är ett strategiskt överljudsspaningsflygplan från United States Air Force. Den hette inofficiellt "Blackbird" från engelska. "Koltrast".

Det speciella med detta flygplan är hög hastighet och flyghöjd, på grund av vilken den huvudsakliga missilflyktsmanövern var acceleration och klättring.

1976 satte SR-71 "Blackbird" ett absolut hastighetsrekord bland bemannade flygplan med turbojetmotorer - 3529,56 km / h. Totalt har FAI registrerat 4 giltiga rekord, som alla avser flyghastighet. Och ett höjdrekord i horisontell flygning - 25 929 meter. Om någon är intresserad så har den moderna F-35 en maxhastighet på 1930 km/h. Det vill säga 1976 - 3500 km/h och 1930 km/h 2019.

Det här flygplanet var bara en huvudvärk för vårt luftförsvar. MiG 25 och 31 var långsammare än honom. Som tur var hade han inga vapen.

Motorerna var hjärtat i detta flygplan. J58 Turbojet med variabel cykel. Pratt & Whitney är en hybrid av en turbojetmotor och en ramjetmotor.

Jag kommer inte att beskriva detaljerna i denna motor, men den hade brister och var för lynnig. Men låt mig påminna er om att det började fungera 1966.

Den avvecklades 1998. Här, som med urananrikning, troligen. De ansåg att det inte fanns några motståndare kvar, och varför så komplexa, dyra motorer.

Produktion av motorer för tunga missiler, en analog till den ryska RD-180

Sluten vätskedrivande raketmotor med efterförbränning av oxiderande generatorgas efter turbinen, utrustad med två förbränningskammare och två munstycken. Utvecklad i mitten av 1990-talet, på basis av världens mest kraftfulla sovjetiska motor RD-170, producerad av NPO Energomash im. Akademiker V. P. Glushko.

1996 vann RD-180-projektet tävlingen för utveckling och försäljning av motorer till de amerikanska bärraketerna Atlas-3 och Atlas-5.

1996 förvärvade General Dynamics rätten att använda motorn. Den användes först av den den 24 maj 2000 som den första etappen av Atlas IIA-R LV - en modifiering av Atlas IIA-raketen; senare döptes raketen om till "Atlas III". Efter den första uppskjutningen utfördes ytterligare arbete för att certifiera motorn för att kunna använda den på den gemensamma boosterkärnan på Atlas-5-raketens huvudscene. Priset för en motor från och med 2010 var 9 miljoner dollar. Sedan början av 1999 har RD-180-motorn således använts i Atlas-3 och Atlas-5 bärraketer. Den 01.02.2008 var det 6 lanseringar av Atlas-3 LV och 12 lanseringar av Atlas-5 LV, i alla av dem fungerade RD-180-motorn felfritt.

Eftersom målet för motorprogrammet är att skjuta upp kommersiella satelliter och satelliter från den amerikanska regeringen, anses Pratt & Whitney vara den gemensamma tillverkaren av RD-180 för att följa amerikansk lagstiftning. Samtidigt, trots de många rykten som sprids i internetmedia och bloggar, tillhör patenträttigheterna för motordesignen NPO Energomash; i slutet av 2018 var all motortillverkning koncentrerad till Ryssland. Försäljningen genomfördes av ett joint venture mellan Pratt & Whitney och NPO Energomash, kallat JV RD-Amros. Förvärvet och installationen genomfördes av United Launch Alliance (ULA).

Överraskande nog, under 2008-2009, uppgick Energomashs nettoförlust från leveranser av RD-180-motorer till USA till 880 miljoner rubel, eller nästan 68% av alla företagets förluster. Den ryska revisionskammaren fann att motorerna såldes för endast hälften av kostnaden för deras produktionskostnader. Enligt verkställande direktören för NPO Energomash, Vladimir Solntsev, fram till 2010 såldes raketmotorer med förlust, eftersom produktionskostnaden växte i en högre takt än det pris till vilket det var möjligt att etablera försäljning. Under 2010-2011 vidtogs ett antal åtgärder och situationen korrigerades.

I samband med försämringen av de rysk-amerikanska relationerna (sedan 2014) lade politiker från båda länderna fram förslag om att stoppa leveransen av den motor som amerikanerna använder. I synnerhet infördes förbudet mot köp av motorn genom en ändring av John McCain. Initiativet att förbjuda användningen av motorn för amerikanska militära uppskjutningar togs av ställföreträdaren. Ordförande för Ryska federationens regering Dmitry Rogozin.

Som en ersättning för RD-180 i USA övervägdes nya motorer, för vars utveckling Pentagon regelbundet tilldelar pengar.

När USA-motorn är klar för användning kan dock ingen svara.

Även 2014 undertecknades ett kontrakt med ett privat företag Blue Origin för att skapa en analog till den ryska RD-180; deras nya BE-4-motor (med metan som bränsle) introducerades i början av 2017; framgångsrika framsteg rapporteras.

Dess konkurrent, Aerojet Rocketdyne, genomförde de första skjuttesterna av förkammaren till sin AR1-motor i maj 2017.

I augusti 2018 sa NASA-chefen Jim Bridenstein i en intervju med C-Span att amerikanska utvecklare arbetar för att skapa ett alternativ till de ryska RD-180-motorerna.

I januari 2018 meddelade Financial Times, med hänvisning till representanter för NPO Energomash, att det kinesiska företaget Great Wall Industry förhandlade om köp av raketmotorteknologi; publikationen noterade att RD-180 utvecklar tre gånger mer dragkraft än den mest kraftfulla kinesiska motorn YF-100, som är baserad på den tidigare RD-120-motorn.

SpaceX-chefen Elon Musk är generad över att Boeing/Lockheed tvingas använda en rysk motor på Atlas-raketen, men själva motorn är jättebra.

Under 2018 levererades 11 RD-180-motorer till amerikanska kunder.

Den 11 februari 2019 meddelade Elon Musk på sin Twitter om ett framgångsrikt test av Raptor-motorn, designad av hans företag SpaceX. Vid tester visade motorn ett tryck på 268,9 bar, vilket överstiger det tidigare rekordet för den ryska RD-180.

Den 12 februari 2019 noterade chefsdesignern för NPO Energomash, Pyotr Lyovochkin, att RD-180-motorn är certifierad med 10 % marginal, vilket innebär att trycket i dess förbränningskammare kan vara högre än 280 atmosfärer. Raptorn arbetar på gas-till-gas-basis. För sådana motorer är denna trycknivå i förbränningskammaren inte något utöver det vanliga.

För att förstå problemet är alla fyra listade teknikerna högteknologiska. Det vill säga riktig högteknologi. Verkliga teknologier.

De kan inte tas och skapas. Vi behöver forskningsinstitut, företag, laboratorier, samarbete mellan hundratals företag, och viktigast av allt, vi behöver människor, tusentals människor med nödvändiga, sällsynta specialiseringar.

Det vill säga faktum.att USA inte har kunnat skapa produkter med de listade teknologierna på många år, säger att de har tappat hela högteknologiska industrier.