TOP 4 naučne tehnologije izgubljene u SAD

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-16 15:59

Mnogi kreatori povezuju Sjedinjene Američke Države sa naprednom zemljom visoke tehnologije, informacionih tehnologija, Hollywoodom, Silicijumskom dolinom i mnogim drugima. Naravno, to je dijelom slučaj. 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.

Efikasno obogaćuju uranijum

Dugo su Sjedinjene Države odlučile da ne obogaćuju uranijum same. Počeli su to raditi, ali su koristili skupu tehnologiju difuzije plina, koja troši nekoliko puta više električne energije od tehnologije obogaćivanja centrifugama. Shvativši da je to preskupo, odlučili su da kupe obogaćeni uranijum iz SSSR-a, koji je bio mnogo jeftiniji.

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

Nakon završetka Hladnog rata, u SSSR-u je ostalo više od 600 tona visoko obogaćenog uranijuma za oružje. SSSR ga je razblažio i sklopio ugovor sa Sjedinjenim Državama o isporuci ovog uranijuma za upotrebu u američkim nuklearnim elektranama. SSSR i SAD su 1994. godine potpisale ugovor o isporuci ovog uranijuma Sjedinjenim Državama, ali je Rusija 2013. poslala posljednjih 60 tona uranijuma za američke nuklearne elektrane i sada ga Amerikanci nemaju gdje uzeti.

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

Preskupo je stvarati samostalno, a sada se ruski "Rosatom" bavi otkupom osiromašenog uranijuma iz Sjedinjenih Država, njegovom preradom i prodajom nazad u SAD. Sami Amerikanci još uvijek nemaju moderne tehnologije obogaćivanja uranijuma i ostaju ovisni o ruskim kompanijama.

Istovremeno, oni su više puta pokušavali da obnove ove tehnologije, postojali su cijeli programi i projekti. Ali sve je beskorisno. Na primjer, projekat "Američka centrifuga" nije nigdje otišao, prebačen je u nacionalnu laboratoriju (ORNL) i prilično dobro financiran za pilot proizvodnju (projekat HiLo Uranium). Ali zasad je daleko od industrijske eksploatacije. Naravno, pitanje je da li će Sjedinjene Države biti u stanju da same kreiraju konkurentne tehnologije.

Izgradnja ledolomca

Početkom 2018. godine, obalska straža i američka mornarica najavili su planove za ulaganje do 9,8 milijardi dolara u izgradnju tri teška polarna ledolomca koja će moći djelovati na Arktiku i Antarktiku. Puštanje u rad 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. godine, trenutno je jedini u funkciji, teški ledolomac Sjedinjenih Država. Američka obalska straža ima još dva manja polarna broda ledene klase. Oštar kontrast Rusiji (41 ledolomac).

U novom izvještaju objavljenom ovog mjeseca, Ured za reviziju SAD-a navodi da američka obalska straža nema jasan poslovni slučaj ni u pogledu troškova ni vremenskog rasporeda za svoj ambiciozni program nabavke teških ledolomaca.

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

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

Procijenjeni trošak i raspored projekta bili su žestoko kritikovani. Obećana cijena ledolomca - 9,8 milijardi dolara - prepoznata je kao podcijenjena i nije uzela u obzir sve potrebe za finansiranjem programa. Planirani datum puštanja broda u pogon nije zasnovan na realnim procjenama vremenskog okvira izgradnje, već na vremenskoj liniji za povlačenje posljednjeg raspoloživog ledolomca, Polar Star.

Kao rezultat istrage, GAO je poslao šest preporuka Obalskoj straži, Odjelu za domovinsku sigurnost i Mornarici, prema kojima je potrebno "provesti tehnološku procjenu projekta, revidirati budžet i izraditi raspored za implementaciju u skladu sa 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 učestvovali u stvaranju posljednjeg ledolomca već su u penziji ili ne. Fabrike su odavno redizajnirane i izgubile su potrebne kompetencije (i zbog ljudi). A takva industrija se ne gradi za godinu ili dvije.

Kreiranje fantastičnih motora za avion SR-71

Lockheed SR-71 je strateški supersonični izviđački avion američkog ratnog zrakoplovstva. Nezvanično je nazvan "Blackbird" sa engleskog. "Blackbird".

Posebnosti ovog aviona 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 avionima s posadom sa turbomlaznim motorima - 3529,56 km/h. Ukupno, FAI je registrovao 4 važeće evidencije, a svi se odnose na brzinu. I jedan visinski rekord u horizontalnom letu - 25 929 metara. Ako nekoga zanima, savremeni F-35 ima maksimalnu brzinu od 1930 km/h. Odnosno, 1976. - 3500 km/h i 1930 km/h 2019. godine.

Ovaj avion je bio samo glavobolja za našu protivvazdušnu odbranu. MiG 25 i 31 su bili sporiji od njega. Na sreću, nije imao oružje.

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

Neću opisivati detalje ovog motora, ali imao je nedostataka i bio je previše neraspoložen. Ali da vas podsjetim da je počela sa radom 1966. godine.

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

Proizvodnja motora za teške rakete, analoga ruskog RD-180

Raketni motor na tečno gorivo zatvorenog ciklusa sa naknadnim sagorevanjem oksidacionog generatorskog gasa iza turbine, opremljen sa dve komore za sagorevanje i dve mlaznice. Razvijen sredinom 1990-ih, na bazi najmoćnijeg sovjetskog motora na svijetu RD-170, koji proizvodi NPO Energomash im. Akademik V. P. Glushko.

Projekt RD-180 je 1996. godine pobijedio na konkursu 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 koristio 24. maja 2000. kao prvi stepen Atlas IIA-R LV - modifikacije rakete Atlas IIA; kasnije je raketa preimenovana u "Atlas III". Nakon prvog lansiranja, obavljen je dodatni rad na certificiranju motora kako bi se mogao koristiti na Common Booster Core glavnog stepena rakete Atlas-5. Cijena jednog motora od 2010. godine bila je 9 miliona dolara. Tako se od početka 1999. godine motor RD-180 koristi u raketama lansirnim raketama Atlas-3 i Atlas-5. Do 01.02.2008. izvršeno je 6 lansiranja Atlas-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. Istovremeno, uprkos brojnim glasinama koje se šire u internet medijima i blogovima, patentna prava za dizajn motora pripadaju NPO Energomash; na kraju 2018. sva proizvodnja motora bila je koncentrisana u Rusiji. Prodaju je izvršilo zajedničko ulaganje između Pratt & Whitney i NPO Energomash, pod nazivom JV RD-Amros, a nabavku i instalaciju izvela je United Launch Alliance (ULA).

Iznenađujuće, u periodu 2008-2009, neto gubitak Energomasha od isporuka motora RD-180 u Sjedinjene Države iznosio je 880 miliona rubalja, ili skoro 68% svih gubitaka kompanije. Ruska revizorska komora utvrdila je da su motori prodani za samo polovinu troškova proizvodnje. Prema rečima izvršnog direktora NPO Energomash, Vladimira Solnceva, do 2010. godine raketni motori su se prodavali sa gubitkom, jer su troškovi proizvodnje rasli brže od cene po kojoj je bilo moguće uspostaviti prodaju. U periodu od 2010. do 2011. godine poduzet je niz mjera i situacija je ispravljena.

U vezi s pogoršanjem rusko-američkih odnosa (od 2014. godine), političari obje zemlje iznijeli su prijedloge za obustavu isporuke motora koji koriste Amerikanci. Konkretno, zabrana kupovine motora uvedena je amandmanom Johna McCaina. Inicijativu za zabranu upotrebe motora za lansiranje američke vojske pokrenuo je zamjenik. Predsjednik Vlade Ruske Federacije Dmitrij Rogozin.

Kao zamjena za RD-180 u Sjedinjenim Državama razmatrani su novi motori za čiji razvoj Pentagon redovno izdvaja novac.

Međutim, kada je američki motor spreman za upotrebu, niko ne može odgovoriti.

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

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

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

Šefu SpaceX-a Elonu Musku je neugodno što su Boeing/Lockheed primorani da koriste ruski motor na raketi Atlas, ali sam motor je odličan.

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

Elon Musk je 11. februara 2019. na svom Twitter-u objavio uspješno testiranje motora Raptor, koji je dizajnirala njegova kompanija SpaceX. Na testovima je motor pokazao pritisak od 268,9 bara, što premašuje prethodni rekord ruskog RD-180.

Dana 12. februara 2019. godine, glavni projektant NPO Energomash, Pyotr Lyovochkin, napomenuo je da je motor RD-180 certificiran sa 10% margine, što znači da tlak u njegovoj komori za sagorijevanje može biti veći od 280 atmosfera. Raptor radi na principu gas-na-gas. Za takve motore ovaj nivo pritiska u komori za sagorevanje nije nešto neobično.

Da 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, preduzeća, laboratorije, saradnja između stotina preduzeća, i što je najvažnije, potrebni su nam ljudi, hiljade ljudi potrebnih, rijetkih specijalizacija.

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