TOP 4 wetenschappelijke technologieën verloren in de VS

2024 Auteur: Seth Attwood | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-16 16:13

Veel makers associëren de Verenigde Staten met het geavanceerde land van hightech, informatietechnologie, Hollywood, Silicon Valley en vele anderen. Dit is natuurlijk deels het geval. Maar zoals ze zeggen, er zijn vlekken op de zon. en voor de Verenigde Staten … Vandaag zal ik u vertellen over vier technologieën die de Verenigde Staten hebben verloren. En misschien wel voor altijd.

Effectief uranium verrijken

De Verenigde Staten hebben lange tijd besloten om uranium niet alleen te verrijken. Ze begonnen dit te doen, maar gebruikten een dure gasdiffusietechnologie, die meerdere malen meer elektriciteit verbruikt dan centrifugeverrijkingstechnologie. Omdat ze zich realiseerden dat het te duur was, besloten ze verrijkt uranium te kopen van de USSR, wat veel goedkoper was.

Door het gebrek aan wens van de autoriteiten om alles zelf te doen, hebben de Verenigde Staten het vermogen verloren om hun eigen uranium te verrijken. Geld voor de bouw van de noodzakelijke technologische processen, fabrieken, centrifuges, etc. er is, maar er is geen personeel dat daar zou kunnen werken.

Na het einde van de Koude Oorlog bleef er meer dan 600 ton hoogverrijkt uranium van wapenkwaliteit in de USSR. De USSR verwaterde het en sloot een contract met de Verenigde Staten voor de levering van dit uranium voor gebruik in Amerikaanse kerncentrales. In 1994 tekenden de USSR en de Verenigde Staten een contract voor de levering van dit uranium aan de Verenigde Staten, maar in 2013 stuurde Rusland de laatste 60 ton uranium voor Amerikaanse kerncentrales en nu kunnen de Amerikanen het nergens heen.

De Verenigde Staten hebben hun eigen gasdiffusiefaciliteiten niet vernietigd, maar stilgelegd, maar de tijd speelt tegen hen, ook al zijn ze stilgelegd. Alternatieve centrifugale installaties URENCO bevinden zich op het grondgebied van de Verenigde Staten (ze dekken ongeveer 50-60% van de behoeften van de Amerikaanse kernenergiesector, de rest wordt gedekt door Europese contracten en Techsnabexport).

Het is te duur om het alleen te maken, en nu is de Russische "Rosatom" bezig met de aankoop van verarmd uranium uit de Verenigde Staten, de verwerking en verkoop ervan terug naar de Verenigde Staten. De Amerikanen beschikken zelf nog steeds niet over moderne uraniumverrijkingstechnologieën en blijven afhankelijk van Russische bedrijven.

Tegelijkertijd hebben ze herhaaldelijk geprobeerd deze technologieën te herstellen, er waren hele programma's en projecten. Maar alles is nutteloos. Het "Amerikaanse centrifuge"-project is bijvoorbeeld nergens heen gegaan, het is overgedragen aan het nationale laboratorium (ORNL) en wordt vrij goed gefinancierd voor proefproductie (het HiLo Uranium-project). Maar tot nu toe is het verre van industriële exploitatie. Of de Verenigde Staten in staat zullen zijn om zelf concurrerende technologieën te creëren, is natuurlijk een vraag.

IJsbreker constructie

Begin 2018 kondigden de kustwacht en de Amerikaanse marine plannen aan om tot 9,8 miljard dollar te investeren om drie zware poolijsbrekers te bouwen die in het Noordpoolgebied en Antarctica kunnen opereren. De ingebruikname van de eerste is gepland voor 2023.

Deze aankondiging was een belangrijke en langverwachte gebeurtenis voor het Amerikaanse leger. De nieuwste Amerikaanse ijsbreker, Polar Sea, werd in 1978 te water gelaten en in 2010 buiten dienst gesteld. Een ander soortgelijk schip, Polar Star, dat in 1976 in de vaart kwam, is momenteel de enige in gebruik zijnde zware ijsbreker van de Verenigde Staten. De Amerikaanse kustwacht heeft twee andere kleinere ijsklasse poolschepen. Een schril contrast met Rusland (41 ijsbrekers).

In een nieuw rapport dat deze maand is uitgebracht, stelt de Amerikaanse rekenkamer dat de Amerikaanse kustwacht geen duidelijke businesscase heeft voor de kosten of het tijdschema voor haar ambitieuze acquisitieprogramma voor zware ijsbrekers.

De GAO is de Amerikaanse toezichthoudende instantie die door het Congres is gemandateerd om te controleren hoe de federale overheid belastinggeld uitgeeft. In het geval van het ijsbreekprogramma voerde het bureau een uitgebreide analyse uit, variërend van de kosten van klimaatverandering in Alaska tot het beoordelen van de economische levensvatbaarheid van boren in het Arctic National Reserve.

Uit het onderzoek bleek dat de kustwacht het ijsbrekerprogramma goedkeurde zonder een voorlopige analyse van het project, zonder een technologische beoordeling, zonder een beoordeling van technische risico's.

De geschatte kosten en het tijdschema van het project zijn zwaar bekritiseerd. De toegezegde prijs van de ijsbreker - $ 9,8 miljard - werd als ondergewaardeerd beschouwd en hield geen rekening met alle financieringsbehoeften van het programma. De geplande datum van ingebruikname van het schip is niet gebaseerd op realistische schattingen van de bouwtijd, maar op de tijdlijn voor de ontmanteling van de laatst beschikbare ijsbreker, Polar Star.

Als resultaat van het onderzoek heeft de GAO zes aanbevelingen gestuurd naar de kustwacht, het ministerie van Binnenlandse Veiligheid en de marine, volgens welke het noodzakelijk is om "een technologische beoordeling van het project uit te voeren, het budget te herzien en een schema te ontwikkelen voor implementatie in overeenstemming met bestaande methoden en praktijken, en herzien vervolgens de technische specificaties van het programma." Het Department of Homeland Security ging akkoord met alle zes aanbevelingen.

Welnu, als we in het Russisch spreken, hebben de Verenigde Staten al meer dan 40 jaar geen ijsbrekers gebouwd. Stel je voor, ze hebben het al meer dan 40 jaar niet gebouwd. Iedereen die heeft meegewerkt aan de totstandkoming van de laatste ijsbreker is al met pensioen of niet. De fabrieken zijn al lang opnieuw ontworpen en hebben de benodigde competenties verloren (ook door mensen). En zo'n industrie wordt niet in een jaar of twee gebouwd.

Creatie van fantastische motoren voor het SR-71 vliegtuig

De Lockheed SR-71 is een strategisch supersonisch verkenningsvliegtuig van de Amerikaanse luchtmacht. Het kreeg onofficieel de naam "Blackbird" uit het Engels. "Merel".

De eigenaardigheden van dit vliegtuig zijn hoge snelheid en vlieghoogte, waardoor de belangrijkste raketontwijkingsmanoeuvre versnelling en klim was.

In 1976 vestigde de SR-71 "Blackbird" een absoluut snelheidsrecord onder bemande vliegtuigen met turbojetmotoren - 3529,56 km / u. In totaal heeft de FAI 4 geldige records geregistreerd, die allemaal betrekking hebben op vliegsnelheid. En één hoogterecord in horizontale vlucht - 25 929 meter. Mocht iemand interesse hebben, de moderne F-35 heeft een maximum snelheid van 1930 km/u. Dat wil zeggen 1976 - 3500 km/u en 1930 km/u in 2019.

Dit vliegtuig was gewoon een hoofdpijn voor onze luchtverdediging. MiG 25 en 31 waren langzamer dan hij. Gelukkig had hij geen wapens.

De motoren vormden het hart van dit vliegtuig. J58 Turbojet met variabele cyclus. Pratt & Whitney is een hybride van een turbostraalmotor en een straalmotor.

Ik zal de details van deze motor niet beschrijven, maar hij had gebreken en was te humeurig. Maar laat me je eraan herinneren dat het in 1966 begon te werken.

Het werd ontmanteld in 1998. Hier, zoals bij uraniumverrijking, hoogstwaarschijnlijk. Ze waren van mening dat er geen tegenstanders meer waren, en waarom zulke complexe, dure motoren.

Productie van motoren voor zware raketten, een analoog van de Russische RD-180

Gesloten-cyclus raketmotor met vloeibare stuwstof met naverbranding van oxiderend generatorgas na de turbine, uitgerust met twee verbrandingskamers en twee mondstukken. Ontwikkeld in het midden van de jaren negentig, op basis van 's werelds krachtigste Sovjet-motor RD-170, geproduceerd door NPO Energomash im. Academicus V. P. Glushko.

In 1996 won het RD-180-project de wedstrijd voor de ontwikkeling en verkoop van motoren voor de Amerikaanse draagraketten Atlas-3 en Atlas-5.

In 1996 verwierf General Dynamics het recht om de motor te gebruiken. Het werd voor het eerst gebruikt op 24 mei 2000 als de eerste trap van de Atlas IIA-R LV - een aanpassing van de Atlas IIA-raket; later werd de raket omgedoopt tot "Atlas III". Na de eerste lancering werd extra werk verricht om de motor te certificeren voor gebruik op de Common Booster Core van de hoofdtrap van de Atlas-5-raket. De prijs van één motor was $ 9 miljoen in 2010. Zo wordt sinds begin 1999 de RD-180-motor gebruikt in de Atlas-3 en Atlas-5 draagraketten. Op 01.02.2008 waren er 6 lanceringen van de Atlas-3 LV en 12 lanceringen van de Atlas-5 LV, in alle werkte de RD-180-motor feilloos.

Aangezien het doel van het motorprogramma is om commerciële satellieten en satellieten van de Amerikaanse regering te lanceren, wordt Pratt & Whitney beschouwd als de gezamenlijke fabrikant van de RD-180 om te voldoen aan de Amerikaanse wetgeving. Tegelijkertijd zijn, ondanks de vele geruchten die in de internetmedia en blogs de ronde doen, de octrooirechten voor het motorontwerp bij NPO Energomash; eind 2018 was alle motorproductie geconcentreerd in Rusland. De verkoop werd gerealiseerd door een joint venture tussen Pratt & Whitney en NPO Energomash, genaamd JV RD-Amros, en de aankoop en installatie werd uitgevoerd door de United Launch Alliance (ULA).

Verrassend genoeg bedroeg het nettoverlies van Energomash in 2008-2009 door leveringen van RD-180-motoren aan de Verenigde Staten 880 miljoen roebel, of bijna 68% van alle verliezen van het bedrijf. De Russische Rekenkamer constateerde dat de motoren werden verkocht voor slechts de helft van de productiekosten. Volgens de uitvoerend directeur van NPO Energomash, Vladimir Solntsev, werden raketmotoren tot 2010 met verlies verkocht, omdat de productiekosten sneller stegen dan de prijs waartegen verkoop mogelijk was. In 2010-2011 is een aantal maatregelen genomen en is de situatie gecorrigeerd.

In verband met de verslechtering van de Russisch-Amerikaanse betrekkingen (sinds 2014) kwamen politici van beide landen met voorstellen om de levering van de door de Amerikanen gebruikte motor stop te zetten. Met name het verbod op de aankoop van de motor werd ingevoerd door een amendement van John McCain. Het initiatief om het gebruik van de motor voor Amerikaanse militaire lanceringen te verbieden kwam van de plaatsvervanger. Voorzitter van de regering van de Russische Federatie Dmitry Rogozin.

Als vervanging voor de RD-180 in de Verenigde Staten werden nieuwe motoren overwogen, voor de ontwikkeling waarvan het Pentagon regelmatig geld uittrekt.

Wanneer de Amerikaanse motor echter klaar is voor gebruik, kan niemand antwoorden.

Ook in 2014 werd een contract getekend met een privébedrijf Blue Origin om een analoog van de Russische RD-180 te creëren; hun nieuwe BE-4-motor (die methaan als brandstof gebruikt) werd begin 2017 geïntroduceerd; succesvolle voortgang wordt gemeld.

Zijn concurrent, Aerojet Rocketdyne, voerde in mei 2017 de eerste ontstekingstests uit van de voorkamer van zijn AR1-motor.

In augustus 2018 zei NASA-directeur Jim Bridenstein in een interview met C-Span dat Amerikaanse ontwikkelaars werken aan een alternatief voor de Russische RD-180-motoren.

In januari 2018 kondigde de Financial Times, onder verwijzing naar vertegenwoordigers van NPO Energomash, aan dat het Chinese bedrijf Great Wall Industry onderhandelde over de aankoop van raketmotortechnologie; de publicatie merkte op dat de RD-180 drie keer meer stuwkracht ontwikkelt dan de krachtigste Chinese motor YF-100, die is gebaseerd op de eerdere RD-120-motor.

SpaceX-chef Elon Musk schaamt zich dat Boeing/Lockheed gedwongen zijn een Russische motor op de Atlas-raket te gebruiken, maar de motor zelf is geweldig.

In 2018 werden 11 RD-180-motoren geleverd aan Amerikaanse klanten.

Op 11 februari 2019 maakte Elon Musk op zijn Twitter bekend een succesvolle test te hebben gedaan met de Raptor-motor, ontworpen door zijn bedrijf SpaceX. Bij tests toonde de motor een druk van 268,9 bar, wat het vorige record van de Russische RD-180 overschrijdt.

Op 12 februari 2019 merkte de hoofdontwerper van NPO Energomash, Pyotr Lyovochkin, op dat de RD-180-motor is gecertificeerd met een marge van 10%, wat betekent dat de druk in de verbrandingskamer hoger kan zijn dan 280 atmosfeer. De Raptor werkt op gas-naar-gas basis. Voor dergelijke motoren is dit drukniveau in de verbrandingskamer niet ongewoon.

Om het probleem te begrijpen, zijn alle vier de vermelde technologieën hightech. Dat wil zeggen, echte hightech. Echte technologieën.

Ze kunnen niet worden genomen en gemaakt. We hebben onderzoeksinstituten, ondernemingen, laboratoria nodig, samenwerking tussen honderden ondernemingen, en vooral, we hebben mensen nodig, duizenden mensen met de noodzakelijke, zeldzame specialisaties.

Dat wil zeggen, het feit.dat de Verenigde Staten al vele jaren geen producten kunnen maken met de vermelde technologieën, zegt dat ze hele hightech-industrieën hebben verloren.