4 công nghệ khoa học hàng đầu bị mất ở Mỹ

2024 Tác giả: Seth Attwood | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-16 16:20

Nhiều người sáng tạo liên kết Hoa Kỳ với đất nước tiên tiến của công nghệ cao, công nghệ thông tin, Hollywood, Thung lũng Silicon và nhiều quốc gia khác. Tất nhiên, đây là một phần của trường hợp. Nhưng như họ nói, có những đốm trên mặt trời. và cho Hoa Kỳ … Hôm nay tôi sẽ kể cho bạn nghe về bốn công nghệ mà Hoa Kỳ đã đánh mất. Và có lẽ là mãi mãi.

Làm giàu uranium một cách hiệu quả

Trong một thời gian dài, Hoa Kỳ quyết định không tự mình làm giàu uranium. Họ bắt đầu làm điều này, nhưng sử dụng một công nghệ khuếch tán khí đắt tiền, tiêu thụ điện gấp vài lần so với công nghệ làm giàu bằng máy ly tâm. Nhận thấy rằng nó quá đắt, họ quyết định mua uranium đã được làm giàu từ Liên Xô, với giá rẻ hơn nhiều.

Do không muốn các nhà chức trách tự làm mọi thứ, Hoa Kỳ đã mất khả năng làm giàu uranium của chính mình. Tiền xây dựng các quy trình công nghệ cần thiết, nhà máy, máy ly tâm, v.v. có, nhưng không có nhân viên nào có thể làm việc ở đó.

Sau khi Chiến tranh Lạnh kết thúc, hơn 600 tấn uranium làm giàu cấp độ vũ khí vẫn còn ở Liên Xô. Liên Xô đã pha loãng nó và ký hợp đồng với Hoa Kỳ về việc cung cấp uranium này để sử dụng cho các nhà máy điện hạt nhân của Mỹ. Năm 1994, Liên Xô và Hoa Kỳ đã ký hợp đồng cung cấp loại uranium này cho Hoa Kỳ, nhưng vào năm 2013, Nga đã gửi 60 tấn uranium cuối cùng cho các nhà máy điện hạt nhân của Hoa Kỳ và bây giờ người Mỹ không còn nơi nào để lấy.

Hoa Kỳ không phá hủy các cơ sở khuếch tán khí của chính mình, nhưng băng phiến, nhưng thời gian đang chống lại chúng, mặc dù chúng là băng phiến. Các cơ sở ly tâm thay thế URENCO nằm trên lãnh thổ Hoa Kỳ (chúng đáp ứng khoảng 50-60% nhu cầu của ngành năng lượng hạt nhân Hoa Kỳ, phần còn lại do các hợp đồng châu Âu và Techsnabexport chi trả).

Quá đắt để tự tạo ra, và giờ đây "Rosatom" của Nga đang tham gia vào việc mua uranium đã cạn kiệt từ Hoa Kỳ, chế biến và bán lại cho Hoa Kỳ. Bản thân người Mỹ vẫn chưa có công nghệ làm giàu uranium hiện đại và vẫn phụ thuộc vào các công ty Nga.

Đồng thời, họ đã nhiều lần cố gắng khôi phục các công nghệ này, có cả chương trình và dự án. Nhưng tất cả đều vô ích. Chẳng hạn, dự án “máy ly tâm của Mỹ” chưa đi đến đâu, nó đã được chuyển giao cho phòng thí nghiệm quốc gia (ORNL) và được tài trợ khá tốt để sản xuất thử nghiệm (dự án HiLo Uranium). Nhưng cho đến nay còn lâu mới khai thác công nghiệp. Tất nhiên, liệu Hoa Kỳ có thể tự tạo ra các công nghệ cạnh tranh hay không là một câu hỏi.

Cấu tạo tàu phá băng

Đầu năm 2018, Lực lượng Bảo vệ Bờ biển và Hải quân Mỹ đã công bố kế hoạch đầu tư tới 9,8 tỷ USD để đóng 3 tàu phá băng hạng nặng có khả năng hoạt động ở Bắc Cực và Nam Cực. Dự kiến vận hành chiếc đầu tiên vào năm 2023.

Thông báo này là một sự kiện quan trọng và được chờ đợi từ lâu của quân đội Hoa Kỳ. Tàu phá băng mới nhất của Mỹ, Polar Sea, được hạ thủy vào năm 1978 và ngừng hoạt động vào năm 2010. Một con tàu tương tự khác, Polar Star, đi vào hoạt động năm 1976, hiện là chiếc duy nhất đang hoạt động trong tàu phá băng hạng nặng của Hoa Kỳ. Lực lượng Bảo vệ Bờ biển Hoa Kỳ có hai tàu địa cực nhỏ hơn lớp băng khác. Hoàn toàn trái ngược với Nga (41 tàu phá băng).

Trong một báo cáo mới được công bố trong tháng này, Văn phòng Kiểm toán Hoa Kỳ tuyên bố rằng Lực lượng Bảo vệ Bờ biển Hoa Kỳ không có một trường hợp kinh doanh rõ ràng cho cả chi phí hoặc thời gian biểu cho chương trình mua lại tàu phá băng hạng nặng đầy tham vọng của họ.

GAO là cơ quan giám sát của Hoa Kỳ được Quốc hội ủy nhiệm để kiểm tra cách chính phủ liên bang chi tiêu tiền thuế của người dân. Trong trường hợp của chương trình phá băng, cơ quan này đã tiến hành phân tích toàn diện từ chi phí của biến đổi khí hậu ở Alaska đến đánh giá khả năng kinh tế của việc khoan ở Khu bảo tồn quốc gia Bắc Cực.

Cuộc điều tra xác định rằng Cảnh sát biển đã phê duyệt chương trình tàu phá băng mà không có phân tích sơ bộ về dự án, không đánh giá công nghệ, không đánh giá rủi ro kỹ thuật.

Chi phí ước tính và tiến độ của dự án đã bị chỉ trích nặng nề. Giá cam kết của tàu phá băng - 9,8 tỷ đô la - được công nhận là thấp hơn và không tính đến tất cả các nhu cầu tài trợ của chương trình. Ngày dự kiến đưa tàu vào hoạt động không dựa trên các ước tính thực tế về khung thời gian xây dựng, mà dựa trên mốc thời gian ngừng hoạt động của tàu phá băng cuối cùng có sẵn, Polar Star.

Theo kết quả của cuộc điều tra, GAO đã gửi sáu khuyến nghị tới Cảnh sát biển, Bộ An ninh Nội địa và Hải quân, theo đó cần phải "tiến hành đánh giá công nghệ của dự án, xem xét lại ngân sách và phát triển một lịch trình cho thực hiện theo các phương pháp và thông lệ hiện có, sau đó sửa đổi các thông số kỹ thuật của chương trình. " Bộ An ninh Nội địa đã đồng ý với tất cả sáu khuyến nghị.

Nói theo tiếng Nga, Hoa Kỳ đã không chế tạo tàu phá băng trong hơn 40 năm. Hãy tưởng tượng, họ đã không xây dựng nó trong hơn 40 năm. Tất cả những người tham gia vào việc tạo ra tàu phá băng cuối cùng đã nghỉ hưu hoặc chưa. Các nhà máy từ lâu đã được thiết kế lại và đã mất đi các năng lực cần thiết (bao gồm cả do con người). Và một ngành công nghiệp như vậy sẽ không được xây dựng trong một hoặc hai năm.

Tạo ra động cơ tuyệt vời cho máy bay SR-71

Lockheed SR-71 là máy bay trinh sát siêu thanh chiến lược của Không quân Hoa Kỳ. Nó được đặt tên không chính thức là "Blackbird" từ tiếng Anh. "Chim đen".

Đặc thù của loại máy bay này là tốc độ và độ cao bay cao, do đó động tác né tránh tên lửa chính là tăng tốc và leo dốc.

Năm 1976, SR-71 "Blackbird" đã lập kỷ lục tốc độ tuyệt đối trong số các máy bay có người lái với động cơ phản lực - 3529,56 km / h. Tổng cộng, FAI đã đăng ký 4 hồ sơ hợp lệ, tất cả đều liên quan đến tốc độ phát sóng. Và một kỷ lục độ cao khi bay ngang - 25.929 mét. Nếu ai đó quan tâm, F-35 hiện đại có tốc độ tối đa là 1930 km / h. Tức là năm 1976 - 3500 km / h và 1930 km / h vào năm 2019.

Máy bay này chỉ là một cơn đau đầu cho lực lượng phòng không của chúng tôi. MiG 25 và 31 chậm hơn anh ta. May mắn thay, anh ta không có vũ khí.

Động cơ là trái tim của chiếc máy bay này. J58 Tuabin phản lực chu kỳ biến thiên. Pratt & Whitney là sự kết hợp giữa động cơ tuốc bin phản lực và động cơ phản lực.

Tôi sẽ không mô tả chi tiết của động cơ này, nhưng nó có sai sót và quá thất thường. Nhưng hãy để tôi nhắc bạn rằng nó bắt đầu hoạt động vào năm 1966.

Nó được cho ngừng hoạt động vào năm 1998. Ở đây, rất có thể với việc làm giàu uranium. Họ cho rằng không còn đối thủ, và tại sao lại có những động cơ phức tạp, đắt tiền như vậy.

Sản xuất động cơ cho tên lửa hạng nặng, một động cơ tương tự của RD-180 của Nga

Động cơ tên lửa đẩy chất lỏng chu trình kín đốt cháy khí oxy hóa của máy phát điện sau tuabin, được trang bị hai buồng đốt và hai vòi phun. Được phát triển vào giữa những năm 1990, trên cơ sở động cơ mạnh nhất thế giới RD-170 của Liên Xô do NPO Energomash im sản xuất. Viện sĩ V. P. Glushko”.

Năm 1996, dự án RD-180 đã giành chiến thắng trong cuộc thi phát triển và bán động cơ cho các phương tiện phóng Atlas-3 và Atlas-5 của Hoa Kỳ.

Năm 1996, General Dynamics mua lại quyền sử dụng động cơ. Nó được sử dụng lần đầu vào ngày 24 tháng 5 năm 2000 như là giai đoạn đầu tiên của Atlas IIA-R LV - một sửa đổi của tên lửa Atlas IIA; sau này tên lửa được đổi tên thành "Atlas III". Sau lần phóng đầu tiên, các công việc bổ sung đã được thực hiện để chứng nhận động cơ nhằm sử dụng nó trên Lõi tăng cường chung của giai đoạn chính của tên lửa Atlas-5. Giá của một động cơ vào thời điểm năm 2010 là 9 triệu USD, do đó, kể từ đầu năm 1999, động cơ RD-180 đã được sử dụng trên các phương tiện phóng Atlas-3 và Atlas-5. Đến ngày 2008-02-01, đã có 6 lần phóng Atlas-3 LV và 12 lần phóng Atlas-5 LV, tất cả đều là động cơ RD-180 hoạt động hoàn hảo.

Vì mục tiêu của chương trình động cơ là phóng vệ tinh thương mại và vệ tinh của chính phủ Hoa Kỳ, Pratt & Whitney được coi là nhà sản xuất chung của RD-180 nhằm tuân thủ luật pháp Hoa Kỳ. Đồng thời, bất chấp vô số tin đồn lan truyền trên các phương tiện Internet và blog, bản quyền bằng sáng chế cho thiết kế động cơ thuộc về NPO Energomash; Vào cuối năm 2018, toàn bộ hoạt động sản xuất động cơ đều tập trung ở Nga. Việc mua bán được thực hiện bởi một liên doanh giữa Pratt & Whitney và NPO Energomash, được gọi là JV RD-Amros. Việc mua lại và lắp đặt được thực hiện bởi United Launch Alliance (ULA).

Đáng ngạc nhiên là trong năm 2008-2009, khoản lỗ ròng của Energomash từ việc giao động cơ RD-180 cho Hoa Kỳ lên tới 880 triệu rúp, hay gần 68% tổng số lỗ của công ty. Phòng Kiểm toán Nga phát hiện ra rằng các động cơ được bán với giá chỉ bằng một nửa chi phí sản xuất của chúng. Theo giám đốc điều hành của NPO Energomash, ông Vladimir Solntsev, cho đến năm 2010, động cơ tên lửa đã bán thua lỗ, do chi phí sản xuất tăng với tốc độ cao hơn mức giá có thể thiết lập doanh số bán hàng. Trong năm 2010-2011, một số biện pháp đã được thực hiện và tình hình đã được khắc phục.

Liên quan đến sự xấu đi của quan hệ Nga-Mỹ (từ năm 2014), các chính trị gia của cả hai nước đã đưa ra đề xuất ngừng cung cấp động cơ do người Mỹ sử dụng. Đặc biệt, lệnh cấm mua động cơ đã được đưa ra bởi một sửa đổi của John McCain. Thứ trưởng đưa ra sáng kiến cấm sử dụng chuyên cơ cho các cuộc ra mắt của quân đội Mỹ. Chủ tịch Chính phủ Liên bang Nga Dmitry Rogozin.

Để thay thế cho RD-180 ở Hoa Kỳ, các động cơ mới đã được xem xét để phát triển trong đó Lầu Năm Góc thường xuyên phân bổ tiền.

Tuy nhiên, khi nào động cơ của Mỹ đã sẵn sàng để sử dụng thì không ai có thể trả lời được.

Cũng trong năm 2014, một hợp đồng đã được ký kết với một công ty tư nhân Blue Origin để tạo ra một thiết bị tương tự của RD-180 của Nga; động cơ BE-4 mới của họ (sử dụng khí mê-tan làm nhiên liệu) được giới thiệu vào đầu năm 2017; tiến độ thành công được báo cáo.

Đối thủ cạnh tranh của nó, Aerojet Rocketdyne, đã thực hiện các cuộc thử nghiệm bắn đầu tiên đối với kho chứa động cơ AR1 vào tháng 5 năm 2017.

Vào tháng 8 năm 2018, Giám đốc NASA Jim Bridenstein cho biết trong một cuộc phỏng vấn với C-Span rằng các nhà phát triển Mỹ đang làm việc để tạo ra một giải pháp thay thế cho động cơ RD-180 của Nga.

Vào tháng 1 năm 2018, Financial Times, dẫn lời đại diện của NPO Energomash, thông báo rằng công ty Great Wall Industry của Trung Quốc đang đàm phán về việc mua công nghệ động cơ tên lửa; ấn phẩm lưu ý rằng RD-180 phát triển lực đẩy gấp ba lần so với động cơ mạnh nhất của Trung Quốc YF-100, dựa trên động cơ RD-120 trước đó.

Giám đốc SpaceX, Elon Musk, cảm thấy xấu hổ khi Boeing / Lockheed buộc phải sử dụng động cơ của Nga trên tên lửa Atlas, nhưng bản thân động cơ này rất tuyệt.

Trong năm 2018, 11 động cơ RD-180 đã được giao cho khách hàng Mỹ.

Vào ngày 11 tháng 2 năm 2019, Elon Musk đã thông báo trên Twitter của mình về việc thử nghiệm thành công động cơ Raptor, do công ty SpaceX của ông thiết kế. Trong các cuộc thử nghiệm, động cơ cho thấy áp suất 268,9 bar, vượt quá kỷ lục trước đó của RD-180 của Nga.

Vào ngày 12 tháng 2 năm 2019, nhà thiết kế chính của NPO Energomash, Pyotr Lyovochkin, lưu ý rằng động cơ RD-180 được chứng nhận với biên độ 10%, có nghĩa là áp suất trong buồng đốt của nó có thể cao hơn 280 atm. Raptor hoạt động trên cơ sở khí đốt. Đối với những động cơ như vậy, mức áp suất này trong buồng đốt không phải là điều gì đó bất thường.

Để hiểu rõ vấn đề, cả bốn công nghệ được liệt kê đều là công nghệ cao. Đó là, công nghệ cao thực sự. Các công nghệ thực sự.

Chúng không thể được lấy và tạo ra. Chúng ta cần các viện nghiên cứu, xí nghiệp, phòng thí nghiệm, sự hợp tác giữa hàng trăm xí nghiệp, và quan trọng nhất, chúng ta cần những con người, hàng nghìn người có chuyên môn cần thiết, hiếm có.

Đó là, thực tế.rằng Hoa Kỳ đã không thể tạo ra các sản phẩm với các công nghệ được liệt kê trong nhiều năm, nói rằng họ đã mất toàn bộ các ngành công nghệ cao.