4 فناوری علمی برتر از دست رفته در ایالات متحده

2024 نویسنده: Seth Attwood | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-16 16:03

بسیاری از سازندگان ایالات متحده را با کشور پیشرفته فناوری اطلاعات، هالیوود، سیلیکون ولی و بسیاری دیگر مرتبط می دانند. البته تا حدودی اینطور است. اما همانطور که می گویند، روی خورشید لکه هایی وجود دارد. و برای ایالات متحده … امروز در مورد چهار فناوری که ایالات متحده از دست داده است به شما خواهم گفت. و شاید برای همیشه.

غنی سازی موثر اورانیوم

برای مدت طولانی، ایالات متحده تصمیم گرفت به تنهایی اورانیوم را غنی سازی نکند. آنها شروع به انجام این کار کردند، اما از فناوری گران قیمت انتشار گاز استفاده کردند که چندین برابر بیشتر از فناوری غنی سازی سانتریفیوژ برق مصرف می کند. آنها که متوجه شدند خیلی گران است، تصمیم گرفتند اورانیوم غنی شده را از اتحاد جماهیر شوروی بخرند که بسیار ارزانتر بود.

به دلیل عدم تمایل مقامات به انجام همه کارها به تنهایی، ایالات متحده توانایی غنی سازی اورانیوم خود را از دست داده است. پول برای ساخت فرآیندهای تکنولوژیکی لازم، کارخانه ها، سانتریفیوژها و غیره. وجود دارد، اما هیچ پرسنلی وجود ندارد که بتواند در آنجا کار کند.

پس از پایان جنگ سرد، بیش از 600 تن اورانیوم بسیار غنی شده با درجه تسلیحات در اتحاد جماهیر شوروی باقی ماند. اتحاد جماهیر شوروی آن را رقیق کرد و با ایالات متحده قراردادی برای تامین این اورانیوم برای استفاده در نیروگاه های هسته ای آمریکا منعقد کرد. در سال 1994 اتحاد جماهیر شوروی و آمریکا قراردادی را برای تامین این اورانیوم به آمریکا امضا کردند، اما در سال 2013 روسیه آخرین 60 تن اورانیوم را برای نیروگاه های هسته ای آمریکا ارسال کرد و اکنون آمریکایی ها جایی برای بردن آن ندارند.

ایالات متحده تأسیسات انتشار گاز خود را نابود نکرد، بلکه آنها را گلوله کرد، اما زمان با آنها بازی می کند، اگرچه آنها گلوله شده اند. تاسیسات گریز از مرکز جایگزین URENCO در قلمرو ایالات متحده واقع شده است (تقریباً 50-60٪ از نیازهای بخش انرژی هسته ای ایالات متحده را پوشش می دهد، بقیه توسط قراردادهای اروپایی و Techsnabexport پوشش داده می شود).

ایجاد آن به تنهایی بسیار گران است و اکنون "روساتوم" روسی مشغول خرید اورانیوم ضعیف شده از ایالات متحده، پردازش و فروش آن به ایالات متحده است. خود آمریکایی ها هنوز فناوری های مدرن غنی سازی اورانیوم را ندارند و به شرکت های روسی وابسته هستند.

در همان زمان، آنها بارها و بارها تلاش کرده اند این فناوری ها را بازیابی کنند، برنامه ها و پروژه های کاملی وجود داشت. اما همه چیز بی فایده است. به عنوان مثال، پروژه "سانتریفیوژ آمریکایی" به جایی نرسیده است، به آزمایشگاه ملی (ORNL) منتقل شده است و بودجه بسیار خوبی برای تولید آزمایشی (پروژه اورانیوم HiLo) تامین می شود. اما تا اینجای کار با بهره برداری صنعتی فاصله زیادی دارد. اینکه آیا ایالات متحده به تنهایی قادر به ایجاد فناوری های رقابتی خواهد بود یا خیر، یک سوال است.

ساخت یخ شکن

در اوایل سال 2018، گارد ساحلی و نیروی دریایی ایالات متحده اعلام کردند که قصد دارند تا 9.8 میلیارد دلار برای ساخت سه یخ شکن سنگین قطبی با قابلیت عملیات در قطب شمال و قطب جنوب سرمایه گذاری کنند. راه اندازی اولین آنها برای سال 2023 برنامه ریزی شده است.

این اعلامیه یک رویداد مهم و مورد انتظار برای ارتش آمریکا بود. جدیدترین کشتی یخ شکن آمریکایی، Polar Sea، در سال 1978 به آب انداخته شد و در سال 2010 از رده خارج شد. کشتی مشابه دیگری به نام Polar Star که در سال 1976 وارد خدمت شد، در حال حاضر تنها کشتی در حال فعالیت است. یخ شکن سنگین ایالات متحده. گارد ساحلی ایالات متحده دو کشتی کوچکتر دیگر از کلاس یخی قطبی دارد. تضاد کامل با روسیه (41 یخ شکن).

در گزارش جدیدی که در ماه جاری منتشر شد، اداره حسابرسی ایالات متحده بیان کرد که گارد ساحلی ایالات متحده هیچ مورد تجاری مشخصی برای هزینه یا جدول زمانی برنامه بلندپروازانه خرید یخ شکن های سنگین خود ندارد.

GAO نهاد نظارتی ایالات متحده است که توسط کنگره برای بررسی نحوه خرج کردن دلارهای مالیات دهندگان توسط دولت فدرال تعیین شده است.در مورد برنامه یخ شکنی، آژانس تحلیل جامعی از هزینه های تغییرات آب و هوایی در آلاسکا تا ارزیابی اقتصادی بودن حفاری در ذخیره گاه ملی قطب شمال انجام داد.

تحقیقات نشان داد که گارد ساحلی برنامه یخ شکن را بدون تجزیه و تحلیل اولیه پروژه، بدون ارزیابی تکنولوژیکی، بدون ارزیابی خطرات فنی تایید کرد.

هزینه تخمینی و برنامه زمانبندی پروژه به شدت مورد انتقاد قرار گرفته است. قیمت تعهد شده یخ شکن - 9.8 میلیارد دلار - به عنوان کم ارزش شناخته شد و تمام نیازهای بودجه برنامه را در نظر نگرفت. تاریخ برنامه ریزی شده برای راه اندازی کشتی بر اساس برآوردهای واقع بینانه از زمان ساخت نیست، بلکه بر اساس جدول زمانی برای از کار انداختن آخرین یخ شکن موجود، ستاره قطبی است.

در نتیجه تحقیقات، GAO شش توصیه را به گارد ساحلی، وزارت امنیت داخلی و نیروی دریایی ارسال کرد که بر اساس آنها لازم است ارزیابی فناوری پروژه انجام شود، بودجه تجدید نظر شود و برنامه ای برای آن تهیه شود. مطابق با روش ها و رویه های موجود اجرا شود و سپس مشخصات فنی برنامه مورد بازنگری قرار گیرد.» وزارت امنیت داخلی با هر شش توصیه موافقت کرد.

خوب، اگر به زبان روسی صحبت کنیم، ایالات متحده بیش از 40 سال است که یخ شکن نساخته است. تصور کنید بیش از 40 سال است که آن را نساخته اند. همه کسانی که در ایجاد آخرین یخ شکن شرکت کردند قبلاً بازنشسته شده اند یا خیر. کارخانه‌ها مدت‌هاست که دوباره طراحی شده‌اند و شایستگی‌های لازم را از دست داده‌اند (از جمله به دلیل افراد). و چنین صنعتی در یکی دو سال ساخته نمی شود.

ساخت موتورهای فوق العاده برای هواپیمای SR-71

لاکهید SR-71 یک هواپیمای شناسایی استراتژیک مافوق صوت نیروی هوایی ایالات متحده است. به طور غیررسمی از انگلیسی "Blackbird" نامگذاری شد. "پرنده سیاه".

از ویژگی های این هواپیما می توان به سرعت بالا و ارتفاع پرواز اشاره کرد که به همین دلیل مانور اصلی فرار موشکی، شتاب و صعود بود.

در سال 1976، SR-71 "Blackbird" رکورد سرعت مطلق را در بین هواپیماهای سرنشین دار با موتورهای توربوجت - 3529.56 کیلومتر در ساعت به ثبت رساند. در مجموع، FAI 4 رکورد معتبر ثبت کرده است که همگی مربوط به سرعت هوایی است. و یک رکورد ارتفاع در پرواز افقی - 25 929 متر. اگر کسی علاقه مند است، F-35 مدرن حداکثر سرعت 1930 کیلومتر در ساعت دارد. یعنی 1976 - 3500 کیلومتر در ساعت و 1930 کیلومتر در ساعت در سال 2019.

این هواپیما فقط برای پدافند هوایی ما درد سر داشت. میگ 25 و 31 از او کندتر بودند. خوشبختانه او هیچ سلاحی نداشت.

موتورها قلب این هواپیما بودند. J58 توربوجت چرخه متغیر. پرت اند ویتنی ترکیبی از یک موتور توربوجت و یک موتور رم جت است.

من جزئیات این موتور را توضیح نمی دهم، اما ایراداتی داشت و بیش از حد بد خلق بود. اما بگذارید یادآوری کنم که در سال 1966 شروع به کار کرد.

در سال 1998 از رده خارج شد. در اینجا، مانند غنی سازی اورانیوم، به احتمال زیاد. آنها فکر می کردند که هیچ مخالفی وجود ندارد و چرا چنین موتورهای پیچیده و گران قیمتی وجود دارد.

تولید موتور برای موشک های سنگین، آنالوگ RD-180 روسی

موتور موشک پیشران مایع سیکل بسته با پس سوزی گاز ژنراتور اکسید کننده پس از توربین، مجهز به دو محفظه احتراق و دو نازل. در اواسط دهه 1990، بر اساس قدرتمندترین موتور شوروی جهان RD-170، تولید شده توسط NPO Energomash im. آکادمیک V. P. Glushko.

در سال 1996، پروژه RD-180 برنده رقابت برای توسعه و فروش موتور برای وسایل نقلیه پرتاب ایالات متحده Atlas-3 و Atlas-5 شد.

در سال 1996 جنرال داینامیکس حق استفاده از موتور را به دست آورد. اولین بار توسط آن در 24 می 2000 به عنوان اولین مرحله Atlas IIA-R LV - اصلاحی از موشک Atlas IIA استفاده شد. بعداً موشک به "اطلس III" تغییر نام داد. پس از اولین پرتاب، کار اضافی برای تأیید موتور به منظور استفاده از آن در هسته تقویت کننده مشترک مرحله اصلی موشک Atlas-5 انجام شد. قیمت یک موتور تا سال 2010 9 میلیون دلار بوده است.بنابراین از ابتدای سال 1999 موتور RD-180 در خودروهای پرتاب Atlas-3 و Atlas-5 استفاده شده است.تا تاریخ 01.02.2008 6 پرتاب Atlas-3 LV و 12 پرتاب Atlas-5 LV وجود داشت که در همه آنها موتور RD-180 بی عیب و نقص کار می کرد.

از آنجایی که هدف از برنامه موتور پرتاب ماهواره های تجاری و ماهواره های دولت ایالات متحده است، Pratt & Whitney به عنوان سازنده مشترک RD-180 در نظر گرفته می شود تا با قوانین ایالات متحده مطابقت داشته باشد. در عین حال، با وجود شایعات متعدد در رسانه ها و وبلاگ های اینترنتی، حقوق ثبت اختراع طراحی موتور متعلق به NPO Energomash است. در پایان سال 2018، تمام تولید موتور در روسیه متمرکز شد. این فروش توسط یک سرمایه گذاری مشترک بین پرت و ویتنی و NPO Energomash به نام JV RD-Amros انجام شد.خرید و نصب توسط اتحاد پرتاب یونایتد (ULA) انجام شد.

با کمال تعجب، در سال 2008-2009، زیان خالص Energomash از تحویل موتورهای RD-180 به ایالات متحده بالغ بر 880 میلیون روبل یا تقریباً 68٪ از کل ضررهای شرکت بود. اتاق حسابرسی روسیه دریافت که این موتورها تنها به قیمت نیمی از هزینه تولیدشان فروخته شده است. به گفته مدیر اجرایی NPO Energomash ، ولادیمیر سولنتسف ، تا سال 2010 ، موتورهای موشک با ضرر فروخته می شدند ، زیرا هزینه تولید با نرخی بالاتر از قیمتی که امکان ایجاد فروش وجود داشت رشد می کرد. در سال 2010-2011، تعدادی از اقدامات انجام شد و وضعیت اصلاح شد.

در رابطه با وخامت روابط روسیه و آمریکا (از سال 2014)، سیاستمداران هر دو کشور پیشنهاداتی را برای توقف عرضه موتور مورد استفاده آمریکایی ها ارائه کردند. به طور خاص، ممنوعیت خرید موتور با اصلاحیه ای توسط جان مک کین ارائه شد. ابتکار ممنوعیت استفاده از موتور برای پرتاب های نظامی ایالات متحده توسط معاون انجام شد. رئیس دولت فدراسیون روسیه دیمیتری روگوزین.

به عنوان جایگزینی برای RD-180 در ایالات متحده، موتورهای جدیدی در نظر گرفته شد که پنتاگون به طور منظم برای توسعه آنها پول اختصاص می دهد.

با این حال، هنگامی که موتور ایالات متحده آماده استفاده است، هیچ کس نمی تواند پاسخ دهد.

همچنین در سال 2014، قراردادی با شرکت خصوصی Blue Origin برای ایجاد آنالوگ روسی RD-180 منعقد شد. موتور جدید BE-4 آنها (با استفاده از متان به عنوان سوخت) در اوایل سال 2017 معرفی شد. پیشرفت موفقیت آمیز گزارش شده است.

رقیب آن، Aerojet Rocketdyne، اولین آزمایش شلیک پیش محفظه موتور AR1 خود را در می 2017 انجام داد.

در آگوست 2018، جیم برایدنشتاین، مدیر ناسا در مصاحبه ای با C-Span گفت که توسعه دهندگان آمریکایی در حال کار برای ایجاد جایگزینی برای موتورهای روسی RD-180 هستند.

در ژانویه 2018، فایننشال تایمز، به نقل از نمایندگان NPO Energomash، اعلام کرد که شرکت چینی Great Wall Industry در حال مذاکره برای خرید فناوری موتور موشک است. این نشریه خاطرنشان کرد که RD-180 سه برابر بیشتر از قدرتمندترین موتور چینی YF-100، که بر اساس موتور قبلی RD-120 ساخته شده است، نیروی رانش بیشتری دارد.

ایلان ماسک، رئیس SpaceX از اینکه بوئینگ / لاکهید مجبور به استفاده از موتور روسی در موشک اطلس هستند، خجالت می‌کشد، اما خود موتور عالی است.

در سال 2018، 11 موتور RD-180 به مشتریان آمریکایی تحویل داده شد.

در 11 فوریه 2019، ایلان ماسک در توییتر خود از آزمایش موفقیت آمیز موتور رپتور، طراحی شده توسط شرکت او SpaceX خبر داد. در آزمایشات، موتور فشار 268.9 بار را نشان داد که از رکورد قبلی RD-180 روسیه فراتر رفت.

در 12 فوریه 2019، طراح ارشد NPO Energomash، پیوتر لیووچکین، خاطرنشان کرد که موتور RD-180 دارای گواهی 10٪ حاشیه است، به این معنی که فشار در محفظه احتراق آن می تواند بالاتر از 280 اتمسفر باشد. Raptor بر اساس گاز به گاز عمل می کند. برای چنین موتورهایی، این سطح از فشار در محفظه احتراق چیزی غیرعادی نیست.

برای درک موضوع، هر چهار فناوری ذکر شده از فناوری بالایی برخوردار هستند. یعنی فناوری پیشرفته واقعی. فناوری های واقعی

آنها را نمی توان گرفت و ایجاد کرد. ما به موسسات تحقیقاتی، شرکت ها، آزمایشگاه ها، همکاری بین صدها شرکت و مهمتر از همه، به افراد، هزاران نفر با تخصص های لازم و کمیاب نیاز داریم.

یعنی واقعیت.این که ایالات متحده برای سال ها قادر به ایجاد محصولات با فناوری های ذکر شده نبوده است، می گوید که آنها کل صنایع پیشرفته را از دست داده اند.