เทคโนโลยีทางวิทยาศาสตร์ 4 อันดับแรกที่สูญหายในสหรัฐอเมริกา

2024 ผู้เขียน: Seth Attwood | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-16 16:17

ครีเอเตอร์หลายคนเชื่อมโยงสหรัฐอเมริกากับประเทศไฮเทค เทคโนโลยีสารสนเทศ ฮอลลีวูด ซิลิคอนวัลเลย์ และอื่นๆ อีกมากมาย แน่นอนว่านี่เป็นบางส่วน แต่อย่างที่พวกเขาพูด มีจุดบนดวงอาทิตย์ และสำหรับประเทศสหรัฐอเมริกา … วันนี้ฉันจะบอกคุณเกี่ยวกับเทคโนโลยีสี่อย่างที่สหรัฐอเมริกาได้สูญเสียไป และบางทีตลอดไป

เสริมสมรรถนะยูเรเนียมอย่างมีประสิทธิภาพ

เป็นเวลานานที่สหรัฐอเมริกาตัดสินใจที่จะไม่เสริมสมรรถนะยูเรเนียมด้วยตัวเอง พวกเขาเริ่มทำสิ่งนี้ แต่ใช้เทคโนโลยีการแพร่กระจายก๊าซราคาแพง ซึ่งใช้ไฟฟ้ามากกว่าเทคโนโลยีการเสริมสมรรถนะด้วยเครื่องหมุนเหวี่ยงหลายเท่า โดยตระหนักว่ามันแพงเกินไป พวกเขาจึงตัดสินใจซื้อยูเรเนียมเสริมสมรรถนะจากสหภาพโซเวียต ซึ่งถูกกว่ามาก

เนื่องจากขาดความปรารถนาของทางการที่จะทำทุกอย่างด้วยตัวเอง สหรัฐอเมริกาจึงสูญเสียความสามารถในการเสริมสมรรถนะยูเรเนียมของตัวเอง เงินสำหรับการก่อสร้างกระบวนการทางเทคโนโลยีที่จำเป็น โรงงาน เครื่องหมุนเหวี่ยง ฯลฯ มี แต่ไม่มีบุคลากรที่สามารถทำงานที่นั่นได้

หลังจากสิ้นสุดสงครามเย็น ยูเรเนียมเสริมสมรรถนะสูงเกรดอาวุธมากกว่า 600 ตันยังคงอยู่ในสหภาพโซเวียต สหภาพโซเวียตเจือจางมันและทำสัญญากับสหรัฐอเมริกาเพื่อจัดหายูเรเนียมนี้เพื่อใช้ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ของอเมริกา ในปี 1994 สหภาพโซเวียตและสหรัฐอเมริกาได้ลงนามในสัญญาจัดหายูเรเนียมนี้ให้กับสหรัฐอเมริกา แต่ในปี 2013 รัสเซียได้ส่งยูเรเนียม 60 ตันสุดท้ายให้กับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ของอเมริกา และตอนนี้ชาวอเมริกันไม่มีที่ไป

สหรัฐอเมริกาไม่ได้ทำลายสิ่งอำนวยความสะดวกในการแพร่กระจายก๊าซของตนเอง แต่ถูกฆ่าโดยสัตว์ร้าย แต่เวลากำลังเล่นกับพวกเขา แม้ว่าพวกมันจะถูกมอธบอลล์ สิ่งอำนวยความสะดวกแบบแรงเหวี่ยงทางเลือก URENCO ตั้งอยู่ในอาณาเขตของสหรัฐอเมริกา (ครอบคลุมประมาณ 50-60% ของความต้องการของภาคพลังงานนิวเคลียร์ของสหรัฐ ส่วนที่เหลือครอบคลุมโดยสัญญาของยุโรปและ Techsnabexport)

มีราคาแพงเกินไปที่จะสร้างด้วยตัวเองและตอนนี้ "Rosatom" ของรัสเซียกำลังซื้อยูเรเนียมที่หมดแล้วจากสหรัฐอเมริกาการแปรรูปและการขายคืนให้กับสหรัฐอเมริกา ชาวอเมริกันเองยังไม่มีเทคโนโลยีเสริมสมรรถนะยูเรเนียมสมัยใหม่และยังคงต้องพึ่งพาบริษัทรัสเซีย

ในเวลาเดียวกัน พวกเขาพยายามฟื้นฟูเทคโนโลยีเหล่านี้ซ้ำแล้วซ้ำเล่า มีทั้งโปรแกรมและโครงการ แต่ทุกอย่างก็ไร้ประโยชน์ ตัวอย่างเช่น โครงการ "เครื่องปั่นเหวี่ยงอเมริกา" ไม่ได้หายไปไหน ได้ย้ายไปยังห้องปฏิบัติการแห่งชาติ (ORNL) และได้รับทุนสนับสนุนค่อนข้างดีสำหรับการผลิตนำร่อง (โครงการไฮโลยูเรเนียม) แต่จนถึงขณะนี้ก็ยังห่างไกลจากการแสวงประโยชน์ทางอุตสาหกรรม แน่นอนว่าสหรัฐอเมริกาจะสามารถสร้างเทคโนโลยีที่สามารถแข่งขันได้ด้วยตัวเองหรือไม่นั้นเป็นคำถามแน่นอน

การก่อสร้างเรือตัดน้ำแข็ง

ในช่วงต้นปี 2018 หน่วยยามฝั่งและกองทัพเรือสหรัฐฯ ได้ประกาศแผนการลงทุนสูงถึง 9.8 พันล้านดอลลาร์เพื่อสร้างเรือตัดน้ำแข็งขั้วโลกขนาดหนัก 3 ลำที่สามารถปฏิบัติการได้ในอาร์กติกและแอนตาร์กติก การว่าจ้างครั้งแรกมีกำหนดในปี 2566

การประกาศนี้เป็นเหตุการณ์สำคัญและรอคอยมานานสำหรับกองทัพสหรัฐฯ เรือตัดน้ำแข็งลำใหม่ของอเมริกา Polar Sea เปิดตัวในปี 1978 และปลดประจำการในปี 2010 เรือตัดน้ำแข็งอีกลำที่คล้ายคลึงกันคือ Polar Star ซึ่งเข้าประจำการในปี 1976 ปัจจุบันเป็นเรือลำเดียวที่เปิดให้บริการ เรือตัดน้ำแข็งขนาดหนักของสหรัฐอเมริกา หน่วยยามฝั่งสหรัฐมีเรือขั้วโลกชั้นน้ำแข็งขนาดเล็กกว่าอีกสองลำ ตรงกันข้ามกับรัสเซียโดยสิ้นเชิง (เรือตัดน้ำแข็ง 41 ลำ)

ในรายงานฉบับใหม่ที่ออกในเดือนนี้ สำนักงานตรวจสอบของสหรัฐฯ ระบุว่าหน่วยยามฝั่งสหรัฐไม่มีกรณีธุรกิจที่ชัดเจนสำหรับค่าใช้จ่ายหรือตารางเวลาสำหรับโครงการจัดหาเรือตัดน้ำแข็งขนาดใหญ่ที่มีความทะเยอทะยาน

GAO เป็นหน่วยงานกำกับดูแลของสหรัฐอเมริกาที่ได้รับคำสั่งจากรัฐสภาให้ตรวจสอบวิธีที่รัฐบาลกลางใช้จ่ายเงินดอลลาร์ของผู้เสียภาษีในกรณีของโครงการทำลายน้ำแข็ง หน่วยงานได้ทำการวิเคราะห์ที่ครอบคลุมตั้งแต่ค่าใช้จ่ายของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในอลาสก้า ไปจนถึงการประเมินความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจของการขุดเจาะในเขตสงวนแห่งชาติอาร์กติก

การสืบสวนระบุว่าหน่วยยามฝั่งอนุมัติโครงการตัดน้ำแข็งโดยไม่มีการวิเคราะห์เบื้องต้นของโครงการ โดยไม่มีการประเมินทางเทคโนโลยี โดยไม่มีการประเมินความเสี่ยงทางเทคนิค

ค่าใช้จ่ายโดยประมาณและกำหนดการของโครงการได้รับการวิพากษ์วิจารณ์อย่างหนัก ราคาที่รับประกันของเรือตัดน้ำแข็ง - 9.8 พันล้านดอลลาร์ - ได้รับการยอมรับว่าไม่ได้ระบุไว้และไม่ได้คำนึงถึงความต้องการเงินทุนทั้งหมดของโปรแกรม วันที่วางแผนการว่าจ้างของเรือไม่ได้ขึ้นอยู่กับการประมาณการตามความเป็นจริงของกรอบเวลาการก่อสร้าง แต่ขึ้นอยู่กับระยะเวลาสำหรับการรื้อถอนเรือตัดน้ำแข็งลำสุดท้ายที่มีอยู่ Polar Star

จากการสอบสวน GAO ได้ส่งข้อเสนอแนะ 6 ประการไปยังหน่วยยามฝั่ง กระทรวงความมั่นคงแห่งมาตุภูมิ และกองทัพเรือ ตามความจำเป็นในการ "ดำเนินการประเมินทางเทคโนโลยีของโครงการ แก้ไขงบประมาณ และพัฒนากำหนดการสำหรับ ดำเนินการตามวิธีการและวิธีปฏิบัติที่มีอยู่ แล้วแก้ไขข้อกำหนดทางเทคนิคของโปรแกรม" กระทรวงความมั่นคงแห่งมาตุภูมิเห็นด้วยกับข้อเสนอแนะทั้งหก

พูดเป็นภาษารัสเซียว่า สหรัฐฯ ไม่ได้สร้างเรือตัดน้ำแข็งมานานกว่า 40 ปีแล้ว ลองนึกภาพพวกเขาไม่ได้สร้างมันมานานกว่า 40 ปีแล้ว ทุกคนที่มีส่วนร่วมในการสร้างเรือตัดน้ำแข็งลำสุดท้ายได้เกษียณอายุแล้วหรือไม่ โรงงานเหล่านี้ได้รับการออกแบบใหม่มาเป็นเวลานานและสูญเสียความสามารถที่จำเป็น (รวมถึงเพราะคนด้วย) และอุตสาหกรรมดังกล่าวไม่ได้ถูกสร้างขึ้นในหนึ่งปีหรือสองปี

การสร้างเครื่องยนต์ที่ยอดเยี่ยมสำหรับเครื่องบิน SR-71

Lockheed SR-71 เป็นเครื่องบินลาดตระเวนเหนือเสียงทางยุทธศาสตร์ของกองทัพอากาศสหรัฐฯ ชื่ออย่างไม่เป็นทางการว่า "Blackbird" จากภาษาอังกฤษ "แบล็กเบิร์ด".

ลักษณะเฉพาะของเครื่องบินลำนี้คือความเร็วสูงและระดับความสูงของเที่ยวบินเนื่องจากการหลบเลี่ยงขีปนาวุธหลักคือการเร่งความเร็วและปีนขึ้นไป

ในปีพ.ศ. 2519 SR-71 "Blackbird" ได้สร้างสถิติความเร็วที่แน่นอนในหมู่เครื่องบินบรรจุคนด้วยเครื่องยนต์ turbojet - 3529.56 km / h โดยรวมแล้ว FAI ได้ลงทะเบียนบันทึกที่ถูกต้อง 4 รายการ ซึ่งทั้งหมดเกี่ยวข้องกับความเร็วของเครื่องบิน และบันทึกระดับความสูงหนึ่งรายการในเที่ยวบินแนวนอน - 25 929 เมตร หากใครสนใจ F-35 สมัยใหม่มีความเร็วสูงสุด 1930 กม./ชม. นั่นคือ 1976 - 3500 km / h และ 1930 km / h ในปี 2019

เครื่องบินลำนี้น่าปวดหัวสำหรับการป้องกันทางอากาศของเรา MiG 25 และ 31 นั้นช้ากว่าเขา โชคดีที่เขาไม่มีอาวุธ

เครื่องยนต์คือหัวใจของเครื่องบินลำนี้ J58 เทอร์โบเจ็ทรอบตัวแปร Pratt & Whitney เป็นเครื่องยนต์ไฮบริดของเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทและเครื่องยนต์แรมเจ็ต

ฉันจะไม่อธิบายรายละเอียดของเครื่องยนต์นี้ แต่มันมีข้อบกพร่องและอารมณ์เสียเกินไป แต่ให้ฉันเตือนคุณว่ามันเริ่มดำเนินการในปี 2509

มันถูกปลดประจำการในปี 1998 ที่นี่ เช่นเดียวกับการเสริมสมรรถนะยูเรเนียม เป็นไปได้มากที่สุด พวกเขาคิดว่าไม่มีคู่ต่อสู้เหลืออยู่และทำไมเครื่องยนต์ราคาแพงและซับซ้อนเช่นนี้

การผลิตเครื่องยนต์สำหรับขีปนาวุธหนัก อะนาล็อกของ RD-180. ของรัสเซีย

เครื่องยนต์จรวดขับเคลื่อนด้วยของเหลวแบบวงจรปิดที่มีการเผาไหม้ของก๊าซกำเนิดออกซิไดซ์ภายหลังกังหัน ซึ่งมีห้องเผาไหม้สองห้องและหัวฉีดสองหัว พัฒนาขึ้นในช่วงกลางทศวรรษ 1990 โดยใช้เครื่องยนต์โซเวียตที่ทรงพลังที่สุดในโลก RD-170 ผลิตโดย NPO Energomash im. นักวิชาการ V. P. Glushko.

ในปี พ.ศ. 2539 โครงการ RD-180 ชนะการแข่งขันด้านการพัฒนาและการขายเครื่องยนต์สำหรับรถยนต์เปิดตัว Atlas-3 และ Atlas-5 ของสหรัฐฯ

ในปี 1996 General Dynamics ได้รับสิทธิ์ในการใช้เครื่องยนต์ มันถูกใช้ครั้งแรกเมื่อวันที่ 24 พฤษภาคม 2000 เป็นด่านแรกของ Atlas IIA-R LV - การดัดแปลงจรวด Atlas IIA ภายหลังจรวดถูกเปลี่ยนชื่อเป็น "Atlas III" หลังจากการเปิดตัวครั้งแรก ได้มีการดำเนินการเพิ่มเติมเพื่อรับรองเครื่องยนต์เพื่อใช้กับ Common Booster Core ของสเตจหลักของจรวด Atlas-5 ราคาของเครื่องยนต์หนึ่งเครื่อง ณ ปี 2010 อยู่ที่ 9 ล้านดอลลาร์ ดังนั้นตั้งแต่ต้นปี 2542 เครื่องยนต์ RD-180 ได้ถูกนำมาใช้ในรถยนต์เปิดตัว Atlas-3 และ Atlas-5เมื่อวันที่ 01.02.2008 มีการเปิดตัว Atlas-3 LV 6 ครั้ง และ Atlas-5 LV 12 ครั้ง โดยในทั้งหมดนั้นเครื่องยนต์ RD-180 ทำงานได้อย่างไม่มีที่ติ

เนื่องจากเป้าหมายของโครงการเครื่องยนต์คือการเปิดตัวดาวเทียมเชิงพาณิชย์และดาวเทียมของรัฐบาลสหรัฐฯ Pratt & Whitney จึงถือเป็นผู้ผลิตร่วมของ RD-180 เพื่อให้สอดคล้องกับกฎหมายของสหรัฐอเมริกา ในเวลาเดียวกัน แม้ว่าจะมีข่าวลือมากมายแพร่กระจายในสื่ออินเทอร์เน็ตและบล็อก แต่สิทธิ์ในสิทธิบัตรสำหรับการออกแบบเครื่องยนต์นั้นเป็นของ NPO Energomash ณ สิ้นปี 2561 การผลิตเครื่องยนต์ทั้งหมดกระจุกตัวในรัสเซีย การขายดำเนินการโดยการร่วมทุนระหว่าง Pratt & Whitney และ NPO Energomash ชื่อ JV RD-Amros การเข้าซื้อกิจการและติดตั้งดำเนินการโดย United Launch Alliance (ULA)

น่าแปลกที่ในปี 2551-2552 ผลขาดทุนสุทธิของ Energomash จากการส่งมอบเครื่องยนต์ RD-180 ไปยังสหรัฐอเมริกามีจำนวน 880 ล้านรูเบิลหรือเกือบ 68% ของการสูญเสียทั้งหมดของบริษัท ห้องตรวจสอบของรัสเซียพบว่าเครื่องยนต์ขายได้เพียงครึ่งเดียวของต้นทุนการผลิต ตามที่ผู้อำนวยการบริหารของ NPO Energomash, Vladimir Solntsev จนถึงปี 2010 เครื่องยนต์จรวดถูกขายโดยขาดทุน เนื่องจากต้นทุนการผลิตเพิ่มขึ้นในอัตราที่สูงกว่าราคาที่สามารถสร้างยอดขายได้ ในปี 2553-2554 มีมาตรการหลายอย่างและสถานการณ์ได้รับการแก้ไข

เนื่องจากความสัมพันธ์ระหว่างรัสเซียกับอเมริกาเสื่อมลง (ตั้งแต่ปี 2014) นักการเมืองของทั้งสองประเทศได้เสนอข้อเสนอเพื่อหยุดการจัดหาเครื่องยนต์ที่ชาวอเมริกันใช้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การห้ามซื้อเครื่องยนต์ได้รับการแนะนำโดยการแก้ไขโดย John McCain ความคิดริเริ่มในการห้ามการใช้เครื่องยนต์สำหรับการเปิดตัวของกองทัพสหรัฐนั้นจัดทำโดยรองผู้ว่าการ ประธานรัฐบาลสหพันธรัฐรัสเซีย Dmitry Rogozin

แทนที่ RD-180 ในสหรัฐอเมริกามีการพิจารณาเครื่องยนต์ใหม่สำหรับการพัฒนาซึ่งเพนตากอนจัดสรรเงินเป็นประจำ

อย่างไรก็ตาม เมื่อเครื่องยนต์ของสหรัฐฯ พร้อมใช้งาน ไม่มีใครตอบได้

นอกจากนี้ในปี 2014 ได้มีการเซ็นสัญญากับ บริษัท เอกชน Blue Origin เพื่อสร้างอะนาล็อกของ Russian RD-180; เครื่องยนต์ BE-4 ใหม่ของพวกเขา (ใช้ก๊าซมีเทนเป็นเชื้อเพลิง) เปิดตัวในต้นปี 2560 มีการรายงานความคืบหน้าที่ประสบความสำเร็จ

คู่แข่งอย่าง Aerojet Rocketdyne ได้ทำการทดสอบการยิงครั้งแรกของห้องนักบินของเครื่องยนต์ AR1 ในเดือนพฤษภาคม 2017

ในเดือนสิงหาคม 2018 ผู้อำนวยการ NASA Jim Bridenstein กล่าวในการให้สัมภาษณ์กับ C-Span ว่านักพัฒนาชาวอเมริกันกำลังทำงานเพื่อสร้างทางเลือกให้กับเครื่องยนต์ RD-180 ของรัสเซีย

ในเดือนมกราคม 2018 Financial Times อ้างตัวแทนของ NPO Energomash ประกาศว่าบริษัท Great Wall Industry ของจีนกำลังเจรจาซื้อเทคโนโลยีเครื่องยนต์จรวด สิ่งพิมพ์ระบุว่า RD-180 มีแรงขับมากกว่าเครื่องยนต์ YF-100 ของจีนที่ทรงพลังที่สุดถึงสามเท่า ซึ่งใช้เครื่องยนต์ RD-120 รุ่นก่อนหน้า

Elon Musk หัวหน้า SpaceX รู้สึกอับอายที่ Boeing / Lockheed ถูกบังคับให้ใช้เครื่องยนต์รัสเซียบนจรวด Atlas แต่ตัวเครื่องยนต์นั้นยอดเยี่ยม

ในปี 2018 มีการส่งมอบเครื่องยนต์ RD-180 จำนวน 11 เครื่องให้กับลูกค้าชาวอเมริกัน

เมื่อวันที่ 11 กุมภาพันธ์ 2019 Elon Musk ได้ประกาศบน Twitter เกี่ยวกับการทดสอบเครื่องยนต์ Raptor ที่ประสบความสำเร็จซึ่งออกแบบโดย บริษัท SpaceX ของเขา ในการทดสอบ เครื่องยนต์แสดงแรงดัน 268.9 บาร์ ซึ่งสูงกว่าสถิติก่อนหน้าของ RD-180 ของรัสเซีย

เมื่อวันที่ 12 กุมภาพันธ์ 2019 หัวหน้านักออกแบบของ NPO Energomash, Pyotr Lyovochkin กล่าวว่าเครื่องยนต์ RD-180 ได้รับการรับรองโดยมีอัตรากำไรขั้นต้น 10% ซึ่งหมายความว่าความดันในห้องเผาไหม้สามารถสูงกว่า 280 บรรยากาศ Raptor ทำงานบนพื้นฐานแก๊สต่อแก๊ส สำหรับเครื่องยนต์ดังกล่าว ระดับความดันในห้องเผาไหม้นี้ไม่ธรรมดา

เพื่อทำความเข้าใจปัญหานี้ เทคโนโลยีทั้งสี่ที่อยู่ในรายการนั้นเป็นเทคโนโลยีขั้นสูง นั่นคือเทคโนโลยีชั้นสูงที่แท้จริง เทคโนโลยีที่แท้จริง

ไม่สามารถนำมาสร้างได้ เราต้องการสถาบันวิจัย องค์กร ห้องปฏิบัติการ ความร่วมมือระหว่างองค์กรหลายร้อยแห่ง และที่สำคัญที่สุด เราต้องการบุคลากร ผู้คนหลายพันคนที่มีความเชี่ยวชาญเฉพาะทางที่จำเป็นและหายาก

นั่นคือความจริงที่สหรัฐอเมริกาไม่สามารถสร้างผลิตภัณฑ์ที่มีเทคโนโลยีในรายการมาหลายปีแล้วกล่าวว่าพวกเขาสูญเสียอุตสาหกรรมไฮเทคทั้งหมด