فقدت 4 تقنيات علمية في الولايات المتحدة الأمريكية

2024 مؤلف: Seth Attwood | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-16 15:57

يربط العديد من المبدعين الولايات المتحدة بالدولة المتقدمة ذات التقنية العالية وتكنولوجيا المعلومات وهوليوود ووادي السيليكون وغيرها الكثير. بالطبع ، هذا هو الحال جزئيا. لكن كما يقولون ، هناك بقع على الشمس. وبالنسبة للولايات المتحدة … سأخبركم اليوم عن أربع تقنيات فقدتها الولايات المتحدة. وربما إلى الأبد.

تخصيب اليورانيوم بشكل فعال

لفترة طويلة ، قررت الولايات المتحدة عدم تخصيب اليورانيوم من تلقاء نفسها. بدأوا في القيام بذلك ، لكنهم استخدموا تقنية باهظة الثمن لنشر الغاز ، والتي تستهلك كهرباء عدة مرات أكثر من تقنية التخصيب بالطرد المركزي. بعد أن أدركوا أنها باهظة الثمن ، قرروا شراء اليورانيوم المخصب من الاتحاد السوفيتي ، والذي كان أرخص بكثير.

بسبب عدم رغبة السلطات في القيام بكل شيء بمفردها ، فقدت الولايات المتحدة القدرة على تخصيب اليورانيوم الخاص بها. المال لبناء العمليات التكنولوجية اللازمة ، والمصانع ، وأجهزة الطرد المركزي ، إلخ. هناك ، ولكن لا يوجد أفراد يمكنهم العمل هناك.

بعد نهاية الحرب الباردة ، بقي أكثر من 600 طن من اليورانيوم عالي التخصيب المستخدم في صنع الأسلحة في الاتحاد السوفيتي. قام الاتحاد السوفيتي بتخفيفه وأبرم عقدًا مع الولايات المتحدة لتزويده بهذا اليورانيوم لاستخدامه في محطات الطاقة النووية الأمريكية. في عام 1994 ، وقع الاتحاد السوفيتي والولايات المتحدة عقدًا لتزويد الولايات المتحدة بهذا اليورانيوم ، ولكن في عام 2013 ، أرسلت روسيا آخر 60 طنًا من اليورانيوم لمحطات الطاقة النووية الأمريكية ، والآن ليس لدى الأمريكيين أي مكان ليأخذه.

لم تدمر الولايات المتحدة منشآتها الخاصة بانتشار الغازات ، لكنها توقفت ، لكن الوقت يلعب ضدها ، على الرغم من أنها متوقفة. تقع مرافق الطرد المركزي البديلة URENCO على أراضي الولايات المتحدة (وهي تغطي ما يقرب من 50-60٪ من احتياجات قطاع الطاقة النووية في الولايات المتحدة ، والباقي يتم تغطيته من خلال العقود الأوروبية و Techsnabexport).

إن إنشاءها بمفردها مكلف للغاية ، والآن تعمل "روساتوم" الروسية في شراء اليورانيوم المستنفد من الولايات المتحدة ، ومعالجته وبيعه مرة أخرى إلى الولايات المتحدة. لا يزال الأمريكيون أنفسهم يفتقرون إلى تقنيات تخصيب اليورانيوم الحديثة ويظلون معتمدين على الشركات الروسية.

في الوقت نفسه ، حاولوا مرارًا وتكرارًا استعادة هذه التقنيات ، وكانت هناك برامج ومشاريع كاملة. لكن كل شيء عديم الفائدة. على سبيل المثال ، لم يذهب مشروع "أجهزة الطرد المركزي الأمريكية" إلى أي مكان ، فقد تم نقله إلى المختبر الوطني (ORNL) وتم تمويله جيدًا للإنتاج التجريبي (مشروع HiLo Uranium). لكنها حتى الآن بعيدة كل البعد عن الاستغلال الصناعي. ما إذا كانت الولايات المتحدة ستكون قادرة على إنشاء تقنيات تنافسية بمفردها هي مسألة بالطبع.

بناء كاسحة الجليد

في أوائل عام 2018 ، أعلن خفر السواحل والبحرية الأمريكية عن خطط لاستثمار ما يصل إلى 9.8 مليار دولار لبناء ثلاث كاسحات جليد قطبية ثقيلة قادرة على العمل في القطب الشمالي والقطب الجنوبي. من المقرر تشغيل أولهم في عام 2023.

كان هذا الإعلان حدثًا مهمًا طال انتظاره للجيش الأمريكي. تم إطلاق أحدث كاسحة جليد أمريكية ، Polar Sea ، في عام 1978 وتم إيقاف تشغيلها في عام 2010. وسفينة أخرى مماثلة ، Polar Star ، التي دخلت الخدمة في عام 1976 ، هي حاليًا الوحيدة العاملة. كاسحة الجليد الثقيلة للولايات المتحدة. يمتلك خفر السواحل الأمريكي سفينتين قطبيتين أصغر حجمًا من فئة الجليد. تناقض صارخ مع روسيا (41 كاسحة جليد).

في تقرير جديد صدر هذا الشهر ، ذكر مكتب التدقيق الأمريكي أن خفر السواحل الأمريكي ليس لديه حالة عمل واضحة للتكلفة أو الجدول الزمني لبرنامج اقتناء كاسحة الجليد الثقيل.

مكتب المساءلة الحكومية هو هيئة الرقابة الأمريكية المفوضة من قبل الكونجرس لمراجعة كيفية إنفاق الحكومة الفيدرالية لأموال دافعي الضرائب.في حالة برنامج تكسير الجليد ، أجرت الوكالة تحليلاً شاملاً يتراوح من تكاليف تغير المناخ في ألاسكا إلى تقييم الجدوى الاقتصادية للحفر في محمية القطب الشمالي الوطنية.

وأثبت التحقيق أن خفر السواحل وافق على برنامج كاسحة الجليد دون تحليل أولي للمشروع ، ودون تقييم تقني ، ودون تقييم للمخاطر الفنية.

تعرضت التكلفة المقدرة والجدول الزمني للمشروع لانتقادات شديدة. تم الاعتراف بأن السعر الذي تم التعهد به لكسر الجليد - 9.8 مليار دولار - بأقل من قيمته الحقيقية ولم يأخذ في الاعتبار جميع الاحتياجات التمويلية للبرنامج. لا يعتمد التاريخ المخطط لبدء تشغيل السفينة على تقديرات واقعية للإطار الزمني للبناء ، ولكن على الجدول الزمني لإيقاف تشغيل آخر كاسحة جليد متاحة ، Polar Star.

نتيجة للتحقيق ، أرسل مكتب المساءلة الحكومية ست توصيات إلى خفر السواحل ، ووزارة الأمن الداخلي والبحرية ، والتي بموجبها من الضروري "إجراء تقييم تقني للمشروع ، ومراجعة الميزانية ووضع جدول زمني التنفيذ وفق الأساليب والممارسات القائمة ، ثم مراجعة المواصفات الفنية للبرنامج ". وافقت وزارة الأمن الداخلي على جميع التوصيات الست.

حسنًا ، بالحديث باللغة الروسية ، لم تقم الولايات المتحدة ببناء كاسحات الجليد لأكثر من 40 عامًا. تخيلوا أنهم لم يبنوها منذ أكثر من 40 عامًا. كل من شارك في إنشاء كاسحة الجليد الأخير متقاعد بالفعل أم لا. لطالما أعيد تصميم المصانع وفقدت الكفاءات المطلوبة (بما في ذلك بسبب الناس). وهذه الصناعة لن تُبنى في غضون عام أو عامين.

ابتكار محركات رائعة لطائرة SR-71

لوكهيد SR-71 هي طائرة استطلاع إستراتيجية تفوق سرعة الصوت تابعة لسلاح الجو الأمريكي. تم تسميته بشكل غير رسمي "بلاكبيرد" من اللغة الإنجليزية. "طائر أسود".

خصوصيات هذه الطائرة هي السرعة العالية والارتفاع العالي للطيران ، والتي بسببها كانت مناورة التهرب الصاروخي الرئيسية هي التسارع والصعود.

في عام 1976 ، سجلت SR-71 "Blackbird" رقمًا قياسيًا في السرعة المطلقة بين الطائرات المأهولة ذات المحركات التوربينية - 3529.56 كم / ساعة. في المجموع ، سجل FAI 4 سجلات صالحة ، وكلها تتعلق بالسرعة الجوية. وسجل ارتفاع واحد في رحلة أفقية - 25929 مترًا. إذا كان أي شخص مهتمًا ، فإن سرعة F-35 الحديثة تبلغ 1930 كم / ساعة. أي 1976-3500 كلم / س و 1930 كلم / س في 2019.

كانت هذه الطائرة مجرد صداع لدفاعنا الجوي. كانت ميج 25 و 31 أبطأ منه. لحسن الحظ ، لم يكن لديه أسلحة.

كانت المحركات هي قلب هذه الطائرة. J58 نفاث ذو دورة متغيرة. Pratt & Whitney هو محرك هجين من محرك نفاث ومحرك نفاث.

لن أصف تفاصيل هذا المحرك ، لكنه كان به عيوب وكان متقلب المزاج. لكن دعني أذكرك أنه بدأ العمل في عام 1966.

تم إيقاف تشغيله في عام 1998. هنا ، كما هو الحال مع تخصيب اليورانيوم ، على الأرجح. لقد اعتبروا أنه لم يعد هناك أي معارضين ، ولماذا هذه المحركات المعقدة باهظة الثمن.

إنتاج محركات الصواريخ الثقيلة التناظرية الروسية RD-180

محرك صاروخي يعمل بالوقود السائل ذو دورة مغلقة مع احتراق لاحق لغاز المولد المؤكسد بعد التوربين ، ومجهز بغرفتي احتراق وفوهتين. تم تطويره في منتصف التسعينيات ، على أساس أقوى محرك سوفيتي RD-170 في العالم ، أنتجته شركة NPO Energomash im. الأكاديمي V. P. Glushko.

في عام 1996 ، فاز مشروع RD-180 بالمنافسة لتطوير وبيع محركات مركبات الإطلاق الأمريكية Atlas-3 و Atlas-5.

في عام 1996 ، حصلت شركة General Dynamics على حق استخدام المحرك. تم استخدامه لأول مرة في 24 مايو 2000 كمرحلة أولى من Atlas IIA-R LV - تعديل لصاروخ Atlas IIA ؛ فيما بعد تم تغيير اسم الصاروخ إلى "أطلس 3". بعد الإطلاق الأول ، تم تنفيذ أعمال إضافية للمصادقة على المحرك من أجل استخدامه في Core Booster Core للمرحلة الرئيسية لصاروخ Atlas-5. كان سعر محرك واحد اعتبارًا من عام 2010 هو 9 ملايين دولار ، وبالتالي ، منذ بداية عام 1999 ، تم استخدام محرك RD-180 في مركبات الإطلاق Atlas-3 و Atlas-5.بحلول 01.02.2008 ، كان هناك 6 عمليات إطلاق لـ Atlas-3 LV و 12 إطلاقًا لـ Atlas-5 LV ، في كل منها عمل محرك RD-180 بشكل لا تشوبه شائبة.

نظرًا لأن الهدف من برنامج المحرك هو إطلاق أقمار صناعية تجارية وأقمار صناعية تابعة للحكومة الأمريكية ، تعتبر شركة Pratt & Whitney هي الشركة المصنعة المشتركة لـ RD-180 من أجل الامتثال للتشريعات الأمريكية. في الوقت نفسه ، على الرغم من الشائعات العديدة المنتشرة في وسائط الإنترنت والمدونات ، فإن حقوق براءات الاختراع لتصميم المحرك تنتمي إلى NPO Energomash ؛ في نهاية عام 2018 ، تركز إنتاج المحركات بالكامل في روسيا. تم تنفيذ عملية البيع من خلال مشروع مشترك بين شركة Pratt & Whitney و NPO Energomash ، يُدعى JV RD-Amros ، وتم الاستحواذ والتركيب بواسطة United Launch Alliance (ULA).

من المثير للدهشة أنه في 2008-2009 ، بلغت خسارة Energomash الصافية من شحنات محركات RD-180 إلى الولايات المتحدة 880 مليون روبل ، أو ما يقرب من 68 ٪ من جميع خسائر الشركة. وجدت غرفة التدقيق الروسية أن المحركات تم بيعها بنصف تكلفة تكاليف إنتاجها فقط. وفقًا للمدير التنفيذي لشركة NPO Energomash ، فلاديمير سولنتسيف ، حتى عام 2010 ، تم بيع محركات الصواريخ بخسارة ، حيث نمت تكلفة الإنتاج بمعدل أعلى من السعر الذي كان من الممكن تحقيق المبيعات به. وفي الفترة 2010-2011 ، تم اتخاذ عدد من الإجراءات وتصحيح الوضع.

فيما يتعلق بتدهور العلاقات الروسية الأمريكية (منذ 2014) ، طرح السياسيون في كلا البلدين مقترحات لوقف توريد المحرك الذي يستخدمه الأمريكيون. على وجه الخصوص ، تم فرض حظر على شراء المحرك من خلال تعديل من قبل جون ماكين. مبادرة حظر استخدام المحرك في عمليات الإطلاق العسكرية الأمريكية كان من قبل النائب. رئيس حكومة الاتحاد الروسي ديمتري روجوزين.

كبديل لـ RD-180 في الولايات المتحدة ، تم النظر في محركات جديدة ، لتطويرها يخصص البنتاغون الأموال بانتظام.

ومع ذلك ، عندما يكون محرك الولايات المتحدة جاهزًا للاستخدام ، لا يمكن لأحد الإجابة.

أيضًا في عام 2014 ، تم توقيع عقد مع شركة خاصة Blue Origin لإنشاء نظير RD-180 الروسي ؛ تم تقديم محركهم الجديد BE-4 (باستخدام الميثان كوقود) في أوائل عام 2017 ؛ تم الإبلاغ عن التقدم الناجح.

أجرى منافسها ، Aerojet Rocketdyne ، أول اختبارات إطلاق لمركب المحرك AR1 في مايو 2017.

في أغسطس 2018 ، قال مدير ناسا جيم بريدنشتاين في مقابلة مع C-Span إن المطورين الأمريكيين يعملون على إنشاء بديل لمحركات RD-180 الروسية.

في يناير 2018 ، أعلنت الفاينانشيال تايمز ، نقلاً عن ممثلين عن NPO Energomash ، أن الشركة الصينية Great Wall Industry كانت تفاوض لشراء تكنولوجيا محركات الصواريخ ؛ أشار المنشور إلى أن محرك RD-180 يطور قوة دفع أكثر بثلاث مرات من أقوى محرك صيني YF-100 ، والذي يعتمد على محرك RD-120 السابق.

يشعر رئيس شركة سبيس إكس ، إيلون ماسك ، بالحرج من إجبار بوينج / لوكهيد على استخدام محرك روسي على صاروخ أطلس ، لكن المحرك نفسه رائع.

في عام 2018 ، تم تسليم 11 محركًا من طراز RD-180 للعملاء الأمريكيين.

في 11 فبراير 2019 ، أعلن Elon Musk على تويتر عن اختبار ناجح لمحرك Raptor ، الذي صممه شركته SpaceX. في الاختبارات ، أظهر المحرك ضغطًا قدره 268.9 بارًا ، وهو ما يتجاوز الرقم القياسي السابق لـ RD-180 الروسي.

في 12 فبراير 2019 ، أشار المصمم الرئيسي لشركة NPO Energomash ، Pyotr Lyovochkin ، إلى أن محرك RD-180 معتمد بهامش 10٪ ، مما يعني أن الضغط في غرفة الاحتراق يمكن أن يكون أعلى من 280 جوًا. يعمل رابتور على أساس الغاز إلى الغاز. بالنسبة لمثل هذه المحركات ، فإن هذا المستوى من الضغط في غرفة الاحتراق ليس شيئًا غير عادي.

لفهم المشكلة ، جميع التقنيات الأربع المدرجة ذات تقنية عالية. هذا هو ، التكنولوجيا العالية الحقيقية. تقنيات حقيقية.

لا يمكن أخذها وخلقها. نحن بحاجة إلى معاهد بحثية ، ومؤسسات ، ومختبرات ، وتعاون بين مئات المؤسسات ، والأهم من ذلك ، نحتاج إلى أشخاص ، وآلاف الأشخاص من ذوي التخصصات الضرورية النادرة.

هذا هو الواقع.أن الولايات المتحدة لم تتمكن من إنشاء منتجات بالتقنيات المدرجة لسنوات عديدة ، تقول إنها فقدت صناعات عالية التقنية بأكملها.