TOP 4 wissenschaftliche Technologien, die in den USA verloren gegangen sind

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-16 16:01

Viele Schöpfer verbinden die Vereinigten Staaten mit dem fortschrittlichen Land der Hightech- und Informationstechnologie, Hollywood, Silicon Valley und vielen anderen. Dies ist natürlich teilweise der Fall. Aber wie gesagt, es gibt Flecken auf der Sonne. und für die Vereinigten Staaten … Heute werde ich Ihnen von vier Technologien erzählen, die die Vereinigten Staaten verloren haben. Und vielleicht für immer.

Uran effektiv anreichern

Die Vereinigten Staaten haben lange Zeit beschlossen, Uran nicht allein anzureichern. Sie begannen damit, verwendeten aber eine teure Gasdiffusionstechnologie, die ein Vielfaches mehr Strom verbraucht als die Zentrifugenanreicherungstechnologie. Als sie erkannten, dass es zu teuer war, beschlossen sie, angereichertes Uran aus der UdSSR zu kaufen, das viel billiger war.

Aufgrund des fehlenden Willens der Behörden, alles selbst zu machen, haben die Vereinigten Staaten die Möglichkeit verloren, ihr eigenes Uran anzureichern. Geld für den Bau der notwendigen technologischen Prozesse, Fabriken, Zentrifugen usw. gibt es, aber es gibt kein Personal, das dort arbeiten könnte.

Nach dem Ende des Kalten Krieges verblieben in der UdSSR mehr als 600 Tonnen hochangereichertes Uran in Waffenqualität. Die UdSSR verdünnte es und schloss mit den Vereinigten Staaten einen Vertrag über die Lieferung dieses Urans zur Verwendung in amerikanischen Kernkraftwerken. 1994 unterzeichneten die UdSSR und die Vereinigten Staaten einen Vertrag über die Lieferung dieses Urans an die Vereinigten Staaten, aber 2013 schickte Russland die letzten 60 Tonnen Uran für amerikanische Atomkraftwerke, und jetzt können die Amerikaner es nirgendwo hinbringen.

Die Vereinigten Staaten haben ihre eigenen Gasdiffusionsanlagen nicht zerstört, sondern eingemottet, aber die Zeit spielt gegen sie, obwohl sie eingemottet sind. Alternative Zentrifugalanlagen URENCO befinden sich auf dem Territorium der Vereinigten Staaten (sie decken ungefähr 50-60% des Bedarfs des US-amerikanischen Kernenergiesektors ab, der Rest wird durch europäische Verträge und Techsnabexport abgedeckt).

Es ist zu teuer, es allein herzustellen, und jetzt beschäftigt sich das russische "Rosatom" mit dem Kauf von abgereichertem Uran aus den Vereinigten Staaten, seiner Verarbeitung und dem Verkauf in die Vereinigten Staaten. Die Amerikaner selbst verfügen noch immer nicht über moderne Urananreicherungstechnologien und bleiben von russischen Unternehmen abhängig.

Gleichzeitig haben sie immer wieder versucht, diese Technologien wiederherzustellen, es gab ganze Programme und Projekte. Aber alles ist nutzlos. Das Projekt "Amerikanische Zentrifuge" zum Beispiel ist nirgendwo hingegangen, es wurde an das nationale Labor (ORNL) übertragen und ist für die Pilotproduktion (das HiLo-Uran-Projekt) recht gut finanziert. Aber von industrieller Ausbeutung ist es noch weit entfernt. Ob die USA in der Lage sein werden, aus eigener Kraft wettbewerbsfähige Technologien zu schaffen, ist natürlich eine Frage.

Eisbrecher-Konstruktion

Anfang 2018 kündigten die Küstenwache und die US-Marine an, bis zu 9,8 Milliarden US-Dollar in den Bau von drei schweren Polareisbrechern zu investieren, die in der Arktis und Antarktis eingesetzt werden können. Die Inbetriebnahme der ersten davon ist für 2023 geplant.

Diese Ankündigung war ein wichtiges und lang erwartetes Ereignis für das US-Militär. Der neueste amerikanische Eisbrecher Polar Sea wurde 1978 vom Stapel gelassen und 2010 außer Dienst gestellt. Die US-Küstenwache verfügt über zwei weitere kleinere Polarschiffe der Eisklasse. Ein starker Kontrast zu Russland (41 Eisbrecher).

In einem neuen Bericht, der diesen Monat veröffentlicht wurde, stellt der US-Rechnungshof fest, dass die US-Küstenwache weder für die Kosten noch für den Zeitplan für ihr ehrgeiziges Akquisitionsprogramm für schwere Eisbrecher einen klaren Business Case hat.

Das GAO ist das US-Aufsichtsorgan, das vom Kongress beauftragt wurde, zu prüfen, wie die Bundesregierung Steuergelder ausgibt. Im Fall des Eisbrecherprogramms führte die Agentur eine umfassende Analyse durch, die von den Kosten des Klimawandels in Alaska bis hin zur Bewertung der wirtschaftlichen Rentabilität von Bohrungen im Arctic National Reserve reichte.

Die Untersuchung ergab, dass die Küstenwache das Eisbrecherprogramm ohne vorherige Projektanalyse, ohne technologische Bewertung, ohne Bewertung der technischen Risiken genehmigt hat.

Die geschätzten Kosten und der Zeitplan des Projekts wurden heftig kritisiert. Der zugesagte Preis des Eisbrechers - 9,8 Milliarden US-Dollar - wurde als zu niedrig angesetzt und berücksichtigte nicht den gesamten Finanzierungsbedarf des Programms. Das geplante Datum der Indienststellung des Schiffes basiert nicht auf realistischen Schätzungen des Bauzeitrahmens, sondern auf dem Zeitplan für die Stilllegung des letzten verfügbaren Eisbrechers Polar Star.

Als Ergebnis der Untersuchung sandte das GAO sechs Empfehlungen an die Küstenwache, das Heimatschutzministerium und die Marine, nach denen es erforderlich ist, "eine technologische Bewertung des Projekts durchzuführen, das Budget zu überarbeiten und einen Zeitplan für die Implementierung in Übereinstimmung mit bestehenden Methoden und Praktiken und überarbeiten dann die technischen Spezifikationen des Programms." Das Department of Homeland Security stimmte allen sechs Empfehlungen zu.

Nun, auf Russisch haben die Vereinigten Staaten seit über 40 Jahren keine Eisbrecher mehr gebaut. Stellen Sie sich vor, sie haben es seit über 40 Jahren nicht mehr gebaut. Jeder, der an der Entwicklung des letzten Eisbrechers mitgewirkt hat, ist bereits im Ruhestand oder nicht. Die Fabriken sind längst umgestaltet und haben die nötigen Kompetenzen verloren (auch wegen Menschen). Und eine solche Industrie wird nicht in ein oder zwei Jahren aufgebaut.

Entwicklung fantastischer Triebwerke für das SR-71-Flugzeug

Die Lockheed SR-71 ist ein strategisches Überschall-Aufklärungsflugzeug der United States Air Force. Es wurde inoffiziell "Blackbird" aus dem Englischen genannt. "Amsel".

Die Besonderheiten dieses Flugzeugs sind hohe Geschwindigkeit und Flughöhe, aufgrund derer das wichtigste Ausweichmanöver der Raketen Beschleunigung und Steigflug waren.

1976 stellte die SR-71 "Blackbird" einen absoluten Geschwindigkeitsrekord unter den bemannten Flugzeugen mit Turbojet-Triebwerken auf - 3529,56 km / h. Insgesamt hat die FAI 4 gültige Aufzeichnungen registriert, die sich alle auf die Fluggeschwindigkeit beziehen. Und ein Höhenrekord im Horizontalflug - 25.929 Meter. Falls es jemanden interessiert, der moderne F-35 hat eine Höchstgeschwindigkeit von 1930 km/h. Das heißt, 1976 - 3500 km/h und 1930 km/h im Jahr 2019.

Dieses Flugzeug bereitete unserer Luftverteidigung nur Kopfschmerzen. MiG 25 und 31 waren langsamer als er. Zum Glück hatte er keine Waffen.

Die Triebwerke waren das Herzstück dieses Flugzeugs. J58 Turbojet mit variablem Zyklus. Pratt & Whitney ist ein Hybrid aus einem Turbojet-Triebwerk und einem Staustrahltriebwerk.

Ich werde die Details dieses Motors nicht beschreiben, aber er hatte Mängel und war zu launisch. Aber lassen Sie mich daran erinnern, dass es 1966 in Betrieb genommen wurde.

Es wurde 1998 stillgelegt. Hier, wie bei der Urananreicherung, höchstwahrscheinlich. Sie waren der Meinung, dass es keine Gegner mehr gab und warum so komplexe, teure Motoren.

Produktion von Motoren für schwere Raketen, ein Analogon des russischen RD-180

Flüssigtreibstoff-Raketentriebwerk mit geschlossenem Kreislauf mit Nachverbrennung von oxidierendem Generatorgas nach der Turbine, ausgestattet mit zwei Brennkammern und zwei Düsen. Entwickelt Mitte der 1990er Jahre auf Basis des weltweit stärksten sowjetischen Motors RD-170, produziert von NPO Energomash im. Akademiemitglied V. P. Glushko.

1996 gewann das RD-180-Projekt den Wettbewerb für die Entwicklung und den Verkauf von Motoren für die US-Trägerraketen Atlas-3 und Atlas-5.

1996 erwarb General Dynamics das Nutzungsrecht an der Engine. Sie wurde erstmals am 24. Mai 2000 von ihr als erste Stufe der Atlas IIA-R LV eingesetzt – einer Modifikation der Atlas IIA-Rakete; später wurde die Rakete in "Atlas III" umbenannt. Nach dem ersten Start wurden zusätzliche Arbeiten durchgeführt, um das Triebwerk zu zertifizieren, um es auf dem Common Booster Core der Hauptstufe der Atlas-5-Rakete verwenden zu können. Der Preis für ein Triebwerk betrug im Jahr 2010 9 Millionen US-Dollar, so dass das RD-180-Triebwerk seit Anfang 1999 in den Trägerraketen Atlas-3 und Atlas-5 verwendet wird. Bis zum 01.02.2008 gab es 6 Starts des Atlas-3 LV und 12 Starts des Atlas-5 LV, bei allen funktionierte das RD-180-Triebwerk tadellos.

Da das Ziel des Triebwerksprogramms der Start von kommerziellen Satelliten und Satelliten der US-Regierung ist, gilt Pratt & Whitney als gemeinsamer Hersteller des RD-180, um der US-Gesetzgebung zu entsprechen. Gleichzeitig liegen die Patentrechte für das Motorendesign trotz zahlreicher Gerüchte in Internetmedien und Blogs bei NPO Energomash; Ende 2018 wurde die gesamte Motorenproduktion in Russland konzentriert. Der Verkauf erfolgte durch ein Joint Venture zwischen Pratt & Whitney und NPO Energomash, genannt JV RD-Amros, der Erwerb und die Installation erfolgte durch die United Launch Alliance (ULA).

Überraschenderweise belief sich der Nettoverlust von Energomash aus Lieferungen von RD-180-Triebwerken in die Vereinigten Staaten von 2008 bis 2009 auf 880 Millionen Rubel oder fast 68 % aller Verluste des Unternehmens. Der russische Rechnungshof stellte fest, dass die Motoren nur für die Hälfte der Produktionskosten verkauft wurden. Nach Angaben des Exekutivdirektors von NPO Energomash, Vladimir Solntsev, wurden Raketentriebwerke bis 2010 mit Verlust verkauft, da die Produktionskosten stärker gestiegen sind als der Preis, zu dem ein Verkauf möglich war. In den Jahren 2010-2011 wurden eine Reihe von Maßnahmen ergriffen und die Situation korrigiert.

Im Zusammenhang mit der Verschlechterung der russisch-amerikanischen Beziehungen (seit 2014) haben Politiker beider Länder Vorschläge gemacht, die Lieferung des von den Amerikanern verwendeten Motors zu stoppen. Insbesondere das Kaufverbot für den Motor wurde durch eine Änderung von John McCain eingeführt. Die Initiative, den Einsatz des Triebwerks für US-Militärstarts zu verbieten, ging vom Abgeordneten aus. Vorsitzender der Regierung der Russischen Föderation Dmitri Rogosin.

Als Ersatz für den RD-180 in den USA wurden neue Triebwerke in Betracht gezogen, für deren Entwicklung das Pentagon regelmäßig Gelder zur Verfügung stellt.

Wenn die US-Engine jedoch einsatzbereit ist, kann niemand antworten.

Ebenfalls im Jahr 2014 wurde ein Vertrag mit einer privaten Firma Blue Origin unterzeichnet, um ein Analogon des russischen RD-180 zu erstellen; ihr neuer BE-4-Motor (mit Methan als Kraftstoff) wurde Anfang 2017 eingeführt; erfolgreiche Fortschritte werden gemeldet.

Der Konkurrent Aerojet Rocketdyne führte im Mai 2017 die ersten Zündversuche der Vorkammer seines AR1-Triebwerks durch.

Im August 2018 sagte NASA-Direktor Jim Bridenstein in einem Interview mit C-Span, dass amerikanische Entwickler daran arbeiten, eine Alternative zu den russischen RD-180-Triebwerken zu entwickeln.

Im Januar 2018 gab die Financial Times unter Berufung auf Vertreter der NPO Energomash bekannt, dass das chinesische Unternehmen Great Wall Industry über den Kauf von Raketenantriebstechnologie verhandelt; die Veröffentlichung stellte fest, dass das RD-180 dreimal mehr Schub entwickelt als das stärkste chinesische Triebwerk YF-100, das auf dem früheren RD-120-Triebwerk basiert.

SpaceX-Chef Elon Musk ist peinlich, dass Boeing/Lockheed gezwungen ist, ein russisches Triebwerk für die Atlas-Rakete zu verwenden, aber das Triebwerk selbst ist großartig.

Im Jahr 2018 wurden 11 RD-180-Motoren an amerikanische Kunden ausgeliefert.

Am 11. Februar 2019 kündigte Elon Musk auf seinem Twitter einen erfolgreichen Test der Raptor-Engine an, die von seiner Firma SpaceX entwickelt wurde. Bei Tests zeigte der Motor einen Druck von 268,9 bar, was den bisherigen Rekord des russischen RD-180 übertrifft.

Am 12. Februar 2019 stellte der Chefdesigner von NPO Energomash, Pjotr Lyovochkin, fest, dass der RD-180-Motor mit einer Marge von 10 % zertifiziert ist, was bedeutet, dass der Druck in seiner Brennkammer höher als 280 Atmosphären sein kann. Der Raptor arbeitet auf Gas-zu-Gas-Basis. Für solche Motoren ist dieser Druck im Brennraum nichts Außergewöhnliches.

Um das Problem zu verstehen, sind alle vier aufgeführten Technologien Hightech. Also echte Hightech. Echte Technologien.

Sie können nicht genommen und erstellt werden. Wir brauchen Forschungsinstitute, Unternehmen, Labore, Kooperationen zwischen Hunderten von Unternehmen, und vor allem brauchen wir Menschen, Tausende von Menschen mit den notwendigen, seltenen Spezialisierungen.

Das heißt, die Tatsache.dass die USA seit vielen Jahren keine Produkte mit den aufgeführten Technologien herstellen können, sagt, dass sie ganze Hightech-Industrien verloren haben.