TOP 4 tecnologias científicas perdidas nos EUA

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Última modificação: 2023-12-16 16:14

Muitos criadores associam os Estados Unidos ao país avançado da alta tecnologia, tecnologia da informação, Hollywood, Vale do Silício e muitos outros. Claro, isso é parcialmente o caso. Mas, como se costuma dizer, há manchas no sol. e para os Estados Unidos … Hoje contarei a vocês sobre quatro tecnologias que os Estados Unidos perderam. E talvez para sempre.

Enriquecer efetivamente o urânio

Por muito tempo, os Estados Unidos decidiram não enriquecer urânio por conta própria. Eles começaram a fazer isso, mas usaram uma cara tecnologia de difusão de gás, que consome várias vezes mais eletricidade do que a tecnologia de enriquecimento por centrifugação. Percebendo que era muito caro, decidiram comprar urânio enriquecido da URSS, que era muito mais barato.

Por falta de vontade das autoridades de fazer tudo por conta própria, os Estados Unidos perderam a capacidade de enriquecer seu próprio urânio. Dinheiro para a construção dos processos tecnológicos necessários, fábricas, centrífugas, etc. tem, mas não tem pessoal que pudesse trabalhar lá.

Após o fim da Guerra Fria, mais de 600 toneladas de urânio altamente enriquecido para uso em armas permaneceram na URSS. A URSS o diluiu e fechou contrato com os Estados Unidos para o fornecimento desse urânio para uso em usinas nucleares americanas. Em 1994, a URSS e os Estados Unidos assinaram um contrato de fornecimento desse urânio aos Estados Unidos, mas em 2013 a Rússia enviou as últimas 60 toneladas de urânio para usinas nucleares americanas e agora os americanos não têm para onde levá-lo.

Os Estados Unidos não destruíram suas próprias instalações de difusão gasosa, mas desativaram, mas o tempo está jogando contra eles, embora estejam desativados. As instalações centrífugas alternativas URENCO estão localizadas no território dos Estados Unidos (cobrem aproximadamente 50-60% das necessidades do setor de energia nuclear dos Estados Unidos, o restante é coberto por contratos europeus e pela Techsnabexport).

É muito caro criar por conta própria, e agora a "Rosatom" russa está envolvida na compra de urânio empobrecido dos Estados Unidos, seu processamento e venda de volta aos Estados Unidos. Os próprios americanos ainda não possuem tecnologias modernas de enriquecimento de urânio e continuam dependentes de empresas russas.

Ao mesmo tempo, eles tentaram repetidamente restaurar essas tecnologias, havia programas e projetos inteiros. Mas tudo é inútil. Por exemplo, o projeto da "centrífuga americana" não foi a lugar nenhum, foi transferido para o laboratório nacional (ORNL) e é bem financiado para a produção piloto (o projeto HiLo Uranium). Mas até agora está longe da exploração industrial. Se os Estados Unidos serão capazes de criar tecnologias competitivas por conta própria é uma questão, é claro.

Construção quebra-gelo

No início de 2018, a Guarda Costeira e a Marinha dos EUA anunciaram planos de investir até US $ 9,8 bilhões para construir três quebra-gelos polares pesados capazes de operar no Ártico e na Antártica. O comissionamento do primeiro deles está previsto para 2023.

Este anúncio foi um evento importante e muito esperado para os militares dos EUA. O mais novo quebra-gelo americano, o Polar Sea, foi lançado em 1978 e descomissionado em 2010. Outro navio semelhante, o Polar Star, que entrou em serviço em 1976, é atualmente o único em operação. A Guarda Costeira dos EUA tem duas outras embarcações polares menores da classe de gelo. Um contraste gritante com a Rússia (41 quebra-gelos).

Em um novo relatório divulgado este mês, o Escritório de Auditoria dos EUA afirma que a Guarda Costeira dos EUA não tem um caso de negócios claro para o custo ou o cronograma de seu ambicioso programa de aquisição de quebra-gelos pesados.

O GAO é o órgão de supervisão dos Estados Unidos mandatado pelo Congresso para auditar como o governo federal gasta os dólares dos contribuintes. No caso do programa de quebra-gelo, a agência conduziu uma análise abrangente que vai desde os custos da mudança climática no Alasca até a avaliação da viabilidade econômica da perfuração na Reserva Nacional do Ártico.

A investigação apurou que a Guarda Costeira aprovou o programa quebra-gelo sem uma análise preliminar do projeto, sem uma avaliação tecnológica, sem uma avaliação de riscos técnicos.

O custo estimado e o cronograma do projeto foram duramente criticados. O preço prometido do quebra-gelo - US $ 9,8 bilhões - foi reconhecido como subestimado e não levou em consideração todas as necessidades de financiamento do programa. A data planejada de comissionamento do navio não é baseada em estimativas realistas do cronograma de construção, mas no cronograma para o descomissionamento do último quebra-gelo disponível, o Polar Star.

Como resultado da investigação, o GAO encaminhou seis recomendações à Guarda Costeira, ao Departamento de Segurança Interna e à Marinha, segundo as quais é necessário “fazer uma avaliação tecnológica do projeto, revisar o orçamento e desenvolver um cronograma para implementação de acordo com os métodos e práticas existentes e, em seguida, revisar as especificações técnicas do programa. O Departamento de Segurança Interna concordou com todas as seis recomendações.

Bem, falando em russo, os Estados Unidos não constroem quebra-gelos há mais de 40 anos. Imagine, eles não o constroem há mais de 40 anos. Todos que participaram da criação do último quebra-gelo já estão aposentados ou não. As fábricas foram reprojetadas há muito tempo e perderam as competências necessárias (inclusive por causa do pessoal). E essa indústria não será construída em um ou dois anos.

Criação de motores fantásticos para a aeronave SR-71

O Lockheed SR-71 é uma aeronave de reconhecimento supersônico estratégico da Força Aérea dos Estados Unidos. Foi oficialmente chamado de "Blackbird" em inglês. "Passaro preto".

As peculiaridades desta aeronave são a alta velocidade e altitude de vôo, devido às quais a principal manobra de evasão do míssil foi a aceleração e subida.

Em 1976, o SR-71 "Blackbird" estabeleceu um recorde absoluto de velocidade entre aeronaves tripuladas com motores turbojato - 3529,56 km / h. No total, a FAI registrou 4 registros válidos, todos relacionados à velocidade do ar. E um recorde de altitude em vôo horizontal - 25 929 metros. Se houver interesse, o moderno F-35 tem velocidade máxima de 1930 km / h. Ou seja, 1976 - 3.500 km / he 1930 km / h em 2019.

Esta aeronave foi apenas uma dor de cabeça para nossa defesa aérea. MiG 25 e 31 eram mais lentos do que ele. Felizmente, ele não tinha armas.

Os motores eram o coração desta aeronave. Turbojato de ciclo variável J58. Pratt & Whitney é um híbrido de um motor turbo e um motor ramjet.

Não vou descrever os detalhes desse motor, mas ele tinha falhas e era muito temperamental. Mas deixe-me lembrá-lo de que ele começou a operar em 1966.

Foi desativado em 1998. Aqui, como no enriquecimento de urânio, provavelmente. Eles consideraram que não havia mais oponentes, e por que motores tão complexos e caros.

Produção de motores para mísseis pesados, um análogo do russo RD-180

Motor de foguete de propelente líquido de ciclo fechado com pós-combustão de gás gerador de oxidação após a turbina, equipado com duas câmaras de combustão e dois bocais. Desenvolvido em meados da década de 1990, com base no motor soviético RD-170 mais potente do mundo, produzido pela NPO Energomash im. Acadêmico V. P. Glushko.

Em 1996, o projeto RD-180 venceu a competição para o desenvolvimento e venda de motores para os veículos de lançamento Atlas-3 e Atlas-5 dos Estados Unidos.

Em 1996, a General Dynamics adquiriu o direito de uso do motor. Foi usado pela primeira vez em 24 de maio de 2000 como o primeiro estágio do Atlas IIA-R LV - uma modificação do foguete Atlas IIA; mais tarde, o foguete foi renomeado para "Atlas III". Após o primeiro lançamento, um trabalho adicional foi realizado para certificar o motor a fim de usá-lo no Common Booster Core do estágio principal do foguete Atlas-5. O preço de um motor era de US $ 9 milhões em 2010. Assim, desde o início de 1999, o motor RD-180 tem sido usado nos veículos de lançamento Atlas-3 e Atlas-5. Até 01.02.2008 foram 6 lançamentos do Atlas-3 LV e 12 lançamentos do Atlas-5 LV, em todos eles o motor RD-180 funcionou perfeitamente.

Como o objetivo do programa de motores é lançar satélites comerciais e satélites do governo dos Estados Unidos, a Pratt & Whitney é considerada o fabricante conjunto do RD-180 para cumprir a legislação dos Estados Unidos. Ao mesmo tempo, apesar dos numerosos rumores espalhados na mídia da Internet e blogs, os direitos de patente para o design do motor pertencem à NPO Energomash; no final de 2018, toda a produção de motores estava concentrada na Rússia. A venda foi realizada por meio de uma joint venture entre a Pratt & Whitney e a NPO Energomash, denominada JV RD-Amros, sendo a aquisição e instalação realizada pela United Launch Alliance (ULA).

Surpreendentemente, em 2008-2009, a perda líquida da Energomash com as entregas de motores RD-180 aos Estados Unidos foi de 880 milhões de rublos, ou quase 68% de todas as perdas da empresa. A Câmara de Auditoria Russa descobriu que os motores foram vendidos por apenas metade do custo de produção. Segundo o diretor executivo da NPO Energomash, Vladimir Solntsev, até 2010 os motores de foguetes eram vendidos com prejuízo, pois o custo de produção crescia a uma taxa superior ao preço com que era possível estabelecer as vendas. Em 2010-2011, várias medidas foram tomadas e a situação foi corrigida.

Em conexão com a deterioração das relações russo-americanas (desde 2014), políticos de ambos os países apresentaram propostas para interromper o fornecimento do motor usado pelos americanos. Em particular, a proibição da compra do motor foi introduzida por uma emenda de John McCain. A iniciativa de proibir o uso do motor em lançamentos militares norte-americanos foi feita pelo deputado. Presidente do Governo da Federação Russa Dmitry Rogozin.

Como um substituto para o RD-180 nos Estados Unidos, novos motores foram considerados, para o desenvolvimento dos quais o Pentágono aloca dinheiro regularmente.

No entanto, quando o motor dos EUA está pronto para uso, ninguém pode responder.

Também em 2014, foi assinado um contrato com a empresa privada Blue Origin para a criação de um análogo do russo RD-180; seu novo motor BE-4 (usando metano como combustível) foi apresentado no início de 2017; o progresso bem-sucedido é relatado.

Seu concorrente, a Aerojet Rocketdyne, realizou os primeiros testes de disparo da pré-câmara de seu motor AR1 em maio de 2017.

Em agosto de 2018, o diretor da NASA Jim Bridenstein disse em uma entrevista à C-Span que os desenvolvedores americanos estão trabalhando para criar uma alternativa aos motores russos RD-180.

Em janeiro de 2018, o Financial Times, citando representantes da NPO Energomash, anunciou que a empresa chinesa Great Wall Industry estava negociando a compra de tecnologia de motor de foguete; a publicação observou que o RD-180 desenvolve três vezes mais empuxo do que o mais potente motor chinês YF-100, que é baseado no motor RD-120 anterior.

O chefe da SpaceX, Elon Musk, está envergonhado com o fato de a Boeing / Lockheed ser forçada a usar um motor russo no foguete Atlas, mas o motor em si é ótimo.

Em 2018, 11 motores RD-180 foram entregues a clientes americanos.

Em 11 de fevereiro de 2019, Elon Musk anunciou em seu Twitter sobre um teste bem-sucedido do motor Raptor, projetado por sua empresa SpaceX. Nos testes, o motor apresentou pressão de 268,9 bar, que supera o recorde anterior do russo RD-180.

Em 12 de fevereiro de 2019, o designer-chefe da NPO Energomash, Pyotr Lyovochkin, observou que o motor RD-180 é certificado com uma margem de 10%, o que significa que a pressão em sua câmara de combustão pode ser superior a 280 atmosferas. O Raptor opera em uma base de gás para gás. Para esses motores, esse nível de pressão na câmara de combustão não é algo fora do comum.

Para entender o problema, todas as quatro tecnologias listadas são de alta tecnologia. Ou seja, alta tecnologia real. Tecnologias reais.

Eles não podem ser tomados e criados. Precisamos de institutos de pesquisa, empresas, laboratórios, cooperação entre centenas de empresas e, o mais importante, precisamos de pessoas, milhares de pessoas com as raras especializações necessárias.

Ou seja, o fato.que os Estados Unidos não conseguiram criar produtos com as tecnologias listadas por muitos anos, diz que eles perderam indústrias inteiras de alta tecnologia.