Cuộc thảo luận về tàu ngầm hạt nhân (hạt nhân) đang diễn ra sôi nổi. Đoàn đại biểu chính phủ Mỹ đã tiến hành các cuộc thương thảo thực tế, và quân đội chúng ta cũng đã bắt đầu quy trình mua sắm tàu ngầm hạt nhân. Sau một thời gian dài thảo luận, vấn đề này đã chuyển từ một nhiệm vụ mong muốn sang một dự án được thúc đẩy.
Nhiều người cho rằng việc phát triển tàu ngầm hạt nhân "ít nhất sẽ mất 10 năm". Đây có thể là nhận định dựa trên thời gian phát triển của các loại vũ khí khác hoặc ước lượng dựa trên độ khó về kỹ thuật. Việc hải quân thuyết phục về sự cần thiết của tàu ngầm hạt nhân và chính phủ tiến hành các cuộc đàm phán ngoại giao để có được nhiên liệu hạt nhân là những lĩnh vực nằm ngoài tầm kiểm soát, trong khi việc thiết kế tổ chức và hệ thống công việc dẫn dắt dự án là những lĩnh vực có thể kiểm soát.
Việc đảm bảo công nghệ từ bên ngoài thuộc về lĩnh vực chính sách và ngoại giao, vì vậy trong bài viết này sẽ không đề cập đến vấn đề đó. Chúng ta đã bước vào giai đoạn cần xác định "tổ chức", "quyền hạn" và ai sẽ là người lãnh đạo dự án.
Thời gian phát triển (T) phụ thuộc vào số lượng quyết định (N), thời gian trung bình cho mỗi quyết định (Td), và mức độ thực hiện song song của các quyết định (P) (T=N·Td/P). Điều này có nghĩa là thời gian phát triển không chỉ bị ảnh hưởng bởi độ khó về kỹ thuật mà còn bởi tốc độ ra quyết định và mức độ thực hiện song song. Quá trình phát triển tàu ngầm hạt nhân của Mỹ sẽ minh chứng cho điều này.
Việc phát triển lò phản ứng cũng là một quá trình phức tạp, nhưng việc tích hợp năng lượng hạt nhân vào một nền tảng tàu ngầm hoạt động trong môi trường khắc nghiệt dưới nước đòi hỏi nhiều quyết định kỹ thuật. Việc giảm thiểu các mối liên kết mà một quyết định bị trì hoãn có thể dẫn đến sự chậm trễ trong toàn bộ dự án là chìa khóa cho sự thành công.
Tàu ngầm hạt nhân cần phải đảm bảo tính toàn vẹn của hệ thống (system integrity) là ưu tiên hàng đầu. Nếu các quyết định kỹ thuật và kỹ thuật bị phụ thuộc quá mức vào các quy trình chính trị và hành chính, dự án sẽ không thể tránh khỏi sự chậm trễ lớn. Dưới quyền hạn và trách nhiệm của một người quản lý có khả năng kỹ thuật, dự án cần được thúc đẩy để có thể thành công.
Quá trình phát triển tàu ngầm USS Nautilus (SSN-571) là một ví dụ điển hình. Đại tá hải quân Ricover, 48 tuổi, đã đồng thời đảm nhiệm vai trò của cả hải quân và Ủy ban Năng lượng Hạt nhân (AEC), dẫn dắt các quyết định kỹ thuật trong khi giảm thiểu sự can thiệp của quan liêu. Thú vị thay, ông đã trực tiếp đề xuất và thực hiện cấu trúc công việc đó. Ông tin rằng các quyết định kỹ thuật và kỹ thuật cần phải độc lập với các quyền lực khác.
Từ quyết định dự án vào tháng 3 năm 1950 đến chuyến đi đầu tiên mất 4 năm 10 tháng. Ngay cả khi tính cả 2 năm xem xét khái niệm, trong 6 năm rưỡi, họ đã hoàn thành phát triển nhiên liệu, thiết kế lò phản ứng, chế tạo nguyên mẫu trên đất liền, phát triển vật liệu đặc biệt, và thiết kế và xây dựng tàu ngầm. Việc thử nghiệm lò phản ứng nguyên mẫu trên đất liền và chế tạo lò phản ứng cho tàu thực tế đã được tiến hành song song chỉ cách nhau 6 tháng.
Hãy xem xét biến số quan trọng nhất về mặt kỹ thuật. Điều đầu tiên cần quyết định trong phát triển lò phản ứng là độ làm giàu của nhiên liệu. Uranium làm giàu cao (HEU) dễ dàng bị vũ khí hóa và do đó bị loại trừ khỏi các lựa chọn. Uranium làm giàu thấp (LEU) dưới 20% có nhiều lựa chọn từ 3-5% cho mục đích dân sự đến 19.9%.
Độ làm giàu không chỉ là một con số đơn giản mà còn là điểm khởi đầu ảnh hưởng đến thiết kế lò phản ứng, kích thước tàu ngầm, khái niệm vận hành và bảo trì, cũng như chi phí toàn bộ chu kỳ. Khi độ làm giàu thấp hơn, lõi sẽ lớn hơn, dẫn đến việc tăng diện tích bề mặt cần che chắn và nguồn bức xạ. Điều này liên quan đến trọng lượng của vật liệu che chắn, dung tích tàu ngầm, công suất động cơ, nhiệt lượng cần thiết, và kích thước lõi, tạo thành một cấu trúc mà các biến số thiết kế ảnh hưởng lẫn nhau. Hơn nữa, độ làm giàu cũng quyết định chu kỳ thay thế nhiên liệu.
Tàu ngầm Mỹ sử dụng HEU không cần thay thế trong suốt vòng đời, trong khi Pháp sử dụng LEU phải thay thế mỗi 10 năm và thực hiện bảo trì lớn. Như vậy, độ làm giàu uranium cần được xác định trước khi các yếu tố thiết kế khác được quyết định.
Tóm lại, thành công hay thất bại trong phát triển tàu ngầm hạt nhân phụ thuộc vào việc cấp phép sử dụng nhiên liệu, khả năng đảm bảo công nghệ từ bên ngoài, và mức độ quyền hạn được cấp cho các quyết định kỹ thuật và kỹ thuật, cũng như cấu trúc của tổ chức chuyên trách vượt ra ngoài quy trình hiện tại.
Phát triển tàu ngầm hạt nhân là một dự án thử thách năng lực công nghệ quốc gia, thiết kế tổ chức và văn hóa ra quyết định, điều này cần có sự đồng thuận xã hội. Dưới sự hiểu biết này, khả năng đàm phán của chính phủ sẽ được củng cố và nền tảng cho việc thúc đẩy dự án thành công sẽ trở nên vững chắc hơn.
Nhiều người cho rằng việc phát triển tàu ngầm hạt nhân "ít nhất sẽ mất 10 năm". Đây có thể là nhận định dựa trên thời gian phát triển của các loại vũ khí khác hoặc ước lượng dựa trên độ khó về kỹ thuật. Việc hải quân thuyết phục về sự cần thiết của tàu ngầm hạt nhân và chính phủ tiến hành các cuộc đàm phán ngoại giao để có được nhiên liệu hạt nhân là những lĩnh vực nằm ngoài tầm kiểm soát, trong khi việc thiết kế tổ chức và hệ thống công việc dẫn dắt dự án là những lĩnh vực có thể kiểm soát.
Việc đảm bảo công nghệ từ bên ngoài thuộc về lĩnh vực chính sách và ngoại giao, vì vậy trong bài viết này sẽ không đề cập đến vấn đề đó. Chúng ta đã bước vào giai đoạn cần xác định "tổ chức", "quyền hạn" và ai sẽ là người lãnh đạo dự án.
Thời gian phát triển (T) phụ thuộc vào số lượng quyết định (N), thời gian trung bình cho mỗi quyết định (Td), và mức độ thực hiện song song của các quyết định (P) (T=N·Td/P). Điều này có nghĩa là thời gian phát triển không chỉ bị ảnh hưởng bởi độ khó về kỹ thuật mà còn bởi tốc độ ra quyết định và mức độ thực hiện song song. Quá trình phát triển tàu ngầm hạt nhân của Mỹ sẽ minh chứng cho điều này.
Việc phát triển lò phản ứng cũng là một quá trình phức tạp, nhưng việc tích hợp năng lượng hạt nhân vào một nền tảng tàu ngầm hoạt động trong môi trường khắc nghiệt dưới nước đòi hỏi nhiều quyết định kỹ thuật. Việc giảm thiểu các mối liên kết mà một quyết định bị trì hoãn có thể dẫn đến sự chậm trễ trong toàn bộ dự án là chìa khóa cho sự thành công.
Tàu ngầm hạt nhân cần phải đảm bảo tính toàn vẹn của hệ thống (system integrity) là ưu tiên hàng đầu. Nếu các quyết định kỹ thuật và kỹ thuật bị phụ thuộc quá mức vào các quy trình chính trị và hành chính, dự án sẽ không thể tránh khỏi sự chậm trễ lớn. Dưới quyền hạn và trách nhiệm của một người quản lý có khả năng kỹ thuật, dự án cần được thúc đẩy để có thể thành công.
Quá trình phát triển tàu ngầm USS Nautilus (SSN-571) là một ví dụ điển hình. Đại tá hải quân Ricover, 48 tuổi, đã đồng thời đảm nhiệm vai trò của cả hải quân và Ủy ban Năng lượng Hạt nhân (AEC), dẫn dắt các quyết định kỹ thuật trong khi giảm thiểu sự can thiệp của quan liêu. Thú vị thay, ông đã trực tiếp đề xuất và thực hiện cấu trúc công việc đó. Ông tin rằng các quyết định kỹ thuật và kỹ thuật cần phải độc lập với các quyền lực khác.
Từ quyết định dự án vào tháng 3 năm 1950 đến chuyến đi đầu tiên mất 4 năm 10 tháng. Ngay cả khi tính cả 2 năm xem xét khái niệm, trong 6 năm rưỡi, họ đã hoàn thành phát triển nhiên liệu, thiết kế lò phản ứng, chế tạo nguyên mẫu trên đất liền, phát triển vật liệu đặc biệt, và thiết kế và xây dựng tàu ngầm. Việc thử nghiệm lò phản ứng nguyên mẫu trên đất liền và chế tạo lò phản ứng cho tàu thực tế đã được tiến hành song song chỉ cách nhau 6 tháng.
Hãy xem xét biến số quan trọng nhất về mặt kỹ thuật. Điều đầu tiên cần quyết định trong phát triển lò phản ứng là độ làm giàu của nhiên liệu. Uranium làm giàu cao (HEU) dễ dàng bị vũ khí hóa và do đó bị loại trừ khỏi các lựa chọn. Uranium làm giàu thấp (LEU) dưới 20% có nhiều lựa chọn từ 3-5% cho mục đích dân sự đến 19.9%.
Độ làm giàu không chỉ là một con số đơn giản mà còn là điểm khởi đầu ảnh hưởng đến thiết kế lò phản ứng, kích thước tàu ngầm, khái niệm vận hành và bảo trì, cũng như chi phí toàn bộ chu kỳ. Khi độ làm giàu thấp hơn, lõi sẽ lớn hơn, dẫn đến việc tăng diện tích bề mặt cần che chắn và nguồn bức xạ. Điều này liên quan đến trọng lượng của vật liệu che chắn, dung tích tàu ngầm, công suất động cơ, nhiệt lượng cần thiết, và kích thước lõi, tạo thành một cấu trúc mà các biến số thiết kế ảnh hưởng lẫn nhau. Hơn nữa, độ làm giàu cũng quyết định chu kỳ thay thế nhiên liệu.
Tàu ngầm Mỹ sử dụng HEU không cần thay thế trong suốt vòng đời, trong khi Pháp sử dụng LEU phải thay thế mỗi 10 năm và thực hiện bảo trì lớn. Như vậy, độ làm giàu uranium cần được xác định trước khi các yếu tố thiết kế khác được quyết định.
Tóm lại, thành công hay thất bại trong phát triển tàu ngầm hạt nhân phụ thuộc vào việc cấp phép sử dụng nhiên liệu, khả năng đảm bảo công nghệ từ bên ngoài, và mức độ quyền hạn được cấp cho các quyết định kỹ thuật và kỹ thuật, cũng như cấu trúc của tổ chức chuyên trách vượt ra ngoài quy trình hiện tại.
Phát triển tàu ngầm hạt nhân là một dự án thử thách năng lực công nghệ quốc gia, thiết kế tổ chức và văn hóa ra quyết định, điều này cần có sự đồng thuận xã hội. Dưới sự hiểu biết này, khả năng đàm phán của chính phủ sẽ được củng cố và nền tảng cho việc thúc đẩy dự án thành công sẽ trở nên vững chắc hơn.
* Bài viết này được dịch tự động bằng AI.
Jun sungmin
ball@ajunews.com
© Bản quyền thuộc về Thời báo Kinh tế AJU & www.ajunews.com: Việc sử dụng các nội dung đăng tải trên vietnam. kyungjeilbo.com phải có sự đồng ý bằng văn bản của Aju News Corporation.