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在“禁区”筑路,成昆铁路是人类建筑史上的奇迹

它创造了世界铁路建筑史上的奇迹,与美国的阿波罗带回的月球岩石、苏联的第一颗人造地球卫星,被联合国并称为"象征二十世纪人类征服自然的三大奇迹"。中国恢复在联合国的合法席位时,中国政府赠送给联合国的第一件礼物,就是它的缩影。  它,就是成昆铁路。
陈列在联大会议厅的牙雕:成昆铁路(一)1100千米的铁路上有427座隧道和991座桥梁  成昆铁路全长1096千米,起点成都南站,终点昆明西站。这条铁路可谓历史久远,从1958年开工,到1970年竣工通车,这条长1100千米的铁路上竟然修建了427座隧道和991座桥梁,桥隧总长就占了接近40%。而且这条线有122座车站,三分之一的车站里面修建了桥隧。  看到这一长串数字,很多人都懵了:为什么要修建这么多隧道和桥梁?那是因为这条线路三分之二奇峰耸立、深涧密布、沟壑纵横、地势陡峭、地质状况极为复杂。这里因为地质复杂被称为"地质博物馆",还被外国专家断定为"筑路禁区"。
成昆铁路地图示意图  它从成都发出,先是经过四川盆地,又经过汹涌的江河,穿越海拔2280m的沙马拉达隧道后,下到海拔1000米左右的金沙江河谷,还不消停,又上到了1900米的滇中高原,可谓历经"艰难险阻"才最终抵达昆明,盆地、隧道、高原、河谷、江河,复杂地形走了个遍,"九九八十一难"都不足以描述此中"凶险"。  而且,还有一个事实你要知道:这条铁路可是在60年修建的,那可是技术非常落后的年代,能把成昆铁路修建成功,不能不说是个奇迹。
成昆铁路修建过程(二)历时13年,从300多条线路中选出最优方案  成昆铁路沿线的不良地质现象种类繁多,地质灾害更是频繁。在确定线路之前,成昆铁路先后做了多达三百多个线位方案比选,数量应该创了国内之最。中国工程师先后进行了1500平方千米的地质测绘,地质钻探212000米,挖13000米,再经过11000千米的比较线勘测(这可是建成线路的10倍),历时13年,最后确定了线路。  线路采用了7处盘山展线,13次跨牛日河,8次跨安宁河,49次跨龙川江,以此克服巨大的地形高差和绕避重大不良地质地段。  成昆铁路的建设难度号称是普通铁路的4倍以上,并开创了18项中国铁路之最和13项世界铁路之最。单说桥梁和隧道技术,就能说上半天。…
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这款新型声呐,让中国反潜技术跨入国际一流梯队

反潜战最关键在于掌握潜艇踪迹,没有精确的目标信息,再强大的反潜火力也将无的放矢,而搜索潜艇最重要的手段便是各种类型的声呐。
(一)何为声呐?   声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备,能够判断海洋中物体的存在、位置及类型,同时也用于水下信息的传输。 声呐原理图
  水面舰艇声呐按照工作模式分为主动声呐与被动声呐,以安装部署位置又分为舰壳声呐与拖曳声呐。   早期声呐均采取龙骨以下安装并做成流线型的舰壳声呐部署方式,舰壳声呐最大的优点是直接固定在水线下,舰体部分阻力较低,不影响水面舰艇机动,且舰艇高速机动时仍可有效工作,直到今天舰壳声呐仍然是水面舰艇反潜探测的重要探测设备。   如今中国多型水面舰艇也可明显看到安装在球鼻首的主/被动中频舰壳声呐。 现代军舰的球鼻艏直接与海水联通,内部通常安装主动声呐的中频率水声换能器,用来发射和接收超声波信号
  不过,舰壳声呐也有一些不足之处,它的探测距离近,且易受噪音影响。 声速从海面起随水深增加时,声信号因折射作用而被水体表层的波导通道捕获,因而布设位置较浅的舰壳声呐作用距离都不远
(二)拖曳声呐:离得远听得清   为克服传播损耗与舰体自噪音对声呐的影响,最好的办法即是将声呐布设在远离舰体的水下,也就是拖曳声呐。   拖曳声呐一般长1-2千米,它并不是水平漂浮的,而是斜向下深入500米左右的水中,是潜艇所能达到的深度,以避开温跃层、盐跃层的限制更好地监听周边环境噪音。   拖曳声呐又可细分为拖曳体声呐与拖曳线列声呐。前者可理解为将原有的舰壳声呐拖曳于水下密封拖曳体内,从而避开各跃变层与舰体自噪音的影响。不过它与舰壳声呐一样因拖受到基阵布置空间的限制,声阵孔径难以进一步增大,工作频率继续降低。   而拖曳线列声呐则是将一定间隔的水听器,以线列阵型式布置到具有中性浮力的透声保护导管内,由于摆脱了舰壳与拖体的束缚,线列阵声呐要提高水听器数量只需增长拖体长度即可获得更长的基线长度与更大的基阵,从而利于探测远程目标。 拖曳线列声呐在柔性软管里布满了十分灵敏的水听器,图为国产SJG-206拖曳线列阵声呐
  拖曳线列阵声呐的另一个优势则是因工作深度较深,在深海区域可充分利用水声汇聚区效益提高探测距离。   这是因为由于海水中跃变层的存在,声音在海洋中基本不是按照直线传播的,由于海水中跃变层的存在使得海洋声速分布的垂…

人类在金属焊接上有什么骚操作?来了解下搅拌摩擦焊~

金属中,由于质量较轻,铝和镁常常被用于航天航空器的结构中。然而,这些轻质金属的合金可焊接性极差,用普通的熔焊工艺进行焊接,很容易出现热裂纹、气孔和夹渣等缺陷。纵使高超的技术和工艺可以降低焊接缺陷产生的概率,但熔焊时高温带来的热量和毒烟,对操作者的健康也会是巨大的威胁。   那么,有没有一种焊接技术,可以从根本上解决这些问题呢?当然有,这就是我们今天要谈的搅拌摩擦焊。 (一)搅拌摩擦焊是什么?   说起焊接,首先让人想起的大多是高温、火花四溅、保护头盔,还有保护气体等等。焊接作为一种常见的工件连接技术,能够将两种或两种以上同种或异种材料通过原子或分子之间的结合和扩散连接成一体。   目前,焊接技术已然演变为一门集材料学、工程力学、自动控制技术的交叉性学科。虽然焊接方法仍然以熔焊、压焊、钎焊三种为基础,但其下衍生出了几十种不同的焊接技术,其中包括了生活中应用最广的手弧焊、先进的激光焊和摩擦焊等。 生活中常见的焊接作业场面
  与常规摩擦焊类似,搅拌摩擦焊也是利用摩擦热与塑性变形热作为焊接热源。   常规摩擦焊焊接过程中材料在压力作用下相互摩擦(工件做回转、线性等形式的相对运动,摩擦产生热量),摩擦热使得焊接的接触端面上很快形成热塑性层,接触面及附近区域温度上升,在顶锻压力的作用下,界面处的材料产生塑性变形及流动,最终形成了质量良好的焊接接头。   而搅拌摩擦焊在焊接过程中,被焊接工件之间不做相对运动,摩擦热是由搅拌针伸入工件的接缝处通过焊接工具的焊头做高速旋转运动,使其与焊接工件材料产生摩擦。 搅拌摩擦焊原理示意图,焊接过程可简化为旋转-插入-塑化-焊接
  焊接过程中,搅拌针高速旋转并在压力作用下插入材料内部进行搅拌摩擦生热,同时焊头的肩部与工件表面摩擦生热,焊头边高速旋转边沿工件的接缝方向与工件发生相对移动,于是焊头前面的材料发生强烈塑性变形,随着焊头沿着焊缝走向移动,高度塑性变形的材料不断被搅拌针搅拌到背后,在主轴离开后,热塑性状态的材料冷却固化,从而形成一条搅拌摩擦焊的焊缝。   搅拌摩擦焊的技术原理并不复杂,需要控制的参数也不多,不过这并不代表搅拌摩擦焊设备没有技术难度,实际上,焊接设备及夹具的刚性对搅拌摩擦焊是极端重要的,对大型工件的焊接而言尤甚。   摩擦焊技术焊接质量稳定、焊件尺寸精度高、焊接生产率高、适于焊接异种金属、易实现机械化和自动化,而搅拌摩擦焊…

传三星将关闭天津工厂,中国手机市场份额已不足 1%

据路透社引用韩国《电子时报》(Electronic Times)消息,因手机销量的急速下滑及劳动力成本的日益升高,韩国三星电子公司近日正考虑暂停其旗下天津三星通信技术有限公司的生产活动。 三星官方于本周一表示,此事还无任何定论。在给路透社的一份声明中,三星写道:"在手机市场整体疲软的大环境下,天津三星通信技术有限公司也正努力提高运作效率和市场竞争力。" 不过外界普遍认为,如果关厂一事成真,这将标志着三星从中国的进一步撤退。
图丨三星厂房 五年前,三星还占据着中国手机市场的 20% 份额,而随着近年来诸如小米、华为等中国本土厂商的介入,三星在价格战中节节败退,今年其市场份额直落至不到 1%。 受此影响,三星发布的最新财报显示,上一季度其利润增速为一年多以来最低。 在中国市场不得志的同时,三星也逐渐将战略重地转至越南和印度,并于上个月在新德里新建了全世界规模最大的手机工厂。这座新厂也被认为将成为三星新的出口中心。 据《电子时报》透露,三星天津工厂的产量为每年 3600 万部手机,旗下另一家中国境内的工厂——惠州工厂——的产量为每年 7200 万部,而其在越南新投建的两家工厂每年将合计生产 2.4 亿部

能源界的“印钞机”:一台能转出4亿人民币!

"大风车吱呀吱哟哟地转,这里的风景呀真好看",对于大风车我们从小就不陌生。不过,今天我们要说的这个大风车非彼大风车,而是SL5000海上风力发电机。  虽然,这些白色的风车在海面上显得很小,但仅它的风轮就超过40层楼高!连接风轮的机舱大到可以落直升机。  这些大风车还有印钞机一般的产能,吹着海风,每台风机在服役期间可以产出价值4亿元的电能。屹立在东海的SL5000风机群 (一)风力发电机原理:如何从风中捕获电能?  风力发电的原理,是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。依据目前的风力发电机技术,只需要有每秒三公尺速度的微风,风机便可以开始发电。连接叶片和发电系统的机舱   风力发电机可分为两类: 水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机。其中水平轴风力发电机就是我们常见的像风车一样的发电机,这种风机具有对风装置,能随风向改变而转动,从而获得最大的受风面积。  垂直轴风力发电机不太常见,它的旋转轴垂直于地面或水面,围绕旋转轴有几个水平分布或呈螺旋形的片,这种风机在风向改变的时候无需对风,可以保持稳定的受风面积。垂直轴风力发电机,图片来源:视觉中国 (二)"大风车"为何都是三个叶片?  首先,三个叶片有助于风机的平衡,而且造价相对较低。另外,在额定风速下,风机的发电功率与风轮扫掠面积成正比,也就是说200个叶片的风机与1个叶片的风机的功率是一样的!不同叶片数量的风机和对应的风能利用系数   随着叶片数量的增加,风能利用的系数的确实在增加,但是在从3叶到4叶到5叶的过程中,风能利用系数增加的幅度1叶到2叶到3叶的幅度小很多,如果是2个叶片,效率的确可以提高一倍, 2叶片的轮毂疲劳问题也比3叶片厉害。所以选择3叶其他叶数更合理。(又是一道数学题!)(三)一台风机产值4个亿,堪称"印钞机"  6年前,中国风电装机容量超越美国成为世界第一风电大国,由于陆地风力发电有占地面积大、噪声污染等问题,海洋风电迅速形成了庞大的市场。  号称海上巨无霸的SL5000风力发电机组由中国自主研发,单机容量为5000KW。  在中国市场,一部SL5000这样的5兆瓦(5000KW)风力发电机,可以不消耗任何燃料,从空气中获取超过4亿人民币的电能,这相当于上海一天的用电总量。(四)要想坚不可摧,海上风机需要强…

超牛的中国小车,外表蠢萌火力强悍,翻山越岭如履平地

中国的西部坐落着数不清的高原、山地和盆地,为了提高部队在这里的作战能力,中国自主研发了"山猫"全地形车,那么"山猫"全地形车究竟有哪些过人之处呢?"山猫"全地形车外观(一)什么是全地形车?  顾名思义,全地形车就是指在多种地形都能够正常行驶的车辆,它在军民两大领域都有着广泛的运用:  民用中有小型的沙滩车,也有更加实用的吉普车,当然还有更具运动感的拉力赛用车。从娱乐、到居家旅行、再到竞技,可谓涵盖了方方面面。  而在军用领域,全地形车的造型更加千奇百怪,运输士兵的、携带武器的,还有输送物资的,功能不同、大小各异。根据地形的状况,轮胎数目、采用履带还是轮胎都会随之改变。  各国也都根据自身的战略需求和战场的地形地貌,来研发自己所需要的全地形车。全地形车在军民两个领域都使用广泛  中国的"山猫"全地形车全长约4米,整车宽度约1.8米,重量只有不到1.7吨,和一般轮式突击车相比较,山猫仅为其体型的一半左右。尽管车身相对小巧,但是"山猫"的能力却不输于世界上任何突击车。  它的载重量达到了1吨,不止能够装载大量军用物资,还可以配备机枪和火箭炮、甚至榴弹炮,并且在这种情况下全车的重量不超过3吨,依旧保持良好的机动性能和越野性能。  我们知道,中国的西部海拔高、环境恶劣、地形复杂,要在中国西部进行兵力的部署和调配是非常不容易的事情。而"山猫"全地形车不仅性能优越,还可以做到一车多用,这样让部队在制定和变更战术时大大减少了流程和限制、增加了自由度,这方面的提升在分秒必争的战场上弥足珍贵。(二)为了爬坡和闪转腾挪,全地形车需"学会"哪些技能?  相比于普通的公路汽车,全地形车在野外行驶时需要克服的困难主要有两个——爬坡和狭窄的行车空间。  人类在建造公路时,考虑到安全因素,总是尽量避免坡度大、坡道长的路面。而大自然却随性得多,在野外,没有人知道哪里会突然冒出来一个难以逾越的障碍。考虑到上述情况,全地形车需要强劲的爬坡能力。