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src=&https://pic2.zhimg.com/v2-dffd34b197a49c7f2b9ae69_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&1014& data-rawheight=&507& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1014& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-dffd34b197a49c7f2b9ae69_r.jpg&&&/figure&&p&&b&（一）航母甲板用钢：1平方厘米承受8吨冲击力&/b&&/p&&p&　　建造一艘航母需要的钢材种类繁多，但是基本上可以分为船体板、装甲板及结构板三大类。其中，航母用钢板要求最高的是用于甲板、隔仓和船体结构等的结构板，尤其是甲板，要求极高。&/p&&p&　　一般来说，甲板用钢要具有高强度、大板面、拒磁、高韧性、抗低温（零下38℃）、高断裂韧性、耐高温不变形、抗腐蚀、防弹的特性。&/p&&p&　　这与甲板的工作环境特点密切相关：承受战斗机起降的强大冲击和高温灼烧、防止被磁性水雷攻击及磁力探测发现、抵御海水腐蚀、保证飞机升降的质量、抵御炮弹和炸弹的轰击。&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-c1aac80fcecf0dc5fad6357_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&950& data-rawheight=&760& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&950& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-c1aac80fcecf0dc5fad6357_r.jpg&&&figcaption&辽宁号航母甲板&/figcaption&&/figure&&p&　　到今天，世界上能制造航母甲板用钢的只有美国、日本、法国、俄罗斯、中国等少数几个国家。航母用高强度结构用钢已经从最初的HTS钢（High Tensile Steel,高抗拉强度钢）及HY钢（High Yield,高屈服强度钢）发展到现在的HSLA钢（High Strength Low Alloy,高强低合金钢），钢材性能实现了跨越式提升。现在全球现役航母用高强钢主要是HY和HSLA两大系列。&/p&&p&　　HY钢共有HY-80、HY-100和HY-130三个品种，屈服强度分别为550MPa、690MPa和890Mpa；HSLA钢共有HSLA-65、HSLA-80、HSLA-100和HSLA-115四个品种，屈服强度分别为449MPa、549MPa、689MPa和795Mpa。美国最新的福特号航母甲板使用的就是HSLA-115钢，强度达到795Mpa，相当于一平方厘米的钢板上可以承受近8吨的冲击力。&/p&&p&　　与HSLA系列钢相比，传统的HY系列高强度航母用钢都是在低碳低合金钢的基础上，通过采用调质热处理工艺获得低碳回火马氏体组织来达到高强度、高韧性的性能。为了确保较厚规格钢板具有足够的淬透性,钢中通常需要添加较高含量的Ni、Cr、M等合金元素。钢的强度级别要求越高，碳含量就越高，焊接就变得更困难。&/p&&p&　　但是，随着超低碳、超纯净钢冶炼、微合金化及控轧控冷等冶金技术的发展，不需预热或者只需较低温度预热就能焊接的HSLA系列钢横空出世。因此，用HSLA钢代替HY钢可以减少甚至取消焊接预热，从而降低航母建造成本，提高作业效率。&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-08d44d875e1ebe062b7a8c403f5f789f_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&565& data-rawheight=&303& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&565& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-08d44d875e1ebe062b7a8c403f5f789f_r.jpg&&&/figure&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-cfcd32bc6cfa6e63d33222_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&1280& data-rawheight=&518& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1280& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-cfcd32bc6cfa6e63d33222_r.jpg&&&figcaption&HSLA 和HY钢的化学成分(w/%)及性能&/figcaption&&/figure&&p&&b&（二）“世界轧机之王”：让中国航母用上国产钢板&/b&&/p&&p&　　航母建造过程中，三分之一的工作都是焊接钢板。&/p&&p&　　为了尽量减少焊缝，节省建造时间，同时也增加甲板强度，航母甲板用钢要求单块板的面积越大越好。对于这种超宽、超长、超厚钢板，力学性能要求的苛刻程度却没有任何降低。800Mpa级的甲板用钢头和尾的强度偏差不能超过10Mpa，在零下84℃，冲击韧性要达到250焦以上。&/p&&p&　　由于要同时满足诸多严苛的要求，航母甲板用钢目前全世界仅5个国家能够生产，而且这些钢都被视作战略物资，不能出口。因而，航母要国产，首先要实现航母用钢的国产化。&/p&&p&　　其实，早在对“瓦良格号”航母（“辽宁号”的前身）进行修复之前，中国就开始了相关航母用钢的研制工作，不过初期主要精力集中于“瓦良格”号修复用钢的开发生产。直到首艘国产航母建造提上日程后，中国钢铁企业开始了航母甲板用钢的研发，并在2013年实现成功生产。&/p&&p&　　国产航母甲板用钢由世界最宽的轧机——5500mm轧机生产。这套“轧机之王”拥有高达10万吨的下压轧制力，可以轧制宽度5.5米的钢板，轧制长度可达40米以上。从这套轧机里生产的甲板用钢，是常规钢板的4倍大小。&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-b47f0d7af3a_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&580& data-rawheight=&369& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&580& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-b47f0d7af3a_r.jpg&&&figcaption&世界最宽的5500mm轧机&/figcaption&&/figure&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-fdc3ffe686bad_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&480& data-rawheight=&344& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&480& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-fdc3ffe686bad_r.jpg&&&figcaption&5500mm轧机轧出的大型宽厚板&/figcaption&&/figure&&p&　　根据网络上流传的中国首艘国产航母甲板焊接图片，甲板焊接时气温15℃、钢板需要加温到128℃焊接。仅从焊接要求的温度推测看，钢板应该是HY-100或HSLA-100（HY-100钢板需预热至51.7～149℃，HSLA-100钢板厚度大于25.4mm时焊接工艺与HY-100钢相似），属于航母用钢中的高端产品。目前，除美国在建航母“福特号”甲板使用HSLA-115以外，其他航母甲板用钢均为HSLA-100及以下品种。这也表明中国航母甲板用钢在短时间内已经跻身世界先进水平。&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-b94c00f2e1d7ca23de7d_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&954& data-rawheight=&696& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&954& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-b94c00f2e1d7ca23de7d_r.jpg&&&figcaption&首艘国产航母甲板焊接图片&/figcaption&&/figure&&p&&b&（三）航母用钢发展趋势：高质、减重、省钱&/b&&/p&&p&　　到现在为止，全球仅有美国、英国、中国、俄罗斯、法国等10个国家拥有航母，另外韩国、日本等国拥有准航母。拥有一艘航母是很多国家梦寐以求的追求，但是航母建造的复杂程度让绝大多数国家高不可攀，而动辄几十亿美元的造价更让人畏而却步。&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-a79fe40fd72dfa909dc2_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&957& data-rawheight=&624& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&957& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-a79fe40fd72dfa909dc2_r.jpg&&&figcaption&世界上最贵、造价高达150亿美元的航母——福特号&/figcaption&&/figure&&p&　　随着现代战争强度的不断提升，航母的战斗性能需要持续升级。这对航母用钢提出了三方面要求：一是高质量，强度、韧性、焊接性、耐腐蚀等性能要越来越高；二是减重量，通过降低单位载重用钢量，降低船体中心，提高航母稳定性和机动性；三是降费用，缩短建造工时，节省制造材料，降低航母建造支出。&/p&&p&　　纵观历史，航母用钢之前的发展趋势也一直遵循上述三个原则。以美国为例，20世纪80年代前建造的“尼米兹”级航空母舰舰体主要采用屈服强度为550MPa的HY-80高强度钢，装甲结构采用屈服强度为690MPa的HY-100超高强度钢；20世纪80年代中期以后建造的“尼米兹”级航母主要结构材料改为HSLA-80和HSLA-100高强度低合金钢；21世纪最新一代航母则开始使用屈服强度达到794Mpa的HSLA 115钢。&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-de57fb166ec55b1ed074025_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&865& data-rawheight=&422& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&865& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-de57fb166ec55b1ed074025_r.jpg&&&figcaption&HSLA-80/100钢在美海军舰艇中的累积用量&/figcaption&&/figure&&p&　　根据美国海军的统计，排水量10万吨的核动力航母需要5万吨以上的高合金钢。在这样一艘大型航母上，使用HSLA-115钢材取代HSLA-100，可以减重至少400吨，其中关键部位舰岛部分可以减轻100-200吨。这一方面可以在保证航母性能的前提下，有效的降低航母重心；另外一方面可以节省大量钢铁材料，减少焊接工作量，缩短建造时间，降低建造费用。&/p&&p&&b&结语&/b&&/p&&p&　　作为现代战争中的“王牌”，航母日益受到世界各国的重视，美国、英国、印度等都纷纷新建航母。为了更好地维护国家安全和实现海洋强国的目标，相信未来中国必然也会出现更多、更先进的航母。与此相应，性能更高、质量更好的钢铁材料也将不断涌现。&/p&&p&&b&作为世界上认知度最高的标签，中国制造（Made in China）正寻求战略升级。「了不起的中国制造」专栏，力邀行业权威、资深玩家，呈现他们眼中的中国创新之路。&/b&&/p&&p&&b&投稿请联系newsresearch_，稿件一经刊用，将提供千字800元的稿酬。&/b&&/p&&p&&b&欢迎关注《了不起的中国制造》官方微博&/b&&/p&&p&&b&欢迎关注《了不起的中国制造》网易号&/b&&/p&&p&编辑| 史文慧&/p&
出品| 网易新闻 作者| 一闻，钢铁行业研究人员 前段时间，中国首艘国产航母海试的消息刷爆了朋友圈：5月13日，航母出港；5月23日，航母回港进入船坞；5月27日，国产航母与“辽宁号”同框出镜…… 作为“海上霸主”，航母的核心作战武器是舰载机。而航母甲板…
&p&虽然很不愿意这么说，但是，隋唐洛阳算是中古东亚城市规划史的最重大失误了。&/p&&p&&br&&/p&&p&见到说长安的，见到说平安京的...这两个，其实属于中古东亚城市规划的典型。存在什么问题，都有当时时代的原因的（比如对早期城市治安和消防问题的矫枉过正，或者对宇宙秩序的过度反映），都是有原因也可以理解的，&/p&&p&&br&&/p&&p&但是洛阳嘛。。唐诗里的天津桥美是美，但是这座城的规划是属于不好饶恕的那种。&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/50/v2-d4e3e6a62f13eccb953f434_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&1350& data-rawheight=&314& data-default-watermark-src=&https://pic1.zhimg.com/50/v2-dc0fe57fa42ea12fb7c5_b.jpg& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1350& data-original=&https://pic4.zhimg.com/50/v2-d4e3e6a62f13eccb953f434_r.jpg&&&/figure&&p&来源《中国古代建筑史第二卷》 傅熹年著。&/p&&p&&br&&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/50/v2-9df5eda0a54efea7c3fd_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&1000& data-rawheight=&957& data-default-watermark-src=&https://pic4.zhimg.com/50/v2-fbdcccc24093a_b.jpg& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1000& data-original=&https://pic3.zhimg.com/50/v2-9df5eda0a54efea7c3fd_r.jpg&&&/figure&&p&&br&&/p&&p&由于外郭城太矮，加上规划使得洛水穿城河滩宽阔，一座作为首都的巨城，基本上没法防守的，如果敌人围攻，就要么放弃洛阳离开如封常清，要么只能龟缩宫城抵抗一番如王世充，要么带着百官开城如刘允章……反正这座大城的百姓无论如何是自生自灭的了。&/p&&p&&br&&/p&&p&然后洛水穿城还带来严重的水患。傅熹年先生行文一向平和，写到这里也不由得批评几句了。&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/50/v2-eb4aea61e4b75ebafa3762c_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&1309& data-rawheight=&427& data-default-watermark-src=&https://pic3.zhimg.com/50/v2-528c952b0e63c8f10bd5e_b.jpg& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1309& data-original=&https://pic2.zhimg.com/50/v2-eb4aea61e4b75ebafa3762c_r.jpg&&&/figure&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/50/v2-8b11efb1ba4f0ecadbbb2_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&1314& data-rawheight=&119& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1314& data-original=&https://pic1.zhimg.com/50/v2-8b11efb1ba4f0ecadbbb2_r.jpg&&&/figure&&p&&br&&/p&&p&&br&&/p&&p&您说长安为什么不让渭水穿城呐…邺城为什么不让漳水穿城呢…汉魏雒阳为什么修在洛北呢…为什么偏偏隋唐洛阳就要受这个呢。洛阳百姓何辜呢。&/p&&p&&br&一座地理位置如此重要，政治意义无比重要的天下之中的大城，这样的设计是完全不能达到它的要求的。如果说设计就是解决问题，那这个设计可以说是加重了问题……甚至可能影响了历史走向。&/p&&hr&&p&&br&&br&至于你问对准伊阙，又仿效建康秦淮穿城是谁的主意……&/p&&p&还不是杨阿摐哟。&/p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/50/v2-d6dbd6b7de20a5ad06219_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&1341& data-rawheight=&387& data-default-watermark-src=&https://pic2.zhimg.com/50/v2-d8fe7e056ccc0b04766d51_b.jpg& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1341& data-original=&https://pic1.zhimg.com/50/v2-d6dbd6b7de20a5ad06219_r.jpg&&&/figure&&p&您一时爽，后来五百多年洛阳百姓和守将都要头疼无比，这大约就是一个不好的城市规划决策的效果了吧。&/p&&p&后生谨记呀。&/p&
虽然很不愿意这么说，但是，隋唐洛阳算是中古东亚城市规划史的最重大失误了。 见到说长安的，见到说平安京的...这两个，其实属于中古东亚城市规划的典型。存在什么问题，都有当时时代的原因的（比如对早期城市治安和消防问题的矫枉过正，或者对宇宙秩序的过…
&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-82be4b700fa5c230b33b4c_b.jpg& data-rawwidth=&1578& data-rawheight=&1104& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1578& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-82be4b700fa5c230b33b4c_r.jpg&&&/figure&&blockquote&&b&出品|&/b& &b&网易新闻&/b&&br&&b&作者|&/b& &b&陈俊宇，清华大学机械工程系博士研究生&/b&&/blockquote&&p&　　一提到发动机，大家首先能想到的多是汽车发动机。其实，发动机不光用在汽车上，船、便携式发电机等等需要旋转动力源的地方都用得到。&/p&&p&　　发动机主要分两种，一种是汽油机，一种是柴油机。汽油机烧汽油，其燃料的分子量小，能够快速燃烧，一个缸里的混合油气烧完，可以马上进下一管儿气，这样就能让发动机输出较高的转速。而柴油机烧柴油，柴油分子量大，虽然燃烧的比较慢，但却能释放很大的能量，让发动机输出较大的力量。&/p&&p&　　所以，一般需要动力比较大、转速要求不那么高的，例如大型卡车、大型货运商船、便携式发电机组，就会选用柴油机作为动力源；如果既要求动力又要求速度，比如军舰大船，一般会使用蒸汽轮机或者燃气轮机，再高端一些的会用核动力的蒸汽轮机。&/p&&p&&b&（一）发动机中的核心部件：曲轴&/b&&/p&&p&　　发动机的运动原理不算难，如下图所示，关键是把活塞在缸体内的直线往复运动利用曲轴转换为旋转运动。动图最后显示的就是曲轴——一根“弯曲的轴”，这根弯曲的轴被活塞来回拽着就转了起来，把动力输出出去。&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-8a7c12ba679dd55d1e048a22ed188020_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&560& data-rawheight=&454& data-thumbnail=&https://pic4.zhimg.com/v2-8a7c12ba679dd55d1e048a22ed188020_b.jpg& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&560& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-8a7c12ba679dd55d1e048a22ed188020_r.jpg&&&figcaption&发动机的运动原理&/figcaption&&/figure&&p&　　机械零件的安全一般来说要在受力上考虑两个因素：一个是别吃太大的劲儿，很容易直接脆断；另一个是别翻来覆去循环着吃劲儿，很容易疲劳断裂。曲轴这两样都占了：要给外界输出力量，会吃很大的劲儿；要转起来，一会儿这个方向的力、一会儿那个方向的力，很容易疲劳。同时，曲轴的样子还七拐八拐的，造起来本来就不容易，还要保证承受得住恶劣的受力环境，是很考验制造水平的一个零件。&/p&&p&　　特别是大型船用低速柴油发动机，要推动大船在海洋中航行，需要的动力十分巨大，为了承受这么大的力量，其曲轴常常十分巨大，有几十米长、几百吨重，这也给曲轴的制造带来了巨大的困难。零件小的时候，各种各样的加工手段都很成熟；零件一大，原本可以一体成型的零件就要分开制造，原本可以直接装在通用型机床上切削的，现在需要特制专用的机床能围着它转。&/p&&p&　　下面的图是汽车发动机曲轴和船舶柴油机用的曲轴，曲轴届的小兄弟跟曲轴届的老大哥，个头差距不是一般的大。&/p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-de906b330b5_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&474& data-rawheight=&244& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&474& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-de906b330b5_r.jpg&&&figcaption&汽车发动机曲轴&/figcaption&&/figure&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-70b5fa4f2868ddae5a1fe5b_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&1054& data-rawheight=&663& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1054& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-70b5fa4f2868ddae5a1fe5b_r.jpg&&&figcaption&17年下线国内首支特大对接型曲轴12S90ME-C，总长度23.06米、重量为458.7吨&/figcaption&&/figure&&p&&b&（二）大型船用曲轴：别的早已造好，就等它了&/b&&/p&&p&　　船舶用大型曲轴是船用柴油机的核心部件，普通柴油发动机所使用的曲轴回转半径不会超过0.5米，而大型船舶柴油发动机中曲轴回转半径可至2.5米，由于这个部件自重大、受力大、工作时候的磨损大，这些都要求制造精度极高；曲轴还要求寿命够长，工作起来稳定可靠，在服役的20多年内最好别坏也别换，船在海上失去动力，一旦遭遇风浪，就会面临倾覆之灾。&/p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-42a5adde44a887eaf1cc737cd540df36_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&1014& data-rawheight=&507& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1014& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-42a5adde44a887eaf1cc737cd540df36_r.jpg&&&/figure&&p&　　要满足这一系列的要求，整个曲轴造起来十分的困难。有些特大型的船用柴油机，其曲轴成本甚至可以占到柴油机整机成本的1/3，曲轴的加工技术过去是中国制造行业中的一个弱项，每年都需要花费巨大的费用从国外进口大型曲轴，国产的曲轴长期处于供不上货的状态，常常是船都造好了，定制的柴油机还没有造好。&/p&&p&　　那曲轴是怎么造呢？一般分为成形和精加工两部分，成形就是先造出来个大致的样子，精加工就是在成形的基础上通过车削、磨削等方法把曲轴按照尺寸、表面精度要求等精确地切出来。&/p&&p&&b&（1）成形：组合式生产&/b&&/p&&p&　　曲轴的成形方法跟它本身的大小关系是很密切的：小型曲轴主要采用模锻或铸造工艺一体式成形；船用中型柴油机曲轴的生产主要采用全纤维锻造成形及铸造；低速大型船用柴油机曲轴现阶段主要采用半组合式工艺成形。&/p&&p&　　全组合大型船用曲轴就是把主轴颈、曲臂、曲拐销分别加工，然后将其装配在一起（如下图左）；半组合大型船用曲轴则将曲臂和曲拐销加工成为一个整体（即曲拐），然后将曲拐和轴颈部件热压成整体（如下图右）。&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-61f4d73cb6bff00f9a159e_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&647& data-rawheight=&288& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&647& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-61f4d73cb6bff00f9a159e_r.jpg&&&figcaption&全组合（左图）和半组合式（右图）曲轴（张文平，周倩，2016）&/figcaption&&/figure&&p&　　全组合曲轴的各直段是独立锻造的，通过热装或焊接起来，其刚度强度不如半组合曲轴，应用受限，因此半组合曲轴成为大型曲轴的成形技术应用主流。&/p&&p&　　大型船用曲轴的市场过去长期被韩国、日本、西班牙等几个具备制造大型船用半组合式曲轴能力的国家垄断着，05年以后，中国才陆续开始掌握大型船用半组合式曲轴的生产能力，近年来产能的扩张很快，如今，不仅满足能国内需要，而且开始部分出口国外。&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-27be0a60d8aab47adf4cfb_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&558& data-rawheight=&355& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&558& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-27be0a60d8aab47adf4cfb_r.jpg&&&/figure&&p&　　大型曲轴生产的国产化大大缓解了中国造船业发展的瓶颈问题。但是我们的成形工艺与日本、韩国等传统造船大国还有很大的差距，普遍存在精度差、材料利用率低等问题。&/p&&p&&b&（2）精加工：重型曲轴数控机床&/b&&/p&&p&　　仅仅实现曲轴的成形还是不够的，不论锻造还是铸造，其精度都很难直接达到设计图纸的要求，需要进一步的精加工，这就要靠曲轴数控机床的切削，把曲轴一点一点的切成需要的形状。&/p&&p&　　重型船用曲轴加工机床的样子如下图所示：&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-15aaff583b7be8fb567d_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&853& data-rawheight=&480& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&853& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-15aaff583b7be8fb567d_r.jpg&&&figcaption&德国产的重型曲轴数控机床&/figcaption&&/figure&&p&　　重型曲轴数控机床包含四大核心部件：机床主轴，中心架，车刀架，旋风刀架。&/p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-5c02daf8c18dddb33bd29_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&560& data-rawheight=&314& data-thumbnail=&https://pic1.zhimg.com/v2-5c02daf8c18dddb33bd29_b.jpg& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&560& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-5c02daf8c18dddb33bd29_r.jpg&&&figcaption&黑黑的那个大圆盘是机床的主轴系统，用于让曲轴转起来&/figcaption&&/figure&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-09f000abb2d9eb8f01de63_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&560& data-rawheight=&314& data-thumbnail=&https://pic4.zhimg.com/v2-09f000abb2d9eb8f01de63_b.jpg& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&560& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-09f000abb2d9eb8f01de63_r.jpg&&&figcaption&白色的中心架用于支撑曲轴，一台机床有十几个中心架&/figcaption&&/figure&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-c9ec3acbefae3c_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&560& data-rawheight=&314& data-thumbnail=&https://pic2.zhimg.com/v2-c9ec3acbefae3c_b.jpg& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&560& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-c9ec3acbefae3c_r.jpg&&&figcaption&车刀架，用于切削曲轴的主轴用于切削曲轴的主轴，曲轴的主轴参见上文中的曲轴示意图&/figcaption&&/figure&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-7a32eff139c696a3ff6dcf_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&853& data-rawheight=&480& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&853& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-7a32eff139c696a3ff6dcf_r.jpg&&&figcaption&旋风车架：用于切削曲轴的曲拐部分，曲拐的位置见上文中的曲轴示意图&/figcaption&&/figure&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-a622db3dff37a50b6a786_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&560& data-rawheight=&314& data-thumbnail=&https://pic4.zhimg.com/v2-a622db3dff37a50b6a786_b.jpg& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&560& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-a622db3dff37a50b6a786_r.jpg&&&figcaption&曲轴不转，旋风车架旋转来切削曲拐部分&/figcaption&&/figure&&p&　　在机床的四大部分中，与其他机床的最大区别就在于旋风车架，其定位精度要求十分高，如果进口，一个旋风车架就需要上亿人民币，国内曾经引进的一台机床，光旋风车架就花了1.4亿元。&/p&&p&　　2013年前，全世界只有德国、日本的两家公司具有生产重型船用曲轴加工机床的技术，中国在2013年突破了这项技术，研发制造了一台由两套车刀架与一套旋风刀架复合组成的一拖二机床，一次装卡即可完成大型船用低速柴油机组合曲轴的主轴颈、法兰和曲拐颈的半精加工及精加工，打破了国外的技术垄断。&/p&&p&　　在国产重型曲轴机床的支持下，中国的重型曲轴制造能力进一步提升，成本进一步降低。&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-4c1a3b7a56bea6df84bf1abf1fc1f124_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&825& data-rawheight=&391& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&825& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-4c1a3b7a56bea6df84bf1abf1fc1f124_r.jpg&&&/figure&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-a822d3f21867dfb2e4b8d1bb48c2094d_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&751& data-rawheight=&560& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&751& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-a822d3f21867dfb2e4b8d1bb48c2094d_r.jpg&&&figcaption&数控重型曲轴铣车复合加工机床示意图（上）及其旋风车架（下）（齐洪宇，2011）&/figcaption&&/figure&&p&&b&（三）船舶与机床，不搞怎么行&/b&&/p&&p&　　近年来，由于国际国内的需求萎缩，中国的造船行业和机床行业都经历了快速发展后的迅速冷却。但是需求不振的时候也是制造企业磨炼内功的时候。&/p&&p&　　中国的基础材料、基础元器件、基础工艺还不行，这些基础赚钱少、出成果慢，要补起来就需要国家大力的投资和整个行业的积累，之前我们是即便基础不行也要先把大船、机床等这些整机造出来，先把设备造出来可以给下游的行业使用，在市场上站稳让自己有话语权，再返回头来慢慢修炼技术。&/p&&p&　　而现在，中国已经走在全球信息化的前列，但是机械工业的追赶需要靠时间来积累，急不得；另一方面，人力成本快速上涨，资源环境约束问题日益突出，粗放的制造业带来的盈利越来越微薄，必须尽快强化基础，相应的，更多的下游制造业才会发展得更进一步，随着中国各种下游整机行业的整机集成能力的提升，现在到了回头搞好基础的时候了。&/p&&p&　　以造船、机床这种大的整机行业为需求牵引，不断地积累基础技术，在一些领域里跟上世界的脚步，才能在下一次需求爆发前，使我们有更充分的准备。&/p&&p&&b&作为世界上认知度最高的标签，中国制造（Made in China）正寻求战略升级。「了不起的中国制造」专栏，力邀行业权威、资深玩家，呈现他们眼中的中国创新之路。&/b&&/p&&p&&b&投稿请联系newsresearch_，稿件一经刊用，将提供千字800元的稿酬。&/b&&/p&&p&&b&欢迎关注《了不起的中国制造》官方微博&/b&&/p&&p&&b&欢迎关注《了不起的中国制造》网易号&/b&&/p&&p&编辑| 史文慧&/p&
出品| 网易新闻 作者| 陈俊宇，清华大学机械工程系博士研究生 一提到发动机，大家首先能想到的多是汽车发动机。其实，发动机不光用在汽车上，船、便携式发电机等等需要旋转动力源的地方都用得到。 发动机主要分两种，一种是汽油机，一种是柴油机。汽油机烧…
最近半个月，正用手打磨一个特殊材质的异型工件，机床无法定位加工，共1000件。精度是0.005-0.01mm，用专用的特种陶瓷量具（耐磨损）测量。本人51，做过车、磨、热处理、钳工等等，82年初中毕业考上的部属小中专。以前钳工只有八级，十级-是说那些特别牛的钳工。
最近半个月，正用手打磨一个特殊材质的异型工件，机床无法定位加工，共1000件。精度是0.005-0.01mm，用专用的特种陶瓷量具（耐磨损）测量。本人51，做过车、磨、热处理、钳工等等，82年初中毕业考上的部属小中专。以前钳工只有八级，十级-是说那些特别牛的…
&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-7f98cf4f3b543bee5b4e4d_b.jpg& data-rawwidth=&1080& data-rawheight=&697& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1080& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-7f98cf4f3b543bee5b4e4d_r.jpg&&&/figure&&blockquote&&b&出品|&/b& &b&网易新闻&/b&&br&&b&作者|&/b& &b&陈俊宇，清华大学机械工程系博士研究生&/b&&/blockquote&&p&　　5月14日，川航的一架客机在高空飞行时驾驶舱挡风玻璃突然破裂并脱落，造成机舱失压，在危急的情况下，机长依靠二十年的飞行经验，手动操控，成功迫降，挽救了乘客和机组人员的生命安全，成为了当之无愧的“英雄”。&/p&&p&　　在为英雄机长、机组以及地勤人员点赞的同时，我们也不能忽视这是一起航空安全事件。川航挡风玻璃事故原因仍在调查之中，但挡风玻璃破碎与飞行环境和玻璃质量是分不开的。&/p&&p&　　可能有很多人要问了：飞机挡风玻璃有哪些特性？又是怎么应对高空恶劣的飞行环境的呢？&/p&&p&　　看完下面的介绍，你就会明白了。&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-599cae4ce00f989f16969b_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&1014& data-rawheight=&507& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1014& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-599cae4ce00f989f16969b_r.jpg&&&/figure&&p&&b&（一）川航飞行的环境：低温、低压、氧气稀薄&/b&&/p&&p&　　飞行环境分为大气飞行环境和空间飞行环境，其中大气飞行环境是飞机的主要飞行环境。飞机通常飞行在大气层的平流层底部区域，该区域大气垂直运动很少，以平流运动为主，飞机在其中受力比较稳定，这就是我们在飞机上大多数时候不会感到颠簸的原因。&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-692eed79b4cd62acca238_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&690& data-rawheight=&518& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&690& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-692eed79b4cd62acca238_r.jpg&&&figcaption&大气层的垂直分布&/figcaption&&/figure&&p&　　平流层云层少，颗粒物含量少，能见度很高，飞鸟一般无法达到这一飞行高度，能有效避免和鸟类相撞。&/p&&p&　　平流层的海拔高度受所处纬度影响，中国所处的中纬度地区平均海拔在10～12千米以上。按照中国民航规定，像川航本次执飞的中型以上的民航飞机要在海拔7-12千米的高空飞行。&/p&&p&　　大气层空气密度和压强随高度的增加按指数规律下降，最后接近真空。可以这样理解：某区域的气压值，等于该区域单位面积上的大气柱的重量，高度越高，压在其上的空气柱越短，大气压也就越低。&/p&&p&　　目前中国采用的是国际标准大气，在30000英尺（9144米）的高空，压强为301hPa（即30kPa），仅相当于水平面平均气压（101.3kPa）的30%。&/p&&p&　　在低空2-3千米范围，飞机内部气压与地面维持相同。随着飞行高度的增加，飞机气压随外界大气压减小而减小，使内外压强差维持恒定，以防止飞机内外压差过大发生机体爆炸或突然失压导致的人员瞬间伤亡。&/p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-3cc7b9afed20107f5cff1879bdf9de8d_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&525& data-rawheight=&346& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&525& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-3cc7b9afed20107f5cff1879bdf9de8d_r.jpg&&&figcaption&国际标准大气（ISA）部分数据&/figcaption&&/figure&&p&　　高空中的温度等于高空中气团的温度，气团是大量空气长时间停留在某一地区形成的温度、湿度和其他物理性质基本相同的大范围空气团，所占空间很大，垂直厚度达到几千米至十几千米，其温度由该地区地理环境和地标性质决定。&/p&&p&　　阳光烤暖了大地，使得地表底层气团温度升高，密度减小上升。上升时气团膨胀，对外做功，内能减少，温度降低。因此，距离地面越高的地方，空气温度越低。大约每升高1km，气温降低6℃（如上表所示）。在10000米高空，气温降低至-50℃。高度超过11000米后，气温维持在-56.5℃。&/p&&p&　　飞机在环境低温、低压、缺氧的高空中飞行时，挡风玻璃为我们隔绝了一切恶劣条件，创造了舒适安全的机舱环境。而它自己，却需要抵抗外界低温、内外巨大的压强差，以及升降过程中飞鸟撞击等不利条件。&/p&&p&　　那么，飞机挡风玻璃具备哪些特性让它可以如此出色地完成任务呢？&/p&&p&&b&（二）飞机挡风玻璃：集玻璃加工所有高精尖技术于一身&/b&&/p&&p&　　挡风玻璃是由美国福特汽车创始人亨利·福特在被玻璃碎片划伤后发明的。他将两块玻璃夹在一起，中间用一层PVC塑料隔开，既能有效防止外部玻璃破碎对人的伤害，又能起到良好的减震效果。&/p&&p&　　后来，这种“三明治”结构的设计思路一直沿用了下来，并应用在飞机上。随着技术要求的提高，飞机挡风玻璃制造几乎涵盖了玻璃加工的所有高精尖技术，因此被称为“玻璃加工技术之花”。&/p&&p&　　飞机挡风玻璃是飞机重要的结构功能部件，必须具有多种功能特性。&/p&&p&　　一是作为机身的一部分，挡风玻璃必须具有足够的强度，并保持流线型外形，以承受各种飞行状态下的机舱气压、气动荷载和冲击，还要保证使用的可靠性和尽可能长的使用寿命；&/p&&p&　　二是作为透明观察窗，挡风玻璃必须具备良好的光学性能，能够提供清晰的视界。在细节上，还要求机窗具备除雾、泄静电、防雨水等多种功能。&/p&&p&　　飞机挡风玻璃技术就是要通过材料选取、结构设计、制造工艺、测试评价等方面的研究来同时满足上述力学、光学、电学等性能的特殊要求。&/p&&p&&b&（1）多层复合结构使机窗更加安全、可靠&/b&&/p&&p&　　为保证足够的力学性能，提高机窗的刚度和强度，平面型挡风玻璃采用了物理钢化技术；而曲面型挡风玻璃为保证光学性能的要求，多采用表面离子交换增强技术，成本也更高。因此，客机一般采用平面型机窗，而战斗机等采用曲面型机窗。&/p&&p&　　在玻璃单片强度一定的情况下，为满足抗鸟撞要求，只能提高玻璃的总厚度。&/p&&p&　　此外，如果仔细观察，你还会发现每一扇机窗都是圆角，曲线设计将压力分散到边缘的每一点上，而不像正方形窗将压力集中在尖锐的角上（工程中将其称为应力集中点），这样可以降低机窗破碎的几率。&/p&&p&　　在结构上，挡风玻璃采用多层复合结构来保证玻璃破碎后的安全性。&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-0b9b6b6c9a90f5afaaa7071_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&1280& data-rawheight=&380& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1280& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-0b9b6b6c9a90f5afaaa7071_r.jpg&&&figcaption&飞机挡风玻璃结构示意&/figcaption&&/figure&&p&　　如图所示，外层①是一个保护层，中间层②、内层③为结构层，每个结构层都可以单独承受增压载荷。&/p&&p&　　加温膜④可以实现电加温，能在飞机飞行中除冰、化霜，保证特殊气象条件下驾驶员拥有足够的视界。加温膜必须保证温度的均匀性，否则会引起挡风玻璃失效甚至发生玻璃炸裂。比如有的玻璃杯常常一加热水就会爆炸，就是性能不佳、突然受热不均造成的。&/p&&p&　　两个夹层⑤是作为粘结材料的中间层胶片，其可靠性对挡风玻璃的安全使用非常重要。&/p&&p&　　对于挡风玻璃来说，胶合层出泡、脱胶和玻璃炸裂是其主要失效模式，因此，开发耐候性能优异的胶接材料成为行业重要要求。&/p&&p&　　此外，玻璃与机身连接方式直接影响玻璃的抗撞击强度，玻璃边部良好的密封也可保护胶合层和电加热元件免受环境湿气的侵蚀。&/p&&p&&b&（2）多种光学性能要求挡风玻璃必须提供清晰明亮的视野&/b&&/p&&p&　　飞机挡风玻璃本质上毕竟还是玻璃，在低温、低压、云雾的高空飞行环境中提供清晰明亮的视野是挡风玻璃的天职。&/p&&p&　　光学性能是影响挡风玻璃制造成品率的首要因素，因此挡风玻璃在制造过程中需要考虑透光度、雾度、光学角偏差、光学畸变、双目视差、副像偏高、眩光性能等光学性能指标，这就需要依靠玻璃精确成型技术、玻璃镀膜技术以及层合技术的支持。&/p&&p&　　此外，涂层和镀膜技术还可以实现许多附加功能。例如，在玻璃外表面制备疏水或憎水涂层可以防雨。而镀制不同的透明导电薄膜可以实现电磁波屏蔽、雷达波隐身、热反射等功能。&/p&&p&&b&（三）中国制造的高强度玻璃比钢材还要强，但关键技术上仍有差距&/b&&/p&&p&　　目前全球大型飞机制造主要被美国、法国垄断，为其配套供应挡风玻璃的分别是美国、法国和英国的三家公司，他们的产品代表了世界领先水平，也垄断着机窗市场。&/p&&p&　　近年来，挡风玻璃技术发展呈现轻量化、高可靠性、长寿命、多功能的趋势。其中，玻璃增强新技术的开发一直是机窗制造技术的核心和热点，美国和法国公司采用钠钾体系的熔盐进行离子交换增强，开发了高强度玻璃，并已经进行商业化应用。&/p&&p&　　美、法、德等国家开发了锂、铝、硅组分的专用平板玻璃，强度和应力层深度比普通化学钢化玻璃高50%以上，强度接近400Mpa，除了适应高空气压差外，还能够在保持抗鸟撞的特性前提下，有效减薄玻璃厚度，显著减轻机窗重量。&/p&&p&　　中国的第一块飞机挡风玻璃是1958年建材总院研制成功的。60年来，经过几代科技人员的努力，完成了国产飞机所有机型的玻璃研发配套任务，包括30多个品种60多种规格的航空玻璃，使中国成为继美、英、法、俄等少数几个能自行研制飞机玻璃的国家之一。&/p&&p&　　中国建筑材料科学研究总院针对玻璃增强技术开展了多年的研究，开发的综合增强技术可将普通浮法玻璃的强度提高到400MPa以上，比普通的钢材还要强，基本达到了国外产品的先进水平。&/p&&p&　　不过，由于缺乏大型客机的实际应用经验，中国在挡风玻璃的许多关键技术上与发达国家仍有较大差距。&/p&&p&　　截至2017年底，中国民航运营机队总规模达到3200多架，居世界前列，民航市场总规模也已跃居世界第二。然而由于没有掌握核心技术，中国每年仅维修更换玻璃的费用就达数亿元。&/p&&p&&b&结语&/b&&/p&&p&　　虽然中国高强度玻璃强度达到了世界先进水平，第一架国产大飞机C919舷窗就安装了国产飞机挡风玻璃，但中国仍急需在技术、工艺上有所突破，提升整体的设计、开发和制造能力，才能将飞机的“生命之窗”牢牢把握在手中，打破国外公司在这一领域的垄断。&/p&&p&&b&作为世界上认知度最高的标签，中国制造（Made in China）正寻求战略升级。「了不起的中国制造」专栏，力邀行业权威、资深玩家，呈现他们眼中的中国创新之路。&/b&&/p&&p&&b&投稿请联系newsresearch_，稿件一经刊用，将提供千字800元的稿酬。&/b&&/p&&p&&b&欢迎关注《了不起的中国制造》官方微博&/b&&/p&&p&&b&欢迎关注《了不起的中国制造》网易号&/b&&/p&&p&编辑| 孙健航、史文慧&/p&
出品| 网易新闻 作者| 陈俊宇，清华大学机械工程系博士研究生 5月14日，川航的一架客机在高空飞行时驾驶舱挡风玻璃突然破裂并脱落，造成机舱失压，在危急的情况下，机长依靠二十年的飞行经验，手动操控，成功迫降，挽救了乘客和机组人员的生命安全，成为了…
&p&反对一下关于特高压输电技术高赞答案，以正视听。&/p&&p&目前世界上输电电压最高（±1100KV），输电距离最远（3300多公里），输电容量最大（1200万千瓦），输电技术最先进的的昌吉-古泉±1100KV特高压直流输电工程，目前处于在建阶段。&/p&&p&该工程被央视报道过，但是，作为业内人士，深感央视的报道有些***&/p&&p&第一，该工程的的确确是世界第一，前无古人。&/p&&p&第二，该工程的送端核心设备即换流变压器技术是由ABB提供，受端由西门子提供。国内几大变压器公司利用该技术生产其中大部分的变压器，部分关键部件也由外方提供。&/p&&p&第三，中国垄断不了该技术，但是，中国国家电网拥有这世界第一的业绩，时间久点估计也能吃透所有的技术。&/p&&p&第四，该工程的的确确能成为类似工程的标杆，建成后的运行经验也是世界上唯一的中国标准。&/p&&p&第五，别看央视的报道。。。技术上并没有新闻工作者表达的那么神秘和极端。。。没有报道的是：行业内的大国工匠拿着打发乞丐般的薪资，潜心奉献于这个世界第一的工程。&/p&&p&我们没有垄断技术，但是我们有最低劳动力成本的技术工人。&/p&&p&~~~~~~~~6.21插入花絮~~~~~~~&/p&&p&关于高票答案说特高压行业内老外要参考中国标准的问题。&/p&&p&国网内部，对直流输电技术相关标准基于行业内普遍通用的国际标准提高了一些要求，个人认为，很多都是不必要的提高，仅仅是表达一下我们认真负责严格要求的态度。然而，这些（绝大部分）基于各种国际标准翻译而来的中国标准，并没有英文版。。。。。为了满足合同的要求，洋人也只能找人翻译这些标准。。。。&/p&&p&~~~~~~~~花絮结束~~~~&/p&&p&&br&&/p&&p&&br&&/p&&p&&br&&/p&&p&...................................&/p&&p&修改一个错误：容量是1200万千瓦，感谢同行提醒!&/p&&p&另外说明一下：工程中确有大量实验室技术的应用，但是，个人观点是，我见到的部分东西都有点水，我实话实说，希望同行们更加努力!&/p&&p&本文并非要否定我们自己，否定国家电网直流公司的战略和努力。本工程各种高要求，严执行的风格值得肯定，每个人脸上都能看到“加油”二字，没有周末，没有假期。。多年的技术积累下，我们对外方的依赖也在逐渐减少，以前老外说怎么干就怎么干，现在是有我们自己决定要怎么干。&/p&&p&&br&&/p&&p&最后，解释一下匿名的问题。本人无意成为公知，我只讲事实，不需要留名。&/p&&p&&br&&/p&&p&.............................................&/p&&p&没有想到，点赞的朋友如此之多，在此，我感谢大家的支持。&/p&&p&今晚更新一下，顺便聊聊高铁。&/p&&p&因职业关系，对高铁的技术背景也有一知半解，高铁好像也是宣传自主知识产权，但是高铁的列车上依然有很多技术是中国人自己无法独立完成的。&/p&&p&之前去过北车，了解了一下，牵引变压器的技术也是ABB的，好像还有庞巴迪的，车轮子是爱碧玺的，电弓技术好像也很玄乎且造价昂贵。。。。北车里的国企氛围很浓，人人讲奉献，领导不下班，员工绝不走。。。&/p&&p&诚然，如评论区的朋友们所说，没有任何一个大企业可以完全的生产所有的零部件。超高压直流技术，高铁的技术都是大的系统工程，并非一两项技术就可以支撑这种大工程。但是，至少不应该用虚伪的宣传来获得舆论的好评，也应该避免咱们部分民众的盲目自信。&/p&&p&国人并非不努力，只是别人做得更好，我们把技术/产品买来后，都在研究为啥别人比我们做得好。在我个人看来，关键因素并非理论知识不够，并非没有人才，并非制造设备不先进。。。。关键的因素还是在我们国家的工业底蕴不足，以及管理体制的问题。&/p&&p&第一个因素很简单，咱们毕竟比人家后发展好多年，经验和积累比人家少，人家始终走在前面。但勤能补拙，这个差距只会不断减小。&/p&&p&第二个因素，管理体制的问题，这个问题应该算非常严重。我去过很多国内的工厂，各地的差异都很大，但是，有几点是相同的（排除小部分个例）。&/p&&p&1.技工的收入差不多和行政文员等同，技工的一辈子几乎和职业规划无缘，只能是个工人，只能拿低收入。他们几乎不可能有机会成为设计/质量/管理之类的工程师。然而，在欧洲发达国家，他们的工程师团队必然有从这条路径出来的人。&/p&&p&2.中国的工程师培养方式大多是老带新，好处是管理起来简单，但这里面的弊端实在太多，大家都懂什么叫教会了徒弟饿死了师傅，而且老一辈的缺点也一并传承到了下一辈。然而很多外企不这样，他们缺了任何一个人都能运转良好，老工程师传授知识也不会有所保留，年轻一代也不会只有一个师傅。而且，学得杂没用，学得精才有用，每个领域都有精通的人，然后团队合作才有效率。&/p&&p&3.中国的技术人员最怕啥？当然是犯错。这里的犯错不是说粗心大意，盲目自信的错，而自己有了好想法，新方案却不敢去试，小错影响前途，大错直接失业。就算自己这关过了，领导也怕错，也不会批。。。所以，工厂里几乎从来就不会有较大的技术变革。&/p&&p&4.外行管内行，把老学究拉去天天做报告搞管理，把官油子拉来管技术。管技术的主要工作是把汇报材料写得好看，这样一层一层添油加醋的汇报上去，无人不赞叹今日中国之强大。。。。。然而，老外同样也外行管内行，但人家会尊重技术人员的话语权，技术上的决定并非领导一人说了算。&/p&&p&。。。。。今天先写到这里，有空再继续讨论。。。&/p&
反对一下关于特高压输电技术高赞答案，以正视听。目前世界上输电电压最高（±1100KV），输电距离最远（3300多公里），输电容量最大（1200万千瓦），输电技术最先进的的昌吉-古泉±1100KV特高压直流输电工程，目前处于在建阶段。该工程被央视报道过，但是，…
&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-adbbb154fe5bc74e3da3f6_b.jpg& data-rawwidth=&512& data-rawheight=&333& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&512& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-adbbb154fe5bc74e3da3f6_r.jpg&&&/figure&&blockquote&&b&出品｜ 网易新闻&/b&&br&&b&作者｜ 涸辙之鲋，航空工程师&/b&&/blockquote&&p&　　日，中央军委在南海海域举行隆重的海上阅兵，由48艘战舰，76架战机和1万余名官兵组成的海上阅兵编队，展示了人民海军强大的实力。其中，由中国自行研制的舰载机着陆拦阻索，是舰载机起飞着陆系统中重要的组成部分之一，也是舰载机能否成功降落在航母上的最重要保障。&/p&&p&　　今天我们就来介绍一下这种全世界最贵的“绳索”。&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-d541f1bc4bf6e153a8909f_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&1014& data-rawheight=&507& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1014& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-d541f1bc4bf6e153a8909f_r.jpg&&&/figure&&p&&b&（一）舰载机是怎么着舰的？&/b&&/p&&p&　　说到拦阻索，就不得不提舰载机在航母上着舰的流程，舰载机的着舰过程比陆基飞机要复杂得多，也危险得多：甲板的扰流因素会使舰载机的稳定性偏差，过短的着陆滑跑距离对飞机结构的性能和飞行员的反应能力有着更高的要求。这些危险因素催生出了一系列辅助降落设备和拦阻设备。&/p&&p&　　舰载机飞行员的着舰程序，有着相当严格的规定，通常情况下可以分为四个主要过程：&/p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-5acc0f86ccaeac6feec5f8e7e83d427a_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&359& data-rawheight=&580& class=&content_image& width=&359&&&figcaption&舰载机的着舰示意图&/figcaption&&/figure&&p&&b&1、确认装载重量，准备降落&/b&&/p&&p&　　舰载机以300节至350节（540－630公里每小时）的速度飞行到航空母舰尾部的着陆区域。然后在直线飞行过程中放下起落架，打开减速板并持续减速，确认舰载机的重量。在航空母舰上着陆要求舰载机（包括所载的燃油和弹药）质量必须低于某一固定值，如果重量超过拦阻系统的允许范围是不能进行着舰作业的。&/p&&p&　　舰桥上负责飞行指挥控制的工作人员，要确定舰载机尾钩和起落架都已放下，光学助降系统准备完毕，才能引导舰载机以125节的速度和11度的攻角，进行着舰作业。&/p&&p&&b&2、对准跑道中央，避免偏离&/b&&/p&&p&　　对中是指飞机前起落架对准跑道中央的过程。舰载机是通过航空母舰尾部的“对中标尺”来降低飞机降落过程中的偏心量和偏航量的。因为拦阻系统的纠偏能力并不是很大，过大的偏心量和偏航量会使飞机偏离跑道，撞上航母建筑或者其他舰载机。&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-91fb1ace244f867bbfca77_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&559& data-rawheight=&316& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&559& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-91fb1ace244f867bbfca77_r.jpg&&&figcaption&舰载机对中时的视角&/figcaption&&/figure&&p&&b&3、光学设备辅助，接近航母&/b&&/p&&p&　　舰载机接近航母的下降阶段，必须严格遵守正确的下滑角，这就需要一个非常重要的光学助降设备——菲涅尔透镜。&/p&&p&　　这个安装在航母左舷中部、由五个方形灯箱组成的光学设备，能够发出一种在特定角度才能观察到的直线型光束，引导飞行员按照预定下滑航路接舰。&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-eb39ecc94cdd2eff26bb113_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&950& data-rawheight=&654& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&950& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-eb39ecc94cdd2eff26bb113_r.jpg&&&figcaption&辽宁舰上装备的菲涅尔光学助降系统&/figcaption&&/figure&&p&&b&4、保持正确姿势，安全着舰&/b&&/p&&p&　　舰载机主轮接触航母飞行甲板，并减速静止的过程称之为舰载机的接舰过程。这一过程是整个着舰过程中危险系数最高的，也是发生事故最频繁的过程。&/p&&p&　　在接舰过程中，飞行员要确保按照正确的着舰姿势，并确保舰载机的尾钩准确地钩上拦阻索，并且此时发动机也必须达到起飞推力，以便在接舰失败时进行复飞。&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-2576783ead43a6ecc0496_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&1280& data-rawheight=&914& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1280& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-2576783ead43a6ecc0496_r.jpg&&&figcaption&歼15舰载机接舰的瞬间&/figcaption&&/figure&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-a331a93cd837fafdc67116_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&384& data-rawheight=&470& class=&content_image& width=&384&&&figcaption&着舰过程中因为过大拉应力而断裂的尾钩&/figcaption&&/figure&&p&&b&（二）有了拦阻系统，舰载机可以瞬间减速为0&/b&&/p&&p&　　作为目前世界上技术要求和技术含量最高的索具，说舰载机着陆时用到的拦阻索是全世界最贵的绳索应该没有人反对。比如拦阻行程在340英尺的美国MK7型拦阻索，出售给盟友法国的价格约为150万美元／条。&/p&&p&　　作为航母这种战略武器上一个关键的组成系统，世界上能够自行研制拦阻索的国家只有美国、俄罗斯和中国。&/p&&p&　　在辽宁舰交付之前，外媒也曾经断定中国还没有自行研制航母拦阻索的能力，俄罗斯也拒绝向中国出售舰载拦阻索和配套的拦阻设备，这也迫使中国科研工作者为我们的舰载机研制出了“生命之绳”。&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-d8addba7ba91efae2c67_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&550& data-rawheight=&367& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&550& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-d8addba7ba91efae2c67_r.jpg&&&figcaption&辽宁号航母上配备的四根拦阻索&/figcaption&&/figure&&p&　　其实能否有效地缩短舰载机在航母上的着陆距离，不仅仅取决于拦阻索，还要依靠由拦阻索、轮系和液压阻尼系统组成的一整套完整的阻拦系统。&/p&&p&　　在航母着陆过程中，舰载机的尾钩首先勾住拦阻系统中的拦阻索，重达20吨的飞机在惯性的作用下，拖曳着拦阻索向前行驶，有着缓冲吸能作用的轮系和液压阻尼系统，在2到3秒的时间里，能使时速接近300公里的舰载机减速为零。在飞机静止之后，拦阻索能够自动解脱下落和复位，重新恢复到工作状态。&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-eae5afc0c194bebfae72_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&1080& data-rawheight=&1623& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1080& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-eae5afc0c194bebfae72_r.jpg&&&figcaption&美军航母拦阻索特写&/figcaption&&/figure&&p&　　由于现代喷气式舰载战斗机质量增大，对拦阻索的抗拉强度提出了很高的要求。同时，舰载机在缓冲减速的过程中，拦阻索要经受和航母甲板粗糙的特种钢板之间产生的摩擦，要抗各种化学物品和海水的腐蚀，还需要有良好的柔韧性和耐腐蚀性。&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-411baab52b7dfa209a7bb78d901b9f0a_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&640& data-rawheight=&397& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&640& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-411baab52b7dfa209a7bb78d901b9f0a_r.jpg&&&figcaption&拦阻索的横截面图&/figcaption&&/figure&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-6deaa022fd4adfab8cdb_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&1280& data-rawheight=&336& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1280& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-6deaa022fd4adfab8cdb_r.jpg&&&figcaption&拦阻索载荷分析&/figcaption&&/figure&&p&&b&（三）通过能量的相互转化，拦阻系统可以周而复始地工作&/b&&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-74ad7aa47c4f94fac991b5_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&863& data-rawheight=&663& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&863& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-74ad7aa47c4f94fac991b5_r.jpg&&&figcaption&拦阻系统的组成图&/figcaption&&/figure&&p&　　拦阻系统由位于甲板上方的拦阻索和位于甲板下部的阻尼系统组成。拦阻索平铺在航母的斜角甲板上，通常每艘航母上会布置3到4根拦阻索，安装在板状弹簧支撑下距离甲板30－50公分的距离。&/p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-fdae53de564c_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&1280& data-rawheight=&853& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1280& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-fdae53de564c_r.jpg&&&figcaption&板状弹簧支起的拦阻索&/figcaption&&/figure&&p&　　拦阻索两端通过固定在甲板上的升降滑轮和导向滑轮，最终连接到位于航母甲板下方的主液压缸，由缸体、柱塞和定长冲跑系统组成的主液压缸是耗散动能的主要部件。&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-ff8aa3d090da2f64cb7e36_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&797& data-rawheight=&429& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&797& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-ff8aa3d090da2f64cb7e36_r.jpg&&&figcaption&甲板上方的导向滑轮&/figcaption&&/figure&&p&　　当飞机降落尾钩钩上甲板上间隔布置的某一根拦阻索时，飞机在惯性的作用下拖曳着拦阻索向前行进，经过升降滑轮和导向滑轮拉动动滑轮组向着定滑轮组方向移动。活塞的移动迫使主液压缸中的液压油介质流经控制阀，驱动蓄能器活塞，最终将舰载机着陆时的巨大动能转化为主液压缸油液的压力能和内能。&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-74ad7aa47c4f94fac991b5_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&863& data-rawheight=&663& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&863& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-74ad7aa47c4f94fac991b5_r.jpg&&&figcaption&液压拦阻系统中复杂的轮系布置&/figcaption&&/figure&&p&　　拦阻结束后，蓄能器中的油液释放之前储存的能量，通过复位阀门分别使动滑轮组、尾端缓冲活塞、滑轮缓冲系统复位，为下一次飞机的拦阻工作做好准备，这就是一个完整的拦阻作业周期。&/p&&p&&b&（四）技术升级后，涡电拦阻系统可以精确控制舰载机着舰&/b&&/p&&p&　　随着舰载战斗机质量增大和无人机的上舰，对拦阻系统所能承受的最大冲击力和拦阻范围提出了更高的要求。在控制技术和智能化，自动化水平不断提高的背景下，涡电拦阻系统横空出世。&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-c4b520fcce6d385fa7016b_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&640& data-rawheight=&417& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&640& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-c4b520fcce6d385fa7016b_r.jpg&&&figcaption&涡电拦阻系统的构成原理图&/figcaption&&/figure&&p&　　相对于传统的液压拦阻系统，涡电拦阻系统具有结构简单、重量轻、自动化水平高、精确控制能力强、能够适用不同舰载机的重量和速度、减少舰载机着陆时对载荷的严苛要求等诸多优点。&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-9be4111dacac_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&950& data-rawheight=&610& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&950& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-9be4111dacac_r.jpg&&&figcaption&涡电拦阻系统的实物图&/figcaption&&/figure&&p&　　涡电拦阻系统通过合成电缆和电机取代了原有的轮系和液压耗能部件，能够自动设置和调节张力峰值，精确控制舰载机尾钩负载及舰载机在甲板上的停留位置。&/p&&p&　　这些先进技术的应用，不仅可以提高舰载机和拦阻索的寿命，还可以提高质量更大的舰载预警机和质量较小的舰载无人机的拦阻效果。&/p&&p&&b&结语&/b&&/p&&p&　　随着中国远洋战略的不断推进，我们必须拥有一支强大的蓝水海军。作为航空母舰上舰载机着舰的关键系统，拦阻系统也决定着舰载机的战斗能力，我们期待着装备国产先进拦阻系统的中国航母能够在世界的大洋上劈波斩浪。&/p&&p&&b&作为世界上认知度最高的标签，中国制造（Made in China）正寻求战略升级。「了不起的中国制造」专栏，力邀行业权威、资深玩家，呈现他们眼中的中国创新之路。&/b&&/p&&p&&b&投稿请联系newsresearch_，稿件一经刊用，将提供千字800元的稿酬。&/b&&/p&&p&&b&欢迎关注《了不起的中国制造》官方微博&/b&&/p&&p&&b&欢迎关注《了不起的中国制造》网易号&/b&&/p&&p&编辑| 孙健航&/p&
出品｜ 网易新闻 作者｜ 涸辙之鲋，航空工程师 日，中央军委在南海海域举行隆重的海上阅兵，由48艘战舰，76架战机和1万余名官兵组成的海上阅兵编队，展示了人民海军强大的实力。其中，由中国自行研制的舰载机着陆拦阻索，是舰载机起飞着陆系统中…
&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-c1db6737276fed5c3bd8a3874bfd325d_b.jpg& data-rawwidth=&1594& data-rawheight=&835& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1594& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-c1db6737276fed5c3bd8a3874bfd325d_r.jpg&&&/figure&&blockquote&&b&出品|&/b& &b&网易新闻&/b&&br&&b&作者|&/b& &b&须臾千秋，清华大学土木工程博士&/b&&/blockquote&&p&　　你是否曾为在北京机场排队四个小时等待起飞感到厌倦？你是否曾为坐3个小时地铁才能从南城赶到顺义的机场感到疲惫？放心，等到明年夏天，所有这些问题都将不再是问题。&/p&&p&　　2019年，位于北京城南的北京大兴国际机场将会建成启用，在建成之后，这座世界最大的航站楼可以容纳每年4500万人次的客流量，瞬间将北京市的民航旅客发送能力提高50%，北京市航空的严重拥堵将会成为历史。&/p&&p&　　此外，机场还预留出了到亿人次的旅客吞吐量，远超现在的首都国际机场，可堪称真正的“百年大计”。&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-1d1ffb8f75ef179dd8d586_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&399& data-rawheight=&297& data-thumbnail=&https://pic3.zhimg.com/v2-1d1ffb8f75ef179dd8d586_b.jpg& class=&content_image& width=&399&&&/figure&&p&　　2016年开始修建，预计2019年国庆前交付使用，如此世界级工程，仅用1218天就将建设完毕，可以说是很“中国特色”了。下面我们就来看看这座机场的特别之处。&/p&&p&&b&（一）外型酷似“派大星”，看似张扬却实用性极强&/b&&/p&&p&　　新机场的航站楼为一个放射状的六角星，其中一条射角为机场外的通道，其余五条射角均在机场内，82个登机口沿着射角的每条边依次布置。&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-1fa1901fdcb7b73242ed_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&941& data-rawheight=&595& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&941& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-1fa1901fdcb7b73242ed_r.jpg&&&/figure&&p&　　这个造型看起来张扬，但却绝非华而不实。它可以将航站楼的周长最大化，提供最大数量的近机位，让机场的运行效率达到最优。旅客从航站楼中心步行到达任何一个登机口所需的时间都不超过8分钟。&/p&&p&　　在飞机的跑道构型方面，新机场初期一共建设4条跑道，采用三纵一横“全向型”构型，这在国内尚属首次。&/p&&p&　　这种构型适合京津空中运行特点，为空管运行提供了多种可行方案，最大限度地利用了北京地区紧张的空域资源，减少航空器地面滑行时间。它与既有的首都国际机场南北向对，距离较远，可以最大限度地减轻相互干扰，实现空域优化。&/p&&p&　　不仅仅是飞机的布置，北京新机场内还会集成为多种交通工具的换乘中心，其中包括公路、高铁、公交以及与机场同步建设的、时速高达120公里的快速地铁。&/p&&p&　　下了飞机，只需不到半小时即可直达北京市中心，2小时以内即可到达河北省中南部的任何一座城市。可以说，北京新机场将依靠巧妙布置和完善配套，成为服务于整个河北省的交通枢纽。&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-73b393bcdb2a63f_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&567& data-rawheight=&491& data-thumbnail=&https://pic4.zhimg.com/v2-73b393bcdb2a63f_b.jpg& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&567& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-73b393bcdb2a63f_r.jpg&&&/figure&&p&　　机场的停车场布置也十分巧妙。&/p&&p&　　它是由八座单独的停车楼组成的一座联体停车楼，实现停车楼的多入口和多出口，保证车辆快速进出停车楼，同时，行车通道的布置可以实现停车楼的每个车位使用几率均等。&/p&&p&　　在停车楼里，旅客从电梯到达每一个停车位都有专门的人行道，在停车楼里，人行道与车道完全分开，不存在交叉与相互干扰。&/p&&p&&b&（二）难度极高的钢结构屋架，专门设计了抗震结构&/b&&/p&&p&　　外观新颖、功能强大的建筑，同时往往也意味着极高的实施难度。&/p&&p&　　北京新机场的屋顶及支承结构全部采用形状不规则的钢结构，最大直径超过1100米，总投影面积36万平方米。它的结构受力呈高度非线性，在地震、大风作用下的受力都与普通建筑结构非常不同。&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-9ba6cf9e5ed72be7c1b6edd_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&600& data-rawheight=&532& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&600& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-9ba6cf9e5ed72be7c1b6edd_r.jpg&&&figcaption&中央大厅屋顶结构单元编号&/figcaption&&/figure&&p&　　钢结构屋架整体呈放射形，在结构的中央大厅，设置有6组C型柱，形成了180米直径的无柱空间。&/p&&p&　　这些C型柱与普通的直筒型柱子不同，它们是屋顶钢架的一部分，经过加密和变形进而形成柱子，可以给屋顶提供竖向支撑及抗侧向地震力的刚度。这些C形柱的形状各不相同，高度差异也很大，这会影响结构的整体抗震能力和抗连续性倒塌的能力。&/p&&p&　　因此，在抗震设计时，工程师们根据C形柱的具体受力情况，专门对每个C型柱各个角度的地震力做了专门的设计，以确保万无一失。&/p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-b2f0eae3e1ba54f11fb18_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&483& data-rawheight=&407& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&483& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-b2f0eae3e1ba54f11fb18_r.jpg&&&figcaption&C形柱的受力&/figcaption&&/figure&&p&　　航站楼的屋顶为不规则的自由曲面，主体为圆钢管杆件相互连接而成的网架结构，钢结构网架的节点是力传递和转换的关键部位，通常为焊接球或铸钢节点。&/p&&p&　　在施工过程中，如果这些杆件与节点的联结出现了偏差，就会在结构中产生很大的内部应力，使得施工完成后的结构受力状态与设计预期不一致。在操作中，工程师们采用了局部加粗构件以及分段施工、分步卸载等方法，有效地避免了结构内部的额外应力和超大拉力。&/p&&p&　　作为重要工程，新机场的航站楼抗震能力高达8度，除钢架本身高标准的力学设计外，航站楼还在地下一层柱顶采用了隔震设计，通过“以柔克刚”的设计理念来对抗地震。&/p&&p&　　隔震层由铅芯隔震支座、普通橡胶隔震支座、弹性滑板支座和阻尼器组成。通过设置这样一层刚度很低，可以在地震来临时大幅移动或变形的隔震层，既可以避免地震力被传入上部结构破坏钢架，又可以通过隔震层的阻尼消解掉地震力，既不一味地增加建筑构件的重量和造价，又有效地提高了建筑的抗震能力。&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-e594fd4e792c563baf859ed3a5ffd403_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&808& data-rawheight=&618& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&808& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-e594fd4e792c563baf859ed3a5ffd403_r.jpg&&&figcaption&机场的隔震布置&/figcaption&&/figure&&p&&b&（三）北京周边生态极其脆弱，新机场的环保设计同样可圈可点&/b&&/p&&p&　　不同于几十年前修建的首都机场，北京新机场在建设过程中除了要解决技术问题外，还必须面对苛刻的环保要求。&/p&&p&　　相比起一般的建设项目，机场的占地面积要大很多，因此涉及到的土石开挖、堆垫区域的水土流失最为显著。&/p&&p&　　中国华北地区，尤其是北京周边的生态环境本就极其脆弱，水资源极度短缺，水土流失严重。新机场的占地面积高达29.43平方公里，土石开挖量达3935万立方米，是一般机场的10倍大。在降雨和风的侵蚀力作用下，很容易发生大量的水土流失。&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-8eabd2d6a64af010e52ba_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&1010& data-rawheight=&758& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1010& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-8eabd2d6a64af010e52ba_r.jpg&&&figcaption&建设中的新机场&/figcaption&&/figure&&p&　　在机场这种已经硬化的场地上，90%的水都会沿着地表排走。预计建成后，每年机场新增的排水量高达305万立方米，这会加剧下游河道的排洪压力。因此，工程师们考虑如何能够将机场中的雨水导出并“变废为宝”，加以利用。&/p&&p&　　与北京新机场配套，修建了一座容积高达165万立方米的雨水调蓄设施，这远远超过国家标准规定的67.76万立方米。&/p&&p&　　机场中接收的降雨首先通过遍布机场四处的雨水收集系统汇入调蓄设施，再运往统一的处理中心进行处理回用。即使遭遇特大降雨，规模庞大的雨水调蓄设施也能将其中的大部分储存起来留待后续慢慢处理，使得地表仅有小部分径流，不会对环境造成影响。&/p&&p&　　集雨装置回收的雨水经处理后，品质相当于“中水”，虽不能饮用，但却可用于水面景观，机场植被绿化，跑道路面、地面的冲洗，汽车的冲洗以及卫生设施。&/p&&p&　　此外，机场的工作区、货运区中的绿地也暗藏玄机。这些绿地是下凹式的，低于路面约10厘米，可以让路面的雨水迅速汇入绿地中。在机场建筑周边，还通过铺设透水砖等方式，便于雨水通过地表入渗。&/p&&p&　　这些下渗的雨水被储存在地埋式储水模块中，用于补充水系或绿地灌溉。仅这些下凹式就可以蓄存13万吨雨水，可以做到五年一遇的大暴雨不外排。&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-3afdd242ebc3d02a39796_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&1014& data-rawheight=&507& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1014& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-3afdd242ebc3d02a39796_r.jpg&&&/figure&&p&　　机场的建设还会严重破坏华北平原本就十分脆弱的地表植被，占用、破坏大量的耕地、园地、林地，怎么办呢？&/p&&p&　　在北京新机场的建设中，这些被占用耕地有一定肥力的土壤被收集起来，它们没有被简单地废弃，而是暂时保留。待机场施工结束后，施工期间临时占用的土地被释放了出来，这些土壤可以重新铺覆，重建植被生态系统。整个工程共保护了表土资源713万立方米。&/p&&p&　　不仅机场区域本身，北京新机场这样的巨型工程还要将整个周边区域看作一个整体，考虑到周边的生态安全格局。&/p&&p&　　新机场临近永定河保护区，其中生活的大白鹭和绿头鸭都是保护动物。本着占补平衡原则和生态修复原则，北京新机场每占用一块生态用地，就必须修复等量的相应生态用地，修复后必须在区域内恢复原有的生态功能。&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-eb9eff9d2ea5d7dedaa0d6_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&770& data-rawheight=&653& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&770& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-eb9eff9d2ea5d7dedaa0d6_r.jpg&&&figcaption&区域综合生态安全格局分析图&/figcaption&&/figure&&p&&b&结语&/b&&/p&&p&　　北京新机场建设完成后，北京将成为国内继上海之后第二个面对“一市双场”挑战的城市，这也是大城市发展的必然结果。在未来，北京新机场预计将主要负责远距离国外航线，与原首都国际机场实现完美分工，将常态化的晚点变成历史。&/p&&p&&b&作为世界上认知度最高的标签，中国制造（Made in China）正寻求战略升级。「了不起的中国制造」专栏，力邀行业权威、资深玩家，呈现他们眼中的中国创新之路。&/b&&/p&&p&&b&投稿请联系newsresearch_，稿件一经刊用，将提供千字800元的稿酬。&/b&&/p&&p&&b&欢迎关注《了不起的中国制造》官方微博&/b&&/p&&p&&b&欢迎关注《了不起的中国制造》网易号&/b&&/p&&p&编辑| 史文慧&/p&
出品| 网易新闻 作者| 须臾千秋，清华大学土木工程博士 你是否曾为在北京机场排队四个小时等待起飞感到厌倦？你是否曾为坐3个小时地铁才能从南城赶到顺义的机场感到疲惫？放心，等到明年夏天，所有这些问题都将不再是问题。 2019年，位于北京城南的北京大兴…
提到港珠澳大桥，相信大家都很熟悉了，它是目前世界上最长的跨海大桥，在全长近50千米的工程里，有一段虽然只有不到6千米但却技术难度极高的沉管隧道，它由33个关节在海底严丝合缝地连接成一个整体。那么问题来了，要保证沉管隧道“滴水不漏”，你知道这些沉管是怎么对接的么？这就不得不提到中国造的世界上最大的360度全回转型起重船，振华30。&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/50/v2-3a0e97e77bae60a05e534_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&1014& data-rawheight=&507& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1014& data-original=&https://pic3.zhimg.com/50/v2-3a0e97e77bae60a05e534_r.jpg&&&figcaption&“振华30”全回转起重船&/figcaption&&/figure&&p&　　通俗地讲，海底隧道的建造就是将钢筋混凝土结构的隧道沉管铺设于海底。&/p&&p&　　港珠澳大桥岛隧工程的海底隧道全长5664米，设计运用寿命120年，是中国第一条外海沉管隧道，也是世界上最长的公路沉管隧道和独一的深埋沉管隧道。33节沉管要在两岸分别沉放，最终在中间汇合。&/p&&p&　　实现良好的对接是隧道主体建设完工的最后一步，也是决定着隧道建设质量的关键一步。我们凭直觉也应该能感受到对接工作的重要性和难度系数。&/p&&p&　　最终接头是一个钢筋混凝土结构的楔形装置，底板长9.6米，顶板长12米，截面宽度37.95米，立面总高度11.4米。港珠澳大桥岛隧对接的最后一步，就需要将重达6000多吨的接头装置平稳地安置于海底28米深的E29和E30两节沉管之间约12米的空间，像个楔子一样将海底隧道连为一体。&/p&&p&　　将这样一个大块头严丝合缝地放置到两段已经铺设好的沉管之间，要在海风、波浪、浮力等多种作用的影响下准确无误地完成这样的工作，想想就令人头大呢.&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/50/v2-0d6cfb6d86abd03_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&550& data-rawheight=&413& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&550& data-original=&https://pic4.zhimg.com/50/v2-0d6cfb6d86abd03_r.jpg&&&figcaption&港珠澳大桥岛隧工程的最终接头&/figcaption&&/figure&&p&　　还好有我们的海上大力士——“振华30”。&/p&&p&　　“振华30”是由中国自主研发建造的起重船，以单臂架12000吨的固定吊重能力和度全回转吊重能力位居世界第一，可以同时吊起45架空客A380飞机，有“海上大力士”之称。&/p&&p&　　正所谓“身大力不亏”，“振华30”体型异常庞大，它是由26.4万吨的邮轮改造而成，空船总重44000吨，船体长320米，宽58米，型深(船底到主甲板)约28.8米，排水量约15.8万吨。&/p&&p&　　甲板面积约等于2.5个标准足球场大。主甲板距离水面的高度有20米左右，船员想要登船只能通过一种工具——吊笼。有船员说，每次上船，感觉像是飞上来的。不少第一次乘坐吊笼上船的人员都会恐高畏惧，更有甚者因为害怕而放弃上船。&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/50/v2-8deeae31bef_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&800& data-rawheight=&600& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&800& data-original=&https://pic2.zhimg.com/50/v2-8deeae31bef_r.jpg&&&figcaption&用于接送船员上下船的吊笼&/figcaption&&/figure&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/50/v2-c8ae3522eadfd5e06c3c4_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&800& data-rawheight=&504& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&800& data-original=&https://pic2.zhimg.com/50/v2-c8ae3522eadfd5e06c3c4_r.jpg&&&figcaption&与“振华30”相比，3层高的交通运输船小得可怜&/figcaption&&/figure&&p&　　作为长期性的海上支持船，“振华30”上的基础设施相当完善，船上的主要建筑有7层楼高，配有3部电梯，共有100多个房间，可供380人入住，在艉部还设有直升机停放平台。&/p&&p&　　相比于其他类型的起重船，该船由于是由邮轮改造而来，故具有自航能力，可以在很大程度上节省拖轮费用和拖航时间，能够在无限区航行，对海况条件的适应能力更强，适合在全球范围内完成海上大型结构件的起重吊装作业、打捞作业、拆卸报废平台作业、海底能源开发作业等。&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/50/v2-97502e3febfbe1e_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&750& data-rawheight=&393& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&750& data-original=&https://pic4.zhimg.com/50/v2-97502e3febfbe1e_r.jpg&&&figcaption&“振华30”可起降直升机&/figcaption&&/figure&&p&　　港珠澳大桥岛隧工程最终接头的吊装工作要求接头的吊装精度控制在前后15厘米，上下1.5厘米的范围之内。这要求船只自身、柔性的吊索及吊钩、被吊装的最终接头所组成的整体保持良好的稳定性。&/p&&p&　　为了满足这样的吊装要求，“振华30”这样一艘300多米长、排水量十多万吨的巨轮，在整个吊装的动态过程中，必须被牢牢地框定在左右5厘米的范围内。举一个形象的例子，这相当于让一个身高1.8米的人，在海中挪动一个重物，在整个过程中身体只能在0.3毫米的范围内活动，难度有多么大，可想而知。&/p&&p&　　要使巨轮完成这样看似不可能完成的精密定位工作，就需要依赖锚泊定位系统。锚对于船只的作用，相当于刹车对于汽车的作用，尤其是大型船舶，锚更是安全航行的重要保证。&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/50/v2-ea3171ccb7f9a22ce09b653adb7a2868_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& class=&content_image&&&/figure&&p&　　我们通常看到的只有一个锚的船只，使用的是单点锚泊系统，由于只有一个锚被沉入水下，船只可以在水面上绕锚的中心转动，对不同方向的环境外力有较强的适应性。&/p&&p&　　为了进一步缩小船舶定位范围，两点锚泊系统在船只艏艉处均用锚定位，这样虽然多限制了一个自由度的运动，使得船舶不能转动，但也增大了抵御横向环境力的难度。&/p&&p&　　而对于定位要求高、定位范围狭小的情况，则应采用多点锚泊系统。“振华30”就采用了10点锚泊定位的方式，通过布置在船舶左右舷的共10台120吨拉力的重型锚机，进行牵拉作业，不断调整各锚机的拉力，来确保船舶的相对位置。&/p&&p&　　根据力学原理，这就像是势均力敌的双方在拔河，各锚链所承受的拉力在一定程度上相互抵消，使得船只在强大的拉力作用下维持一种动态平衡。在强自然环境力的作用下，锚泊系统所承受的锚泊力也更大。&/p&&p&　　为了使得10台锚机多重作用下的“振华30”能够实现准确定位，吊装过程的现场指挥人员会根据最终接头的沉管安装定位系统以及船只四角GPS系统的反馈信息，及时指挥锚机手进行精确调整，以保证大船“不越红线”。&/p&&p&　　有了精确的定位，只是满足了准确吊装工作的基本要求，但却还远远不够。&/p&&p&　　由于此次吊装工作的精度要求高，“振华30”需要在起吊之前完成定位，在加上定位空间狭小等因素，不利于固定式起吊，而应该采用回转起吊的方式——先从船舷右侧将最终接头吊起，再将其旋转到船体正前方，然后放入水下。&/p&&p&　　当“振华30”将最终接头从“振驳