内容正文:
船的研究 · 科学阅读
船的历史
用沉的材料造船
用浮的材料造船
增加船的载重量
设计我们的小船
给船装上动力
制作与测试我们的小船
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现代轮船有骨架、船舱等结构设计,可以增加船的牢固程度,能更好地利用空间。船舱还可以阻止船体漏水后向其他地方蔓延,预防沉船。
船底的龙骨结构,是我国古代的一项重大发明,不但能使船更加坚固,而且能使其抗御风浪的能力大大增强,对世界船舶结构的发展产生了深远影响。
牢固程度
预防沉船
龙骨结构
抗御风浪
肋骨
龙筋
龙骨
“奋斗者”是我国首台完全自主研发的全海深载人潜水器。2020年11月10日,奋斗者号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909米。
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国家
载人潜水艇
下潜深度
其他
俄罗斯
“
和平号
”
潜水艇
6000
米
可以在水下呆
17
至
20
个小时
法国
“
鹦鹉螺
”
号潜水器
6000
米
累计下潜了
1500
多次
日本
深海
6500
号潜水器
6527
米
曾水下作业时间
8
小时
美国
“
的里雅斯特
”
号
深潜器
10916
米
空间狭小且不具备深海作业能力
中国
“
奋斗者
”
号深潜器
10909
米
2020
年
1
0
月已在马里亚纳海沟正式投入常规科考应用。
表1 各国深海载人潜水器对比表
西太平洋的马里亚纳海沟,是目前人类已知的海洋最深处,与南极、北极、珠穆朗玛峰一起并称为“地球四极”。马里亚纳海沟水压高、完全黑暗,是地球上环境最恶劣的区域之一,其最深处约11000米,相当于珠穆朗玛峰叠加华山的海拔高度。
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操控
设计
抗压
通信
浮力
针对超高压复杂环境,采用多系统融合集成设计,实现优良的机动性能和安全性能。
水压超过110兆帕,约合1千个标准大气压,科学家们自主发明了特殊钛合金材料,攻克高强度、高韧性钛合金焊接技术。
需要灵活的机械手、智能化控制系统和电动观测云台。我们实现了高精度航行控制、全景科学观测、高精准作业取样等功能。
从万米海底至海面的文字、语音及图像的实时传输。
制备技术难度大,世界范围内仅有少数几个国家掌握,一种高强空心玻璃微球脱颖而出。
中国船舶科学研究中心研究员、“奋斗者号”总设计师叶聪表示,4年来,“奋斗者号”已累计完成230次下潜,其中深度超过万米的有25次,让32人到达万米海底开展作业,持续刷新万米下潜人次纪录。同时,这些成功的下潜也获得了大量宝贵的数据和样品,为推动全球深渊探索奠定了坚实的基础。
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奋斗者号研发过程中解决了电缆在高压、高盐海水环境中的绝缘、短路等难题,建立了基于绝缘检测的在线故障诊断系统及智能化检测装置。奋斗者号多次下潜至万米深海,对海底地形地貌、地质构造等进行了精确探测与数据采集,帮助了解海底电缆铺设的地质条件。并且提升了我国在深海领域的技术水平和国际影响力,吸引了更多的资金和人才投入到海洋产业。
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锂电池能量密度进一步提升、海水泵总效率达到世界领先、潜浮速度等众多关键技术提供“护航”,让“奋斗者”号成为国际唯一能同时携带3人多次往返全海深作业的载人深潜装备。其作业功能覆盖海洋科研、大洋矿产资源开发、搜救打捞、旅游观光等方面。
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严谨求实 团结协作
拼搏奉献 勇攀高峰
“我国极地科考的最新装备‘极地’号于近日在广船国际有限公司出坞下水,其是完全由我国自主设计、建造的新一代破冰科考船,将在2024年下半年开始承担科考任务。该船总长89米,型宽17.8米,型深8.2米满载排水量约 5600 吨,敞水航速大于14 节,续航力14000 海里,自持力 80 天,定员60人(含科考人员35名)。
“极地”号属于中小型极地破冰科考船……依靠双吊舱推进器也可进行尾向破冰;独特的线型设计既可适应冰区调查需求、提升船舶的适航性能,又确保了结构强度。”
——摘自《舰船知识》2024年第三期
“要进行一次伟大的航行,造船当然是第一步。要想造出来的船结实、耐用,不仅要有合适的木料,更需要造船工匠长年累月积累的经验。现在位于南京的宝船厂遗址,依稀还回荡着当年制造这些“巨型航母”时敲打木料和铁钉的声音 !”
——《宝船的秘密》萌伢童书著
我国船舶制造业主要集中在三个区域,分别位于长三角(以上海为中心)、珠三角(以广州为中心)和环渤海地区(以大连为中心)。据统计,我国有三千多家船厂,能够制造出各类船舶。我国已经建造了自己的航空母舰。
中国船舶工业行业协会秘书长李彦庆说,我国已具备同时建造航空母舰、大型液化天然气运输船、大型邮轮的能力,集齐造船工业“三颗明珠”。
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中国航母 海上巨舰
大国重器 远洋护卫
科技强军 民族骄傲
科学是开启未来的钥匙。让我们热爱科学、积极学习科学,用科学的力量创造美好。弘扬科学家爱国、协同、奉献、创新的精神,为国家富强贡献自己的智慧和力量。
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