中國人是“龍的傳人”,將龍視為文明象征、精神圖騰。在中國人的心目中,龍?jiān)⒁馔鋭偨?,龍既能騰飛在天,又能遨游于水,可謂無堅(jiān)不摧、無所不能。
借用龍的形象和龍的精神,富有智慧的中國人打造了眾多科技產(chǎn)品,甚至大國重器。它們猶如一條條科技“龍”,上天入地,逐浪破冰,閃耀著自立自強(qiáng)的光芒,展現(xiàn)了從古至今中華民族對(duì)科技創(chuàng)新不斷探索和不斷追求的進(jìn)取精神。
非凡創(chuàng)造,古代“龍”之器物
在古代,人們發(fā)揮聰明才智制造了一件件與“龍”相關(guān)的物品。從簡單的器具到先進(jìn)的測量儀器,它們都蘊(yùn)含了一定的科學(xué)原理。
候風(fēng)地動(dòng)儀
候風(fēng)地動(dòng)儀是世界上第一臺(tái)測報(bào)地震方位的儀器,由東漢科學(xué)家張衡于公元132年發(fā)明。
候風(fēng)地動(dòng)儀由青銅制造,形狀像酒壇,雖然名稱中沒有“龍”字,但四圍刻鑄著八條龍,龍頭伸向八個(gè)方向——東、南、西、北、東南、西南、東北、西北。每條龍的嘴里含著一顆小銅球,每個(gè)龍頭下面蹲了一只銅制的蟾蜍,它張大嘴巴對(duì)準(zhǔn)龍嘴。哪個(gè)方向發(fā)生了地震,朝著那個(gè)方向的龍嘴就會(huì)自動(dòng)張開,把銅球吐出,銅球掉在蟾蜍的嘴里,發(fā)出響亮的聲音,給人發(fā)出地震警報(bào)。
它的成就:測報(bào)隴西地震
公元134年12月13日,隴西漢陽(今甘肅天水)發(fā)生地震,距震中500千米的東漢首都,通過候風(fēng)地動(dòng)儀測出了地震信息。
龍骨水車
龍骨水車是我國古代先進(jìn)的排灌農(nóng)具,為推動(dòng)農(nóng)耕文化的發(fā)展立下了奇功。
龍骨水車之所以叫這個(gè)名稱,是因?yàn)槠湫螤瞠q如龍骨。因在車水時(shí),葉片會(huì)一頁頁地翻轉(zhuǎn),人們又叫它翻車。
在龍骨水車設(shè)計(jì)之初,鏈條還沒有被發(fā)明出來,所以水車上的龍骨葉板取代鏈條,在矩形長槽內(nèi)起傳動(dòng)的作用。水車的動(dòng)力來源多樣,可以通過手搖、腳踏、用牲畜拉動(dòng)、用風(fēng)力吹動(dòng)或水力驅(qū)動(dòng),使輪軸轉(zhuǎn)動(dòng),從而帶動(dòng)龍骨葉板和它上面的刮板運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)連續(xù)提水。
使用方法:
將龍骨水車斜置于小河水流湍急的地方或者池塘邊,車身的一部分浸入水中,通過水流驅(qū)動(dòng)龍骨葉板。當(dāng)龍骨葉板轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),刮板沿著長槽刮水上升,到達(dá)長槽上端時(shí),刮板將水送出。這樣循環(huán)往復(fù),可連續(xù)取水。
火龍出水
“火龍出水”發(fā)明于明朝,用于水戰(zhàn),被認(rèn)為是世界上最早的二級(jí)火箭,是現(xiàn)代多級(jí)火箭的鼻祖。
“火龍出水”的龍形身體由毛竹制成,龍頭與龍尾則由木頭雕刻而成。龍頭張著“血盆大口”,龍形身體捆有四支火藥筒,其引信被匯總到一起,確保同步點(diǎn)燃,推動(dòng)“第一級(jí)火箭”前進(jìn);“火龍出水”腹內(nèi)藏著數(shù)支小火箭,當(dāng)前一級(jí)“火箭”燃料耗盡時(shí),“第二級(jí)火箭”被自動(dòng)引燃,從“血盆大口”射出,沖向敵營。
龍洗
龍洗是中國古代的一種銅洗。將兩只手的手心蘸上水,然后摩擦龍洗的把手,摩擦速度適當(dāng)時(shí),龍洗內(nèi)的水會(huì)形成水花。
科學(xué)原理:
當(dāng)手心摩擦龍洗把手的頻率達(dá)到一定的數(shù)值,龍洗的振動(dòng)頻率與水的振動(dòng)頻率一致時(shí),便會(huì)產(chǎn)生共振。在共振狀態(tài)下,水的力量被放大,出現(xiàn)水花噴涌的情景。同時(shí),龍洗盆底四周刻有凹槽,可以將水花反濺回盆底,形成水霧。
實(shí)力擔(dān)當(dāng),亮眼的“龍”之重器
當(dāng)無所不能的“龍”遇到“大國重器”會(huì)發(fā)生怎樣的化學(xué)反應(yīng)?
從“華龍一號(hào)”的核能之光,到“蛟龍”號(hào)的深海探索;從“翼龍”展翅飛翔,到“雪龍”號(hào)破冰前行;……以“龍”為名的大國重器彰顯中國硬核實(shí)力。
海上升“捷龍”
2月3日11時(shí)6分,捷龍三號(hào)運(yùn)載火箭在廣東陽江附近海域點(diǎn)火升空,將埃及NExSat-1星等9顆衛(wèi)星順利送入預(yù)定軌道,發(fā)射任務(wù)圓滿成功。這次發(fā)射是捷龍三號(hào)運(yùn)載火箭首次承攬外星搭載發(fā)射,標(biāo)志著火箭邁出國際化發(fā)射的第一步。至此,捷龍三號(hào)運(yùn)載火箭已完成三次海上發(fā)射任務(wù)。
捷龍三號(hào)運(yùn)載火箭:
●采用四級(jí)固體發(fā)動(dòng)機(jī)串聯(lián)布局
●總長約31米,箭體最大直徑2.65米,總質(zhì)量約140噸
●擁有直徑3.35米和2.9米兩種構(gòu)型整流罩,能夠與多種星箭接口適配
●在500千米太陽同步軌道運(yùn)載能力達(dá)1.5噸,具有滿足主流中小衛(wèi)星組網(wǎng)發(fā)射比較實(shí)用的運(yùn)載能力
百變“翼龍”
時(shí)而化云為雨大降甘霖,時(shí)而變身空中通信基站,時(shí)而化作勇斗臺(tái)風(fēng)的“追風(fēng)者”,時(shí)而成為萬米高空上的“天眼”……“翼龍”無人機(jī)一機(jī)多用,百變?nèi)堋?/p>
“翼龍”無人機(jī)是在已有技術(shù)基礎(chǔ)上,大膽突破核心技術(shù),自行研制的系列化、中空長航時(shí)、多用途無人機(jī)。憑借優(yōu)異性能和實(shí)戰(zhàn)表現(xiàn),“翼龍”無人機(jī)已融入我國氣象、應(yīng)急保障體系,在國際市場上廣受贊譽(yù)。
目前,“翼龍”無人機(jī)已實(shí)現(xiàn)譜系化和系列化發(fā)展,包括翼龍-1系列、翼龍-2系列、翼龍-10系列等,民用產(chǎn)品主要包括海燕I型、海燕II型、翼龍-2H氣象型、翼龍-2H應(yīng)急救災(zāi)型等無人機(jī)。
光輝事跡:2023年12月,翼龍-2H應(yīng)急救災(zāi)型無人機(jī)馳援甘肅省積石山縣,化身“空中基站”,持續(xù)恢復(fù)約50平方千米內(nèi)公網(wǎng)信號(hào),為打通“生命通道”立下戰(zhàn)功。
技術(shù)突破:
●設(shè)計(jì)壽命60年,反應(yīng)堆采用177堆芯設(shè)計(jì),堆芯設(shè)計(jì)換料周期18個(gè)月
●自主研發(fā)應(yīng)用非能動(dòng)安全系統(tǒng),形成了“能動(dòng)+非能動(dòng)”雙重安全系統(tǒng)
●運(yùn)用單堆布置、雙層安全殼等先進(jìn)設(shè)計(jì)理念
●壓力容器、蒸汽發(fā)生器、堆內(nèi)構(gòu)件、控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、堆芯測量系統(tǒng)等核心裝備全部實(shí)現(xiàn)自主化、國產(chǎn)化,全球首堆工程設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)到88%
●每臺(tái)機(jī)組裝機(jī)容量116.1萬千瓦,每年發(fā)電近100億度,能夠滿足中等發(fā)達(dá)國家100萬人口的生產(chǎn)和生活年度用電需求
“蛟龍”號(hào)挺進(jìn)深藍(lán)
“蛟龍”號(hào)載人潛水器是我國首臺(tái)自行設(shè)計(jì)、自主集成研制的7000米級(jí)載人潛水器,實(shí)現(xiàn)我國大深度載人潛水器從無到有的突破。
2012年6月,在馬里亞納海溝開展的大深度海試中,“蛟龍”號(hào)載人潛水器成功下潛至7062米,創(chuàng)造了作業(yè)型深海載人潛水器的新世界紀(jì)錄。
在試驗(yàn)性應(yīng)用階段,“蛟龍”號(hào)載人潛水器先后在中國南海、太平洋、印度洋等海區(qū)下潛,作業(yè)地形涵蓋了海山、冷泉、熱液、洋中脊、海溝、海盆等典型海底地形區(qū)域,次次圓滿完成任務(wù)。
它的作業(yè)能力覆蓋7000米以淺全球海洋面積的99.8%的海域,為我國搶占國際深淵科學(xué)研究前沿提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。
“雪龍2”號(hào)破冰
“雪龍2”號(hào)極地科考破冰船是我國第一艘自主建造的極地科學(xué)考察破冰船,也是全球首艘雙向破冰科考船。它的長度超過120米,排水量約1.4萬噸,可搭載101人。
與“雪龍”號(hào)相比,“雪龍2”號(hào)的排水量小了,船身也比較短,但破冰能力和科考能力“更上一層樓”。
破冰能力更強(qiáng)——雙向破冰均具有以2~3節(jié)船速連續(xù)破1.5米厚的冰層加0.2米厚的積雪的能力,滿足無限航區(qū)包括極區(qū)航行和作業(yè)需求。
智能化程度更高——船體內(nèi)部裝有很多傳感器,實(shí)現(xiàn)全船信息的全方位智能感知、獲取、交換和展示?;跀?shù)據(jù)處理分析等技術(shù),實(shí)現(xiàn)船舶和科考的智能化運(yùn)行和輔助決策。
機(jī)動(dòng)性更強(qiáng)——配備移動(dòng)集裝箱式實(shí)驗(yàn)室,可提高海洋科學(xué)考察的機(jī)動(dòng)性。
(欄目編輯" 陽丹彥)