① 兩塊金屬在太空中接觸,會直接熔接到一起,為什麼會這樣呢
這個情況確實超出了一部分人的認知,看起來非常神奇。如果兩塊相同類型的金屬在空間中接觸,它們將粘合並永久地粘在一起,這種神奇的效果被稱為冷焊。
1991年的時候,有航天器出現了冷焊造成的故障,當時伽利略號航天器的天線被鎖住了,但這個天線從未打開使用過。後來發現,傘形天線在航天器離開地球後被冷焊效應黏連了,造成天線在航天器起飛後無法正常打開使用腔虧早。因此,設計人員必須在設計這些航天器的同時牢記冷焊效應以防止將來出現問題。在空間站外的空間真空中使用的金屬器件需要空盯塗有塑料或用塑料覆蓋,以防止它們粘在一起。降低意外冷焊風險的最簡單方法就是減少活動部件的數量。相鄰的零件防止使用類似的金屬製成,如果是必須的活動部件,例如艙門,一般都帶有密封圈,防止金屬粘合而無法打開。
② 給航空員造「太空房子」,高級技師鄭興做到了,背後有怎樣的故事
什麼樣的焊工才是頂級焊工,有人說是氬弧焊焊工,應該是最頂級的吧,其實不然!還有的人說,焊潛艇的人應該是最頂級的,因為潛艇必須保證不透氣,但這種說法也是錯誤的,最牛的焊工是為宇航員造房子的焊工。我國就有這么一位年輕的頂級焊工,他仍在不斷挑戰著自己的極限,其最牛的作品便是為我國太空空間站打造的供宇航員生活實驗的天和實驗艙。他的名字叫做鄭興。
天河倉內的宇航員要在艙內進行日常的實驗和生活,任何一個焊接地方出現了紕漏都會危及到他們的生命。天和艙艙體的焊接難度可謂是登峰造極,焊縫總長超過了300米,並且有很大一部分是球面壁板,如此的焊接難度此前更是無人敢於挑戰,太空艙所用的材料必須一次性焊接成功,不能有任何差錯。最大氣孔的直徑不能超過人的頭發絲直徑,用肉眼是看不到的。這樣的氣孔只有通過專業X光拍攝以後,通過顯微鏡才能看到。鄭興團隊經過了反復研究,最終採用了變極性等離子弧焊進行焊接。鄭興發現,一旦空氣濕度超過40%,焊接氣孔的直徑和數量都會明顯增加。通過不斷摸索,他最終採用了兩台烤燈加熱工作面,邊烤邊焊接的方式完成了這項工程。即便是在濕度極大的夏天,也能極大減少氣孔的數量和氣孔的直徑。這也就意味著鄭興在揮汗如雨的夏天也要在五六十攝氏度的高溫下連續工作一個多小時,沒有超過常人的耐苦精神是做不到的。
③ 在太空中相遇的兩塊金屬,為何會神奇的焊接到一起
太空中相遇的兩塊金屬焊接在一起的現象叫做“冷焊”現象,那為什麼會有這么神奇的現象呢?主要就是因為物質是由原子構成,原子之間的相互結合就會出現這樣的情況。
太空中發生的“冷焊”現象,本質上也是一種加壓的“焊接”方式,隨著科技的發展人們也想到了一些方法來解決這樣的情況,我們顫族可以在太空材料的表面塗上一層防護薄膜,這樣兩塊金屬的原子之間就產生了“阻隔”,也就能防止“冷焊”現象的發生。氧化鋁、三氧化二鉻、二硫化鉬等這些物質,我們可以利用這些氧化物製造的薄膜來有效降低金屬之間產生的摩擦,從而有效降低航天器上的金屬部件發生“冷焊”亂世的情況。
④ 造飛機這么高端的產業還存在著許多手工製造,是否是一種技術上的落伍
製造一個東西,不是說只要最尖端的技術就可以完全保證質量,技術反而不在於有多尖端而在於是否恰到好處。
【最香的一定是媽媽做的菜,最貴的奢侈品一定是手工製造的】
美學設計上有一個時期,叫:後現代主義。其時間出現在上個世紀的二三十年代,是工業大生產逐漸成熟的階段。在這一階段里美學領域的人對於古典主義(即傳統的巴洛特,哥特建築)進行了批判,他們想要獲得另一種美叫做:大眾之美。
於是在此之下,波普藝術出現和像包豪斯學校一樣的後現代設計概念開始流談返行起來。人們於是發現工業革命帶來的不僅僅是大生產的繁重,更是得到了生活品質上的改變。
我無法給予你一個確切的答案,但是我可以肯定:【手工製造它有價格,也有價值,並且我們的科技越發達,時代越進步,其顯得會更加不可替代。】
【飛機製造是最高端的一個製造產業,但手工製造卻是技術上最高端的體現】
手工製造是機器製造不可替代的一個層面,因為人有感情思想,而機器只有程序。這就是人工智慧可以比贏圍棋高手,卻只能作出狗屁不通詩句的原因。
我們所知道的世界最頂尖的民用飛機製造在美國的波音工廠。這是世界上最大的飛機製造工廠,在這里產出的波音飛機被銷往世界各地,沒有人會否認波音飛機是飛機界的龍頭這個事實。
然而在這里製造的每一架飛機,都是人工進行拼接組裝的。很不可思議吧,對於工業化自動化最發達的美國來說,對於最尖端的製造產業來說,人卻代替了機器創造出了另世界贊嘆的飛機。
組裝一架飛機需要多少人?數千名的高級機械師,他們有自己的節奏和默契,擰一個螺帽機器是可以做到,但是他不能判斷怎樣的松緊對於這個螺帽來說是最合適的,但是人可以。純手工的組裝是波音飛機最引以為傲的地方。(具體可觀看:超級工廠之波音747-8)
手工製造是當之無愧的人類技術的巔峰,而飛機製造作為高端的製造業,它要的不是機器對於每個零件的准確計算,而是需要機械師利用自己的經驗來完成恰到好處的判斷。
⑤ 焊壓力容器時為啥要兩個人焊
焊壓力容器時要兩個人焊是為了保證焊接質量和操作安全。
1、焊接過程中需要有人負責焊接操作,同時另一人需要觀察焊接過程,確保焊接質量。焊接質量的好壞會直接影響到容器的密封性和使用安全。
2、焊接壓返磨前力容器時需要使用高溫火焰,焊接過程中可能會產生火花和火焰噴射,存在一定的安全風險。因此,漏清另一人需要負責安全監控和應急處理,確保操作安全。
3、焊接壓力容器時需要使用較大的焊接設備和輔助設備,設備操作和游做調試也需要兩個人協同完成,確保焊接設備和輔助設備的正常運轉。
⑥ 機器人焊接火箭的技術已經很純熟了,為什麼還要靠人工
豎焊、直接成型、無需在線定位系統……2月25日,藍箭航天發布工業激光焊接機器人焊接火箭發動機噴管的視頻,其自主研發的「天鵲」(TQ-12)80噸液氧甲烷發動機噴管,由機器人進行激光焊接一次成功,目前已經順利下線。
「以前熟練的焊接技術人員兩個人同時焊接需要一個月時間,現在用機器人焊接兩天時間就能完成。」藍箭航天創始人、CEO張昌武介紹,80噸液氧甲烷發動機的噴管直徑約為1米以上,機器人全自動激光焊接,可大幅度降低噴管製造成本,縮短製造周期,提高產品質量,便於實現產品的批量化製造。
噴管像蜂巢能抗「水深火熱」
火箭發射和飛行時,經過噴管的燃氣溫度在1000—3000攝氏度之間。「雖然溫度沒有太陽高,但是每平方米感受到的熱量與太陽表面非常接近。」業內專家表示,人類目前掌握的耐高溫金屬材料,均無法承受。
由於其柔性化程度高,可達面積大,機器人「焊將」還可兼顧發動機其他零組件焊接。張昌武說,隨著後續工藝的進一步成熟,焊接時間有望壓縮至10小時以內,製造周期和成本僅為螺旋管束噴管的1/10左右。整套工藝、工裝方案已於2018年全面申報發明專利。
⑦ 為什麼要發展載人航天
載人航天:一個國家綜合國力日益強大的重要標志
據美國的一份官方報告稱,載人航天所取得的各項重大成就仍對當今世界格局和國際地位產生著極其重要的政治影響。在科技力方面,載人航天集當今世界航空航天的技術之大成,如果沒有高度發達的科學技術和科研能力,就不可能發展載人航天;在經濟擾猜力方面,載人航天是世界上最昂貴的科學技術,需要國家大量的資金投入,如果一個國家沒有雄厚的經濟基礎和強勁的經濟能力就不可能發展載人航天;同時,載人航天還與防務力、社會力等密切相關。
1961年4月12日,當前蘇聯航天員加加林乘坐「東方」1號宇宙飛船安全返回,成為世界上第一個完成太空軌道飛行的航天員時,前蘇聯人民舉國歡慶,他不僅對前蘇聯人民是一個極大的精神鼓舞,而且使他們整個國家都感到無比驕傲和自豪。當時在世界人民的心目中,前蘇聯似乎一夜之間就成了世界頭號強國。而對美國人來說,他們怎麼也想不到美國這個號稱世界的頭號強國竟會在一夜之間就變成二流國家,會排在前蘇聯之後。美國人一直認為,他們的國家無論在經濟實力、軍事實力、科技實力等方面都比蘇聯強大,可為什麼蘇聯的航天員會先上天?當時的美國舉國上下垂頭喪氣,連美國的盟友也對美國的處境感到非常茫然,而對前蘇聯的成功表示無比驚訝。
當時虛瞎,剛剛入主白宮不到4個月的美國總統肯尼迪,對前蘇聯載人航天工程的成功感到震驚,立即要求他的高級顧問們為其制定一項能夠迅速戰勝前蘇聯的載人航天計劃。根據肯尼迪總統的意圖,當時的美國宇航局局長韋伯和國防部長麥克納馬拉提出了把「登月計劃」作為美國戰勝前蘇聯的國家目標。他們認為,讓美國航天員登上月球,不僅將會引起全世界的震差李空動,而且將會提高美國的國際威望、鼓舞美國民眾的信心、挽回美國的面子,讓美國在世界人民心目中重新樹立新的形象。
為了實現這一國家目標,1961年5月,肯尼迪總統很快向全美國公民宣布,美國要投資250億美元,集中全國最好的科研單位、高等院校和航空航天公司,一定要在10年之內將美國航天員送上月球,這就是美國著名的「阿波羅登月」計劃。
經過美國近40萬科技專家8個年頭的艱苦努力,1969年7月20日,「阿波羅11 號」飛船上的兩名航天員順利登上了月球,美國人終於如願以償。
「阿波羅登月」計劃的成功不僅確立了美國在航天技術領域的世界領先地位,而且又重新恢復了美國在世界人民心目中的科技強國形象。所以說,發展載人航天,不僅是對一個國家領導人的宏偉氣魄、遠見卓識的考驗,同樣也是對一個國家綜合國力、科技發展水平、參與國際事務能力和樹立國家形象的挑戰。
●空間產業:製造加工獨領風騷
載人航天雖不能直接推動一個國家經濟的發展,但載人航天對科技的發展確實有重要影響。
從美國和前蘇聯的實驗研究結果來看,目前空間材料加工中比較成熟和有發展潛力的項目主要是半導體材料加工、金屬材料加工、玻璃(包括陶瓷)和光學元件加工、化學物質加工和生物材料加工等。比如:在地面用機械加工方法加工的光學器件,光學表面層常常受到破壞,而且內部常有雜質遷入,這種光學器件表面的缺陷密度要比內部高得多。但是在失重條件下進行加工,就避免了地面上機械加工這些缺點,表面形狀主要取決於表面張力,固化時沒有熱對流的干擾,也沒有容器的污染,因此表面層完美無瑕,質地精良。
在空間環境中除了可加工一般的材料外,還可進行生物材料的加工。目前,在空間生產的葯物已達30多種,能有效治癒多種疑難疾病。諸如尿激酶,這是一種抗血栓制劑,能預防和治療心肌梗塞;干擾素,一種抗病毒和治療癌症的葯物;生長激素,能刺激骨骼的生長,用於治療侏儒症;抗胰蛋白酶,能延緩肺氣腫的發展,增強癌症化療的效果;抗血友病因子,用於治療血友病;紅細胞生成素,治療貧血;胰腺β-細胞,用於治療糖尿病;表皮生長素,用於治療燒傷。可以說,在空間制葯,不僅生產速度快,而且產量高,葯品療效和質量也高。
●載人飛船:展示高精尖最新科技成果的「搖籃」
各國發展載人航天不僅有其政治、軍事和經濟的戰略目的,而且還有其科學技術的壟斷目的。這是因為,載人航天不僅可以帶動和促進科學技術多方面的發展,而且它是高技術密集的綜合性尖端科學技術,博採了現代科學技術眾多領域里的最新成果,同時又對現代科學技術的多個領域提出了新的發展需求。從太空觀察地球,可以更深入地了解地球的構造,探明地球的資源,預測地震、洪水、颶風、火山爆發、海嘯和其他自然災害,可以保護人們的生命和財產。美國航天員在太空實驗室上進行了146項地球觀察,其中包括農作物的長勢、病蟲害的蔓延、森林火災、積雪的覆蓋和融化情況等。將觀察到的資料提供給有關部門的專家,就可以對地質、地理、農業、生物、水文、環境污染和礦藏等進行研究和估計。航天員還拍攝了大量的地球照片,使用這些從空間拍攝的照片可以繪制新的地圖和糾正老地圖上的錯誤。
當今世界,載人航天促進科學技術的發展是人所共知的事實。就拿我們日常生活用品來說,很多都是載人航天技術轉為民用的產物。比如:傳統的手術室是外科醫生拿著手術刀給病人做手術,21世紀最先進的手術室是機器人協助醫生做手術。再如,很多心臟病人的身上都植入心臟起搏器,以便使心臟保持正常的節律。現在有一種新型起搏器,是利用航天技術研製而成的,通過雙向遙測和兩路衛星通信技術,使醫生可以對病人的情況進行監測,並對起搏器進行調控。
美國航空航天局要為長期在太空生活的航天員提供新鮮美味的水果,因此需解決水果的保鮮問題。航空航天局有一項研究成果,既能為長期生活在太空的航天員服務,也能為地面上的老百姓服務。使用這種水果保鮮技術,只需30秒鍾就能將水果全部催熟,現在這種技術已在美國和歐洲國家推廣應用。
世界衛生組織估計,全世界大約有十多億人不能飲用到清潔衛生的水,每年有幾百萬人因飲用受污染的水而死亡。因此很多發展中國家急需一種高效而又經濟的水處理系統,以便向老百姓提供清潔衛生的飲用水。現在有一種水處理系統,既可以在太空梭上使用,也可以在地面使用。這種系統是上個世紀70年代研製的,80年代開始在太空梭上使用,1993年決定在國際空間站上使用。目前,很多發展中國家已引進了這種技術,解決了老百姓的飲用水問題。
載人航天產生了許多新的材料,這些材料不僅可以在天上使用,也可以在地上使用。為了減少飛機或航天器表面的氣動阻力,必須在其表面材料上做一些淺表的羅紋。這種技術被用來製作游泳運動員穿的游泳衣,可以有效地減少液體動力阻力。1995年,穿著這種游泳衣的運動員在阿根廷馬德普拉塔泛美國家運動會上奪得13枚金牌、3枚銀牌和1枚銅牌的好成績。現在,日常生活中到處都有航天新材料,不勝枚舉。
總之,發展載人航天不僅可以提高國家威望,而且還有利於開發利用空間產業,帶動科學技術特別是空間科學技術的發展。載人航天的巨大實際應用潛力,不僅是美國、前蘇聯、西歐、日本和其他已經發展和准備發展載人航天國家的長期戰略,也是我們振奮中華民族精神,提高國家威望,展示我國政治、經濟、科技的世界舞台。
(解放軍報 2003年01月08日 第11版)
⑧ 火箭焊接第一人:獲國外金獎外企出8倍年薪聘請,結果怎樣
是的,金錢固然重要,可是金錢買不到高鳳林為國做事的民族自豪感,一顆赤子之心只為報效祖國,奉獻自己的一份力量。高鳳林把我們國家的幾十種的航天器送入外層空間來支撐我們國家的經濟建設和國防發展。國家哪裡需要哪裡就有高鳳林。
愛國是蘇軾的「生是大漢人,死是大漢臣。」是岳飛的「待從頭,收拾舊山河,朝天闕。」是文天祥的「人生自古誰五死,留取丹心照汗青。」愛國的方式有很多種,洪水暴發之際,愛國就是抗洪救災的人們,人民有難時,愛國就是奮不顧身投入建設的人們。
愛國不分大小,小小的人物也有大大的力量,正如高鳳林就是在用著自己的方式為祖國獻出他的一份力量。踏實做好自己的本職工作就是最大的愛國,在平凡的崗位也能實現人生的大價值。
⑨ 如果兩塊金屬在太空中接觸,就會熔接在一起,為什麼
在我們的焊接方式,有一種特殊的焊接方式-冷焊,冷焊即為利用機械力、分子力或者電力使得擴散到器具表面的一種工藝。
在物理學家課本上曾經說過,兩個相同的金屬,表面光潔的情況下,在太空環境下,放在一起會融合在一起。科學家證明這一現象的存在國際空間站做了這樣的實驗,是真實存在的!
為什麼兩塊物體會融合在一起?這主要取決於環境,在太空中這樣特殊的環境下,兩個相同物體之間沒有其他物質或者分子作為隔離,並且在這個環境下,氧氣十分的稀缺,不存在氧化的情況。當兩塊相同物體靠近的時候,物體的原子與原子之間相互的引力形成,最終兩塊融合成為一塊。
在這樣特殊的環境下實段正旅清緩驗,顯然這些特殊的要求在地球上十分難達到的,因為在地球上製造和設計出來一個真空環境是非常難的。並且地球上的氧氣含量十分高,導致兩個金屬就算真空取出,也會非常快的在表面形成氧化效果、
在地球上的兩塊金屬熔合,必須藉助外力才能達到效果,比如高溫熔化兩塊金屬重新澆築成為我完整的一塊。或者通過點焊焊接的方式,電阻熱的作用下工件接觸處熔化,冷卻後形成焊點,這樣的方式讓兩個金屬連接在一起。
在我們地球上能不能出現冷焊現象呢?答案是可能的,環境必須滿足真空環境下,金屬表面沒有氧化即可。實驗將兩塊金屬擠在一起,只要接觸距離達到納米級,就可以實現冷焊效果。看似簡單的兩個要求,在地球上也是非常難達到的。
冷焊現象的危險在人類 探索 太空是一件非常興奮的一件事情,可是在太空這么優秀的冷焊環境,也給航天 探索 帶來了不少的麻煩。
其中,最有名的冷焊現象,1989年發生的伽利略號探測器,主天線在一起關閉後就再也沒有打開了,主要原因就是在太空中形成冷焊現象。
這一現象也給科學家設計航天器提出非常苛刻要求,航天器的零件與零件之間的連接,使用什麼工具?航天器的元器件的更換怎麼才能安全方便?航天器的折疊之間的隔離怎麼處理?等等,都讓科學家們必須全部考慮到位。
不然一個航天器的發射升空,最終結果是不能實現航天器的擴展和替換,這樣的航天器在軌道飛行的壽命可能嚴重受到影響。
在這里不得不說一下我國的「天宮空間站」,該空間站不僅僅只是一個T字型,在未來的工作需要,還可以進行多倉擴展,為未來航天事業的發展提供左右發揮空間。
如何避免航天器的冷焊現象?在航天器中,如何有效地避免冷焊現象?要解決這個問題,必須是了解他們為什麼會冷焊?冷焊的環境是什麼樣的?
首先解決的為什麼會出現冷焊,其中最主要的原因是,太空中是真空環境,兩個都是同樣的金屬,兩者之間的距離太近所致,解決這一難題科學家採用一種非常特別的方式,使用油或者其他物質使兩者之間相互隔開。
在太空中航天器的相互之間的安裝,也是非常重要的,避免在這樣的特殊環境下相互之間的影響,採用多種材料搭配使用,這樣不同物質的原子相互之間的作用小,不能形容熔合,這樣才能保障航天器能正常工作。
這種現象是存在的,在學術和技術上稱為「冷焊」,雖然還不清楚人類有沒有在太空中做過這樣的實驗,但是這樣的事情卻在太空中發生過。美國人發射的一架探測器曾經發生過這樣的事情,這架探測器本來是要去探測幾大行星的,在探測完金星水星之後,其天線旋轉軸就被冷焊焊住了,沒辦法只好啟用了備用天線,但是效率只有主天線的百分之一。
那麼為什麼會發生這種現象呢?其實道理也很簡單,就是兩塊相同的金屬在太空真空環境下接觸的時候,其兩個接觸面表層的原子之間沒有任何阻擋,那麼在接觸的時候兩個表層上的原子就會相互抓住對方,使之成為一體,冷焊現象就是這樣發生的。美國人的探測器之所以出現那種狀況,就是因為其旋轉軸的金屬連接處處理的太簡單,探測器的進入太空之後,經過一段時間的使用,上面的氧化層被磨掉了,在暫停使用的時候,冷焊現象就發生了。
那麼這地球上為什麼很少看到這種現象呢?其實主要有兩個原因,首先就是金屬的裸露面會迅速氧化,形成一個氧化層,握凳這樣兩塊金屬在一塊的時候,會因為氧化層的阻隔而無法發生冷焊現象,還有一個原因就是地球上空氣的存在會使兩塊金屬之間有所阻擋,所以兩塊金屬的金屬原子難以直接相連,那麼冷焊現象當然就不容易發生了。
但是地球上也並不是絕對不會發生這種現象,如果兩塊金屬的表層不氧化,並且之間沒有空氣等東西隔開的話,把它們放到一起擠壓一下,使其接觸面的原子充分的接觸,也是會發生冷焊現象的。
這個現象在太空 探索 中非常重要,其實科學上有一個專有名詞來形容這種現象,「冷焊」。傳統的焊接需要高溫將兩塊等待焊接的金屬融化,熔融狀態下的金屬相互擴散、融合到一起,降溫之後固化連接到一起。
冷焊則是指在常溫甚至低溫狀態下,兩塊金屬碰到一起後融為一體的現象。對於這種現象,費曼曾經開玩笑地形容說:因為兩塊金屬中的原子搞不清楚自己到底屬於哪一塊金屬,於是乾脆融合到了一起。
這自然是玩笑話,原子不會有意識,但金屬原子的擴散確實真實發生的。通常情況下我們觀察不到這種現象,是因為地球表面充滿了大氣,將兩塊金屬放到一起,他們之間還是會有隔層,例如氧化層或者空氣層。這些隔層組織了金屬原子的自由擴散,使得通常情況下兩塊金屬無法自動合為一體。但在太空之中,沒有氧化層和氣體層的阻隔,兩塊金屬的原子可以自由擴散,無縫銜接到一起後,於是就會發生「冷焊」現象。
這種現象對太空 探索 影響很大。例如上世紀美國發射的伽利略號木星探測器,就是由於發生了冷焊現象,造成天線無法按計劃打開,信號傳導大受影響。因此為了防止這種現象發生,折疊裝置、傳動裝置之間都會使用油類或其他物質相互隔開,避免兩塊分離的金屬靠在一起時融合到一起,影響正常功能。
⑩ 兩塊金屬在太空中相遇,為何會自動焊接到一起科學家給出答案了嗎
世界之大,無奇不有!在早年前,人類向太空發射衛星或者探測器的時候,安裝在儀器上的太陽能板時常都會莫名其妙的出現問題,這個奇怪的現象一度讓科學家們感到無從下手。經過御臘科學家們的研究後發現,原來太陽能板在太空中延展的時候,會自動的焊接到一起。那麼,為何兩塊金屬在太空中相遇時,會自動焊接到一起呢?
太空中的“冷焊”也曾給人類帶來了巨滲拆升大的損失,諸多航天器都曾受其影響。自從人類找到了航天器太陽能板出問題的原因後,就立即著手解決,聰明的人類自然想出了應對措施,那就是在太空儀器上塗抹防護薄膜,這樣就能把兩塊金屬直接的原子隔離開來。對此,你有什麼看法呢?