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为什么航天器焊接要用人

发布时间:2023-05-31 04:31:17

① 两块金属在太空中接触,会直接熔接到一起,为什么会这样呢

这个情况确实超出了一部分人的认知,看起来非常神奇。如果两块相同类型的金属在空间中接触,它们将粘合并永久地粘在一起,这种神奇的效果被称为冷焊。

1991年的时候,有航天器出现了冷焊造成的故障,当时伽利略号航天器的天线被锁住了,但这个天线从未打开使用过。后来发现,伞形天线在航天器离开地球后被冷焊效应黏连了,造成天线在航天器起飞后无法正常打开使用腔亏早。因此,设计人员必须在设计这些航天器的同时牢记冷焊效应以防止将来出现问题。在空间站外的空间真空中使用的金属器件需要空盯涂有塑料或用塑料覆盖,以防止它们粘在一起。降低意外冷焊风险的最简单方法就是减少活动部件的数量。相邻的零件防止使用类似的金属制成,如果是必须的活动部件,例如舱门,一般都带有密封圈,防止金属粘合而无法打开。

② 给航空员造“太空房子”,高级技师郑兴做到了,背后有怎样的故事

什么样的焊工才是顶级焊工,有人说是氩弧焊焊工,应该是最顶级的吧,其实不然!还有的人说,焊潜艇的人应该是最顶级的,因为潜艇必须保证不透气,但这种说法也是错误的,最牛的焊工是为宇航员造房子的焊工。我国就有这么一位年轻的顶级焊工,他仍在不断挑战着自己的极限,其最牛的作品便是为我国太空空间站打造的供宇航员生活实验的天和实验舱。他的名字叫做郑兴。

天河仓内的宇航员要在舱内进行日常的实验和生活,任何一个焊接地方出现了纰漏都会危及到他们的生命。天和舱舱体的焊接难度可谓是登峰造极,焊缝总长超过了300米,并且有很大一部分是球面壁板,如此的焊接难度此前更是无人敢于挑战,太空舱所用的材料必须一次性焊接成功,不能有任何差错。最大气孔的直径不能超过人的头发丝直径,用肉眼是看不到的。这样的气孔只有通过专业X光拍摄以后,通过显微镜才能看到。郑兴团队经过了反复研究,最终采用了变极性等离子弧焊进行焊接。郑兴发现,一旦空气湿度超过40%,焊接气孔的直径和数量都会明显增加。通过不断摸索,他最终采用了两台烤灯加热工作面,边烤边焊接的方式完成了这项工程。即便是在湿度极大的夏天,也能极大减少气孔的数量和气孔的直径。这也就意味着郑兴在挥汗如雨的夏天也要在五六十摄氏度的高温下连续工作一个多小时,没有超过常人的耐苦精神是做不到的。

③ 在太空中相遇的两块金属,为何会神奇的焊接到一起

太空中相遇的两块金属焊接在一起的现象叫做“冷焊”现象,那为什么会有这么神奇的现象呢?主要就是因为物质是由原子构成,原子之间的相互结合就会出现这样的情况。

太空中发生的“冷焊”现象,本质上也是一种加压的“焊接”方式,随着科技的发展人们也想到了一些方法来解决这样的情况,我们颤族可以在太空材料的表面涂上一层防护薄膜,这样两块金属的原子之间就产生了“阻隔”,也就能防止“冷焊”现象的发生。氧化铝、三氧化二铬、二硫化钼等这些物质,我们可以利用这些氧化物制造的薄膜来有效降低金属之间产生的摩擦,从而有效降低航天器上的金属部件发生“冷焊”乱世的情况。

④ 造飞机这么高端的产业还存在着许多手工制造,是否是一种技术上的落伍

制造一个东西,不是说只要最尖端的技术就可以完全保证质量,技术反而不在于有多尖端而在于是否恰到好处。

【最香的一定是妈妈做的菜,最贵的奢侈品一定是手工制造的】
美学设计上有一个时期,叫:后现代主义。其时间出现在上个世纪的二三十年代,是工业大生产逐渐成熟的阶段。在这一阶段里美学领域的人对于古典主义(即传统的巴洛特,哥特建筑)进行了批判,他们想要获得另一种美叫做:大众之美。

于是在此之下,波普艺术出现和像包豪斯学校一样的后现代设计概念开始流谈返行起来。人们于是发现工业革命带来的不仅仅是大生产的繁重,更是得到了生活品质上的改变。



我无法给予你一个确切的答案,但是我可以肯定:【手工制造它有价格,也有价值,并且我们的科技越发达,时代越进步,其显得会更加不可替代。】

【飞机制造是最高端的一个制造产业,但手工制造却是技术上最高端的体现】
手工制造是机器制造不可替代的一个层面,因为人有感情思想,而机器只有程序。这就是人工智能可以比赢围棋高手,却只能作出狗屁不通诗句的原因。

我们所知道的世界最顶尖的民用飞机制造在美国的波音工厂。这是世界上最大的飞机制造工厂,在这里产出的波音飞机被销往世界各地,没有人会否认波音飞机是飞机界的龙头这个事实。

然而在这里制造的每一架飞机,都是人工进行拼接组装的。很不可思议吧,对于工业化自动化最发达的美国来说,对于最尖端的制造产业来说,人却代替了机器创造出了另世界赞叹的飞机。

组装一架飞机需要多少人?数千名的高级机械师,他们有自己的节奏和默契,拧一个螺帽机器是可以做到,但是他不能判断怎样的松紧对于这个螺帽来说是最合适的,但是人可以。纯手工的组装是波音飞机最引以为傲的地方。(具体可观看:超级工厂之波音747-8)

手工制造是当之无愧的人类技术的巅峰,而飞机制造作为高端的制造业,它要的不是机器对于每个零件的准确计算,而是需要机械师利用自己的经验来完成恰到好处的判断。


⑤ 焊压力容器时为啥要两个人焊

焊压力容器时要两个人焊是为了保证焊接质量和操作安全。
1、焊接过程中需要有人负责焊接操作,同时另一人需要观察焊接过程,确保焊接质量。焊接质量的好坏会直接影响到容器的密封性和使用安全。
2、焊接压返磨前力容器时需要使用高温火焰,焊接过程中可能会产生火花和火焰喷射,存在一定的安全风险。因此,漏清另一人需要负责安全监控和应急处理,确保操作安全。
3、焊接压力容器时需要使用较大的焊接设备和辅助设备,设备操作和游做调试也需要两个人协同完成,确保焊接设备和辅助设备的正常运转。

⑥ 机器人焊接火箭的技术已经很纯熟了,为什么还要靠人工

竖焊、直接成型、无需在线定位系统……2月25日,蓝箭航天发布工业激光焊接机器人焊接火箭发动机喷管的视频,其自主研发的“天鹊”(TQ-12)80吨液氧甲烷发动机喷管,由机器人进行激光焊接一次成功,目前已经顺利下线。

“以前熟练的焊接技术人员两个人同时焊接需要一个月时间,现在用机器人焊接两天时间就能完成。”蓝箭航天创始人、CEO张昌武介绍,80吨液氧甲烷发动机的喷管直径约为1米以上,机器人全自动激光焊接,可大幅度降低喷管制造成本,缩短制造周期,提高产品质量,便于实现产品的批量化制造。

喷管像蜂巢能抗“水深火热”

火箭发射和飞行时,经过喷管的燃气温度在1000—3000摄氏度之间。“虽然温度没有太阳高,但是每平方米感受到的热量与太阳表面非常接近。”业内专家表示,人类目前掌握的耐高温金属材料,均无法承受。

由于其柔性化程度高,可达面积大,机器人“焊将”还可兼顾发动机其他零组件焊接。张昌武说,随着后续工艺的进一步成熟,焊接时间有望压缩至10小时以内,制造周期和成本仅为螺旋管束喷管的1/10左右。整套工艺、工装方案已于2018年全面申报发明专利。

⑦ 为什么要发展载人航天

载人航天:一个国家综合国力日益强大的重要标志
据美国的一份官方报告称,载人航天所取得的各项重大成就仍对当今世界格局和国际地位产生着极其重要的政治影响。在科技力方面,载人航天集当今世界航空航天的技术之大成,如果没有高度发达的科学技术和科研能力,就不可能发展载人航天;在经济扰猜力方面,载人航天是世界上最昂贵的科学技术,需要国家大量的资金投入,如果一个国家没有雄厚的经济基础和强劲的经济能力就不可能发展载人航天;同时,载人航天还与防务力、社会力等密切相关。
1961年4月12日,当前苏联航天员加加林乘坐“东方”1号宇宙飞船安全返回,成为世界上第一个完成太空轨道飞行的航天员时,前苏联人民举国欢庆,他不仅对前苏联人民是一个极大的精神鼓舞,而且使他们整个国家都感到无比骄傲和自豪。当时在世界人民的心目中,前苏联似乎一夜之间就成了世界头号强国。而对美国人来说,他们怎么也想不到美国这个号称世界的头号强国竟会在一夜之间就变成二流国家,会排在前苏联之后。美国人一直认为,他们的国家无论在经济实力、军事实力、科技实力等方面都比苏联强大,可为什么苏联的航天员会先上天?当时的美国举国上下垂头丧气,连美国的盟友也对美国的处境感到非常茫然,而对前苏联的成功表示无比惊讶。
当时虚瞎,刚刚入主白宫不到4个月的美国总统肯尼迪,对前苏联载人航天工程的成功感到震惊,立即要求他的高级顾问们为其制定一项能够迅速战胜前苏联的载人航天计划。根据肯尼迪总统的意图,当时的美国宇航局局长韦伯和国防部长麦克纳马拉提出了把“登月计划”作为美国战胜前苏联的国家目标。他们认为,让美国航天员登上月球,不仅将会引起全世界的震差李空动,而且将会提高美国的国际威望、鼓舞美国民众的信心、挽回美国的面子,让美国在世界人民心目中重新树立新的形象。
为了实现这一国家目标,1961年5月,肯尼迪总统很快向全美国公民宣布,美国要投资250亿美元,集中全国最好的科研单位、高等院校和航空航天公司,一定要在10年之内将美国航天员送上月球,这就是美国著名的“阿波罗登月”计划。
经过美国近40万科技专家8个年头的艰苦努力,1969年7月20日,“阿波罗11 号”飞船上的两名航天员顺利登上了月球,美国人终于如愿以偿。
“阿波罗登月”计划的成功不仅确立了美国在航天技术领域的世界领先地位,而且又重新恢复了美国在世界人民心目中的科技强国形象。所以说,发展载人航天,不仅是对一个国家领导人的宏伟气魄、远见卓识的考验,同样也是对一个国家综合国力、科技发展水平、参与国际事务能力和树立国家形象的挑战。
●空间产业:制造加工独领风骚
载人航天虽不能直接推动一个国家经济的发展,但载人航天对科技的发展确实有重要影响。
从美国和前苏联的实验研究结果来看,目前空间材料加工中比较成熟和有发展潜力的项目主要是半导体材料加工、金属材料加工、玻璃(包括陶瓷)和光学元件加工、化学物质加工和生物材料加工等。比如:在地面用机械加工方法加工的光学器件,光学表面层常常受到破坏,而且内部常有杂质迁入,这种光学器件表面的缺陷密度要比内部高得多。但是在失重条件下进行加工,就避免了地面上机械加工这些缺点,表面形状主要取决于表面张力,固化时没有热对流的干扰,也没有容器的污染,因此表面层完美无瑕,质地精良。
在空间环境中除了可加工一般的材料外,还可进行生物材料的加工。目前,在空间生产的药物已达30多种,能有效治愈多种疑难疾病。诸如尿激酶,这是一种抗血栓制剂,能预防和治疗心肌梗塞;干扰素,一种抗病毒和治疗癌症的药物;生长激素,能刺激骨骼的生长,用于治疗侏儒症;抗胰蛋白酶,能延缓肺气肿的发展,增强癌症化疗的效果;抗血友病因子,用于治疗血友病;红细胞生成素,治疗贫血;胰腺β-细胞,用于治疗糖尿病;表皮生长素,用于治疗烧伤。可以说,在空间制药,不仅生产速度快,而且产量高,药品疗效和质量也高。
●载人飞船:展示高精尖最新科技成果的“摇篮”
各国发展载人航天不仅有其政治、军事和经济的战略目的,而且还有其科学技术的垄断目的。这是因为,载人航天不仅可以带动和促进科学技术多方面的发展,而且它是高技术密集的综合性尖端科学技术,博采了现代科学技术众多领域里的最新成果,同时又对现代科学技术的多个领域提出了新的发展需求。从太空观察地球,可以更深入地了解地球的构造,探明地球的资源,预测地震、洪水、飓风、火山爆发、海啸和其他自然灾害,可以保护人们的生命和财产。美国航天员在太空实验室上进行了146项地球观察,其中包括农作物的长势、病虫害的蔓延、森林火灾、积雪的覆盖和融化情况等。将观察到的资料提供给有关部门的专家,就可以对地质、地理、农业、生物、水文、环境污染和矿藏等进行研究和估计。航天员还拍摄了大量的地球照片,使用这些从空间拍摄的照片可以绘制新的地图和纠正老地图上的错误。
当今世界,载人航天促进科学技术的发展是人所共知的事实。就拿我们日常生活用品来说,很多都是载人航天技术转为民用的产物。比如:传统的手术室是外科医生拿着手术刀给病人做手术,21世纪最先进的手术室是机器人协助医生做手术。再如,很多心脏病人的身上都植入心脏起搏器,以便使心脏保持正常的节律。现在有一种新型起搏器,是利用航天技术研制而成的,通过双向遥测和两路卫星通信技术,使医生可以对病人的情况进行监测,并对起搏器进行调控。
美国航空航天局要为长期在太空生活的航天员提供新鲜美味的水果,因此需解决水果的保鲜问题。航空航天局有一项研究成果,既能为长期生活在太空的航天员服务,也能为地面上的老百姓服务。使用这种水果保鲜技术,只需30秒钟就能将水果全部催熟,现在这种技术已在美国和欧洲国家推广应用。
世界卫生组织估计,全世界大约有十多亿人不能饮用到清洁卫生的水,每年有几百万人因饮用受污染的水而死亡。因此很多发展中国家急需一种高效而又经济的水处理系统,以便向老百姓提供清洁卫生的饮用水。现在有一种水处理系统,既可以在航天飞机上使用,也可以在地面使用。这种系统是上个世纪70年代研制的,80年代开始在航天飞机上使用,1993年决定在国际空间站上使用。目前,很多发展中国家已引进了这种技术,解决了老百姓的饮用水问题。
载人航天产生了许多新的材料,这些材料不仅可以在天上使用,也可以在地上使用。为了减少飞机或航天器表面的气动阻力,必须在其表面材料上做一些浅表的罗纹。这种技术被用来制作游泳运动员穿的游泳衣,可以有效地减少液体动力阻力。1995年,穿着这种游泳衣的运动员在阿根廷马德普拉塔泛美国家运动会上夺得13枚金牌、3枚银牌和1枚铜牌的好成绩。现在,日常生活中到处都有航天新材料,不胜枚举。
总之,发展载人航天不仅可以提高国家威望,而且还有利于开发利用空间产业,带动科学技术特别是空间科学技术的发展。载人航天的巨大实际应用潜力,不仅是美国、前苏联、西欧、日本和其他已经发展和准备发展载人航天国家的长期战略,也是我们振奋中华民族精神,提高国家威望,展示我国政治、经济、科技的世界舞台。
(解放军报 2003年01月08日 第11版)

⑧ 火箭焊接第一人:获国外金奖外企出8倍年薪聘请,结果怎样

是的,金钱固然重要,可是金钱买不到高凤林为国做事的民族自豪感,一颗赤子之心只为报效祖国,奉献自己的一份力量。高凤林把我们国家的几十种的航天器送入外层空间来支撑我们国家的经济建设和国防发展。国家哪里需要哪里就有高凤林。

爱国是苏轼的“生是大汉人,死是大汉臣。”是岳飞的“待从头,收拾旧山河,朝天阙。”是文天祥的“人生自古谁五死,留取丹心照汗青。”爱国的方式有很多种,洪水暴发之际,爱国就是抗洪救灾的人们,人民有难时,爱国就是奋不顾身投入建设的人们。

爱国不分大小,小小的人物也有大大的力量,正如高凤林就是在用着自己的方式为祖国献出他的一份力量。踏实做好自己的本职工作就是最大的爱国,在平凡的岗位也能实现人生的大价值。

⑨ 如果两块金属在太空中接触,就会熔接在一起,为什么

在我们的焊接方式,有一种特殊的焊接方式-冷焊,冷焊即为利用机械力、分子力或者电力使得扩散到器具表面的一种工艺。

在物理学家课本上曾经说过,两个相同的金属,表面光洁的情况下,在太空环境下,放在一起会融合在一起。科学家证明这一现象的存在国际空间站做了这样的实验,是真实存在的!

为什么两块物体会融合在一起?

这主要取决于环境,在太空中这样特殊的环境下,两个相同物体之间没有其他物质或者分子作为隔离,并且在这个环境下,氧气十分的稀缺,不存在氧化的情况。当两块相同物体靠近的时候,物体的原子与原子之间相互的引力形成,最终两块融合成为一块。

在这样特殊的环境下实段正旅清缓验,显然这些特殊的要求在地球上十分难达到的,因为在地球上制造和设计出来一个真空环境是非常难的。并且地球上的氧气含量十分高,导致两个金属就算真空取出,也会非常快的在表面形成氧化效果、

在地球上的两块金属熔合,必须借助外力才能达到效果,比如高温熔化两块金属重新浇筑成为我完整的一块。或者通过点焊焊接的方式,电阻热的作用下工件接触处熔化,冷却后形成焊点,这样的方式让两个金属连接在一起。

在我们地球上能不能出现冷焊现象呢?答案是可能的,环境必须满足真空环境下,金属表面没有氧化即可。实验将两块金属挤在一起,只要接触距离达到纳米级,就可以实现冷焊效果。看似简单的两个要求,在地球上也是非常难达到的。

冷焊现象的危险

在人类 探索 太空是一件非常兴奋的一件事情,可是在太空这么优秀的冷焊环境,也给航天 探索 带来了不少的麻烦。

其中,最有名的冷焊现象,1989年发生的伽利略号探测器,主天线在一起关闭后就再也没有打开了,主要原因就是在太空中形成冷焊现象。

这一现象也给科学家设计航天器提出非常苛刻要求,航天器的零件与零件之间的连接,使用什么工具?航天器的元器件的更换怎么才能安全方便?航天器的折叠之间的隔离怎么处理?等等,都让科学家们必须全部考虑到位。

不然一个航天器的发射升空,最终结果是不能实现航天器的扩展和替换,这样的航天器在轨道飞行的寿命可能严重受到影响。

在这里不得不说一下我国的“天宫空间站”,该空间站不仅仅只是一个T字型,在未来的工作需要,还可以进行多仓扩展,为未来航天事业的发展提供左右发挥空间。

如何避免航天器的冷焊现象?

在航天器中,如何有效地避免冷焊现象?要解决这个问题,必须是了解他们为什么会冷焊?冷焊的环境是什么样的?

首先解决的为什么会出现冷焊,其中最主要的原因是,太空中是真空环境,两个都是同样的金属,两者之间的距离太近所致,解决这一难题科学家采用一种非常特别的方式,使用油或者其他物质使两者之间相互隔开。

在太空中航天器的相互之间的安装,也是非常重要的,避免在这样的特殊环境下相互之间的影响,采用多种材料搭配使用,这样不同物质的原子相互之间的作用小,不能形容熔合,这样才能保障航天器能正常工作。

这种现象是存在的,在学术和技术上称为“冷焊”,虽然还不清楚人类有没有在太空中做过这样的实验,但是这样的事情却在太空中发生过。美国人发射的一架探测器曾经发生过这样的事情,这架探测器本来是要去探测几大行星的,在探测完金星水星之后,其天线旋转轴就被冷焊焊住了,没办法只好启用了备用天线,但是效率只有主天线的百分之一。

那么为什么会发生这种现象呢?其实道理也很简单,就是两块相同的金属在太空真空环境下接触的时候,其两个接触面表层的原子之间没有任何阻挡,那么在接触的时候两个表层上的原子就会相互抓住对方,使之成为一体,冷焊现象就是这样发生的。美国人的探测器之所以出现那种状况,就是因为其旋转轴的金属连接处处理的太简单,探测器的进入太空之后,经过一段时间的使用,上面的氧化层被磨掉了,在暂停使用的时候,冷焊现象就发生了。

那么这地球上为什么很少看到这种现象呢?其实主要有两个原因,首先就是金属的裸露面会迅速氧化,形成一个氧化层,握凳这样两块金属在一块的时候,会因为氧化层的阻隔而无法发生冷焊现象,还有一个原因就是地球上空气的存在会使两块金属之间有所阻挡,所以两块金属的金属原子难以直接相连,那么冷焊现象当然就不容易发生了。

但是地球上也并不是绝对不会发生这种现象,如果两块金属的表层不氧化,并且之间没有空气等东西隔开的话,把它们放到一起挤压一下,使其接触面的原子充分的接触,也是会发生冷焊现象的。

这个现象在太空 探索 中非常重要,其实科学上有一个专有名词来形容这种现象,“冷焊”。传统的焊接需要高温将两块等待焊接的金属融化,熔融状态下的金属相互扩散、融合到一起,降温之后固化连接到一起。

冷焊则是指在常温甚至低温状态下,两块金属碰到一起后融为一体的现象。对于这种现象,费曼曾经开玩笑地形容说:因为两块金属中的原子搞不清楚自己到底属于哪一块金属,于是干脆融合到了一起。

这自然是玩笑话,原子不会有意识,但金属原子的扩散确实真实发生的。通常情况下我们观察不到这种现象,是因为地球表面充满了大气,将两块金属放到一起,他们之间还是会有隔层,例如氧化层或者空气层。这些隔层组织了金属原子的自由扩散,使得通常情况下两块金属无法自动合为一体。但在太空之中,没有氧化层和气体层的阻隔,两块金属的原子可以自由扩散,无缝衔接到一起后,于是就会发生“冷焊”现象。

这种现象对太空 探索 影响很大。例如上世纪美国发射的伽利略号木星探测器,就是由于发生了冷焊现象,造成天线无法按计划打开,信号传导大受影响。因此为了防止这种现象发生,折叠装置、传动装置之间都会使用油类或其他物质相互隔开,避免两块分离的金属靠在一起时融合到一起,影响正常功能。

⑩ 两块金属在太空中相遇,为何会自动焊接到一起科学家给出答案了吗

世界之大,无奇不有!在早年前,人类向太空发射卫星或者探测器的时候,安装在仪器上的太阳能板时常都会莫名其妙的出现问题,这个奇怪的现象一度让科学家们感到无从下手。经过御腊科学家们的研究后发现,原来太阳能板在太空中延展的时候,会自动的焊接到一起。那么,为何两块金属在太空中相遇时,会自动焊接到一起呢?

太空中的“冷焊”也曾给人类带来了巨渗拆升大的损失,诸多航天器都曾受其影响。自从人类找到了航天器太阳能板出问题的原因后,就立即着手解决,聪明的人类自然想出了应对措施,那就是在太空仪器上涂抹防护薄膜,这样就能把两块金属直接的原子隔离开来。对此,你有什么看法呢?

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