原來中國已經如此強大, 有些東西真沒見過

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原來中國已經如此強大, 有些東西真沒見過

#1

發表於 2015-7-27 23:54

http://mt.sohu.com/20150727/n417612229.shtml

中國第一航母遼寧艦，為了它，15人因為過度勞累而犧牲！這就是真相！為了國家和人民，他們奉獻了自己的生命!
　　

　　中國自主建造30萬噸級油輪，2002年建成下水。

　　中國自主建造世界最大起重吊
　　

　　世界速度最快中國列車和諧號，學習日本德國技術的中國高鐵徹底達到世界先進水平。
　　

　　14年發射了10個飛船，成功率全球第一
　　

　　中國長征系列火箭，長征五號超大號火箭，是中國的巨無霸，中國探月和深空探測都需要這這種超大火箭。
　　

　　深海半潛平台，海洋石油981升級版可建海上機場，981平台任務並非是一次性鑽探出油氣並長期駐紮生產油氣，而是先通過對某一地區多次鑽探提取地質資料，專家組再借用超級計算機等設備分析一段時間后判斷是否富含油氣、油氣量多少以及是否值得開發。因此981平台作業都是機動性的，一個區域完成採樣任務后會立即移動到下一區域。
　　

　　新型直20通用直升機，中國版黑鷹直升機，對美國黑鷹的完美升級。
　　萬噸海警船——城管執法，海上碰碰船的最愛！
　　

　　世界第一款垂直發射火箭炮神鷹400，垂直發射一般是導彈專屬，此前其他火箭彈都是傾斜發射，神鷹400制導火箭彈（我真的不是導彈）。
　　

　　世界射程最遠火箭炮WS2D——最純潔的火箭彈絕不是導彈
　　

　　中國第一代重型艦載機J15，讓俄羅斯欲哭無淚，看一眼就給復制
　　

　　第一型反潛機高新6
　　

　　新一代052D驅逐艦
　　

　　094戰略核潛艇
　　

　　武直10武裝直升機
　　

　　東風31洲際彈道導彈
　　太行發動機
　　

　　99大改主戰坦克
　　

　　姣龍號載人深潛器
　　

　　國產大型運輸機
　　

　　第四代隱形戰鬥機J20
　　

　　第二型隱身戰鬥機J31，除美國外唯一同時研制兩款隱身機。
　　

　　北斗衛星導航系統
　　
　　

　　利箭無人戰機
　　國產反隱身預警無人機神鵰
　　

　　W95新型機槍
　　

　　東風猛士軍用越野車
　　

　　JY26相控陣雷達（美國宣稱派了兩架F22到朝鮮半島活動，然而，俄羅斯的無源雷達卻發現同時飛到朝鮮半島的是4架F22，其中兩架悄悄地低空飛行。與此同時，中國布陣在山東的JY-26相控陣雷達也捕捉到了F22，並全程跟蹤。但中國空軍一直沒吭聲。）
　　

　　世界第一！WS64反艦火箭彈，誰敢說這是導彈
　　

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#2

樓主發表於 2015-7-27 23:55

A. 千鈞之力
　　把現代工業裝備稱之為重器，並非形容或者誇張，而是真的很重，不但份量很重，地位也很重要。這些工業巨無霸就是工業母機，是制造極限工件的裝備，包括核電站零件、航空發動機渦輪等等，它們決定了一個國家的工業制造能力所能達到的最大的高度。可能會有人提出，這些機床中的某些核心系統還是受制于人的，比如數控系統。這方面中國也正在迎頭趕上，中國科學院瀋陽計算所開發了基于國產龍芯CPU的高檔數控裝置，已經配備了國產機床，正在逐步實現工業批量應用。
　　目前中國的機床產業不但可以自給自足，而且大量對外出口，其中不僅包括中低端產品，也開始進入高端領域。2011年，濟南二機床集團囊括了福特汽車美國堪薩斯和底特律兩個工廠的全部5條大型衝壓生產線訂單，並于2013年再次贏得了福特汽車美國肯塔基工廠大型衝壓線項目。該生產線由4台多連杆壓力機組成，總重6100噸，由雙臂送料系統、拆垛機、清洗機、塗油機等設備組成，效率是普通生產線的3倍。
　　

　　制造如此一個龐然大物，需要考慮材料強度、結構變形、安裝調整和測量修正等一系列全新的問題，決非簡單的按比例放大。這種巨型機床一個國家通常只有一台，有的甚至是全世界只有一台，是工業的鎮國之寶。缺少了這樣的重型設備，很多工業產品根本無法制造，比如飛機發動機中的渦輪、重型飛機起落架等等。說起飛機發動機，是讓很多人痛心疾首和少數人津津樂道的話題，中國的航空工業被發動機問題拖后腿已經有很多年了。不過在2012這個龍年裡，這個問題已經開始得到解決了。
　　

　　飛機發動機的核心部件之一─渦輪盤──是高温鎳基合金制造的，要承擔高温、高壓和高速旋轉的惡劣工況，因此材料即堅韌又耐高温，這就給制造出了難題，只能用更巨大的壓力進行鍛造，才能得到合格的工件性能。現在中國有了巨型模鍛壓機，意味着制造飛機發動機中的一個瓶頸問題可以解決了。
　　此外，飛機上還有很多重要的承力部件需要用高強度的鈦合金制造，而鈦合金本身的強度極高，必須使用足夠壓力的模鍛壓機才可以使之成形，因此大噸位的模鍛壓機可以說就是高端航空工業的代名詞。所以，中國還在制造更大的模鍛壓機，而且一下子就是三台。
　　

　　這表明在飛機發動機領域，中國不僅是在補課，而且已經做好了反超的準備，因為更大的壓力噸數意味着更高的渦輪性能、更大的發動機和更強的推力。除了發動機，飛機的機身和起落架也需要用鍛壓機制造，特別是重型飛機，比如空中客車的A380的起落架就是用俄羅斯的7.5萬噸鍛壓機制造的。
　　這種機器是真正的國之重器。目前世界上擁有萬噸級模鍛壓機最多的五個國家分別是：美、俄、中、法、英，恰好也是五個核大國、五個安理會常任理事國、五個具備獨立航空航天能力的國家。這絕非巧合，而是說明綜合國力歸根到底來自于工業實力，重加工能力則是工業實力的最高體現之一。
　　在重型機床方面，2013年初，中信重工制造安裝了第二台直徑16米特大型滾齒加工設備，這也是目前世界上加工直徑最大、技術性能最先進的齒輪數控加工設備，最大加工直徑16米，最大加工模數60，最大加工齒數2000齒，最大齒寬加工1.5米，切削速度每分鐘160轉。此外，齊重公司研制成功了數控重型曲軸銑車複合加工機床，使中國成為世界上繼德國、日本之后第三個能夠自主設計、自主制造曲軸加工設備的國家，為我國大型船舶的發展鋪平的道路；燃氣輪機方面，中國正在完成從引進到消化吸收的過程，制約中國新式軍艦大規模量產的發動機瓶頸已被突破；武重集團攻克了數控螺旋槳機床的難關，讓中國潛艇螺旋槳的噪音大大減小。
　　

　　多軸聯動數控機床是制造螺旋槳，特別是潛艇上的靜音型螺旋槳，所必須的工業裝備。過去只有德國和日本能夠生產此類設備，其生產和銷售受到北約的嚴密監控。八十年代中期，東芝公司曾經秘密賣給蘇聯數套五軸聯動銑床，令蘇聯的潛艇噪聲大大降低，成為“大洋黑洞”。現在中國手中也有了此等神器，中國的軍艦和潛艇將會發生什么變化，這是不言而喻的。
　　龐大的工業產能不僅需要強力的加工裝置，也需要海量的礦產資源作為支撐，因此催生了中國的重型機械制造，除了重型機床，還有各種重型工程機械。目前中國占據的重型工程機械世界之最包括：世界最大輪式起重機──徐工集團的1200噸全路面起重機、世界最長臂架泵車──三一重工的72米水泥泵車、世界最大的海上作業浮式起重機──振華重工的8000噸浮式起重機、世界載重最大自卸鐵路貨車──中國南車的載重100噸自卸鐵路貨車等等、世界最大的輪斗式挖掘機──太原重工的WK-75型礦用挖掘機，以及全球最大噸位的履帶式起重機、世界首台全液壓平地機、世界鑽進最深旋挖鑽機、全球最大的上迴轉5200噸塔式起重機、全球提升重量最大且高度最高的6400噸液壓複式起重機等等。
　　

　　這台挖掘機的最大優勢在于其高速的生產效率：一斗可以挖掘重達１３５噸的物料，可將６０噸的敞車裝２個多車皮；如果與同規格的自移式破碎站配套採煤，每小時的採礦能力可達１２０００噸。還有下面這輛世界最大的600噸電動輪自卸車。大塊頭有大智慧。這些巨型機械並非是同類產品的簡單放大版，也絕非巨型零件的簡單堆砌，而是需要極高的制造、驅動、控制技術，才能讓它們工作。
　　

　　在重制造方面，這一年中的其他消息還包括：中國二重成功研制國內最大核電含銅鋼鍛件，其力學性能、晶粒度等指標完全滿足技術條件要求，標誌着國內最大核電含銅鋼鍛件實現國產化；高速列車關鍵零部件國產化項目一期投產，具備年30萬片高品質車輪的制造能力，標誌着我國高速鐵路關鍵零部件國產化取得了階段性成果；中國重機研究院研制世界上最厚板坯連鑄生產線，這是世界上最厚的700毫米×1500毫米高品質特厚板坯連鑄生產線裝備，已獲得國家2012年智能制造重大專項支持。

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#3

樓主發表於 2015-7-27 23:55

B.先進制造
　　中國的工業裝備不僅在追趕，而且在一些新興領域已經完成了超越。比如在增材制造技術方面，中國率先完成了飛機大型關鍵零件的實際制造。增材制造，俗稱3D打印，是近年來新興的一種機械制造方法，通過逐層累積的方式構成工件形狀，和傳統的切削制造方式相比，優點是節省材料、可以快速構建複雜空間形狀的工件。在這方面，中國已經走在了世界前列，中國獨有的激光增材制造技術能制造高強度、大尺寸的飛機用鈦合金零件，並且已經投入實際應用，這將大大加速了中國飛機制造業的追趕步伐。
　　

　　目前，我國已經具備了使用激光成形超過12平方米的複雜鈦合金構件的技術和能力，並投入多個國產航空科研項目的原型和產品制造中，其中包括最先進的國產戰機。成為目前世界上唯一掌握激光成形鈦合金大型主承力構件制造並且裝機工程應用的國家。
　　此外，激光增材制造中核心的大功率激光器技術也取得了突破。2013年4月，中國展示了國產的萬瓦光纖激光器，成為繼美國之后，第二個掌握此項尖端技術的國家，其中使用的高功率激光合束器和泵浦耦合器等關鍵核心部件都是依靠自主研發，完全具有自主知識產權。
　　機床也好，3D打印也好，都是制造機械零件的設備，而信息社會中不可或缺的集成電路芯片，則要靠光刻機來制造。光刻機在芯片制造業中的地位和作用就相當于機床在機械制造業中的地位和作用。一台光刻機中的核心子系統包括：超精密環境參數控制系統、大功率深紫外激光器、超大數值孔徑的透鏡組、納米移動定位系統、超高精度多自由度移動工作檯等等。
　　目前上海微電子的光刻機能夠刻蝕90nm的集成電路，距離國外先進水平還有相當的差距，不過這已經為中國的電子工業提供了相當的支持，畢竟並非所有的芯片都需要做到20nm。中國的自主CPU龍芯2F採用90nm制程可以達到800MHz的主頻，性能高于1GHz的Pentium III，這就是說，中國已經可以自主掌握這一水平的CPU制造了，其經濟意義和軍事意義都不可低估。更為重要的是，在解決了有和無的問題之后，在此基礎上中國將會繼續衝擊更高端的光刻設備，自主制造更高端的芯片。
　　

　　光刻機是一個極其複雜的光機電系統，其中的核心零件也都需要高端的特殊設備才能加工出來，比如光學系統中的透鏡。為了降低衍射效應以便得到更細的線寬，光刻機中使用的激光波長只有通常可見光的三分之一，因此對透鏡表面光潔度的要求比普通光學零件要高出三倍，為此必須使用特殊的拋光技術，才能滿足其極為苛刻的形貌指標。
　　

　　光刻機所涉及的產業鏈非常長、非常高端，世界上沒有任何一個國家可以完全獨立地掌握其全部子系統的研發和制造技術。目前世界上最大的光刻機生產商ASML是荷蘭公司，光刻機中的光學鏡組來自德國、干涉測量系統來自美國，其產品可以說是整個西方世界科技成果的總和。在這方面，中國要想取得獨立自主的發展，實際上是在以一己之力追趕所有發達國家數百年的積累，每一個單項的突破都意味着中國又追上了一步，這個過程將會是漫長而艱辛的。不過依託完整的產業鏈、龐大的工業產能和雄厚的人才基礎，中國的IC產業最終實現全面超越是完全可以期待的。
　　總之，從數萬噸的巨型機床到納米尺度的光刻機，中國的裝備制造業在極限制造領域取得了一個又一個的突破，這標誌着中國不能做出來的東西正在變得越來越少，中國能造而別人造不出來的東西正在變得越來越多。過去我們常說“填補空白”，今後不但剩餘的空白會逐漸消失，反過來，中國還會創造出越來越多的“空白”供別的國家去填補，類似3D激光打印的例子將越來越多。
　　

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#4

樓主發表於 2015-7-27 23:56

　C.龍宮取寶
　　眾所周知，海洋中蘊藏着極為豐富的資源，但如果沒有相應的勘探、開採裝備，也只能望洋興嘆，無法納入囊中。從前中國在東海和南海等區域談“擱置主權、共同開發”，前面半句是因為軍事和執法力量不到位，半句則是因為自己手中沒有開發設備。從前面我們看到，隨着三沙市的成立、海軍艦隊和海上執法力量的壯大，現在的中國已經真正地把南海和東海納入版圖了。這不僅是在地圖上納入，也不僅是在軍事上或行政上納入，還包括在經濟上納入，讓主權海域和經濟專屬區為其祖國和民眾帶來實實在在的經濟利益。海洋資源開發要比陸地上困難得多，所涉及的裝備都是高端技術和巨量鋼鐵的結合，而且需要一系列配套的相關裝備相互配合才能完成開發，只有工業基礎極其雄厚的國家才能擁有它們。
　　軍事作戰講究“兵馬未動，糧草先行”，而石油勘探則是“鑽機未動，物探先行”。在海上鑽一口井的成本是極其高昂的，動輒需要數千萬乃至數億人民幣。因此根本不可能用盲目打井的辦法尋找出油點，而是要在開採之前將海底的地質結構勘察清楚，然后選擇機會最大的地點開鑽。所以，海洋開發中首先出場的是勘探船。
　　

　　海洋石油720把中國的海洋油氣勘探能力一舉從500米提高到了3000米，可以覆蓋全球70%的海域，是在整個海洋油氣開發工程中打頭陣的先鋒。除了完成勘探任務，這艘船在設計中還特別注重提高船員生活的舒適性程度，為此它配備了會議室、餐廳、健身房等設施，船員室一人一間，裡面有電腦桌、沙發、床等設備，這也反映了中國造船能力和設計理念的進步。此外，中國正在加緊建造其姊妹船──海洋石油721，以及配套的遠洋支援船，屆時它們將組成船隊出海勘探，成為中國走向深水、走向遠洋的先鋒。
　　

　　勘探完畢之后，明確了油氣的分布情況，找到最有可能打出油氣的位置，下面的工作才是鑽井。981平台就是專門針對南海設計的深海鑽井平台，其最大3000米的作業水深可以覆蓋幾乎所有的南海區域。並且它不是孤軍作戰的，鑽井之后，下一步是鋪管作業，其目的是把油氣從井口送到處理平台。
　　

　　海洋石油201的獨特之處在于，除了鋪管作業，還具備4000級的起重能力，可以完成海上石油平台上部模塊等大件的吊裝與拆除和導管架的輔助下水與就位等動作。
　　接下來，處理平台對開採出的油氣進行初步的加工，然后再通過管道或船只運送到陸地。2013年5月5日，我國自主研制的亞洲最大深海油氣平台“荔灣3-1”天然氣綜合處理平台登上世界最大無動力駁船“海洋石油229號”，被運往南海安裝現場。“海洋石油229號”是世界上最大的無動力駁船，作業能力亞洲第一、世界第二。此前，一個重32000噸、亞洲最大的油氣平台導管架已經事先安裝完畢，用于支撐這個平台。該平台是我國自主研發、亞洲最大的深海油氣平台，它高68米、浮托重量3.2萬噸、價值50多億，相當于一個小型煉油廠。其全部結構重量達7萬多噸，接近于兩個“鳥巢”的主體鋼結構重量，超過了“遼寧號”航母的總重量，是一座名副其實的海上工廠。預計2013年9月份該平台可實現投產，年產天然氣120億立方米。
　　從2012年裡中國在南海的油氣開發、三沙市成立、漁政巡航、黃岩島巡航、兩棲登陸奪島演習等一系列事件的時間關係來看，基礎建設、軍事威懾、執法巡航和資源開發同步進行，表明這些並不是孤立的事件，而是一整奪回南海的組合拳。其核心就是借助強大的工業力量，以基建為支撐、以軍事和執法為保護，通過建設城市和基地、投射軍事和執法力量、勘探和開發海底礦產等手段，把南海變成中國的能源寶庫，為中國的工業源源不斷地提供資源。
　　除了上面這些直接參與海上油氣開發的巨型設備，與之成龍配套的還有下面的這艘2012年新投入使用的飽和潛水母船。其隨船配備了300米飽和潛水系統，集生活艙、過渡艙、逃生艙、潛水鐘、生命保障系統于一身，可以支持多名潛水員在水下工作連續工作多日，潛水鐘可供3名潛水員同時進行潛水作業，其最大3000米的作業深度可以為上述3000米的海上油氣勘探、鑽井、鋪管、開採等一系列作業提供支持和保障。未來中國還將繼續研制500米飽和潛水，向700米的國際水平繼續逼近。
　　

　　在飽和潛水方面中國還處于追趕的位置，在非飽和的載人深潛方面中國則已經走到了世界前列。載人深潛器可以分為浮力艙和作業型兩種；前者曾創造過11000米的深潛世界紀錄，但僅僅是把人送下深海然后返回，不能進行任何操作，只有探險意義，不具備實用價值；後者則具備自航、觀察和作業能力，可以完成諸如勘察、採樣、打撈、檢測和救生等任務，具有很高的實用價值。這就是蛟龍號，其應用絕非僅限于科學考察，還可以應用在軍事和經濟領域。
　　

　　除了蛟龍號之外，目前世界上另有4個國家的5艘作業型載人深潛器可以達到6000米的深度，最大可下潛到6500米。蛟龍號在海試中，展示了于太空的載人飛船進行實時通話的能力，這絕不是一次簡單的作秀，而是展示出一種全球性的、天地間的通訊能力，這是一種從衛星數據鏈到水聲通訊的整體性系統能力，只屬于頂級大國。
　　2013年4月，經過7000米海試后的蛟龍號正式投入使用，這意味着全世界99.8%的海底都已經向中國人敞開了大門，等待着我們去探索、去發掘。而且蛟龍號的首個應用海區便是中國南海，和軍事演習、執法巡航、三沙建市、油氣開採等動作結合在一起，這是整套組合拳中的一環，也是龍歸大海的開始。未來中國還將繼續進行深潛器的研制工作，實現關鍵部件的國產化，包括鈦合金耐壓球殼、水下動力系統等等。

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#5

樓主發表於 2015-7-27 23:56

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D.科研探索
　　制造裝備決定了我們能做出什么，開採裝備決定了我們能得到什么，科研裝備則決定了我們能知道什么，三者合在一起構成了一個國家的全部制造能力。其中科研裝備的作用是最重要的，因為誰也沒有辦法制造出或開採到原本不知道的東西。
　　在航空航天領域尤其如此，擁有什么樣的風洞，就擁有什么樣的飛機、飛船和導彈，航空大國同時必定是風洞大國。此外，汽車、船舶和建築的設計也都離不開風洞。中國現在已經擁有了全面而完整的風洞體系，包括亞音速、跨音速、超音速和超高音速等不同氣流速度、各種尺寸大小的風洞，以及激波、電弧、立式等特種風洞。所以近年來我們的航空和航天事業出現了井噴式的發展，各種新飛機、新導彈層出不窮，背后是一個完整的風洞群體系在支持。
　　

　　目前某超級大國正在開發所謂六代機──馭波者，號稱要實現一小時之內的全球快速打擊，以此作為維護其全球霸權的威懾力量。而最新建成的這座超高音速風洞為中國的航空航天研發又增添了一項利器，僅從其性能指標──25至40公里高空、5至9倍音速──就不難推測出來，中國即將擁有什么樣的新型飛行器。面對赤裸裸的軍備挑戰，這座風洞的建立同時也表明了中國的意志和力量，如果有人試圖用軍備競賽來威脅中國的生存和發展，中國將有決心、有能力奉陪到底。今天中國的工業和科技實力已經達到了這樣一種高度，足以支持我們硬碰硬地從正面應對這種挑戰。
　　振動平台也是是研發航空航天設備所必不可少的試驗設備。飛機、火箭、飛船、列車等等，鑑於其結構的複雜性，無論理論和仿真計算如何周密，最終還是要靠試驗確定其振動特性，防止出現破壞性共振。
　　

　　這方面的一個反面例子是，1992年中國為美國發射澳星B2，美方出于保密沒有向中方提供全部的衛星參數，結果在發射過程中，星箭之間發生了耦合共振，即運載火箭的振動頻率和衛星的固有頻率相同，于是引起了衛星的強烈振動，最終造成衛星發動機爆炸，雖然中國火箭繼續把衛星殘骸準確送入了預定軌道，整個發射最終還是歸于失敗。
　　圍繞大推力電動振動平台，原本是美國等發達國家對中國實行禁運。可笑的是，當中國已經研制出了更大推力的振動平台之后，不知是出于傲慢還是遲鈍，美國卻仍然維持着原的禁運水平──９噸。后來反倒是中國向美國出口了16噸級的平台，並且在出口協議中加入了用途限定條款，規定美方不得將其用于軍事用途，簽字的美方負責人不禁發出感嘆，說這是他第一次簽署這種條款。相信隨着中國科技的不斷進步，類似的事情只會越來越多。
　　關于現代科技，有人以為就是用硅片代替鋼鐵。這種說法並不準確。硅片和鋼鐵之間不能說誰高級誰低等、誰先進誰落後，也談不上誰取代誰，而是一種相互配合、相互依賴的關係。實際上，從某種程度上說，芯片本身就是被鋼鐵造出來的。大家知道，芯片是由光刻機制造出來的。光刻機本是由鋼鐵機械、光學零件、電子芯片等等構成的，其中包含大量高品質的鋼鐵部件，它們構成了光刻機的運動系統，使得被曝光的硅片得以實現納米精度的空間定位，這樣才能在上面準確地刻出納米尺度的電路元件。其他很多電子設備也都需要在鋼鐵支持下才能發揮作用。
　　

　　所謂射電天文望遠鏡，並非一件光學儀器，而是一個巨大的天線，用于接受來自宇宙的無線電波，或者向遙遠星際的發射無線電波。這台巨型的射電天文望遠鏡是電子和鋼鐵結合的產物，擁有一個2700噸的鋼鐵構成的移動結構，核心技術完全由中國自己研發，最遠可以觀察100億光年外的天體。其天線面積有3318平方米，主反射面由14圈共1008塊高精度實面板鋪成，變形誤差不大于0.3毫米。為了保證天線能準確地指向需要的方向，其直徑42的方位導軌採用無縫焊接，精度達0.1毫米。為了克服環境温度、重力等因素的影響，保證鏡面的形狀始終符合要求，其主反射面採用了最先進的主動控制技術，在每塊面板背后都安裝了促動器，可以精密調節其方向。這台射電天文望遠鏡將幫助中國的深空探測和登月工程更上層樓。同時，它也給中國人增加了一只觀察宇宙的眼睛，可以幫助我們更好地認識宇宙、認識周圍的世界，為最終邁入星辰大海做好準備。

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樓主發表於 2015-7-28 00:02

E.超級導體
　　一般來說導體總是具有一定的電阻，而在足夠低的温度之下，通常是接近零下273.15攝氏度的絕對零度附近，此時某些導體會呈現出零電阻特性，稱為超導體。超導體具有很多奇特和有用的性質，比如零電阻使它可以毫無損耗地傳輸電流。不過絕對零度在物理上是完全不可能達到的，接近也是極其困難的。所以在高温超導現象發現之前，超導始終無法走出實驗室。上世紀80年代，科學家們合成了能在液氮温度以上實現超導的材料，稱之為高温超導。所謂高温，是相當于絕對零度而言的。由于通過液化空氣制備液氮已經是很成熟和廉價的技術，這就使高温超導的實際應用具有了可行性。此后，國際上掀起了研究也應用高温超導材料的熱潮。
　　中國的高温超導研究是和國際上同時開始的，並且始終保持在第一梯隊的位置。到2012年，中國的高温超導技術已經在多個領域裡進入實用範疇，其中一個應用方向是構建變電站。高温超導體具備零電阻的特性，即可以無損耗地傳輸電流，這使得超導材料在電力行業中有着天然的應用優勢。
　　

　　這座超導變電站所採用了四項超導技術，分別是：高温超導儲能系統──世界上併網運行的第１套；高温超導限流器──中國第１台、世界第４台併網運行；高温超導變壓器──中國第１台、世界第２台併網運行，也是世界上最大的非晶合金變壓器；三相交流高温超導電纜──研制時為世界最長的同類電纜。
　　除此之外，高温超導現象還可以被用來制造大功率的超級電機。
　　

　　而在高温超導電機方面，中國在高温超導和高強度永磁材料兩方面的基礎研究和構成應用都具備相當的優勢。此前中國已經建立了世界上首條高温超導電纜，長360米、載流能力10千安，已併網示範運行；國際合作的頂尖物理探測設備──阿爾法磁譜儀──中的永磁體也是由中國制造的，它提供了儀器必須的巨大磁場，是其核心器件之一。由此可見，中國在高温超導電機領域完全有可能后來居上，為巨型艦船提供最強勁的動力。
　　此外，由中國主導的最新一代可控核聚變試驗裝置──東方超環──中也使用了高温超導線圈，用于提供約束核聚變材料所需的超強磁場。至2013年5月，中國已經在河南建成了高温超導輸電示範工程，其電纜長360米、載流能力10千安，是世界首條併網示範運行的高温超導電纜。
　　在產業應用方面，由清華大學的曹必松團隊研制、擁有完全自主知識產權的高温超導濾波器已經實際應用到了聯通的CDMA基站。2005年底，北京市海淀區大鐘寺地區建成了我國第一個高温超導前端移動通信應用示範基站。試驗結果表明，在通信裝備上加裝超導濾波系統后，重度干擾下原本無法工作的通信裝備恢復了正常工作，中度干擾下裝備最大作用距離平均增加了56%，在應用高温超導濾波器后，可以把移動基站的輻射功率降低一半。2011年1月19日，該系統獲得了在我國通信裝備實際應用的許可。2012年10月22日，其首批產品訂貨完成生產並交付用戶使用，將在全國16個省市的通信裝備上投入了長期實際應用。
　　採用高温超導材料制作濾波器，是由于高温超導材料具有極低的微波損耗，利用這一特性研制的濾波器具有插入損耗小、帶邊陡度高、帶外抑制深等特點，除了應用在移動通訊領域，還可以用以提高衛星微波接收系統的靈敏度和抗干擾能力。2012年10月14日，實踐九號A/B衛星隨“長征二號丙”運載火箭升空並進入預定軌道，上面搭載了由中科院物理研究所北京凝聚態物理國家實驗室研制的高温超導濾波器，初步的數據表明，該濾波器達到了預定試驗指標要求。
　　從近代科學的發展歷史來看，科學理論從來都是和工業應用同步發展的，並且往往是工業應用走在了科學理論的前面，比如在瓦特“發明”了蒸汽機之后，又過了半個多世紀，才有了卡諾的熱機理論和焦耳的熱功當量。在很多情況下，是大規模的工業應用，而不是象牙塔里的潛心研究，成為了理論突破的真正動力。所以，高温超導的意義遠不限于工程應用領域，也絕不僅僅是用來制造低損耗變電站、大功率電動機、強磁場線圈或者微波濾波器的實用技術。高温超導現象是凝聚態物理的一個重要研究方向，通過對其形成機理的研究，我們可以更加深入地了解電子和原子的運動和相互作用，從而揭示出更加深刻的物理規律。在這方面，工業越發達、應用規模越大的國家機會越大，從英國、法國、德國到美國，概莫能外，未來的中國也是如此。

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樓主發表於 2015-7-28 00:03

F.量子世界
　　在剛剛過去的龍年裡，中國人探索的足跡從海洋一直延伸到太空，對象涵蓋了南極的遠古冰芯和遙遠的月球表面，不僅如此，還延伸到最微觀的量子世界之中。量子理論通常被認為是玄妙和遠離現實生活的，是少數科學家的理論玩物。其實不然，量子理論涉及對物質的組成和運行規律的基本認識，這決定了人們能夠得到什么樣的物質和制造出什么樣的東西，或者說，決定了工業制造的高度。事實上量子理論可謂是現代工業的基礎，從化工、材料到激光、核能、超導，都離不開量子理論的指導。而理論不是憑空誕生的，而是從實驗之中產生的、並且被實驗所驗證的。
　　

　　大亞灣的中微子實驗充分表明了工業對于科學的促進作用。對于那些沒有核電站的國家，或者是因為公眾的恐懼而停止核電站的國家，進行這種實驗是不可想象的。實際上很多最尖端的物理實驗室都是用工業設施的基礎改造而來的，比如位于中國四川的錦屏地下實驗室，便是利用雅礱江錦屏水電站現有的地下隧道開挖的，位于2400米的岩層之下，是研究暗物質的絕佳場所。
　　如果沒有這些實驗，就沒有對物質的深刻認識，也就不會有新材料、新能源、新器件，人類社會就只能維持在現有的生產水平，並在逐漸耗完可用的能源后走向衰亡。歷史上這樣的例子很多，絕大多數的古文明都是這樣消亡的。中國也險些步其后塵，固守農業的生產方式和自我循環的歷史，最后幾乎亡國滅種。而西方世界則借助對于物質世界的探索打開了工業文明之門，把人類社會帶上了全新的層次。現在中華文明已經脫胎換骨地成為工業文明，自然會從歷史中汲取教訓，不但要把工業之路堅持下去，而且要繼續探索更遙遠的世界、更基本的物質，只有這樣才能擁有未來。
　　在實際應用方面，量子理論還可以用來建立從物理上不可破解的保密通訊線路。
　　

　　量子糾纏是一種特殊的物理現象，源自于一對量子之間的內在關聯。量子理論指出，對于兩個處于糾纏態的量子來說，無論它們相隔如何遙遠，一旦對其中一個進行測量，都會以某種方式影響另外一個的測量結果，導致它們塌縮為某種特定的狀態，兩個測量結果之間會表現出某種特定的相關性。量子通訊的基本過程是，發送者生成一對處于糾纏態的量子，並把其中一個通過量子傳輸通道發給接受者，雙方分別對它們進行測量，利用各自得到的測量結果完成密碼信息的傳遞。
　　量子通訊的工作方式是：每次通訊前，利用量子糾纏態傳遞一個不同的新密碼，利用量子通道傳遞，而加密后的正文和其他信息則可以通過公開的信道進行傳遞。只要量子密碼不被竊聽，通訊內容就不會被破譯。至于量子密碼本身，如果有人試圖進行竊聽，即對其中的量子進行測量，就會導致量子塌縮。在這種情況下，這個量子就進入竊聽者的接收器，而不是達到真正的接受者那裡。依據量子物理的原理，發送者和接受者就會發現，測量結果和預期的對不上號，于是知道自己被竊聽了。即使竊聽者依據其測量結果，試圖復制出相同的量子發送給接受者，也是行不通的。因為復制出來的量子和發送者手中的那個原始量子之間不存在糾纏關係，這一點會反映在接受者的測量結果里，收發雙方可以據此判定遭到了竊聽。
　　所以，量子通訊的保密作用在于，從物理上保證了竊聽者必然會被發現，而不是某種不可破解加密算法，也不是保證密碼絕對不被竊聽。實際上，在保密通訊中，比密碼泄露本身更可怕的，是密碼泄露了而自己還不知道。二戰中的德國和日本都因此吃過大虧。量子通訊的優勢在于，一旦遭到竊聽，會被立即發現，可以重新發送密碼，直到確認未被竊聽為止，然后才發送密文。最壞的情況是放棄通訊，勝過泄密了還茫然無知。所以，準確來說，量子通訊的優點並非是“不可干擾的”、“不可破譯的”或者“不可竊聽的”，而是“竊聽者一定會被發現的”。
　　從量子通訊的原理可以看出，其難點在于如何長距離地傳遞單個量子（實際中是光子），並保證其量子態不因環境干擾而發生變化，也不可以使用中繼和放大技術，因為這樣一來就會破壞量子通訊不可竊聽的特性。實用的量子通訊技術不是直接傳遞光子，而是通過某種方式把該光子的量子狀態復制給遠處的其他光子，從而在接受者那裡制造出一個處于糾纏態的光子，從而達成量子通信的目的，這被稱為“量子態隱形傳輸”，也就是中科院的潘建偉團隊所採用的技術路線。
　　目前在量子通訊領域中國無疑已經走在了世界前列，這並非是一個孤例。同樣是在最尖端的應用基礎科學領域，2013年3月，浙江大學高分子系高超教授的團隊制造出了世界上最輕的固體，這是一種密度為0.16千克/立方米的超輕氣凝膠，是平常空氣密度的八分之一，刷新了2011年由美國人創造的、固態材料密度0.9千克/立方米的世界紀錄。超低密度並非是這種材料的唯一特點，它還具備高彈性，被壓縮80%后仍可恢復原狀；對有機溶劑具有超快、超高的吸附力，是已報道的吸油力最高的材料，在保温、催化和環保方面都有潛在的用途。
　　量子霍爾效應是量子世界中的重要研究方向，整數量子霍爾效應和分數量子霍爾效應的發現都分別獲得了諾貝爾物理獎。2013年3月，清華大學的薛其坤院士領銜的科研團隊在《科學》雜誌上在線發表了量子反常霍爾效應的研究成果。量子霍爾效應需要很強的外加磁場，而量子反常霍爾效應則無需任何外加磁場，可用于新一代的低功耗微電子器件。實現這種效應的難點在于材料的制備，薛其坤團隊用四年的時間，發展出了一套獨特的制備方法，採用分子束外延的手段，得到了高質量的磁性摻雜拓扑絕緣體薄膜，在極端低温下進行精密測量，最終實現了量子反常霍爾效應。在這場正常科學競賽中，美、德、日等國科學家也都發起了衝擊，但均未取得最后成功。
　　量子理論還可以被用來做成量子相機。一般意義上的光學成像系統，無論是日常使用的卡片相機還是攝影記者手中的專業“大炮”，無論是科學研究用的天文望遠鏡還是軍事偵察衛星上的觀察設備，都是基于光線成像原理的，所有這些成像系統的分辨率都受到衍射極限的制約。物理原理決定了，它們的角分辨率能力與其鏡頭的尺寸成正比，通俗地說，有多大的鏡頭，就能夠在多遠的地方看見多小東西。某些電影中渲染偵察衛星可以看見地面上的細微景物，這純屬藝術誇張，實際中是不可能的，衛星的鏡頭尺寸受到發射能力的制約，所以亞分米的地面分辨率已經是其物理極限了。此外，所有這些設備都是基于光線成像，很容易受到光照、雨霧、云層等自然因素的干擾，輕則影響成像質量，重則根本無法成像。但量子相機卻可以避開這些限制。

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樓主發表於 2015-7-28 00:05

　　基于之前的研究成果，2013年8月，第一台量子相機的工程樣機在上光所制作完成。值得指出的是，研制這台量子相機的，是一群80後年輕人，為了追逐自己的夢想，他們轉戰于城市、郊區、高原、大湖邊，在極為艱苦的條件下，進行了大量晴朗、夜間、云霧、雨霧等典型氣象條件下的室外遙感成像實驗，取得了各種氣象環境條件下的第一手數據，驗證了世界上第一個能在自然條件下應用的量子相機。有了這樣的科研團隊，我們完全不必懷疑，伴隨着工業化進程的加深、經濟實力的上升和科技投入的加大，中國在尖端科學領域追趕上發達國際只是個時間問題。
　　G.天地之間
　　2012年裡中國一共進行了19次航天發射，與上一年持平，僅次于俄羅斯的28次，連續第二年超過美國，位列世界第二。中國的這些航天發射全部取得了成功，共計將28顆航天器送入太空。其中除了載人航天，最為引人注目的是北斗導航衛星的密集發射、完成階段性組網和正式投入運行。相比之下，歐洲的伽利略系統北斗導航啟動早，卻直到2013年5月才發射了4顆衛星並完成了首次定位。北斗導航在和伽利略系統競爭頻率資源方面已經占得了先機。
　　

　　現有的北斗導航系統已經是第二代了，目前共有16顆衛星，除一顆失效之外，其餘15顆均工作正常，此前中國還發射了4顆北斗一代實驗衛星。除了美國的GPS和俄羅斯的GLONASS，北斗導航定位系統是世界上第三個正式組網運行的衛星導航系統。和其他兩個衛星導航系統相比，北斗系統將定位和短信結合在一起，等于一下子擁有了兩套衛星系統，是非常有創造性的一種組合，並且在實際中已經發揮了巨大作用。
　　在2008年汶川地震的救援行動中，在其他通訊手段全部中斷的情況下，北斗系統發揮了重要作用。2011年，在境外緝捕湄公河慘案的元凶糯康的過程中，中方執法人員使用北斗系統的通訊功能進行聯繫，從而避免了走漏風聲，才使行動最終獲得了成功。此外，南海的中國漁船都裝備了北斗導航和通訊終端。在2012年的黃岩島事件中，被菲律賓方面圍困的中國漁船使用北斗的短信功能進行向中國政府呼救，之后中國迅速派出執法船只進行解救，並從此將黃岩島納入中方的控制之中。所以北斗系統對中國而言，具備雙重的意義，不但是一種自主的全球導航系統，而且是一種自主的全球通訊系統，後者的實際作用決不亞于前者。
　　在接下來的幾年時間裡，北斗系統的衛星發射將迎來一個間歇期。這是因為現有的衛星已足夠保證中國及周邊地區的定位要求，鑑於中國暫時並沒有和美國一樣的全球戰略需要，所以不必追求完整組網，完全可以等現有技術進一步成熟后再發射。這也體現了中國航天的務實精神。預計北斗導航系統將在2020年全部建成。
　　2012年裡，除了北斗導航系統，中國還建成了另外一個極其重要、卻鮮為人知的衛星系統——天鏈。
　　

　　如果說北斗衛星是為了從天上指揮地面，那么天鏈衛星則是為了從地面指揮天上。衛星也好，載人飛船也好，空間站也好，如果離開了地面的監控，就等于是斷了線的風箏，只能聽之任之。對于載人航天來說，這是無法接受的。因為一旦太空中發生了任何意外，而地面無法及時獲悉和處理的話，很可能釀成事故甚至災難。陸基和海基的測控站只能照顧到其上方正對的區域，而處于地球同步軌道上的中繼衛星則能提供最大程度的測控覆蓋，並且不受地面氣候和政治因素的影響，可隨時對航天器提供上傳或下載服務，相當于一條太空中的信息高速公路，使航天器的效能成倍增加。
　　天鏈系統的潛在意義十分巨大，它使中國第一次擁有了屬于自己的大容量全球數據通訊系統。以此為基礎，中國不僅可以實現無盲區的航天測控，而且能夠在全球範圍內向作戰單元之間、指揮中心和作戰單元之間、區域指揮中心和總部之間提供數據通訊支持，與北斗衛星導航系統結合之后，就可以構建出海、陸、空、天一體化的全球作戰體系，使中國在全球進行軍事部署或軍事行動成為可能。
　　當然，中國是一個愛好和平的國家，絕不會向世界宣布說，我們要進行太空軍事部署、要發展全球軍事打擊能力。相反，中國用一種非常柔和、非常隱蔽的方式向全世界展示了這種潛力。2013年6月20日，北京時間上午10點，在距離地面數百公里之上的近地空間中，在由天宮一號和神舟十號組合而成、以第一宇宙速度飛行的太空實驗室里，宇航員王亞平給全中國的中小學生上了一堂50分鐘的科普課。課堂是雙向的，王亞平實時地回答了地面同學的提問，自始至終圖像和聲音始終十分穩定、清晰。拋開其教育意義不談，這次太空授課向世界間接展示了中國的全球數據通訊能力。以飛船的速度，大約每90分鐘繞地球一圈，在50分鐘的授課時間裡，飛船飛過了大半個地球的範圍。要在如此之大的範圍內始終維持清晰、穩定的雙向視頻通話，離開衛星數據鏈的支持是不可想象的。如果把這種能力用在軍事上將會怎樣，相信那些有關國家也是心裡有數的。

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mancheonghoho Platinum Member 帖子 58411 積分 56469 註冊 2004-6-10 發短消息加為好友	#9 發表於 2015-7-28 00:25 只看該作者大中小繁簡在中國，國家層面用的都誇啦啦，民用層面用的都小喇叭！
UID 75665 帖子 58411 精華 0 積分 56469 金幣 3383 閱讀權限 85 來自 hk 在線時間 22449 小時註冊 2004-6-10 最後登錄 2023-3-26 查看詳細資料	回覆引用 TOP

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#10

樓主發表於 2015-7-28 00:37

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原帖由 mancheonghoho 於 2015-7-28 12:25 AM 發表
在中國，國家層面用的都誇啦啦，民用層面用的都小喇叭！

中國高速發展幾十年，十幾億人當中，大把中低下階層跟唔上，隨著歲月這一大批人會相繼成為過去，

國家高科技發展永遠是高速向前，民生方面發展亦會逐步改善，但絕對是跟尾，無可能咁快就大力扶貧而拖著後腳，

前人做開荒牛，後人享福，中國人想享福，發展多20年應該開始有。

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四張野01 尊貴會員帖子 2022 積分 2126 註冊 2011-4-5 發短消息加為好友	#11 發表於 2015-7-28 01:39 只看該作者大中小繁簡嘩，好hi呀，JJJJJJ 中國加油
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出貓王子	#12 提示: 作者被禁止或刪除內容自動屏蔽
出貓王子凍結帳戶帖子 6875 積分 5946 註冊 2008-10-28	#12 發表於 2015-7-28 01:44 只看該作者大中小繁簡提示: 作者被禁止或刪除內容自動屏蔽
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eynamor 二星級會員帖子 472 積分 413 註冊 2014-8-14 發短消息加為好友	#13 發表於 2015-7-28 06:26 只看該作者大中小繁簡在中國從古至今的文化理念都是有國才有家，西方世界則是有家才有國美國人信仰上帝，號稱他們都是上帝的子女，中國有長河般從未中斷的歷史，我們從歷史中總結經驗教訓，我們不會比他們差
UID 5467147 帖子 472 精華 0 積分 413 金幣 139 閱讀權限 30 在線時間 533 小時註冊 2014-8-14 最後登錄 2023-9-1 查看詳細資料	回覆引用 TOP

無人明白我	#14 提示: 作者被禁止或刪除內容自動屏蔽
無人明白我禁止發言帖子 15783 積分 15145 註冊 2011-10-14	#14 發表於 2015-7-28 08:59 只看該作者大中小繁簡提示: 作者被禁止或刪除內容自動屏蔽
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onyourown VIP 帖子 6148 積分 6209 註冊 2008-4-27 發短消息加為好友	#15 發表於 2015-7-28 10:17 只看該作者大中小繁簡 [按此打開] [隱藏] 正！加油，越多越好。
UID 3142506 帖子 6148 精華 0 積分 6209 金幣 1710 閱讀權限 60 在線時間 11559 小時註冊 2008-4-27 最後登錄 2024-4-17 查看詳細資料	回覆引用 TOP

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