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今年8月8日,四川九寨沟发生了7.0级地震。相隔一天,新疆博尔塔拉州泾河县又发生了一次6.6级地震。

作为自然界最具破坏性的灾害之一,人们在谈论地震时会感到恐慌。最近,一种能使建筑物抵消80%地震能量的“抗震伪影”出现了,这种“抗震伪影”是利用火箭发动机的原理研制出来的。火箭和抗震文物是如何结合在一起的?

第四航院80%的收入来自民用物资资源的共享和共同开发。

8月的最后一天,陕西省渭南市大理县实验小学迎来了开学前的儿童报到日。

让孩子们不仅欢迎他们的新老师和新同学,还拥有崭新的高标准教学楼。大理县实验小学罗宾校区占地80亩,两个月前刚刚竣工。三栋教学楼可以容纳3600名学生。建筑标准之所以高,是因为每栋教学楼下都增加了一个神秘的建筑构件——“隔震支座”,这是建筑抗震的有效设备。

在孩子们报到的时候,中国航天科技集团公司第四研究院41岁的唐春雨和赵新男打开教学楼的通风口,下到了大楼的底部。隔震支座每隔6米呈网状分布,地下空房间有30个,支撑着整个教学楼,同时承担着抗震工作。

中国航天科技集团第四研究院41台固体火箭发动机首席专家游俊峰说:最严重的地震波是横波,地面水平摆动。这座建筑会在瞬间倒塌。

传统的抗震技术是将建筑物的上部结构与地基牢固连接,即建造更坚固的房屋,用更厚的钢筋和更多的混凝土浇筑,但抗震效果并不理想。隔震支座是在上部结构和基础之间增加一个隔震层,安装橡胶隔震支座,实现与地面的软连接。通过这项技术,大约80%的地震能量可以被抵消。然而,这种抗震技术实际上来自火箭发动机。开发固体火箭发动机的设计者开发了这项技术。

利用火箭发动机原理研制中国抗震文物

在陕西Xi郊区的一家工厂里,橡胶精炼商齐开始像捏面团一样挤压精炼橡胶。齐李湘精制橡胶,伸长率高达600%,可满足航天级橡胶的材料要求。反复挤压是为了将配方完全混入橡胶中。制造的隔离轴承可以具有与建筑物相同的使用寿命,如果没有地震,则不需要更换。橡胶配方是宇航员的骄傲之作。

中国航天科技集团第四研究院41固体火箭发动机首席专家游俊峰:运载火箭或导弹在10到20年内不能老化、硬化或改变性能。

隔离轴承的工作原理非常接近火箭柔性喷管的工作原理。它应具有足够的支撑力来支撑上述建筑物,同时它应具有抵抗拉力的弹性而不被破坏。边肖看到工人们一个接一个地称同样厚度的橡胶块。每块都有3毫米厚,既不厚也不薄。在一个隔震支座内,35块特殊的钢板和橡胶片粘合在一起。正是橡胶与钢板的完美结合,使得隔震支座支撑着上述建筑。这种粘合技术也来自太空。

利用火箭发动机原理研制中国抗震文物

目前,隔震技术在我国已逐渐受到重视。云南、新疆、甘肃等地已对学校、医院等公共设施采取强制性措施,要求这些建筑采用隔震技术。中国航天科技集团第四研究院的41个研究所看到了商机。2016年,他们在陕西找到一家工厂,共同生产这种隔离轴承。

按照目前我国每年新增建筑16亿平方米的计算,如果10%的建筑采用隔震技术,年产值将达到26亿元。面对这个蓝海市场,太空人已经提前采取措施,与私营企业联手,共同推动工程应用。

除了隔离轴承,中国航天科技集团公司第四研究院的41也有一个产品,雨和防雹火箭,这占了超过60%的全国市场份额。

在陕西省Xi市周至县的一座山脚下,周至县气象局的工作人员正在从一个仓库中取出两枚火箭发射到空中。这些火箭与武器无关,但用于周边地区的增雨和防冰雹。

发射场上游为黑河水库,蓄水量1.1亿立方米,是Xi市及周边农田灌溉的主要水源。一旦火箭到达飞行高度,它将自动散布碘化银催化剂,使人造晶核与空气体中的水蒸气充分结合,形成降雨。相比之下,每转几十万枚军用火箭,每枚增雨和防雹火箭只需几千元。

陕西中天火箭技术有限公司总经理李健:既保留了军用发动机火箭生产的安全性和可靠性,又兼顾了民用市场对雨雪火箭低成本、使用方便的新要求。

与太空火箭不同,防雨雪火箭的外壳不是由金属制成的。它使用成本较低的特殊玻璃纤维。在制造车间,排列整齐的纤维丝线轴像纺线一样缠绕在固体催化剂上,形成全新的涂层。与军用火箭不同,防雨雪火箭发射后还需要考虑安全问题。在高度空操作完成后,工人需要将降落伞填充到弹头中,以防止几公斤的炮弹落到地面造成伤害。

利用火箭发动机原理研制中国抗震文物

伞舱、发动机和弹头组装后,完成尾翼的最终安装和检查。每枚火箭都有自己的数量和价值。武视察员告诉,在繁忙的一天里生产了200多枚火箭。航天科技集团第四研究院下属的中天火箭公司作为国防科技与民用科技一体化的代表,每年创造超过2亿元的效益,占据了国内增雨防雹市场的一半。

中国航天科技集团第四研究院41所所长任全斌:从2001年到2016年,我们共交付了20多万件防雨雪产品。基本上,我们有超过60%的国内市场。我们是中国最大的防雨雪火箭生产单位,为国家粮食生产做出了巨大贡献。

然而,隔离轴承和防雨防雹火箭只是这个空间单位的国防和民用技术产品集成的九个牛一头发。固体火箭技术应用、精细化工、复合材料、特种金属材料和设备等处于行业主导地位,产值150亿元。民用产品行业占第四空间科学技术研究院收入的80%。

中国航天科技集团公司第四研究院党委书记张康柱:国防科技与民用科技相结合是一项国家战略,就是军品民品化,就是说要让人民参军,就是要充分利用军品和人才为国家经济建设服务。此外,我个人认为,我们应该充分发挥民用产业的人才、技术等资源优势,服务于军工产品,实现资源共享,促进国防和经济发展。

北斗卫星实现实时定位和通信“驴友”位置清零和校验

中国航天科技集团公司的国防和民用技术产品有多种集成方式,可以在空中飞行,也可以藏在地下。第四航天学院的设计者将火箭发动机技术转化为抗震和防雹人工制品,而第五航天学院的设计者则利用新建成的北斗卫星网络开发了一系列新服务。

陕西秦岭有美丽的夏季风景,是户外冒险家和徒步旅行者的天堂。9月2日,周末,一群来自Xi的徒步旅行者在这里相遇。天气不太好,山里下着雨,但这并没有挫伤徒步旅行者的热情。

这条路布满了泥泞的山路,很容易迷路。经过两个小时的徒步旅行,每个人都到达了一个休息点。组长徐成东拿出自己的装备,看了看自己目前的位置。

作为团队中的高级徒步旅行者,领队徐承东有十多年的登山经验,肩负着确保安全的重任。近年来,徒步旅行者在户外探险时经常迷路并发生意外事故。就在几天前,著名的秦岭澳太线与徒步旅行者失去了联系,到目前为止还没有找到任何下落。由于救援人员无法找到受害者,也无法及时营救他们,因此找到他们往往为时已晚。徐承东的习惯是,每当他去一个陌生的地方时,检查他的位置并向后方发送信息。

利用火箭发动机原理研制中国抗震文物

Xi安户外探险的先驱徐承东:山上没有任何基站的信号,但北斗应急终端是由我们的北斗导航卫星转发的,相当于一个基站,可以用于传输和通信。因此,当我们玩穿越或探险的时候,我们应该带上这个北斗应急终端,这样我们就可以随时与后方的大本营保持联系。

徐成东持有一个依靠中国北斗卫星定位的应急终端。除了定位和导航,它还可以实现信息的通信和传输,而全球定位系统只能接收一个方向的定位信号,但不能发出遇险信息。这是北斗卫星的一个重要功能,它不同于全球定位系统。

与此同时,在80公里外的一栋建筑里,一个大屏幕显示着秦岭许多旅行者的位置信息。工程师刘建江是北斗应急监控和救援系统的开发者。

刘建江,北斗应急监测救援系统工程师:绿点是我们徒步旅行者正常位置的报告。我们的设备会定期将他的足迹位置发送到我们的系统平台。红点是我们处于危险中的徒步旅行者发出的求救信号。他目前的职位可以及时处理。

每个手持终端用户的纬度和经度都将反映在这个大屏幕上。目前,我国在轨北斗卫星数量已累计达到35颗,高程定位精度锁定在10米以内,可为搜救提供准确定位。这是继美国的全球定位系统和俄罗斯的全球导航卫星系统之后,联合国承认的第三个卫星导航系统。

刘建江:我们的卫星覆盖全球,完全覆盖国内。只要你在户外空开着,我们的终端就有信号,可以发送短消息和地点。

中国科学院Xi分院主要从事中国卫星应用电子系统和设备的研究和开发。其Xi航天之星科技集团负责民用市场的开发和应用改造。

Xi航天之星科技集团总经理袁敏:我们将空间导航和远程技术与民用市场相结合,即通过遥感卫星获取地面地图,然后通过导航卫星获取地理位置信息,我们可以相互通信,甚至通过通信卫星传输图像等。

随着中国卫星显示出通信、导航和遥感三位一体的能力,袁敏考虑的不仅仅是争夺全球定位系统导航的单一市场,还有遥感卫星图像。

目前,中国在轨遥感高芬2号卫星的精度已经达到1米,这意味着任何体积超过1米的物体都无法逃脱卫星的眼睛,即使在能见度和云层覆盖较差的情况下,仍然可以实现清晰的拍摄。此外,通过各种光谱信息,遥感卫星还可以监测空气和水的污染。几分钟后,一张由遥感卫星拍摄的高精度地图被打印出来。

这是Xi著名的旅游景点“大唐芙蓉园”。星空传媒市场部项目经理郭致远和他的同事游景岳走进了景区。他们手中的电脑显示了一张刚刚从遥感卫星传回的信息制作的景点地图。今天,他们的工作是根据这张地图规划一条更好的旅游路线。将来,游客可以在进入景区时通过手机实时查看他们的旅游路线信息。游客拥挤的地方,哪条旅游路线更好。

利用火箭发动机原理研制中国抗震文物

Xi航天之星科技集团项目经理郭志远:它不仅为游客服务,也为景区经理服务。因此,我们的整个系统,首先,面向管理者,我们为它提供这样一个可视化界面。通过这张地图,管理者可以直接掌握该设备的实施状态和位置,并可以随时安排处理。

除了卫星之外,公园里的智能识别摄像头也发挥着关键作用。它拥有人脸、姿态、交通等自动处理识别技术,并能智能处理各种景点的事物。这一次,太空技术只是一种支持,开发一套完整的“智能旅游”项目,让未来更加智能。

来源:零度新闻网

标题:利用火箭发动机原理研制中国抗震文物

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