周曉秋
2018年5月16日下午,一架由歐洲空客公司生產(chǎn)的川航3U8633航班在9800米高空時,駕駛艙一側(cè)前擋風(fēng)玻璃出現(xiàn)裂紋。飛機在接近萬米高空時,由于艙內(nèi)外壓差,對于面積約1平方米的一塊擋風(fēng)玻璃而言,相當(dāng)于承受了約5噸的壓力。玻璃很快破碎并掉落,強大的氣流壓力撞開駕駛艙與客艙之間的艙門,機外巨大的吸力把副機長大半個身體都吸到飛機外側(cè)。幸而機長以高超的駕駛技術(shù)同乘務(wù)員齊心協(xié)力、安全迫降,創(chuàng)造了人類航空史上的奇跡。
“壓強”概念會在人教版八年級《物理》中學(xué)到。不管人們是否學(xué)習(xí)或關(guān)注過,壓強都總是如影隨形地陪伴在人們
身邊。
威力無窮的固體壓強
“鼴鼠”打洞—盾構(gòu)機
在地底下如鼴鼠打洞的巨型隧道掘進機——盾構(gòu)機,機身長度從數(shù)十米到百余米、直徑從數(shù)米到十五六米。在盾構(gòu)機刀盤上安裝了用于切割泥土或堅硬巖石的合金刀具。隨著刀盤旋轉(zhuǎn),著力點細小的堅硬刀口,對阻礙刀口旋轉(zhuǎn)的泥土或巖石形成巨大壓強,迫使整塊泥土或巖石分離,就這樣不斷在地下切割出圓柱形的隧道。
SMPT—世界最大型平板車
怎樣將一些巨型重物,比如一艘8萬噸的航母靈活快速地運送到目的地,而又不會對地面造成破壞?
中國科技人員將每個均能自主前后運動與轉(zhuǎn)彎,又能統(tǒng)一調(diào)配,且能承受數(shù)十噸重物的單個平板車,采取縱向和橫向靈活組合方式,構(gòu)成擁有1100多個輪子的超寬超長世界最大運載平臺,使整車最大運載量達到5萬噸,從而解決運送各種不同荷載和適應(yīng)道路的要求。這款名為“SMPT”的組合式平板車,是世界上最大型的平
板車。
靈動的冰刀鞋
冰上運動中的冰刀鞋,將鞋底與冰面的接觸面減小至刀刃般窄小的面積上,使人體重量壓在冰刀上而對冰面產(chǎn)生巨大壓強,使冰的溶點迅速降低至冰點以下并立刻融化成水,在刀與冰之間形成水膜。因水與冰刀間摩擦力很小,故冰刀能在冰面上快速滑動。
經(jīng)受深海壓強的考驗
世界科考潛艇之王蛟龍?zhí)?/p>
隨著海水深度增加,水壓也在增大,普通人不穿戴護具潛水,一般不能超過水下十幾米。否則人體在水體深處全身上下都會被水的壓強所包圍,導(dǎo)致呼吸和供血障礙,甚至?xí)苯訉?nèi)臟壓破而危及生命。海水壓強變化規(guī)律為水深每增加10.34米,水壓增加1個標準大氣壓。在地球上最深的太平洋馬里亞納1萬多米的海溝,海水壓強超過1000個大氣壓,即每平方厘米艇殼要承受超過1噸的壓力。中國研制成功的蛟龍?zhí)枬撏?,最大下潛深度達7000余米,位居全球同類潛水艇領(lǐng)先地位,從而使中國躋身世界五個掌握深海載人潛水技術(shù)的
國家行列。
難以想象的氣體壓強
高技術(shù)、高難度、高附加值的LNG運輸船
天然氣是優(yōu)質(zhì)燃料和化工原料,很多國家都要從俄羅斯或中東等天然氣主產(chǎn)地通過船舶跨洋運輸。然而1個標準大氣壓下,1千克天然氣體積約1.3立方米,要運送幾萬噸到二十幾萬噸天然氣,其最大體積有2.6億立方米,相當(dāng)于約2400艘世界最大航母的體積,顯然,如此之大的體積無法以氣態(tài)形式運送。為提高運輸效率,必須對天然氣加3個標準大氣壓左右的壓強,同時還要冷卻至-161.5℃,使其壓縮成為液態(tài)天然氣(LNG),然后再用LNG運輸專用船運輸。制造運送液化天然氣的LNG船,是一項科技含量非常高的技術(shù),至今只有韓國、美國、中國、日本等少數(shù)幾個國家的13家船廠能夠建造。
天然氣是優(yōu)質(zhì)燃料和化工原料,很多國家都要從俄羅斯或中東等天然氣主產(chǎn)地通過船舶跨洋運輸。然而1個標準大氣壓下,1千克天然氣體積約1.3立方米,要運送幾萬噸到二十幾萬噸天然氣,其最大體積有2.6億立方米,相當(dāng)于約2400艘世界最大航母的體積,顯然,如此之大的體積無法以氣態(tài)形式運送。為提高運輸效率,必須對天然氣加3個標準大氣壓左右的壓強,同時還要冷卻至-161.5℃,使其壓縮成為液態(tài)天然氣(LNG),然后再用LNG運輸專用船運輸。制造運送液化天然氣的LNG船,是一項科技含量非常高的技術(shù),至今只有韓國、美國、中國、日本等少數(shù)幾個國家的13家船廠能夠建造。