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一、中国高铁 , 中国速度
在应用技术领域 , 高铁飞机等大型项目一直以来都是彰显一个国家的科技技术实力的体现 , 因为复杂而且庞大的结构会带来很多技术阻碍 , 也难以被复制或短时间突破 , 随着我国铁路持续加大科技创新投入、创新人才培养力度 , 加快关键技术产品研发和创新成果推广应用 , 科技创新引领作用日益凸显 。
依托复兴号动车组的成功研制 , 自主创新能力实现新的跃升 , 迈出从追赶到领跑的关键一步 , 目前我国高铁的自产率达到90% , 而世界比较出名的德国和日本则分别为60%和40% 。
中国高铁的最高运营速度达到350km每小时 , 是迄今为止世界最快的 , 法国和日本均为320公里/小时 , 德国为300公里/小时 , 俄罗斯与美国分别为250公里/小时和241公里/小时 。
中国高铁的运营里程也是世界最长的 , 国家统计局发布报告显示 , 截至2020年7月 , 我国铁路营业里程达14.14万公里 , 其中高铁里程3.6万公里 , 经过十多年的科研建设 , 我国“四纵四横”高铁网建成运营 , 中国成为世界上唯一一个高铁成网运行的国家 。
目前我国已成功研制具备工作状态自感知、运行故障自诊断、导向安全自决策功能的智能型复兴号动车组 , 并成功应用于京张高铁 , 实现了时速350公里自动驾驶功能 , 而其他国家在智能客车方面仍处在试验阶段 。
二、超级钢技术 , 世界领先
超级钢是什么呢?它是使用五倍以上的压力进行压轧 , 然后迅速冷却、控制温度才能制成 。 这种钢的结构组织非常细腻 , 仅有1微米 , 是一般钢铁的1/10到1/20 , 但是强度超高 , 韧性十足 。
说起来简单 , 做起来难 , 其中的辛苦绝不是几句话能说出来的 。 中国现在生产的超级钢 , 强度高达2200兆帕 , 超越美德日等国的1100兆帕 , 性能直接提升了200% 。
2200兆帕是什么概念呢?1兆帕相当于你的大拇指指甲盖上顶了10公斤的重物 , 所以2200兆帕就相当于是22吨的重物 。 如果按照一头8吨重的大象来计算 , 也就是可以放上将近三头大象 。 并且它的性能超过钛合金 , 应用领域也比钛合金广泛得多 , 同时成本也要低得多 。 就比如说航母建造所使用的特种钢 , 它所要求的强度要远远高于普通军用船舶的钢强度要求 。
2012年央视《创新中国》栏目报道 , 我国的微晶钢(超级钢)居于世界领先地位 。 超级钢的特点是:低成本、高强韧性、环境友好、节省合金元素和有利于可持续发展 , 被视为钢铁领域的一次重大革命;我国是目前世界上唯一实现超级钢的工业化生产的国家 , 其他国家的超级钢尚未走出实验室 。
三、激光制造技术 , 领先美国5年
激光直接制造技术是20世纪90年代在快速成形技术的基础上 , 通过激光熔覆技术发展起来的一种无模型快速制造技术 。 这一技术早在2000年前后就有中航的技术团队开始进行研发 。 目前中国已具备使用激光成型制造超过12平方米的复合钛构件的技术和能力 。
与立体光刻成形(SL)等只能进行有机材料成形的传统工艺不同 , 激光直接制造技术在对3D-CAD模型切片分层和截面填充以后 , 能够借助激光熔覆方法快速制造出十分致密的金属零件 。
正是这种无可比拟的优势 , 使得激光直接技术在航空、航天、造船、模具等关乎国家竞争力的重要工业领域内具有极大的应用价值 。 中国科学院上海光学精密机械研究所是中国建立最早、规模最大的激光专业研究所 , 成立于1964年 , 已发展成为以探索现代光学重大基础及应用基础前沿研究、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所 。
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