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高质量军用斯特林发动机——美利坚大国地位的重力基石

自古以来,各种神奇的传说,指引着我们不断探索,才让我们现在的生活如传奇般享受。我们要感谢先人天马行空的想象力,创造了无数经典“传奇”,我们正是循着这些“传奇”的脚步,不断用科技将它们一一实现。

小时候我们都看过神笔马良的动画片,马良拿着画笔画啊画,画什么就有什么。拥有一只像马良那样的神笔,让自己在纸上画出的图形、物件变为现实,这是我童年时代的梦想。

通用电气J31离心式喷气发动机,该发动机仍然采用英国惠特尔W1的基本设计,推力1650磅,曾做为P-59的动力,推重比还不到2。早在开发先进战术战斗机竞标样机之前,美国政府曾出资支持了一系列发动机部件演示和概念研发项目。

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3D打印 就是可以实现这样梦想的神笔。

通用电气J31离心式喷气发动机,该发动机仍然采用英国惠特尔W1的基本设计,推力1650磅,曾做为P-59的动力,推重比还不到2。

马良“神笔”已经成真

你知道神笔马良的故事么?传说古时候有一个叫马良的穷孩子,从小酷爱画画,却因为买不起笔不能进学馆学画。他刻苦练习,画出来的东西栩栩如生。后来一位神仙送给他一只“神笔”,画出来的东西都能变成真的。马良有了这支神笔,天天替村里的穷人画画:谁家没有犁耙,他就给他画犁耙;谁家没有耕牛,他就给他画耕牛;谁家没有水车,他就给他画水车……

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把图画变成真的,这已经不是神话。也许再过几年,我们已经能够用一台3D打印机“打印”一座房子。3D打印机是一台神奇的机器,它的工作原理有点像我们小时候玩的砌沙子游戏,电脑先将要“打印”
的立体物体分解成无数细小的“断层”,然后3D打印机将每个层次打印出来,一边打印,一边喷出凝胶,将各层堆砌起来,生成3D实体。称之为“打印机”,是参照了其技术原理,因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。不过3D打印机使用的耗材不是墨水,而是金属、塑料或陶瓷粉末等。

现在你想要一个杯子,可以打印一个杯子,你想要一辆汽车,也可以打印一辆汽车。当然,3D打印最大的用途,将是制造那些过去不便加工,形状怪异的东西,比如飞机的机翼,画一个打印出来吧。

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世界上第一辆用3D打印技术制造的汽车Urbee,外壳为3D打印的作品。

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竞争公司的力量

喷气飞机上装的是“走马灯”

古时候人们一直向往像鸟儿一样飞行,也有很多关于飞行的故事,诸如鲁班发明风筝、孔明放飞孔明灯、万户把火箭绑在椅子上试飞……而我们要说的走马灯的传说,看似和飞行没有关系,却是技术上最靠谱的一个。

相传在10世纪,五代十国时代,各地军阀混战,有一位叫做莘七娘的女子,看到军事联络信号用的灯笼上升起腾腾热气,便在灯笼里装上了一个可以旋转的圆盘,最初上面的人像、马等图案代表着不同的军事术语,后来变成了节庆日子里引人入胜的走马灯。

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走马灯的原理并不复杂,灯内点上蜡烛,蜡烛燃烧产生向上的热气流,推动带有叶片的轮轴,令轮轴转动。轮轴上有剪纸,烛光将剪纸的影投射在屏上,图像便不断走动。现代喷气发动机(涡轮风扇发动机)的核心,正是一部如同走马灯一样的燃气轮机:经过压缩的混合了燃料喷雾的空气,在燃烧室中剧烈燃烧,向后喷射在带有叶片的涡轮上,驱动涡轮高速转动,为了产生更大的推力,工程师在燃气轮机的外部设计了函道风扇,将涡轮的机械能最大限度的转化为向后的推力。目前世界上推力最大的喷气发动机——GE90-115B,是由GE公司制造的,它直径达到3.42米,最大试验推力达到127,900磅(约58吨),装备在波音777客机上。你想不到吧,你是坐在几台“走马灯”上在天空中旅行。

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3D打印机其实在几年前就已经开始逐渐兴起,但是大家仔细想一想,为什么好几年过去了,还没有在普通用户家里开始使用或普及呢?没错,3D打印机虽好,但是大多数的产品要么价格太贵、要么打印质量太差,要么各种小玩意太多、配件太多,各种无线模块和组件把我们弄得眼花缭乱。所以3D打印机,多用于工业产品,在工业上还是能发挥其独特的用处。

处于自由竞争环境下的公司,有时候比政府还有闯劲。虽然美国人认识到发展喷气动力的重要意义,但在大战业已结束的背景下,没有什么竞争能比商战来得更加激烈和刺激,由此带来的技术激励,也是前所未有的,而处于商战前线的,便是美国的公司。

钻进肚子里治病的“孙悟空”

《西游记》里面的孙悟空神通广大,不仅有72般变化、火眼金睛、一个筋斗十万八千里的本领,还能进入妖怪肚子里翻江倒海。西游记里孙悟空这些降妖除魔的本领,正是古代人民对当时还不能实现的各种神奇能力的美好想象。在今天,孙悟空的很多本领已经被科学家所掌握,造福于我们的生活。

目前科研人员正在研制医疗用的胶囊微型机器人,它是一种能够从口中进入人体胃肠道进行医学探查,并进行治疗的智能化微型工具。当然,胶囊微型机器人可不是钻进肚子捣乱的,从嘴里“吃“下去后,它将“游动”着检查需要关注的区域,并且将体内的图像无线传输给医生,帮助医生诊断病情。不过,目前该技术尚处于实验阶段,用于造福人类还需进一步的实验确证。但是火眼金睛的本领对人类来说早已不是梦想,孙悟空能一眼看清妖魔变幻而来的人形,而现代透视技术早已超过孙悟空,从X射线被发现以来,很快就用于医学成像领域,现在在医院里,医生可以通过计算机X射线断层扫描(CT)、超声波扫描(常见的B超)、核磁共振成像等多种技术,把病人的身体从内到外检查的一清二楚,帮助医生很快找出病灶。很多准妈妈还会将怀孕时宝宝在肚子里面的彩色B超照片作为纪念来珍藏。如果悟空活到现在,恐怕也会自叹不如了。

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研制中的胶囊微型机器人

像上面这些正在享受的科技传奇,在我们的身边还有很多,也许古人难以想象,如今的生活是如此的神话。随着科学的不断进步,“神话“变为现实的节奏越来越快。也许我们,现在不着四六的种种幻想畅想,也会在不远的将来成为现实。

所以,小编今天要说的是3D打印笔,这是世界上第一支具有3d打印功能的笔。利用PLA、ABS塑料,3D打印笔可以在任何表面“书写”,甚至可以直接在空气中作画。相比较价格昂贵、使用步骤更为复杂的3D打印机而言,3D打印笔不需要电脑制作的文件输入,创作者只要将它插入电源插座,几分钟后就可以开始作画。

战争结束的最初几年,英国罗罗在喷气动力研究领域占据绝对的统治地位,美国通用电气、威斯汀豪斯、普惠、通用汽车的艾利逊分部以及柯蒂斯-莱特等公司屈居第二阵营。和英国相比,美国喷气发动机研发企业面临的环境与英国完全不同。战争期间英国政府要求工业企业之间展开密切合作,在开发喷气发动机方面分享研究成果。与之相对,美国政府鼓励公司之间自由竞争,不提倡成果共享。这种方式促进了多种技术途径的发展。通用电气最初从惠特尔技术起步,并对其不断改进,最终开发出了完全国产化的喷气发动机J33和J35。

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通用电气的喷气发动机开发很大程度上得到了军方支持,其喷气发动机广泛用于美军第一代喷气式战斗机和轰炸机。威斯汀豪斯有着悠久的蒸汽轮机开发经验,战争期间该公司的喷气发动机研发工作主要支持者是海军,海军第一代战斗机大多采用威斯汀豪斯的产品。艾利逊最初主要生产通用电气设计的喷气发动机,产品提供给美国空军,作为对通用电气产能不足的补充。而后来崛起成为美国航空喷气发动机头号巨头的普惠,在战争时期几乎没有什么独立研发喷气发动机的经验,战后普惠决定许可制造罗罗的尼恩发动机惠特尔W.2B的后继改进型。但没过多久,普惠就发现,自己的产品根本无法摆脱战后最初所有喷气发动机的重大缺陷:高油耗、低推力、噪音大、加速缓慢。在许可生产罗罗产品的同时,普惠也继承了这些产品的既有缺陷。对比同行业其他竞争对手,普惠认为大大落后,要保持和提高竞争力,必须实现技术上的重大跨越,继续许可生产罗罗发动机是一条没有前途的死路。从1946年开始,普惠做出重大战略决策,投入巨资建设新的研发机构和相应测试设施,正是这一决策奠定了普惠成功的基石。

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