1.一步一个脚印
一列火车有很多节车厢,载着许多旅客和沉重的货物,宛如一条巨大的长龙,飞驰在铁轨上。火车为什么必须在铁轨上行驶?
铁轨可以起到两个作用,一是承担火车的重量,通过铁轨上的枕木和碎石子把压力分散到路基上,另一个就是引导着火车前进的方向。
如果不让火车在铁轨上开,让它也和其他汽车一样,在公路上行驶,路面就会因为承受不住火车车轮的巨大压力而被压碎。此外,由于火车的速度太快,也不容易掌握火车前进的方向,所以,火车必须在铁轨上行驶。
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轨道和路闸
铁路上有路闸,路闸决定了火车运行的方向。路闸关闭的时候,火车就一直向前开,当路闸打开时,火车就可以转弯了。以前,路闸的开启和关闭,由铁路上的扳道工来掌握,现在,它是靠信号箱里的电子仪器来控制。
2.列车飞起来了
我国正在研制一种磁悬浮列车,这种列车可以像飞机那样飞起来,可神奇了,小朋友,你想知道吗?
火车是一种十分普遍而实用的交通工具,但随着经济的发展,它满足不了人们高速旅行的需要。火车要发展,必须提高速度。
火车为什么跑不快?最关键的原因是轮子必须在铁轨上跑,这一跑就产生了摩擦。摩擦既影响速度,又使火车不稳定、有噪音。克服这些缺点的彻底有效办法是使火车在轨道上浮起来。
火车又不像轮船那样,可以借助水的浮力,怎么浮起来呢?科学家想起了磁铁。磁铁有一种同性相斥的特性,如果想法使列车和铁轨都磁化成同性,那样它们就会互相排斥。磁性大到一定程度,排斥力不就能把列车浮起来了吗?
这是一个极好的主意,磁悬浮列车就是在这个原理的基础上发明出来的,既然是浮起来,当然它就像飞机在铁轨上飞了。
不过要产生足够大的磁力,就得有足够大的电流,而要产生这样大的电流,十分困难。不过,20世纪60年代,物理学上一种超导技术得以发展,使这一困难得以突破。当导体温度降到-27 3℃时,就几乎没有电阻了。它具有超凡的导电能力,所以叫超导体。过去,一个10万高斯磁力的电磁铁,需要供电1600千瓦;而用超导体,仅几百瓦电力就够了。用超导体制造磁铁就可以把列车浮起来。
1972年,第一辆磁悬浮列车在世界上出现了,虽然它只能乘4位旅客,但说明这种列车是可行的。据估计,这种列车每小时可行550千米,比目前最快的列车速度还快一倍。目前有的国家正在研究将磁悬浮列车引进真空管道内行驶,这样速度就会达到每小时1600千米,真可以和超音速飞机媲美了。
3.火车避撞梦成真
有时会有消息说,某日某时某处火车相撞,多少人伤亡……真是让人毛骨悚然。为了解决这个问题,”火车避撞卫星“应运而生,那么卫星为什么能使火车避免相撞?
”火车避撞卫星“以3个为1组,等距离设置在地球上空,专门传递两列对开火车,或是一列开行中的火车与另一列停在铁道上的列车之间的距离信息。
这组卫星装有接收机,以接收地面火车发来的特定密码无线电信号。在每列火车上或正在使用的铁道旁的地面设施上,也分别装有一台微型信标机和一台指令接收机。微型信标机向卫星发射地面位置坐标的无线电信息。两列火车正在某一铁道区间内对开时,两车上的信标机便会分别不间断地发出无线电位置坐标信号给”火车避撞卫星“,由卫星上的路标信息接收机接收后,送入卫星上的电子计算机里进行计算。由计算机得出的两火车距离已小于某一距离数值时,便给卫星上的指令机一个突发指令。这时,指令器便向地面报警。这一报警指令为两列火车上的指令接收机所接收,尔后变换成电流,去启动司机室里的报警装置。司机室中的警铃声大作,命令司机紧急刹车,以避免相撞。
4.新技术在此安家
汽笛长鸣,伴着隆隆的响声,一列火车呼啸而来,随着科技的迅猛发展,火车上将会采用哪些新技术呢?
火车是交通运输的重要工具,由于生产的发展,对列车从几个方面提出了更高的要求。对于货运列车来说,要求一趟列车必须在保证安全的前提下,最大限度地增加运输量,因此已经制造出能载重90吨甚至120吨的车辆。有的国家则把车厢的高度增高,使列车在不增加总长度的情况下,装载更多的货物。当然,根据货物性质的不同,制造出各种适用的专用货车也是增加运输效率的一个重要方面。
对于客车来说,安全、舒适和快速当然是新型列车的首要保证条件。目前已经有好几种新型列车正在设计或试用之中。譬如摆动式客车,这种客车车体同车轴的连接并不像通常那样是固定式的,而是悬挂在一个支架上,支架的底座则同车轴固定。一旦车辆高度行驶或转变时,就会减轻车厢的震动。另一种列车叫管道列车,即让列车在一个巨大的管道里行驶,车速就可以大大提高,每小时可以超过500千米。再一种是气垫列车。它没有轮子,开动时有强力的气体喷向轨道,使它悬浮起来,利用列车后的螺旋桨推进,这样就减小了阻力,大大提高了车速。同它相似的有磁垫列车,它是利用磁学原理,使列车车轮悬浮在轨道上行驶,以提高车速。
5.铁路家族的新宠儿
铁路像条巨龙,蜿蜓伸向天边,唤起人们无尽的遐思与渴望,然后铁路中的佼佼者是电气化铁路,什么是电气化铁路?你想知道吗?
电气化铁路又叫电力铁道,它是以发电厂输出的电能为动力来源的,电能经高压输电线、变电所、接触网,最后送到电力机车。
世界上第一条电气化铁路是德国在190 3年10月建成的,长2 3千米。在这条铁路上曾经创造出过时速达210.2千米的世界纪录,从而引起了世界各国同行的关注。
1894年起,瑞士的第一条电气化铁路开始修建到目前已实现了全国铁路全部电气化。火车以非常准时、从不误点而著称,工作人员训练有素,以服务周到而闻名。其他电气化铁路通车总里程比较多的国家还有日本、法国等。
电气化铁路在运输繁忙、坡度大、隧道长而电力丰富的地区,收效甚为显著,这也是今后铁路发展的方向之一。
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空中铁路
说起铁路,人们总会联想起躺在地上的两条长长的轨道。直到有一天,聪明的人把铁路架上了天空,于是就有了悬挂式单轨火车。它靠结实的抓臂,吊在一根轨道上,也有的是”坐“在一根轨道上行驶。悬挂式单轨火车,为拥挤的城市,腾出了宝贵的空间。
6.迎难而上、任重道远
修地下铁道要花费巨资,困难重重,但发展前景看好。为什么要修建地下铁道呢?
地下铁道作为现代城市的交通设施,已经有100多年历史。1863年,世界上第一条地铁在英国运行。到90年代初,全世界已有39个国家88个城市建造了200多条地铁,每天有5000多万人次乘坐。
为什么要修建地下铁道呢?实践表明,地下铁道具有车辆运行速度快、车次多、旅客运送量大、方便舒适等特点。在战时,地下铁道还是很好的防空掩体。让我们以上海地铁为例来说明地铁的优越性。
(1)速度快,上海地铁1号线全长16.2千米,共设13个车站。地铁的速度比公共汽车快两倍多,原来需要1小时的路程,坐地铁只要20分钟。
(2)车次多,行车间隔为2分钟。
(3)客运量大,方便舒适上海地铁车辆是从德国引进的。车厢每节长23米,宽3米,可载客400多人。车厢内比公共汽车宽松,高峰时,每平方米站立5~6人,而公共汽车是12人。
上海地铁车站内设置空调,并设有闭路电视、广播、自动防灾报警系统,还有百货商场,可说是一个安全舒适的小天地,战时可作为理想的防空场所。
由于地铁有这么多优点,所以,世界上多数大城市都有地下铁道。
7.开创汽车家庭化新时代
目前,汽车已逐渐走入家庭,成为人们出行的好帮手。汽车是现代日常生活不可缺少的一部分,不管什么型号、用途、外形的汽车,其基本组成部件都是相同的。那么,你是否知道汽车是由什么组成的?
首先,是四个车轮,支撑着整个车的重量;汽车的引擎,这一部件是汽车的心脏,它通常被安装在车身的前方,上面加引擎盖保护着,用来带动车轮前进;有了加速的部件,那么刹车系统也必不可少,用它来降低车子的速度,甚至使它停下来;还有能使轮胎更好地贴近地面的避震器,它一般装在汽车的下部,起到了防止打滑的作用,而且还能在行驶时使汽车更平稳、舒适。所有这些部件都固定在一块坚固的钢板上,它就是四个车轮支撑着的所谓的汽车底盘。
这些部件都是汽车不可或缺的构件。
8.汽车出智能
你听说过智能汽车吗,它是由电脑控制的,哇!真的好棒,快要诞生了,先睹为快好吗?
经过不少科学技术工作者的共同努力,一种新的智能汽车几乎已是呼之欲出了。
未来的智能汽车将配备有综合性的信息系统,使驱车者免于交通阻塞之苦。驾驶人在旅行开始时先把目的地输入汽车的计算机内。计算机则会帮助制定路线,显示或通报目前的方位,并能建议向哪些公路转向。卫星、信标、计算定位、地图匹配等将对车辆进行导航及定位。
车内计算机将与交通中心连接以用于额外的信息及服务。旅行者将得到最新有关交通状况、最佳车速、通道限制、天气等的报告。其他方面的帮助包括识别通行费及停车场,以及在发生机械事故或急需医疗等紧急情况时发射无线电呼救信号。
为了给驾驶人进一步的帮助,智能汽车将具备先进的车辆控制系统。使用计算机、传感器、夜视显示仪以及帮助汽车从打滑的公路上脱身的牵引传感系统。而最终目标则是实现完全自动化控制使行驶更迅速、更精确、更安全。
小档案智能公路为了适应这种智能汽车的作用,人们开始考虑公路的革命,于是,一种新型的智能公路也将应运而生,并取代现代的传统公路,这种智能化汽车与智能公路作为一个不可分割的整体,简称IVHS.
IVHS是改善交通控制的高科技线路,集计算机、传感、通讯技术于一体。在一个充分展开的IVHS公路上,车辆对其周围环境了如指掌,而公路对交通状况也一清二楚,两者互换信息,共同减少交通阻塞。
9.神秘的”长辫子“
无论有轨电车还是无轨电车,都扎着长长的辫子,这可不是一般的辫子呀,小朋友,你想知道为什么吗?
电车可分有轨电车和无轨电车两种,但无论哪一种车顶上都装有”长辫子“,这是为什么呢?
这要从电车的发展说起。1834年,美国一位名叫文坡特的铁匠,制造了一种用蓄电池供电的小型电动装置,可用来驱动小型车辆在轨道上作短距离行驶。这就是电车的雏形。但当时由于价格昂贵,效率又低,一直使用马拉有轨车。
直到发明发电机后,19世纪90年代起有轨电车才在欧、美代替了马拉车。有轨电车很像火车,靠钢铁车轮行驶在铁轨上。电车由装在轮轴上的电动机驱动,由架在电线杆上的电线,通过车顶上一根辫子似的集电杆将电引到车内,来驱动电车;然后再通过车轮和钢轨流回电厂。同时为了避免铁轨妨碍其他车辆行驶,将铁轨做成下凹形状,使它不凸出路面。
到了20世纪初,有轨电车又被无轨电车逐渐代替。无轨电车就与公共汽车较相似了,但车顶上装的是两根”辫子“,一根辫子从架空电线上引下高压直流电,供电动机驱动车辆,而另一根辫子则是用以把电流回电厂里去的。无轨电车不需要在铁轨上行驶,是一个较大的改进,这样不致影响路面平整和其他车辆的行驶;同时仍和有轨电车一样起动快,操纵方便,污染还少。所以,在世界各国很快得到发展。
原来,车顶上的长辫子是用来引电的,它将电流引下来以驱动车辆。
10.汽车新星将风靡全球
电动汽车作为汽车工业的一支异军,已在发达国家悄然崛起,也必将成为新世纪的汽车明星,那么,电动汽车为何将风靡全世界呢?
电动汽车作为一种无污染、低噪声的车辆,具有十分广阔的发展前景。它的短距离行驶已经不成问题,而要在各种性能和价格上都达到可广泛代替内燃机汽车的水平,还有许多难点有待突破,研制价格适宜的高能量密度电池将是解决电动汽车技术的关键。
20世纪最末的几年,是发达工业国家的汽车行业致力于电动汽车电池研制的最后攻关阶段。目前世界上研制电动汽车电池的各国,主要集中在5种电池的研制工作上,即铅酸电池、钢镍电池、氢镍电池、钠酸电池和锂电池等。其中铅酸电池是目前电动汽车使用最广泛的电池,在用的电动车辆中铅酸电池约占90%.但是,如果根据1991年1月美国先进电池联合体发布的电动汽车用蓄电池的中长期目标,即中期目标是使电动汽车用电池的性能有明显的提高,并在2000年前实现商业化;长期目标则为研究开发的电池在性能和价格上最终能使电动汽车处于可以与燃油汽车竞争的地位,那么铅酸电池将难以达到中期及长期目标。但铅酸电池技术较为成熟,比功率较大,寿命也较长(约800~1000次),且成本低廉。其缺点是比能低,快速充电技术还未成熟,尚有一定潜力可挖,在未来10年中仍是电动汽车的主力电池。即使将来先进电池试制成功了,在一些性能较低、价格要求便宜的电动车辆中还会应用。
氢镍电池是颇受关注的电池,也是美国先进电池联合体作为2000年前要求进行商业化生产的电池。这种电池已装在好几种电动汽车上进行试验。有一种车一次充电走了345公里,走过路程最长的一辆车一年中走了38万公里。由于比功率大,一辆小型厢式车速度从0~60公里/小时的加速时间仅为10秒。但至今没有大批量投产,价格仍很贵。随着科学技术的进步,各国对电动汽车电池的研制攻关将会不断取得新的成果。
11.车水马龙,无计可施
我们喜欢用车水马龙来形容大街上日益增多的汽车,你可知道不同的汽车需用不同的燃料。有些汽车为什么不能使用含铅汽油?
车用汽油可以分为有铅和无铅两大类。这是根据提高汽油辛烷值的抗爆添加剂是否含铅而划分的。由于机动车废气排放到空气里的铅构成了对人们健康的危害,一些工业先进国家已经在汽车上使用无铅汽油。我国属发展中国家,许多加油站供应的都是有铅汽油。那么,燃烧无铅汽油的车辆是否可以燃烧有铅汽油呢?答案是:”不行!“
进口的无铅汽油车辆使用有铅汽油,极可能导致车辆无法正常运行。原因是使用无铅汽油的车辆装有催化转换器和氧感应器,大部分轿车上还装有电脑与之配套使用。若该种车辆使用有铅汽油,将会造成不良效果,如催化转换器损坏,排气管排出很浓的有害气体;由于氧感应器损坏而测量不到电脑控制点,发动机的经济性和动力性受到很大影响;电脑失控,发动机工作不正常。为了不致于产生差错,无铅汽油车辆采用细小的加油孔,而有铅汽油的加油站使用的大多数是大油枪,无法直接将油注入油箱,这就避免了事故的发生。
12.乘车用卡,潇洒天下
国内外由金融机构发行的各种信用卡,其用途可购物、就餐、自动提取现金,打电话等,还能用磁卡乘车呢,你想知道是怎么回事吗?
随着自动检票系统性能的不断提高,不少国家研制和开发了各种不同类型的自动化客运设施,用来提高作业效率和改善服务质量。用于铁路部门的存储卡系统就是一个典型范例。该系统由磁卡发售、进站检票、出站检票和补票处理四个部分组成。
这种能直接清算磁卡发售是由自动磁卡发售机来完成的。自动磁卡发售机通常设置在车站、广场、大型商店以及主要街道上。自动磁卡发售机分纸币、硬币和信用卡专用三种,旅客购买时可以自行选择。旅客购买这种磁卡车票时,可以根据所购买磁卡车票的面值投入相应的纸币或硬币,自动磁卡发售机便会吐出所购的磁卡车票。
进站检票功能是由设置在进站口的自动检票机来完成的。每个进站通道对应设置一台自动检票机,旅客进站时只需塞入磁卡,通过检票口后自动检票机就会吐出磁卡交还旅客。
进站口自动检票机具有以下功能:①检查磁卡车票的有效;②读取磁卡上的各种电磁信号;③在磁卡表面打印乘车站、日期、时间、使用次数等信息;④将上述信息用电磁信号记录在磁卡内。
出站检票功能同样是由设在出站口的自动检票机还要根据以磁卡读取到的信息来完成以下功能(1)乘车费用的计算;(2)在磁卡表面打印下车站站名、下车时间以及磁卡剩余金额等信息;(3)将上述信息用电磁信号记录在磁卡内(4)对下车时金额不足支付车费的磁卡作出处理。
补票处理是由设置在出站口的自动继乘清算机来完成的。当旅客所使用的磁卡金额不足支付车费时,出站口的自动检票机就会关闭出口通道,并将处理后磁卡吐出。此时,旅客须将此磁卡插入自动继乘清算机内。自动继乘清算机会根据磁卡上的电磁信号准确地计算出其差额数,并通过显示屏幕告知旅客。之后,旅客应向自动继乘清算机投入等量币即可得到经补票后的磁卡,然后再凭此磁卡车票出站。
13.足不出户、纵横驰骋
学车既劳神费力、又要支付费用、耽误工作和学习,有没有更好的方式,两全其美呢?我告诉你,汽车与计算机联姻不出家门就可学车,你相信吗?
计算机成像汽车驾驶模拟学习,对于即将成为汽车驾驶员的人,既保证万无一失,又增添了无穷的乐趣。这种貌似电脑、汽车组合式的新技术装置,使学员坐在驾驶座上,手握汽车方向盘,面对一台电子大屏幕,进行全方位的驾驶演习。大屏幕逼真地展现了城市道路的各种情况及交通岗亭、交警指挥动作,学员们坐在驾驶学习台上,按照操作要求驾驶,其距离感觉与汽车驾驶室一样,如同驾驶汽车在大街小巷穿行。目前,深圳已在我国率先采用这种技术装置对汽车迷进行行车模拟训练,学员们对于汽车模拟驾驶大为赞赏,难怪有学员说,就像打游戏机一样把驾车学会了。培训班要求学员按照交通部规定的训练科目进行模拟训练,计算机自动产生相应的训练路景,包括起步、停车、直行、转弯、百米增减档、公路掉头、穿桩、坡路及城市复杂道路驾驶等实用科目训练。这种计算机成像驾驶装置具有纠正学员各种错误的本领,同时传送语音与显示如何处理的文字提示,驾驶者容易明晰操作机构与操作程序,掌握驾驶技能,消除上路恐惧心理,十分方便、快捷。
14.我们将开什么车
1 3个来自北美的设计队正在设计和测试一些汽车模型。这次称之为”未来汽车挑战“的竞赛活动,要求每个大学都设计一款节能的汽车,而且在价格、安全性能方面都能使消费者易于接受。我们将开什么车?
无方向盘汽车则是日本本田汽车公司制造,这种汽车靠驾驶人员身体倾斜度来控制转向角度。身体的倾斜度越大,转弯半径越小。这种汽车最适合手残的人使用。当然,它也受到好新奇人士的青睐。
多功能汽车是俄罗斯汽车厂制造。这种车既可以沿斜坡爬山,又可像船一样在水中航行,还能顺利地通过泥潭、沼泽地带以及雪地,还可以像拖拉机和收割机一样耕地和收割。
微型螃蟹汽车,它是日本马自达汽车厂独出新裁的产品。这种汽车突破汽车只能直行和转弯的传统思想,而是像螃蟹一样,可以横行。它的结构特点是在汽车底盘装一个圆形的大滑轮,汽车的四轮分别装在它的四侧。驾驶员通过方向盘,可以使轮子在滑轮运用下转90°,汽车即刻横行。这种横行的功能使汽车在极狭小的地方停靠变得方便自如。
软鼻子汽车的构思最为独特,它是为减少交通事故危害程度而设计的,是德国奔驰汽车公司的新产品,在瑞士苏黎士展出,获得行家的交口称赞。这种汽车前面发动机的机罩质地软且可以活动,前保险杆部位的部件则包了一层泡沫橡胶。当它以50公里/小时的速度撞到行人时,行人只会受轻伤,因为当发动机罩触到人体部位时,就会向前倾斜,而且本身又是软性物质,故对人体伤害不大。
15.汽车联手多多益善
把汽车变成列车,真是好主意,即解决超载问题,也解决乘客拥挤的弊端,你知道汽车列车吗?
汽车列车都有一辆牵引车,挂上不同的拖车,一般挂车的方式有三种:有的按照车轴数目,分做单轴、双轴和三轴挂车,其中像双轴挂车的载重量可以增加两倍。有的专门用来装运特别长的货物,称为长货挂车,载重量可以增加一倍到一倍半。还有一种半挂车,它的前面就支承在牵引车上,载重量也可增加一倍。
汽车用一般速度行驶的时候,发动机功率的利用率不高:像一辆载重两吨半的汽车,用每小时 30公里速度行驶的时候,发动机能供给 35马力。但是实际上只用了15.5马力;如果挂上拖车来增加载重量,就可以用到24.5马力。这样,发动机的功率就可以得到充分利用,而且汽车的消耗也相对地经济了。我们还可以根据运输任务的多少,灵活地搭配挂本的数量和种类,更好地发挥载重汽车的效能。城市的公共汽车也可以采用这种方式,来克服上下班时候乘客拥挤的现象。
汽车列车在我国已有应用,欧洲也用得比较多。目前,各国的汽车型谱发展规划中对它都很重视。今后,吨位过大的载重车不会生产得更多,而汽车列车将会得到很大的推广。
16.一路绿灯伴您行
高速公路看来也没什么奇特,却能高速。比如北京到天津,汽车走高速1个小时就可以到达,以前得4个小时呢。那么,高速公路为什么能高速呢?
要了解高速公路为什么快,得看看一般公路为什么慢。大家会有这种体验,车快路不好白搭;路再好堵车也干着急。所以,要解决公路行车慢的问题,最要紧的一条是路要好,还要别停车。
高速公路是本世纪后半期开始出现的。这种公路先在西方工业发达国家产生,后来发展到世界各地。
高速公路的一个特点是不用停车。它两边是全封闭的,用高高的铁丝网围起来,把行人拒之路外,以免阻车或造成人身事故。车道边上,还有金属板护墙,以免车子驶出路外。路中间,有隔离带,以免相对而行的车子撞车。
为了保证横行的人、车顺利通行,又不影响在高速公路的车行驶,所以高速公路没有任何平面交叉的路,它和铁路、公路、人行道,甚至水路都是立体相交式的。仅北京至塘沽150千米长的高速公路上就有 38座立交桥,路下有96个隧洞。
高速公路本身也好。路面宽,车道多,一般都有4至8个车道。你不要以为高速公路一定笔直,其实不然,因为太直,会引起司机疲劳,所以特地设计了一些小弯;你也不要以为高速公路一定特平,其实太平容易打滑,所以路面有一定的粗糙度。
此外,公路上还有配套的各种设施,如通信、控制、检测、标志等管理设施;照明、反光、气象报告、防护等安全设施;加油、检修、收费、生活服务等服务机构。有了这一切,才可能使汽车畅通无阻,一路平安。
17.一桥飞架,天堑变通途
立交桥,气贯长虹,雄伟壮观,汽车穿织如梭,构成一幅壮观的图景。到夜幕降临,灯光闪烁,与星光遥相辉映更是妙趣横生,但是你知道为什么要修建立立交桥吗?
立交桥主要是为了解决交通堵塞问题而修建的。一般在交叉路口上建立立交桥,不同方向的车流就可以在不同高度的马路上互相穿插跨越,互不干扰,更不会发生迎面相撞的事故。
如果用红绿灯管理交叉路口,则要等一个方向的车辆通过后,再通另一方向,这样车流量很少,所以堵车便会成为必然。立交桥有效地解决了这个问题。立交桥通常由四部分组成:跨线桥、匝道、跨线桥引道和桥下通道。跨线桥是主要结构物,一条干道从桥上通过,另一条相交道从桥下通过。匝道是连接上下两条相交道路的道路,专门用于供左右转弯的车辆进入相交的道路,跨线桥很高,跨线桥引道则连接原路面和桥头。桥下通道是将原地面与桥下路面相接的道路。
立交桥的样式很多,有菱形、苜蓿叶形、环形、定向形及半定向形。采用什么样式,则要根据地形及具体情况而定。立交桥给人们带来极大的便利。
18.小小白线、唯贵莫属
”斑马线“就是在马路的人行横道上画的醒目的白线,看似斑马身上的一道道白斑纹,所以又叫”斑马线“.”斑马线“由何而来?
斑马线的意义在于提醒人们:”请走在线里“,也警告急驰中的司机:”请减速慢行,礼让行人。“
斑马线的由来很久远。据古书记载,古罗马的马路,人、马、车曾一度混行,发生碰撞事件是经常的事。于是,管理交通的官员就想出了办法,最初把人行道加高,使人与车马分离开,然后在接近马路口的地方,再横砌起几块凸出路面的石头,做为指示行人过街的标志。行人就可以踩在石头上,跨过马路。到了20世纪50年代,伦敦依照古老的方法,多次做画斑马线的试验。并且在繁华路口的斑马线两端,还设有专供指示行人用的信号灯:红停,绿走。后来这种方法被世界各国所采用。
19.一闸解千愁
船舶是航行的重要工具之一,它能载着成千上万吨货物和旅客在平静如镜的水面上行驶,蔚为壮观。
如果在航道上忽然出现了一座大坝或者想把船舶驶到水位比它所在河流高得多的地方去,那该怎么办呢?
必须修建船闸、你想知道原因吗?
譬如由于湘江和漓江的水位相差很大,在160米的河道上竟相差1米,因而船舶是过不去的。
为了解决这个难题,必须修建船闸。我国早在公元前221年已经创造了船闸。这就是设在沟通湘江和漓江的灵渠上的船闸(古时叫斗门)。当船驶入斗门后,立即把进口堵住,并把前方的斗门打开。前面的水就涌进来,把水位抬高,船舶就可以往前驶进下一个斗门了。然后再把进口堵住,前边斗门打开放水,船舶再次前进。如此反复,一直到驶进水位较高的那条河流。
船闸的原理后来被世界各国相继采用和发展,直到今天,已经有无数现代化的船闸在河道上发挥它的作用。著名的巴拿马运河船闸、我国葛洲坝船闸等,都是帮助船舶畅通无阻地行驶在水位落差巨大或者越过各种水上建筑物的重要设施。
20.水下条条路
提起路、小朋友马上回答、铁路、公路接着补充说:还有地下铁路呢。你知道吗?最早的水下隧道建在哪里?
随着社会的进步,人们的流动性增大,这为交通增加了负担,也提出了更高的要求:不仅要安全,而且要快捷。所以,除了修建地铁外,还有开发地底空间的交通手段--水下隧道。
最早的水下隧道是1825-1843年施工修建的英国伦敦泰晤士河底隧道。水下隧道有公路、铁路两种。公路一般有4个车道,铁道则多用双线铁路。这样的设计还能减少隧道内车辆排出的废气。水下隧道除了通车外,还可以”综合利用“,例如可在隧道内铺设先进的光纤通信用的光缆、高压输电线、天然气管道,以及军事设施、运输系统等。
21.激光哨兵
许多重要的地方都需要有人站岗放哨,以保证绝对的安全。自从激光问世以后,人们利用激光方向性好的特点,研究出一种专门用于警卫的激光监视系统,人称激光”哨兵“.激光为什么能站岗放哨?
激光监视系统,是一种简易的光电报警装置。它由激光发生器、光电探测器以及普通声、光电子控制电路等组成。通常把这套系统放置在哨卡或要地附近比较隐蔽的地方。当它工作时,安放激光发生器的地方发出一道看不见的红外激光束。这束红外激光穿过需要警戒的哨卡、要塞及任何需要保卫的设施到达另一端。放置在另一端的光电探测器,接收发端射来的红外激光束。这样,在激光发生器和光电探测器之间就形成了一条看不见、摸不着的激光警戒线。当敌人通过这条警戒线时,由于激光被物体遮挡住,光电探测器收不到发端射出的激光束,正常工作遭到破坏。于是,声光控制系统便自动接通红色信号灯和警报器,发出报警信号。偷偷潜入要地的敌人便立即被发现了。
由于这套警戒装置反应灵敏、报警及时,并且可以在同一要地放置数个,故许多要害部门都已经开始使用它了。
22.”起重机“居然能上天
提起起重机,小朋友自然会说:哇,好重、好大!然而”起重机“居然能上天,你相信吗?
垂直起落,这是今天直升机的特点。可是,像今天直升机那样的结构,水平飞行的速度只能停留在每小时200- 300公里的范围里。如果要想得到垂直起落的高速飞机,只好另找出路。
出路还是在利用喷气流上。
国外曾经出现过这样一台直升机,它的样子就像是长着四条细长铁”腿“的”起重机“.它没有机翼、尾翼,也没有圆柱形机身;只有一个立着的大管子,像铜管乐队里最大的喇叭那样,这就是喷气发动机;管子旁边是驾驶舱。你可能会问:这样一个怪物能飞上天吗?完全能够,原来它中间那个管子可以朝下喷出火焰和燃气,这股力量托着它,没有滑跑就上了天。
这就是说,任何飞行器,只要它向下喷气的推力比飞行器的重量大,就可以腾空而起。根据计算,能够使超声速飞机的速度达到每小时2,000公里的发动机,它的推力就会比飞机的重量大。因此,未来高速飞机垂直起落,是完全可能的。
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”飞桶“
未来垂直起落飞机的样子,也许是奇形怪状的。它们在20年以后的样子,现在虽然还不能够完全断定,但是已经有不少方案在研究了。
有一种垂直起落飞行器,可以叫做”飞桶“.因为它像一只大水桶,中央是座舱。起飞和降落都是立着的。当水平飞行的时候,就侧躺着前进。
23.何其有幸,又何其不幸
如今,汽车行业在高新技术的推动下如日中天,但人们也许不清楚是谁第一个驾驶汽车,也不了解他的辛酸史。
说有幸,是因为法国炮兵军官尼古拉斯·卡诺特是世界上第一个驾驶汽车的人。说不幸,是说当车子开动几分钟之后,他又出了世界上第一起行车事故。他成为世界上第一个被判有罪的驾驶员。
1769年,卡诺特的三轮机动车问世。这是一辆由双缸发动机带动前轮的蒸汽机车。据卡诺特说,他的奇妙的发明能载四个人,以每小时3千米的速度前进。然而,车头笨重的铜锅炉使得车子几乎无法驾驶。第一次上路时,它就撞上并撞坏了一道石墙。这不应该是卡诺特的错,当时的材料确实有限,然而,他并没有泄气。第二年,他对车子做了较大的改进,作为炮车提供给法国作战部。他在巴黎街上表演这辆新车的性能,并保证它能载重5吨,这给军事观察员们留下了深刻的印象。然而不幸再次降临;当他想转弯时,车子翻了。部长失去了兴趣,而卡诺特失去了自由。地方官没收了他的车子,并把他交给监狱看守。
当时,法国正处于革命的阵痛之中。移居布鲁塞尔后,他于1804年死在那里。
24.泊位换新颜
都市人口密集、地贵如金,如何能让停车场的建设跟上城市建设与车辆发展的步伐呢?20世纪90年代,随着电脑智能化管理和自动化仓储技术的发展,一种自动化仓储机械停车装置出现了。
它有两种形式。其中一种是平面(拼版式)装置。如同一块智能化的七巧板,整个运作过程全由计算机控制。驾驶员只要在出入口处的操作盘上输入停车板块的编号,计算机便能控制传动机械装置,用最短的运作路径,通过托板前后左右的位移,将停泊的车辆迅速移向出入口处,再通过回转盘的转动,完成车辆掉头的动作。
电梯式的立体停车塔也已经诞生。它是一种塔式钢结构建筑,塔内的停车泊位设于升降通道的两侧,车辆的存取由高速垂直电梯完成,车库内的各个操作过程均由计算机程序控制。它特别省时省地。在45平方米的面积上可以垂直停放多达60辆汽车,一般只需90秒钟即可完成一辆车的存取。
25.一次性使用新概念
日本的东日本铁路公司宣布一项列车设计的新原则:一次性使用,使得未来列车在处理解决诸如高速、低噪音、降低成本、低消耗等问题上有了新的突破。
在一次性概念的基础上,日本新推出了九快车。这辆车车体利用不诱钢材料制成,车内装饰奇特,别具一格,座椅头靠可以任意转动,且外形酷似卡通米老鼠的耳朵,配以红、蓝、绿三种颜色,与车内其他装饰色彩相映成趣,引人入胜,深受年青人喜爱。
新型列车把原来列车设计的30年使用寿命一下子缩短到13年,在使用期内各种零部件几乎无须保养。因为设计专家认为,过长的使用寿命反而会增加列车的制造成本和维修费用。
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纸做的大桥顶大用
一辆有2500千克重的小轿车正轻快地开过一座桥梁,这本来是一件很平常的事。可是你没有想到吧?这桥不是用钢材造的,而是用纸做的。
美国一家造纸公司生产的这种纸,能做建筑材料,一张30厘米见方,像一块大手绢那样的纸,把它折叠起来侧放,可以经得住420千克的重量。
26.行星列车
行星的飞行速度是惊人的,那么在现代生活节奏日益加快的今天,有没有能快速行驶的列车呢?
磁悬浮列车是利用超导电磁铁与感应磁场之间产生相互吸引或排斥力,而使列车悬浮在轨道上,然后再运用线性电动机的原理产生推力,使列车作无噪音、无摩擦的运行。它可通过悬浮、起动、加速、转弯、减速、停车、下落等运行环节完全实现自动控制,并做到准确无误、安全可靠。它高速前进时,只能听到轻微的嘶嘶声,就像一架超低空飞机贴近特殊的轨面飞行,除了空气摩擦外,没有其他阻力,可达到陆地交通工具前所未有的高速。在理论上,这种列车时速可超过500公里。在实际应用时,它的速度可分为低速、中速、高速几档。低速磁悬浮列车的时速在125公里以下,主要用于市内公共交通。中速磁悬浮列车的时速在250公里左右,主要用于市郊交通。而高速磁悬浮列车的时速在500公里左右,主要用于城市间的交通。
磁悬浮铁路已具有高速、安全、平稳、无震动,不污染环境、节省能源等诸多性能,将展现出无比的优越性。未来的行星列车也许会开辟交通的新篇章。
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会飞的列车
这种列车可以悬浮在一个看不见的磁垫上,沿着铁轨高速行驶。只要花个把小时,就能在相距400公里的两个城市之间作一次旅行,比乘飞机还快,所以人们叫它”会飞的列车“.
27.未来的车
未来的交通工具真正凝聚了人类的聪明才智,解决了实际生活中的诸多不便。
1.”自行车舒适座椅“乐悠悠
小汽车有一个赛车座椅,有4个轮子,依靠电力来驱动行使。驾驶员右手操纵驾驶杆,根据市内路面情况,通过按钮调节速度。
2.空中轿车昂贵价
位于美国加利福尼亚州的革勒国际公司正在研制M400型空中轿车。它能够像直升飞机那样起飞、降落,同时能像飞机那样以560公里的时速巡游。这种空中轿车的造价约为10万美元。
3.管道里面无障碍
管道列车让列车运行在一根根管道里,速度更快,更安全、更便捷。只是,不知道在管道里面旅行,人的呼吸问题如何解决?
28.湛蓝海底伴孤熊
你也许没想到过在冰天雪地的北冰洋里,从下往上瞻仰孤独的北极熊吧?来试一试乘坐潜水船。
打开地图就可以看到,从欧亚大陆到美洲的最短航线,是穿越北冰洋。它比横渡大西洋或是跨过太平洋,几乎要缩短一半航程。
水上船舶要航行在北冰洋上,是太困难了:常年封冻,冰山漂浮。如果没有破冰船,那简直是寸步难行。
但是,对于航行在冰层下面的潜水船来说,可就完全不一样了。这条航线是全年畅通无阻的。
由于新式助航仪表、自动控制技术方面的发展,冰下航行已经试验成功。不久的将来,当北极熊还在寂静的冰山上孤独地徘徊的时候,它哪里会知道,就在它的脚下、厚厚的冰层下面,有着那么多的潜水船在来往不停的行驶呢!
29.陆上交通不用车
水中行船理所当然,而陆上航船是不是就有点奇怪了呢?在科学极其发达的今天,人们的想象力在不断被激发出来,因为人们对生活的具体要求在不断丰富、多样。
德国的尼森夫妇就发明了这样一种帆船,它也有帆,也可以借助风力,通过帆得到推力而航行。不过,它不是在水上航行,而是在陆地上行驶。这种”陆上帆船“实际上是一种带帆的小车。它有3个轮子,人可以坐在车上驾驶,而且跑起来很平稳。
为了使生活更加美好,你也可以加入到这一行列中来!
30.披上海豚的外衣
你见过海豚游泳吗?想象一下,那可能是极其壮观的。
根据造船家的计算,海豚在用每小时20海里速度前进的时候,就要求每公斤肌肉能够发出0.22马力的功率。
但是,生物学家说,哺乳类动物每公斤肌肉只能发出0.02马力。它们竟相差十倍以上!
那么,海豚的秘密在什么地方呢?能不能得到什么启示呢?
原来,海豚或是其他的水生动物和鱼类所以游得这么快,是因为它们的表皮有一种特殊功能,能够使周围的水流保持平顺,大大减少游行的阻力。
因此,国外有人用富有弹性的橡皮片制成一种人造海豚表皮,来做船的外壳。办法是用许多小橡皮柱把两块橡皮薄片隔开,再在空隙的地方填满粘性的油。试验结果,可以减少阻力30%.
可以预言,21世纪的航运事业将是高速船舶的世纪,因此,海豚的这种奥秘,也许不久就会大量应用在造船上。
31.再也不用等
即将到来的汽车时代也许会令我们的工作与生活更加便利,然而你也许会为加油等一系列繁琐的手续而烦恼。现在简单了!一个没有血肉的机器人加油站闪亮登场了。
有它在,汽车司机不再需要离开自己的汽车,而是将车开到进入加油塔的车道上,直到红灯闪光为止。这时,机器人会将一块选择板从旁边移到驾驶员的玻璃窗前。这块选择板看上去像一台自动取款机。汽车驾驶员先把自己的信用卡插到选择板中,然后选择所需燃料种类。然后你就可以袖手旁观,机器人的机械手臂打开汽车上的油箱门,拧下油箱盖,把加油龙头准确地引到油箱里;2分钟之后,机器人就将汽车的油箱加满了,一切就这么简单。
简单是生活的真谛。机器人加油站,不再需要你无休无止的等待,还大大方便了司机,更为长远的是它标志着汽车加油开始迈向现代自动化管理行列。
32.随意摇摆得妙感
乘坐火车,每当列车经过弯道时,我们总会产生不适的感觉。那是因为离心力的作用,车厢往往向外产生较大的冲击力。现在,请大家去体验一下一种新型的列车。
它叫倾摆式列车,是集电脑、自动控制等技术于一体的新型高速列车。倾摆式列车在转弯时,车厢会自动倾斜,抵消离心力的作用。列车行驶在直线上时,车厢又恢复原状。它靠倾摆式车体的自动倾斜来实现高速行驶,无需对现有线路进行改造就能达到既安全又舒适的要求。实践证明,倾摆式列车通过曲线速度可比普通列车提高20%~40%,最高可达50%.
德国是应用倾摆式列车最早、最广泛的国家,已有120列倾摆式列车。瑞典的ABB公司研制的X2000型倾摆式列车,在技术先进性方面更是后来居上。我国已从瑞典引进了这种”新时速“倾摆式列车,投入广州-深圳-香港九龙线的运行。
怎么样?这种舒适奇妙的感觉很令人难忘吧?
33.长双翅膀飞起来
当你乘坐小汽车行驶在高速公路时,只要车速超过每小时100千米,你也许就会有身在空中的感觉。这时你就会突发奇想:如果在车身两旁伸出两个”翅膀“,小汽车会不会像飞机一样飞起来呢?
你的想像和一些科学家的想法真是不谋而合了。现在,人们已发明了一种既能在地面上行驶,也能在空中飞行的小汽车,称之为”空中汽车“或”飞行汽车“.
这种汽车其实是汽车和飞行器的混合物。它有车轮、方向盘、制动器等用于陆地行驶,也有螺旋桨、操纵杆、机翼等用于飞行。
空中汽车虽然具有陆空多功能,但它的构造和操纵并不复杂。它在公路上行驶时不用拆去机翼,也不用折叠或变更外部构造;整个车型看上去小巧玲珑,机翼约3米,只需滑行300多米就可以起飞;飞行速度为每小时428千米,可飞行968千米,在公路上可行驶1600多米,只要有较平坦的公路就可以着陆。
现在有一种空中汽车已投入使用,它的外形很像蝙蝠,有8台发动机推行8个螺旋桨;最大飞行速度是每小时660千米,在公路上速度为每小时100千米,可乘坐4个人。不仅如此,它还可以垂直起飞和降落呢!
34.空中架卫星
新世纪的城市将更加繁华,出租车川流不息。为了提高出租车的营运效率,出租车调度中心要不断地用无线电集群对讲电话,与出租车驾驶员保持联系,然而这种服务已远远不能满足现代生活的需要了。
如果在空中架起卫星,使用卫星出租车调度系统,调度中心就能名副其实地对出租车进行调度了。
每辆出租车内配置的用户接收机,全天24小时,随时都能接收到卫星上发送出来的定位信号,并在液晶显示屏上显示出出租车所在地点的经度和纬度,驾驶员一看就明白。
同时,出租车内由计算机控制的无线电台,也会将出租车的精确位置,用无线电波迅速地传送到调度中心,显示在荧屏上的电子地图中,使调度中心对每辆出租车位置看得清清楚楚。这样,调度中心就能通过无线电话,直接指挥出租车开往需要接客上车的地方,迅速地完成出租车的调度。
调度中心还能实时监测每辆出租车,了解它们的行驶路线,以及车门、车灯、刹车的状况等。一旦出租车出现故障或发生意外事故,调度中心就能及时掌握险情,在最短时间内派出救援车辆,组织维修或抢救。从而大大地方便司机和乘客,减少交通堵塞,减轻交通压力。
35.用太阳光来飞行
太阳能是最为干净的无限能源,如果把它运用在飞机上,那飞机岂不既没有振耳发聩的轰鸣声,又可以飞行平稳、舒适,还能达到美化环境的目的吗?其实,人类对太阳能的开发利用也体现在飞机上。
1980年8月,世界上第一架太阳能飞机问世上。它是由美国航空航天局和杜邦公司制造的。这架飞机基本上是在人力飞机的基础上改进而成的,叫做”禅翼企鹅“号。在飞机的翅膀上装着太阳能电池。电池产生的电能使电动机旋转,再带动螺旋桨转动,从而使飞机升空。驾驶这架飞机的是一位女飞行员,她操纵飞机在14分32秒内飞行了30.2千米。该机总重22.7千克。
前不久,美国一架小型无人驾驶的太阳能飞机”引路者“号,在一次飞行中飞到了15.4公里的高度,创造了太阳能飞机有史以来最高飞行高度的记录。据专家们估计,这架重270公斤的太阳能飞机可望能飞到30公里的高度。
可以展望,如果能研制出性能更加优异而且价格低廉的新型太阳能电池,太阳能飞机将会飞得更快、更高、更远。
36.火眼金睛的识别术
也许你碰到过错认行李的尴尬事,而乘飞机时,这种可能性更大些,因为飞机行李必须托运。虽然目前不少机场在行李的提把上打上了密码和到达机场名字的缩写字母,但是也不能完全制止错发行李的现象。这个可能与标签受损有关。如果行李标签的纸带出现皱折,那么储存在条形码里的数据就不能读出来。这时,地勤人员就得对行李进行手工分类。因此,在一些大型机场由于转机人多,常常出现代码错误、发错行李的现象。从而浪费时间,延误事情。那么,能不能设计一个系统,提高行李分类速度呢?
德国汉莎航空公司对一种新办法进行了试验:在行李上挂一个装有微型芯片的标签。
小小的芯片里储存了运输行李必需的所有数据,这些数据通过无线电波可以清楚地显示出来。也就是说,当传送带上的行李箱通过长、宽、高各为1.5米的识别器时,微型芯片上储存的信息就会显示出来,从而把行李按照送达的目的地进行准确分类。
这样一来,麻烦是不是少多了?
37.摇啊摇,摇到外婆桥
小时候,经常哼着”摇啊摇“的歌谣进入梦乡,梦中就会出现悬挂在空中荡来荡去的美丽的桥。现实中有这样的桥吗?既没有桥墩,也没有栏杆?
如果长度是十几米或几十米的桥建起来也许并不费劲,如果长度达1000多米会怎样呢?
尽管不容易,可还是有人建。日本在两个岛屿之间的大海上建造了一座长1000多米的悬挂式跨海大桥。这座大桥的结构很简单,两端是高大的塔型桥墩,两桥墩之间悬挂着两根强韧无比的巨型钢缆,钢缆下面吊着长长的桥面。
整座桥最惹人注目的要算是那两根巨型钢缆了。钢缆有1米多粗,用几万根高强度高韧性的钢筋组成。它们被吊在100多米的高空中,远远望去,如同两条腾空的巨龙。
38.”冲击SSC“号
英国皇家飞行员格林的”冲击SSC“号汽车的样子完全像一架没有机翼的双引擎战斗机。它的两台喷气发动机可以产生22.7吨的推力,相当于8万千瓦。它的车轮不是橡胶的,而全部用铝合金制成。
1997年10月15日,格林驾驶”冲击SSC“号在黑石沙漠创造了平均最高时速1224.69米的世界纪录,而这个汽车最为神奇的地方还在于它突破了阻碍汽车快速行驶的音障,飞驰时就象一枚贴地飞行的导弹。
什么是音障呢?
一切物体在空气中运动时,都会给前面的空气以一定的压力,使那部分空气压缩,形成一个密度很大的压缩空气层,好像是一道”空气墙壁“.
物体运动的速度越快,空气墙的硬度就越大。空气墙总是以声速向前运动着。只要物体运动的速度小于声速,就碰不上它;如果物体以超声速运动,就要碰上空气墙了。
当物体运动速度接近声速时,就会发生事故,这是由于空气墙阻挡的结果。于是人们把空气墙形成的障碍叫做音障。
在地面突破音障更困难更危险。比起飞机,汽车要克服音障产生的激波更困难;为了防止汽车”飘起“失控,汽车必须紧贴着地面行驶;如果车轮出现百分之几厘米的变形都可能发生严重的事故。
然而这个难题终于被”冲击SSC“号攻破了。
39.电磁新用途
你听说过电磁吗?物理上的电磁现象简直是太多了。
当一个线圈通上电,它就会产生磁场。这时只要放入一个通电的导体,导体就会与通电线圈相互作用,产生一个反作用力而排斥线圈。如果把这种相互作用的力用在船上,会产生什么样的效果呢?
在船的左右舷装上电极,向海水通入电流;船体内装有一个强大的电磁体,用来产生磁场;这样,海水就会受到电磁力的作用而被推向后方;于是,电磁船就前进了。
电磁船不用燃油机或电动机,也没有螺旋桨,可以实现高速度、无噪声航行,特别适用于潜艇、考察船等。
为了进一步提高电磁船的效能,科学家们又在研究超导电磁船。就是在电磁船的船身装有许多超导线圈,当用冷却剂把线圈冷却到接近绝对零度时,线圈的导体处于超导状态。这时,电流可以产生强大的磁场,而且损耗极低,效率大大提高。
看来,用不了多久,这种诱人的电磁船就会航行在江河湖海上。
40.微波飞机ABC
飞机家族里新成员不断涌现。利用一种波长从1毫米到1米之间的微波,发射出方向性很强的波束,这种飞机就叫微波飞机。
有一种螺旋桨式微波飞机,它是在飞机上装有半导体整流设备,可以把射来的微波转变为直流电,用直流电驱动电动机旋转,再由电动机带动螺旋桨旋转。
还有一种喷气式微波飞机,它将接收到的微波直接用来加热喷气发动机的压缩空气,然后从尾管中喷出去。
微波飞机可在距地面15至50公里高的平流层飞行,比一般飞机飞得高,而且可沿固定的路线巡航,因而可作为无线电通信理想的中继站。如果微波飞机在20千米的高空飞行,搭载在飞机上的通信、电视和广播用的中继器,就可作为覆盖半径为500千米地区的通信中继站使用。
微波飞机还可以起到高性能天线的作用。利用它进行通讯比在地面上建造发射塔效率高,因而可以节省能量发射。另外,出租汽车的业务电话、汽车电话和个人用的便携式通话机,都可以利用微波飞机进行通讯。
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地面微波站
1991年美国国家宇航局协助加拿大科学家设计了一个地面微波站,这个微波站有世界上最大的发射天线,这个天线可以将微波发射到数万米高的空间。科学家的下一步计划是试制一架无人驾驶飞机,在飞机上装置40马力的直流电发动机,利用微波能量在2万米的高空做3个月的连续飞行。
41.没脚照样走天下
火车是很便利的大众化交通工具,可是,相信大多数人都为火车轰隆作响的噪声烦恼不已,这噪声主要来自火车车轮轧过钢轨。特别是夜间乘车时,这时,我们就会想到:怎样才能让火车既在钢轨上走,又没有噪音呢?也许,把车轮卸掉是个好办法。
最近,国外在试验一种浮空滑行车,在单轨车辆的下部装有滑鞋,滑鞋包着钢轨的头部车辆两边装有翼板,翼板可以随意以调整,车辆达到一定速度,翼板的浮力就能减轻车辆在钢轨上的重量,减少摩擦阻力。滑鞋里的空气压力和车辆两边翼板的角度,根据速度需要用电子自动装置控制。利用制动设备和向前喷气相结合的办法,就可以减低速度和安全停车。
同样,无轮火车可以从管道里把高压空气上下、左右地喷向钢轨表面,形成几个空气垫,上面的空气垫承受车子重量,下面的空气垫起着”夹钳“的作用,左右两个可以防止车辆倾斜,起引导行驶方向的作用。这种火车是用喷气推动,在钢轨上滑行的。
原来,没腿的火车也能走天下呀!
42.飞越天门奇观
我们亲眼目睹过驾车飞越黄河,那是速度与激情的溶合,而1999年12月11日下午2时33分,几个外国飞行员驾机穿越中国湖南张家界的天门山洞,却是高超的技术与冷静的操作的杰作!
湖南张家界有一座天门山,山中有个洞,洞口上下距离127.37米,洞深279.42米,洞的最窄处只有28.03米。
飞行员们都是从距天门洞8千米外的荷花机场起飞的,1小时之内,飞行员们都相继飞过天门洞,最后一位还从洞中穿越了3次。其中法国两架”空中骑士“飞机分别载着中国新郎、新娘编队飞过山洞。更有一次竟有4架捷克”空中搏击“飞机并行同时穿洞。有的飞机还是倒着飞过山洞的,更令人惊奇的是,有的飞机竟是翻滚着穿过山洞。这不能不说是人类战胜自然的奇迹。
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有轨蒸汽车
19世纪70年代,首批市内有轨蒸汽车进入了旧金山。然而,马一看到这种喷着蒸汽的怪物就会惊慌失措起来,拖着身后的马车漫无目的地疾驶,使得市内一片混乱。一位名叫S·R·马西森的发明家想出了解决办法。他造了一辆外形像马的有轨车,每小时速度可达12.9千米。发动机是烧汽油的,不会喷出使马受惊的蒸汽。他于1876年取得这种发动机的专利。马西森的发明奏效了,城市又重新恢复了秩序。
43.纸飞机着地的启示
我们都玩过纸飞机,可你注意到没有,当纸飞机着地的瞬间会抬一下头再落地,就象被空气”托“了一下。这个现象我们称之为”地面效应“.”地面效应“的时间虽然很短,但它不是靠飞机的动力获得的,而是在特定的条件下自动形成的。
可以设想,如果我们能把这种效应长时间地延续下去,飞机不就可以节省好多力气吗?
设想付诸实施才能断定是否可能。人们根据这种现象研制出了一种介于飞机和船舶之间的新型交通工具--地效飞行器。
地效飞行器利用地面升力的原理,使其完全脱离水面或地面,在贴近地面或水面的”地效区域“飞行。
地效飞行器和船舶、飞机比起来有很多优点:它的航行阻力比船舶大大减小,航速要快得多;因为有”气垫“托着,它比飞机的载重量又大得多;易于起飞,安全可靠。
是不是有点儿像气垫船呢?其实,气垫船和地效飞行器可不是一码事。它们虽然身下都有一个”气垫“,但气垫船的”气垫“是利用大功率的鼓风机将空气吹入船底形成的,而地效飞行器的”气垫“不是靠机器,而是靠”地面效应“的原理形成的。
44.昙花一现为谁凋?
当发现风在旋转圆面上的压力比在静止圆面上大得多这个原理后,一位德国工程师构想了革命性的旋转圆筒船。
这条船上有两个竖立的旋转圆筒,每个圆筒由其底部的一台小发动机带动。风对圆筒的压力能通过圆筒的旋转而增加,压力点也会改变。侧面来的负压力能转移到圆筒的背面,从而推动船向前行驶。
在此之前,球类运动员早就发现并用这种现象了。棒球队的投手把球旋转投出,旋转的球面上的空气压力就会使球路成为曲线,从而诓骗对方的击球手。网球和其他球类的运动员也如此行事。
据说旋转圆筒船的速度比帆船快,人员也省,运行成本低廉。它能闯过风暴,使用的汽油发动机并不比小汽车上的大多少。遇到飓风时,普通的帆船要把所有的帆都降下来,而旋转圆筒船能继续行驶。
它的优势很多:比如操作简便、运行经济。应该说前景远大。然而,只过了十几年的时间,由于旋转圆筒的连续颤动给船只带来的严重机械性问题,而依靠风力前进也是不可靠的,因而,这种革命性的新船犹如昙花般一开即谢,令人怅惘不已,然而科学上的这种探索精神却代代相传下去。
45.春风作伴马蹄疾
为了申办2008年奥运会,许多城市在交通上大刀阔斧,力求达到”无障碍系统交通“.什么是”无障碍系统交通“呢?简而言之,就是尽量提供方便设施,提高城市现代化质量与文明水平。
北京市的远景规划是,要让不论住在何处的市民出门办事,不论去往城市的哪个位置,最多不超过一个小时,如此一来,大家不是方便多了么?
世界上不少国家在道路交通的无障碍设计方面有许多发展。丹麦规定,每天至少有一趟里程超过100千米的公交班车,车上设有升降轮椅专座;美国规定,方便老人、残疾人坐轮椅或乘公交车出行,是交通部门应尽的义务;德国每年从政府公用费中提取公款改造公交车辆,使轮椅能够方便地使用。一些国家还以地铁、轻轨车站局部设计修订标准,配备专门通道,使坐轮椅的乘客能方便自如地从站台直接进入车厢。
46.此时无声胜有声
制止公路上的汽车噪音,一种”全天候“的新材料--粒粒水泥是首选用料。
据最新报道,使用这种粒粒水泥铺路,首先要在公路上铺一层厚度约20厘米的普通混凝土,厚度约2厘米;再在路面上喷上化学阻滞剂,防止水泥灰浆凝结在路面上。
待12小时后,用机械刷刷除路面上的水泥灰浆,从而形成了颗粒凸露的公路路面。这样铺成的路面由于表面有微小的不规则凸起,因而类似多孔沥青混凝土公路,也能吸收交通噪声产生的弹性应力波,从而达到消除噪声的目的。
这种全天候”消声公路“的优点是,无论在烈日炎炎的夏天,还是冰天雪地的冬季,它都不会由于气候变化而影响正常的交通和”消声“的功能。
目前,英国的邓卡斯顿北部和伦敦南部的埃普索姆就有两条噪音分贝比普通公路低2~3分贝的”消声公路“.
47.五颜六色吸引人
公路是交通的躯体,这个躯体好象终年只有一种”衣服“,要么是黑色的柏油服,要么是灰白色的水泥服,能不能给它多做几件”衣服“呢?
其实,在世界各地的有些城市的马路,真有”彩色衣服“.巴黎市的东北,就有一条长达32公里的着色公路。这条着色公路,根据道路情况和道路方向,分别在路面上涂上了多种不同的颜色。那是真正的”五彩路“.
公路披上五颜六色的服装效果会怎样呢?根据色彩学原理与人们对汽车车速的要求,设计师们在公路上涂上颜色,通过使用暖色(红色)、冷色(蓝色)等各种颜色的变化,替代普通公路路面和交通标志的单调颜色,可消除驾驶员产生的乏味、紧张、烦躁的感觉。这是一种新颖的设计思想。驾驶员随时可以根据沿途路面的色彩和图形作出正确判断,采取必要的措施,确保交通安全。
从来没听说过吧?要不了多久,公路上也会越来越精彩了。
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夜光公路
除了”彩色公路“,世界上一些国家还新建了夜光公路,即是给道路涂上一层发光材料,目的也是为了引起驾驶员的警觉。若能在发光材料中加上特定的特色,那样既能及时反映路况,又能保证夜间行车安全。
48.寂寞深闺无人瞧
人类做梦都想飞上蓝天,无数的先辈们在飞机制造方面做过无数次的探索与努力,留下许多珍贵的资料。而飞行始祖--莱特兄弟当年制作的飞机如今却”寂寞深闺无人瞧“.
这是1903年,美国莱特兄弟成功试飞飞机时留下的珍贵照片。这次飞行导致了飞机的发明。你看,这架飞机是多么简陋,有人嘲笑这是一个”大书架“.兄弟中的一人趴在机架上操纵飞行,另一人在地上指挥。可惜的是,这样重大的发明竟没有几个人来观看,一个原因是试飞地方偏僻,在美国北卡罗莱纳州的海滩;另一个原因是人们不相信人能飞上天。近100年过去了,飞机已经成为司空见惯的飞行器了,这世界变化多大啊!
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