引言:又到一年年底,相信在这一年里,许多人都留下了不少美好的回忆。
这一年来,奋斗在一线的研究人员过得也相当充实,一个个的创新成果展现在我们眼前。
今年以来,我国又诞生了多少“大国重器”?而那些已经拥有的“大国重器”,又有了什么新成就?
01、C919大飞机
早在1970年,中国人就有了造“大飞机”的梦想。
周总理曾经在访问欧洲的时候,就被欧洲媒体嘲笑,我们是“没有翅膀的雄鹰”。
那时,我国能造汽车、造火车,甚至已经能够生产部分军用飞机,但大型客机,却是难之又难。
但当时上海已经具备了一定的工业基础,中国人觉得可以稍微“做一做梦”,第一次国产大飞机项目就这样启动了。
进口的波音707
光是画图纸,我们就用了5年,实物正式研制出来,又过了5年。
1980年,名为“运—10”的大飞机成功试飞,甚至还飞过“死亡航线”,为高海拔地区的藏区运送物资。
但在试飞过程中,我们发现了以当时的技术难以解决的问题,如气动研制、材料技术等。
那时,“运—10”的总投资已经达到了5亿,这一套下来,又不知道要多花多少钱。
搞研发,预算永远是不够的,更别说这是大飞机,恰巧时代变革,让那时的人升起“买不如造”的短视想法。
1985年,“运—10”项目就此搁浅,无数相关人员,15年的心血就此沉寂。
如今,在“运—10”飞机停放处的旁边,还放着一个“永不放弃”的雕塑,似乎在等着谁来继任。
时隔21年,中国人的“大飞机”梦又一次燃起。
2006年,大型飞机就成为《中长期科技发展规划纲要》中,16个重大科技专项之一。
到了2009年,代号“COMAC919”大飞机的研发项目启动。
“COMAC”是中国商飞公司的英文简写,“9”意味着“长长久久”,“19”则是说这架飞机的载客量为190人。
2016年12月25日,“C919”完成了首次试飞,中国人自己造的飞机,又一次在蓝天上飞翔。
在此之后,又经历了多年的筹备,包括但不限于高温专项试飞、高寒专项试飞、极限载荷工况、全国各地进行验证飞行等。
到了2022年,终于完成了100小时的验证飞行。
在这期间,也卖出了不少订单,截至2023年9月,“C919”的总订单数量已经多达1061架。
平均每架的价格约为8000万美元,也就是总订单额约为848.8亿美元,折合人民币约6062亿元。
今年5月28日,C919大飞机完成了首次商业载客航行。
直至12月,交付东航的第三架C919已经正式投入运营了,相信未来,我们能在机场看到越来越多的国产大飞机。
02、跨海高铁
今年9月28日,我国第一个跨海高铁开通运营,这让福建成为第一个每个城市都直通高铁的省份。
原本,福厦两地已经有了一条福厦列车,运行时速为200公里,上座率常常高达100%,堪称全国最繁忙的城际铁路之一。
所以,修建新的福厦高铁,是一个十分有必要的事情。
由于福厦地形崎岖、水网交错,福厦高铁的建设过程相当艰辛,这座铁路架起了84座桥梁、29座隧道,还有3个跨海大桥。
为了克服海风、海洋腐蚀、沿线环境保护的困难,用上了云计算、物联网、大数据、北斗、BIM等技术,还为此造了一台千吨级的架桥机。
而为了解决海洋盐雾的腐蚀,工程团队用“以锈制锈”的方法。
在钢材中加入镍元素,锻造了耐海洋大气腐蚀钢,因为外层本身具有致密、稳定的钝化锈层,能够有效防止氯离子渗透。
值得一提的,是BIM技术,能够给予数字化信息建模,能够将建造的全过程,在电脑中模拟出来,这也让福厦高铁这一工程成为智慧型交通的代表。
全长277公里的铁路,实现了福州和厦门之间的“一小时生活圈”,整个东南沿海城市群串联起来。
建成后,厦门北站也将新建两条地铁,实现高铁站内地铁与高铁的换乘。
截至12月17日,开通不到3个月,福厦高铁已经发送旅客1000万人次。
随着福厦高铁这一高铁跨海的实践,未来也将有越来越多的跨海大桥出现。
就在12月25日,号称全世界最长的跨海高速铁路桥——杭州湾跨海铁路桥的第一根钻孔桩开始打桩。
无论是这个杭州湾铁路桥所在的南通至宁波的高铁,还是福厦铁路,都是高铁“八纵八横”的重要组成部分。
12月27日,也就是在今天,我国的第一条中越边境高铁防东铁路开通,这也是一条跨海铁路。
期待在未来,我们能够看见越来越多的高铁飞驰在海面上。
03、海上风电机
今年6月28日,我国首台16兆瓦的海上风电机在福建成功安装,这也是全球首台上网的16兆瓦海上风电机。
一台风电机,光是叶片就长达123米,表面积更是超过1000平方米。
即使用了最轻的材料,一台风电机的叶片重量,仍然约有150吨。
一般的风电机保质期20年,这机组的保质期却高达25年,更是证明了我国制造业的实力。
在台风“杜苏芮”到来之时,这一机组不单抗下了台风,还创下了每日发电量的新纪录。
最高记录的38.72万度电,能供大约5万人一天的生活用电量。
相比陆地风电,海上风电就更有优势,具有发电效率高、土地占用率低、建设难度低等优点。
而我国1.8万千米长的海岸线,更是为海上风电机的发展创造了空间。
在我国2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和的目标下,发展海上风电,已经刻不容缓。
连续4年,我国的海上风电的累积装机量都是全球首位。
更关键的是,所有的核心零部件都已经国产化,更是极大地压缩了制造成本。
就如这组位于福建的16兆瓦海上风电机组,叶片由中材科技生产,润滑系统由盘古智能提供,塔筒可能是河北强盛风电研制,主轴轴承则是洛阳LYC轴承有限公司供应。
中国海装大风机生产车间
也是因为风电装置已经有了规模效应,风电成本政在逐渐下降,走入平价时代。
在这样的背景下,从2022年起,海上风电就不再享受国家补贴,但迄今为止装机量仍然保持世界第一。
2022年,全球的海上风电机装机容量,我国独占49%。
根据国家能源局的会议新闻稿,截至今年11月,全国的风电光伏新增量为2.05亿千瓦,其中风电有4139万千瓦。
不过,可能是因为今年的进度太快,明年的全年计划装机量却仅有2亿千瓦,可能是为了帮助这个增长过快的行业更好地夯实基础。
而之所以有越来越多的“大风机”、海上风机面世,可能也是为了更好地解决风电机“退役”的问题。
大容量则意味着更高的效率和更少的占用面积,更有利于风机回收。
毕竟,从2006年起,我国就已经开始了风电规模化,按照风机20年的平均寿命来看,从明年起,我国将进入风机“退役”潮。
在风电发展已成趋势的当下,如何处理退役风机,也成了我们必须面对的挑战。
04、“九章”三号
今年年初,刚在国庆档感受了《流浪地球3》中的大反派量子计算机MOSS。
还不到1年,就在今年10月,真正的量子计算机原型机“九章三号”研制成功。
“九章三号”由255个光子组成,处理高斯波色取样的速度,比“九章二号”快100万倍,比目前最快的传统计算机快1亿亿倍。
实验装置示意图
这也一下超过了谷歌的超导量子计算器“悬铃木”。
值得一提的是,“九章三号”的制作经费仅有3000万元,悬铃木的总花费却高达10亿美元。
这就是如今常说的“量子优越性”。
早在第一台量子计算机成功研发的时候,我国的超级计算机水平,已经达到了世界前列。
如最新发布的“天河·星逸”,相比曾经登顶全球的“天河二号”,算力更上一层楼。
而曾经的“天河二号”“神威·太湖之光”等,都是曾经的世界第一。
可以说,在算力竞赛上,我国不敢说数一数二,也是遥遥领先的。
正是因此,才能在量子计算机上“弯道超车”,一跃成为世界第一。
然而,这毕竟是基础学科研究,目前的“九章三号”只能计算特定问题,只是有望在5-10年内,实现真正有应用价值的成果。
期待那一天,量子计算机的应用成果如雨后春笋般崛起,成为我国科技领域的又一里程碑。
相信在不久的将来,量子计算机能够如同今天的超级计算机一样,为国人的生活带来前所未有的便捷,更是能为人类文明的未来探明方向。
让我们共同期待那一天,这些新的大国重器成为我国科技发展的新兴,照耀国人的生活舞台。
你还知道我国今年有哪些科研成果吗?欢迎在评论区留下你的意见和看法。
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