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读物本·【奇妙中国】极速列车 环沙漠铁路 远洋发动机
作者:乌圆奴
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【禁止转载】读物本 / 现代字数: 3999
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基本信息

创作来源转载作品
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作品简介

《奇妙中国》是由央视出品的人文科学纪录片,该片将向观众呈现近十年来举世瞩目的中国工程与科学成就,讲述了科学带给人类的奇妙感。本文仅用于优秀纪录片推荐,用于朗读练习,无任何商业用途,如侵删。

更新时间

首发时间2024-06-27 15:00:30
更新时间2024-06-27 16:51:54
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剧本正文

本文选自央视频纪录片《奇妙中国》系列,本文仅用于优秀纪录片推荐,解说词习读,未做任何商业行为,如侵删。

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极速列车

1.

神话故事有可能是真的,接下来你所看到的就是传说中贴地飞行梦想的真实重现。您对速度是否有清晰认识?请注意!“600公里试验开始。54321……”是不是太快了,没看清?我们把刚才的画面放慢20倍。还是没看清?你是否相信,这就是今天你我可以乘坐列车的速度,时速高达600千米。时速600千米在我们的感官里究竟有多快?这里有几位优秀选手,看它们跑完1000千米需要多长时间。

2.

F1赛车需要3.3个小时,复兴号高铁需要2.8个小时,而时速600千米的常导磁悬浮列车仅需要1.7个小时,只比民航客机慢20分钟。常导磁悬浮列车之所以能这么快,因为它确实是在地面上飞行。“各单位注意、各单位注意,下面开始第四次车地系统联调试验。现在开始正向牵引、正向牵引,目标位置560,速度25。好,车辆准备完毕。”

3.

工程师将列车底部电磁铁通电,将列车悬浮起来。很炫酷的贴地飞行,其实只不过是利用了孩子们都知道的“磁铁原理”。我们用红蓝两色分别标注磁极,当列车底部通电后,利用异性相吸、同性相斥的原理来对列车施加牵引力,最终实现贴地飞行。运行过程中,常导磁悬浮列车要克服自身重量对悬浮距离的作用,列车和轨道之间的间隙过大或不足都会对安全性产生影响。

4.

“这种悬浮结构的好处就是可以精确控制磁场,通过控制磁场的大小,就可以确保车辆在整个运行过程之中都是在悬浮状态,从而实现了零摩擦。”常导磁悬浮列车通过遍布车身的传感器,以每秒上百万次的运算速度实时控制列车底部的电磁磁场,始终将悬浮距离精准控制在8到10毫米之间。这种交通工具满足了人类贴地飞行的梦想,在我国,这种飞行的列车有独特应用场景。

5.

辽阔的中国,大都市经济圈大约相隔1500千米。这种不远不近的区间,常导磁悬浮列车比高铁更快,比飞机更高效的优势为我们提供了最合理的交通方式。地区之间的协同发展不仅需要相适应的经济策略,现代交通工具的匹配程度也发挥重要作用。因此,常导磁悬浮列车的意义绝不仅是一台能贴地飞行的机器,这就是奇妙中国。

超级数据库

6.

人类进入数字信息时代不过几十年,产生的数据规模却接近过去6000年的总和,今天产生的数据还在看不见的地方飞速堆积,深刻影响我们的今天与未来。每当海上的风车、戈壁的光伏板以及遍布全国的发电厂在源源不断输送电能的时候,我们是否意识到输送电力的网络正在经历挑战?每时每刻,国家电网就像眼前的景象。根据气候条件,调集不同地区的能源汇入浙江,保障全省6500万人口正常生活以及70多万家企业运转。

7.

如此复杂的能源分配任务、数据计算工作,需要国家电网浙江电力的数据库高速运行,每秒运算量达到千万次级别,这使通用集中式数据库面临巨大压力。若数据系统出现故障,社会能源保障将出现风险。“本质上它其实就是个单机系统。一台机器您做得再大,都是有一个物理尺寸上的限制的,它也没有足够大的能力能支撑几百万甚至几千万的用户”——阳振坤(分布式关系数字库总工程师)

8.

单机不能解决的问题就使用无数台计算机连接在一起,共同处理海量信息,这就是中国自研分布式数据库的基本原理。“其实存储本身也不是个单点,多个节点其实可以挂在多个存储上。”分布式数据库是如何工作的?如果某部分计算机的数据使用频次升高,分布式数据库系统就会自动调配,将激增的部分数据转移到其它计算机,提高系统的运算能力和稳定性。

9.

在分布式数据库支持下,国家电网的这个数据中心可以说毫不费劲且安全地完成了海量的数据计算和电力分配任务。分布式数据库技术优势不止于此,凭借海量计算机的优势,顺便解决了现代社会另外一个问题,那就是金融保险服务的准确性。当我们拿出手机或者银行卡,快速完成一笔支付,这个过程仿佛一个简单加减法,但在数据库上可没这么简单。

10.

在分布式数据库技术支持下,每一笔金融交易都由5处机器群起响应,其中至少有三处不同的计算机同时确认,交易才能成功。这种技术最大限度降低了硬件突发故障造成的数据错误,被广泛应用于金融安全和保险精算领域。今天,数据资源就像工业时代的石油,如果无视其存在,将会错过整个时代。中国的分布式数据库以高效和准确的特性,为我们开采、存储、提炼数据提供了全新的解决办法,这就是奇妙中国。

遥控海底隧道

11.

分而治之令人类社会有别于动物世界,而高速发展则需要将更大范围的区域高效连接,成为一个共同体。今天,在中国大湾区的海面之下,一项超级工程正在成为现实。无一例外,每个人都被局限在一个地理环境之中,但人人都希望可以快速超越自然的阻隔。今天的中山与深圳之间,海岸相隔不足10千米,但却需要花费近两个半小时,绕行120千米的距离才能抵达对岸。

12.

在以效率著称的大湾区,为什么不能选择最直接的办法,在中山和深圳之间修建一座跨海大桥?中国大湾区,全球经济最发达地区之一。深圳与中山之间这片海域更是繁忙的航运通道,架设任何水面设施都将影响整个地区的货运效率。为了不影响高速的商贸交通,工程师开始考虑建造一条连接中山和深圳的海底隧道。

13.

在工程师脑中的海底隧道方案就像是儿童手中的积木游戏,他们先在地面上建造好单个隧道模块,之后再依次沉入海底组接拼装,直到贯通两岸。这就是现实中的隧道模块,长度165米,宽度46米,单位重量达到8万吨。工程师计划将32个这样的庞然大物沉入海底,严丝合缝组装在一起。把工程师比喻成神话故事作者并不恰当,但两者有相近之处。这是一艘集运输和安装海底隧道模块为一体的超级工程船,面积有两个足球场那么大。

14.

难以想象它是如何将单体重达8万吨的隧道模块运往深海,并如同修表匠一般,在海底将几十个巨大模块严丝合缝拼装在一起。大块头有大智慧,这艘船收集潮汐和风力数据,结合卫星定位技术,随时调整悬挂隧道模块的18根钢缆,工程船会随时自动控制钢缆的伸缩动作。18根钢缆如同人类深入海底的手指,把模块精准地组合在一起。

15.

科技延伸了人类的机能,将从前在神话里畅想的故事变成现实。当32节巨大隧道模块被依次沉入海底精密组装之后,深圳与中山之间将出现一条全球最宽阔的海底隧道。“一航津安1”海底隧道工程船令人类在无法作业的海底建造出误差在4厘米之内的超级工程。跨越两岸的海底隧道,将深圳到中山的通勤时间从140分钟缩减为20分钟,令珠江三角洲东岸的资源迅速向西岸流动,带动大湾区更平衡且高速发展。这就是奇妙中国。

环沙漠铁路

16.

在高僧法显穿越塔克拉玛干沙漠的230年后,唐代玄奘法师将眼前的这片沙漠称为“死亡之海”。“咱们全线长825公里,光我们设计的蓝图就将近有2吨。”——杨宝荣(和若铁路总设计师)在玄奘西行的1300年后,这里出现了中国唯一一条环沙漠铁路。塔克拉玛干沙漠是古代丝绸之路的必经之地,也是“死亡之海”。如果玄奘法师站在这里,他会指着一个沙丘说,孩子,你看,它正在向你走来。

17.

建造铁路地基需要水,邻近的水源地与施工处距离长达130千米。不仅如此,运来的施工用水洒到沙漠之后就被迅速吸收,修建铁路仿佛是不可能完成的任务。问题是,中国为什么要在这“死亡之海”建设轨道交通?每年3月到9月,在长达7个月的时间里,沙尘天气导致塔克拉马干地区航班取消、公路封锁,居住在沙漠南部的人们几乎与世隔绝。恶劣自然环境下,铁路是唯一能稳定连接外部世界的交通工具。

18.

如何才能在沙漠里修建坚固的铁道路基?“在沙漠里,沙子是软的,最简单的一个道理就是把松软的沙子变得更紧实起来。”——王尽忠(和若铁路工程总指挥)工程师发现,当含水量12%到16%的沙层被重型压路机反复碾压,便能形成坚固的路基。但这还不够,每隔60公分,工程师在路基上还要铺设工程格栅,增加路基的整体稳定性。这个工序反复多次,直到路基表层能承受每米150千帕压力的时候,便可达到列车行驶的安全标准。

19.

工程师就这样一寸一寸地在这个“死亡之海”艰难前进。然而更为隐蔽的危险还在后面。塔克拉玛干是全球第二大流动沙漠,在全长约825千米的和若铁路上,65%的路段处于风沙区域,沙丘每年平均移动速度达到20米。为了避开流沙威胁,5座高度在15到30米的铁路桥被建设在风口处。当风沙扬起时,桥上的列车便能贴着流动的沙海安全运行。

20.

千年前,僧人法显九死一生,用了约35天才穿越塔克拉玛干沙漠,当时的世界看起来非常凶险。当和若铁路铺设完毕,生活在塔克拉玛干沙漠地区的人们获得了前所未有的顺畅交通。无论生活在中国的高原或沙漠,我们都用科技实现了共同发展的期望目标,这就是奇妙中国。

远洋发动机

21.

中国工程师正在建造一艘巨大的货轮,未来它一次装载货物的重量相当于2900架C919大飞机。你是否知道这艘巨轮的“心脏”也就是它的发动机究竟多么庞大?答案超出你的想象。这艘巨轮的“心脏”是目前人类所能制造的最大的船舶发动机之一,它长23米、高16.2米,占地相当于一个篮球场,自身重量超过2140吨,这个由12万个零部件组成的超级发动机令人震撼。

22.

在12万个零件中,这个长达23.5米、重488吨的曲轴就是这台超级发动机的动力之源。如同所有的发动机曲轴,这种部件一经安装,直到整台发动机报废都无法更换甚至维修。我们看看这个核心部件的能力。这台发动机依靠活塞带动巨型曲轴高速运动,驱动直径长达11米的螺旋桨高速旋转,由此产生相当于700辆小轿车同时输出的澎湃动力,用以推动巨轮前进。动力产生的原理看似简单,但现实情况是,在波涛汹涌的海面上,怎么才能控制发动机内部那根重达488吨的曲轴保持平稳且高速地运动?

23.

它需要一个接触面精度极高的基座来固定。眼前这台世界上最先进的数控机床正在打磨曲轴基座,工程师需要将曲轴和机座的连接精度控制在0.08毫米以内,如此的精度可以将高速运动的曲轴与固定的基座有机连接。在波涛翻滚的海面上,基座不仅能精准控制住曲轴不产生剧烈摆动,还能将曲轴与基座的摩擦降到最低,如同人类关节一样活动自如。

24.

正是有了几乎与曲轴融为一体的高精度机座,这台超级发动机寿命长达20年之久,足以覆盖货轮的整个生命周期。正是人类机械加工的极限在发动机里的应用,为远洋巨轮带来强劲且平稳动力。巡航的钢铁巨轮由无数个精密结构组成,在烟波浩渺的海面上,即便渺小如蜉蝣也仿佛一个生命体,它往前的每一个海里都是人类梦想的延伸。发现自身不足,探索无限世界,这就是奇妙中国。


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