书城文化世界文化博览1
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第30章 传媒通讯(6)

让它闻名于世的还有一个重要因素——它的高失事率。自从美国海军陆战队1971年从英国引进这种飞机以来,它在非作战情况下共发生了300多起事故和900多起险情,导致45名飞行员送命,失事率达到了3177起/10万飞行小时。这在航空史上简直就是个天文数字,因而飞行员们给它起了个“寡妇制造者”的绰号,并一直流传至今。

现代交通地铁

地铁是城市中的、用于大众运输的地下交通工具,现代地铁都用电力进行驱动。地铁的发明使火车成为城市公交系统中重要的组成部分,使公交运输不仅限于地上。它不受地面交通状况和自然条件的影响,大大拓展了城市空间,而且速度快、客运量大,从而缓解了大城市的交通压力。随着经济的迅速发展和陆上交通压力的增大,地铁越来越成为城市交通的骨干。

世界上最早的地铁

世界上第一条地下铁路系统,是由皮尔逊在1863年主持开通的伦敦大都会铁路,当时的地下铁用的是蒸汽机车,所以当时的隧道每隔一段距离,便要有和地面接通的通风槽。

1870年,伦敦开通了第一条用于客运的钻挖式地下铁,在伦敦塔附近越过泰晤士河。现存最早的钻挖式地下铁路是1890年开通的伦敦地下铁,连接市中心与南部地区。

1896年,匈牙利首都布达佩斯铺设了3200米的地下铁轨,这是欧洲大陆上最早的电气化地铁,解决了地下通道的污染问题。1900年,富于传奇色彩的巴黎地铁出现,它是世界上第三大地铁系统。

百年梦想成真

位于英、法之间的英吉利海峡,最宽处达241千米,最窄处33千米。拥有一条穿越海峡将两国连接起来的地下通道,是两国人民几个世纪以来的梦想。

1990年12月1日,英吉利海峡海底铁路隧道全线贯通。这项工程由3条隧道组成。隧道中使用高速电气火车,一年的客流量有3千万之多,可运送15万吨货物。从伦敦的滑铁卢站到巴黎的加多诺得车站,全程4000千米,飞机要4小时,而火车通过隧道仅需2小时。

21世纪最时髦的交通工具

目前,日本的专家准备借助导向轮,将列车车身固定在高架单轨水下铁路路基上,借助潜水艇使用的垂直和水平稳定器,使列车在深水中行驶时能够保持平稳。水下列车上装有先进的线性发动机,进入水中后,单轨铁路路基上特制的带电线圈会产生磁场,与列车车身的电磁铁相互作用,从而驱动列车在水中快速行驶。从当代科技水平和材料的角度分析,水下列车的研制已经不存在任何技术上的障碍了。

因此,一些专家认为,水下列车将是21世纪最时髦的交通工具。

公路的起源

公路因其是公共交通之路而得名,是指连接城市、乡村和工矿基地,主要供汽车行驶并具备一定技术标准和设施的道路。经济落后地区要想变得繁荣,很大程度上依赖公路的开通。因此,21世纪,一个国家如果想成为经济强国,其前提条件就是拥有更高级、更复杂的公路网。

公路的起源

世界上最早的公路,是约公元前3000年古埃及人为建造金字塔而建设的路。后来,约公元前2000年,古巴比伦人修建了街道。公元前500年左右,波斯帝国的大道贯通了东西方,并形成了世界上最早、最长的“丝绸之路”,它可称得上是2500年前最伟大的公路了。

古罗马帝国的公路曾经显赫一时,罗马人以罗马为中心,向四周呈放射状地修建了29条公路,在当时可真是世界无双。这也就是俗语“条条大道通罗马”的来源。

飞速发展的高速公路

1933年,德国在柏林与汉堡间建成世界上第一条高速公路,并于1933至1942年间修筑了总长为3860千米的高速公路,这是希特勒为了适应“闪电战”的战略需求而建的。1937年,美国也修筑了加州高速公路。随后,高速公路的修建在世界各国迅速开展。

目前,全世界已有80多个国家和地区拥有高速公路,通车总里程超过了23万千米。

左边右边

在公路上行驶,国家不同,靠左还是靠右的规则是有区别的。

目前,在世界上人口最多的5个国家中,中、美、俄的车辆是靠右行驶的,而在印度和印度尼西亚则靠左。欧洲国家除了英国、爱尔兰和马耳他外,也都是右行。

中国车辆靠右行驶的习惯始于唐朝。20世纪初至40年代中期,由于受到鸦片战争后英、日等殖民者的影响,中国车辆实行左行规则。

但1945年后,美式汽车大量进口,由于其方向盘及灯光方向适合靠右行驶,因此自1946年1月1日起,全国一律实行右行规则。

最原始的风能——大风车

风能是指地球表面大量空气流动所产生的动能。风能是一种用之不竭的可再生能源,全世界的风能总量约1300亿千瓦。风能资源的多少取决于风能密度和可利用的风能年累积小时数。目前,风能主要用于发电、致热等领域,随着技术的进步,它在人类生活中的作用将越来越大。

最原始的风能利用——风车

1229年,荷兰人发明了世界上第一座风车。1414年,荷兰人又发明了最早用于排水的风车。18世纪是荷兰风车的鼎盛时期,此时风车除了用来排水灌溉外,还用来磨米、发电,成了荷兰人建设美好家园的最佳搭档。

风车的出现,为原始的手工作坊带来了新的动力能源,促进了生产力的发展。特别是18世纪,成千上万的风车被用于伐木、造纸和染色行业。到了19世纪,随着蒸汽机和内燃机等热机的出现,古老的风车逐渐被代替了。

风力发电风力发电技术

发电已越来越成为风能利用的主要形式,而且发展速度极决,2008年,中国风电装机总量已达700万千瓦。

风力发电通常有三种运行方式。一是用一台小型风力发电机向一户或几户提供电力的独立运行方式,它用蓄电池蓄能,以保证无风时的用电;二是风力发电与其他发电方式相结合,向一个单位或一个村庄或一个海岛供电;而风力发电的主要发展方向是一处风场安装几十台甚至几百台风力发电机,将风力发电并入常规电网运行,向大电网提供电力。

用风来取暖

如今,家用热能的需求量越来越大,特别是在高纬度的欧洲、北美等地。为满足家庭需要,风力致热有了较大的发展。风力致热是将风能转换成热能。目前有三种方法。一是用风力机发电,再将电能通过电阻丝发热,变成热能。这种方法效率很低。二是由风力机将风能转化成空气压缩能,再转化成热能。三是利用风力机将风能直接转化成热能,这种方法致热效率最高。

世界上最早的太阳灶

太阳能既是一次能源,又是可再生能源。

它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。现在,如何把太阳能收集和利用起来为人类服务,已成为许多科学家研究的重大课题。太阳能的有效利用为人类创造了一种新的生活形态,使人类社会进入一个有效利用能源减少污染的时代。

世界上最早的太阳灶

中国是最早利用太阳能的国家,其历史可追溯到约2700年前。

在周代,中国人就学会了用凹面镜的聚光焦点向日取火,这是比较原始的太阳能利用。

中国最早研究太阳能的学者,是清朝光绪年间四川洪雅县的肖开泰。他自筹资金,从国外买来有关的仪器设备,研制出了一面小型聚光镜,利用太阳能来烹、煮、烘、烤各种食物。经过45次的调整试验,他获得了成功,制成了世界上最早的太阳灶。它与现代的太阳灶原理相同,形状就像一把倒撑着的伞。

太阳能发电的核心——太阳能电池

太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应把光能转化成电能的装置,是太阳能发电的核心部件。

它是由硅单晶或砷化镓半导体材料制成的,应用范围十分广泛,比如太阳能电池计算器、太阳能电池手表和太阳能电池钟都能依靠它正常工作。

在航天技术突飞猛进的今天,人造卫星、宇宙飞船、空间站等航天器,大部分是采用太阳能供电。

有些是将太阳能电池贴在表面上,有些则是贴在专门供给贴太阳能电池的翼板上,这种翼板好像是飞行器上伸出的翅膀。在翼板表面贴有数以万块计的太阳能电池,将它们并联或串联起来,在太阳光的照射下,便能供给几百瓦乃至几千瓦的电力。

引人遐思的空间太阳能发电站

1968年,格拉塞博士提出了空间太阳能发电站方案,这一设想是建立在一个极其巨大的太阳能电池阵的基础上的,由它来聚集大量的太阳能,利用光电转换原理达到发电的目的。所产生的电能将以微波形式传输到地球上,然后通过天线接收,经整流转变成电能,送入全国供电网。

在宇宙空间建立太阳能电站,能充分利用空间资源。空间太阳能电站与同一规模的地面太阳能电站相比,接收的太阳能要高出6至15倍。

太阳能电站最好设置在赤道平面内的地球同步轨道上,使太阳能电池阵始终对太阳定向,并且发射天线的微波束必需指向地面的接收天线。

电站上需带有少量推进剂,以便克服由太阳和月球重力作用、太阳光压和地球偏心率等因素造成的轨道漂移。据计算,这种空间太阳能电站平均每天有99%的时间向地上接收设备输电。

未来飞机新贵——太阳能飞机

太阳能飞机是以太阳辐射作为推进能源的飞机。20世纪80年代初,美国研制出世界上第一架单座太阳能飞机——太阳挑战者号。这架飞机于1981年7月成功地由法国巴黎飞到英国。

接着,美国又研制出更先进的太阳能飞机——太阳神号。这架飞机耗资约1500万美元,用碳纤维合成物制造,整架飞机仅重590千克,比小型汽车还要轻。机身长24米,活动机翼全面伸展时达75米,连波音747飞机也望尘莫及。太阳神号机身上装有14个螺旋桨,动力来源于机翼上的太阳能电池板。

太阳能建材

太阳能发电分光热发电和光伏发电。不论产销量、发展速度和发展前景、光热发电都赶不上光伏发电。可能因光伏发电普及较广而接触光热发电较少,通常民间所说的太阳能发电往往指的就是太阳能光伏发电,简称光电。光电是根据光生伏打效应原理,利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。

理论上讲,光电技术可以用于任何需要电源的场合,上至航天器,下至家用电源,大到兆瓦级电站,小到玩具,光伏电源可以无处不在。

自2005年起,一种新型的太阳能产品——太阳能建材,开始进入使用阶段,这反映了世界节能的趋势。在欧美一些先进国家,目前正在广泛应用“光电玻璃幕墙制品”,这是一种将太阳能转换硅片密封在双层钢化玻璃中,安全地实现将太阳能转换为电能的一种新型生态建材。它既具有普通建材的维护、挡水、遮光、保温等功能,又可将建筑物接收的太阳辐射转化为热量,供日常生活使用,从而节约常规能源、降低供热成本。美国的“光伏建筑计划”、欧洲的“百万屋顶光伏计划”、日本的“朝日计划”等将在建筑领域掀起节能环保生态建材的开发应用热潮,极大地促进了太阳能在新型建材产品中的应用。

在我国,作为2008年绿色奥运示范工程——建筑面积8000平方米的天普新能源大楼在北京研建成功并顺利通过验收。它集太阳能热水器、太阳能热风器、吸收式制冷机、地源热泵、储热、节能、太阳能光伏并网发电等7项新能源尖端技术于一体,实现了采暖、空调、热水三联供和部分电力自给,实现了人——建筑——自然的和谐统一,是目前世界上面积最大的光伏建筑一体化大楼。

海洋能可再生能源

辽阔浩瀚的海洋,不仅使人心旷神怡,而且让人迷恋和陶醉。然而,大海最诱人的地方,是它蕴藏着极为丰富的自然资源和含量巨大的可再生能源——海洋能。

海洋能

海洋能是蕴藏在海洋中的可再生能源,包括潮汐能、波浪能、海流和潮流能、海洋温差能和海洋盐度差能等。潮汐能、海流和潮流能来源于月球和太阳的引力,其他海洋能都来源于太阳辐射能。这五种海洋能在全球的可再生总量约为788亿千瓦,技术上可利用的能量为64亿千瓦。

海洋能的能量密度较小且不稳定,随时间变动大。海洋环境复杂,所以海洋能装置要有抗风暴、抗海水腐蚀、抗海生生物附着的能力。现阶段,海洋能的试验性发电成本较高,尚不能与常规火电、水电竞争。但海洋能总量大,无污染,对生态环境影响小,是一种有开发潜力的可再生能源。

潮汐能

月球引力的变化引起潮汐现象,潮汐导致海平面周期性升降,海水涨落及潮水流动所产生的能量就是潮汐能。潮汐能是以势能形态出现的海洋能,具体指海水潮涨和潮落形成的势能。

海洋的潮汐中蕴藏着巨大的能量。在涨潮的过程中,汹涌而来的海水具有很大的动能,而随着海水水位的升高,这些巨大的动能就会转化为势能。而在落潮的过程中,海水奔腾而去,水位逐渐降低,势能又转化为动能。潮汐能与潮量和潮差成正比,其主要利用方式是发电。世界上潮差的较大值约为13至15米,但一股说来,平均潮差在3米以上就有实际应用价值。

潮汐发电需要借助海湾、河口等有利地形,建筑水堤,形成水库,进而建造水电站,通过水轮发电机组进行发电。

波浪能

波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能,它是一种密度小、不稳定的能源。

波浪发电是波浪能利用的主要方式。按能量传递形式可将其分为直接机械传动、低压水力传动、高压液压传动、气动传动四种。其中气动传动方式采用空气涡轮波力发电机,把波浪运动压缩空气产生的往复气流能量转换成电能,旋转件不与海水接触,能作高速旋转,因而发展较快。近年来,挪威、日本和苏联都建立了波浪发电站,英国与印度签订了合同,将在印度建造世界上最大的波浪发电站,其发电能力将为5000千瓦。

海流能

海流能是指海水流动所产生的动能,主要是指海底水道和海峡中较为稳定的流动以及由于潮汐导致的有规律的海水流动所产生的能量,是另一种以动能形态出现的海洋能。所谓海流主要是指海底水道和海峡中较为稳定的海水流动以及由于潮汐有规律的海水流动。海流能的能量与流速的平方和流量成正比。相对波浪能而言,海流能的变化要平稳且有规律得多。海流能随潮汐的涨落每天两次改变大小和方向。一般来说,最大流速在2米/秒以上的水道,其海流能均有实际开发的价值。