引言:又到一年年底,相信在這一年裡,許多人都留下了不少美好的回憶。
這一年來,奮鬥在一線的研究人員過得也相當充實,一個個的創新成果展現在我們眼前。
今年以來,我國又誕生了多少“大國重器”?而那些已經擁有的“大國重器”,又有了什麼新成就?
01、C919大飛機
早在1970年,中國人就有了造“大飛機”的夢想。
周總理曾經在訪問歐洲的時候,就被歐洲媒體嘲笑,我們是“沒有翅膀的雄鷹”。
那時,我國能造汽車、造火車,甚至已經能夠生產部分軍用飛機,但大型客機,卻是難之又難。
但當時上海已經具備了一定的工業基礎,中國人覺得可以稍微“做一做夢”,第一次國產大飛機專案就這樣啟動了。
進口的707
光是畫圖紙,我們就用了5年,實物正式研製出來,又過了5年。
1980年,名為“運—10”的大飛機成功試飛,甚至還飛過“死亡航線”,為高海拔地區的藏區運送物資。
但在試飛過程中,我們發現了以當時的技術難以解決的問題,如氣動研製、材料技術等。
那時,“運—10”的總投資已經達到了5億,這一套下來,又不知道要多花多少錢。
搞研發,預算永遠是不夠的,更別說這是大飛機,恰巧時代變革,讓那時的人升起“買不如造”的短視想法。
1985年,“運—10”專案就此擱淺,無數相關人員,15年的心血就此沉寂。
如今,在“運—10”飛機停放處的旁邊,還放著一個“永不放棄”的雕塑,似乎在等著誰來繼任。
時隔21年,中國人的“大飛機”夢又一次燃起。
2006年,大型飛機就成為《中長期科技發展規劃綱要》中,16個重大科技專項之一。
到了2009年,代號“COMAC919”大飛機的研發專案啟動。
“COMAC”是中國商飛公司的英文簡寫,“9”意味著“長長久久”,“19”則是說這架飛機的載客量為190人。
2016年12月25日,“C919”完成了首次試飛,中國人自己造的飛機,又一次在藍天上飛翔。
在此之後,又經歷了多年的籌備,包括但不限於高溫專項試飛、高寒專項試飛、極限載荷工況、全國各地進行驗證飛行等。
到了2022年,終於完成了100小時的驗證飛行。
在這期間,也賣出了不少訂單,截至2023年9月,“C919”的總訂單數量已經多達1061架。
平均每架的價格約為8000萬美元,也就是總訂單額約為848.8億美元,摺合人民幣約6062億元。
今年5月28日,C919大飛機完成了首次商業載客航行。
直至12月,交付東航的第三架C919已經正式投入運營了,相信未來,我們能在機場看到越來越多的國產大飛機。
02、跨海高鐵
今年9月28日,我國第一個跨海高鐵開通運營,這讓福建成為第一個每個城市都直通高鐵的省份。
原本,福廈兩地已經有了一條福廈列車,執行時速為200公里,上座率常常高達100%,堪稱全國最繁忙的城際鐵路之一。
所以,修建新的福廈高鐵,是一個十分有必要的事情。
由於福廈地形崎嶇、水網交錯,福廈高鐵的建設過程相當艱辛,這座鐵路架起了84座橋樑、29座隧道,還有3個跨海大橋。
為了克服海風、海洋腐蝕、沿線環境保護的困難,用上了雲計算、物聯網、大資料、北斗、BIM等技術,還為此造了一臺千噸級的架橋機。
而為了解決海洋鹽霧的腐蝕,工程團隊用“以鏽制鏽”的方法。
在鋼材中加入鎳元素,鍛造了耐海洋大氣腐蝕鋼,因為外層本身具有致密、穩定的鈍化鏽層,能夠有效防止氯離子滲透。
值得一提的,是BIM技術,能夠給予數字化資訊建模,能夠將建造的全過程,在電腦中模擬出來,這也讓福廈高鐵這一工程成為智慧型交通的代表。
全長277公里的鐵路,實現了福州和廈門之間的“一小時生活圈”,整個東南沿海城市群串聯起來。
建成後,廈門北站也將新建兩條地鐵,實現高鐵站內地鐵與高鐵的換乘。
截至12月17日,開通不到3個月,福廈高鐵已經發送旅客1000萬人次。
隨著福廈高鐵這一高鐵跨海的實踐,未來也將有越來越多的跨海大橋出現。
就在12月25日,號稱全世界最長的跨海高速鐵路橋——杭州灣跨海鐵路橋的第一根鑽孔樁開始打樁。
無論是這個杭州灣鐵路橋所在的南通至寧波的高鐵,還是福廈鐵路,都是高鐵“八縱八橫”的重要組成部分。
12月27日,也就是在今天,我國的第一條中越邊境高鐵防東鐵路開通,這也是一條跨海鐵路。
期待在未來,我們能夠看見越來越多的高鐵飛馳在海面上。
03、海上風電機
今年6月28日,我國首臺16兆瓦的海上風電機在福建成功安裝,這也是全球首臺上網的16兆瓦海上風電機。
一臺風電機,光是葉片就長達123米,表面積更是超過1000平方米。
即使用了最輕的材料,一臺風電機的葉片重量,仍然約有150噸。
一般的風電機保質期20年,這機組的保質期卻高達25年,更是證明了我國製造業的實力。
在臺風“杜蘇芮”到來之時,這一機組不單抗下了颱風,還創下了每日發電量的新紀錄。
最高記錄的38.72萬度電,能供大約5萬人一天的生活用電量。
相比陸地風電,海上風電就更有優勢,具有發電效率高、土地佔用率低、建設難度低等優點。
而我國1.8萬千米長的海岸線,更是為海上風電機的發展創造了空間。
在我國2030年實現碳達峰、2060年實現碳中和的目標下,發展海上風電,已經刻不容緩。
連續4年,我國的海上風電的累積裝機量都是全球首位。
更關鍵的是,所有的核心零部件都已經國產化,更是極大地壓縮了製造成本。
就如這組位於福建的16兆瓦海上風電機組,葉片由中材科技生產,潤滑系統由盤古智慧提供,塔筒可能是河北強盛風電研製,主軸軸承則是洛陽LYC軸承有限公司供應。
中國海裝大風機生產車間
也是因為風電裝置已經有了規模效應,風電成本政在逐漸下降,走入平價時代。
在這樣的背景下,從2022年起,海上風電就不再享受國家補貼,但迄今為止裝機量仍然保持世界第一。
2022年,全球的海上風電機裝機容量,我國獨佔49%。
根據國家能源局的會議新聞稿,截至今年11月,全國的風電光伏新增量為2.05億千瓦,其中風電有4139萬千瓦。
不過,可能是因為今年的進度太快,明年的全年計劃裝機量卻僅有2億千瓦,可能是為了幫助這個增長過快的行業更好地夯實基礎。
而之所以有越來越多的“大風機”、海上風機面世,可能也是為了更好地解決風電機“退役”的問題。
大容量則意味著更高的效率和更少的佔用面積,更有利於風機回收。
畢竟,從2006年起,我國就已經開始了風電規模化,按照風機20年的平均壽命來看,從明年起,我國將進入風機“退役”潮。
在風電發展已成趨勢的當下,如何處理退役風機,也成了我們必須面對的挑戰。
04、“九章”三號
今年年初,剛在國慶檔感受了《流浪地球3》中的大反派量子計算機MOSS。
還不到1年,就在今年10月,真正的量子計算機原型機“九章三號”研製成功。
“九章三號”由255個光子組成,處理高斯波色取樣的速度,比“九章二號”快100萬倍,比目前最快的傳統計算機快1億億倍。
實驗裝置示意圖
這也一下超過了谷歌的超導量子計算器“懸鈴木”。
值得一提的是,“九章三號”的製作經費僅有3000萬元,懸鈴木的總花費卻高達10億美元。
這就是如今常說的“量子優越性”。
早在第一臺量子計算機成功研發的時候,我國的超級計算機水平,已經達到了世界前列。
如最新發布的“天河·星逸”,相比曾經登頂全球的“天河二號”,算力更上一層樓。
而曾經的“天河二號”“神威·太湖之光”等,都是曾經的世界第一。
可以說,在算力競賽上,我國不敢說數一數二,也是遙遙領先的。
正是因此,才能在量子計算機上“彎道超車”,一躍成為世界第一。
然而,這畢竟是基礎學科研究,目前的“九章三號”只能計算特定問題,只是有望在5-10年內,實現真正有應用價值的成果。
期待那一天,量子計算機的應用成果如雨後春筍般崛起,成為我國科技領域的又一里程碑。
相信在不久的將來,量子計算機能夠如同今天的超級計算機一樣,為國人的生活帶來前所未有的便捷,更是能為人類文明的未來探明方向。
讓我們共同期待那一天,這些新的大國重器成為我國科技發展的新興,照耀國人的生活舞臺。
你還知道我國今年有哪些科研成果嗎?歡迎在評論區留下你的意見和看法。