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航空工业为冬奥会打造世界最先进「滑雪训练风洞」,你还知道哪些航空跨界故事?

回答
航空工业为冬奥会打造世界最先进“滑雪训练风洞”,这确实是个非常亮眼的跨界故事,将航空领域的尖端技术应用到了冰雪运动上。说实话,这种跨界融合,往往能带来意想不到的惊喜和突破。

除了这个滑雪风洞,航空跨界的故事其实并不少见,而且很多都很有意思,甚至有点“脑洞大开”。咱们就来聊聊几个我印象比较深刻的:

1. 航空材料:从飞机骨架到高端自行车架、帐篷杆

你知道吗?我们现在很多高端自行车、帐篷杆,甚至是一些运动装备,用的那些轻便又坚固的材料,很多都源于航空工业。

故事的由来: 航空器的设计,最核心的追求之一就是“轻量化”和“高强度”。飞机要飞得更高、更快、更省油,就必须让机身尽可能轻,同时还要承受巨大的飞行压力。为此,航空工业研发了大量先进的复合材料,比如碳纤维增强聚合物(CFRP)、钛合金等等。这些材料最早都是用在飞机结构、发动机叶片、起落架上的。
跨界应用: 随着航空技术的成熟和材料成本的下降,这些曾经“高高在上”的航空材料,逐渐开始“飞入寻常百姓家”。
自行车: 碳纤维车架几乎成了山地车和公路车的标配。同样的重量下,碳纤维车架比铝合金或钢的更坚固,而且能更好地吸收路面震动,提升骑行舒适性和性能。很多专业的自行车品牌,都会在产品宣传中强调其碳纤维材料的航空级品质。
户外装备: 高端帐篷的支撑杆,过去多用玻璃纤维,比较重且容易断。现在很多轻便型的户外帐篷,特别是徒步和登山用的,都改用了碳纤维杆,重量大大减轻,强度也更高,而且抗腐蚀性更好。
其他: 甚至一些高性能的球拍、滑雪板、赛车部件等,都能看到航空材料的身影。

2. 航空发动机技术:为核潜艇提供强大动力,也用于深海探测

很多人可能觉得航空发动机就是飞机上的,但它的技术和理念,在其他领域也有重要应用,尤其是在需要强大、稳定动力的场景。

故事的由来: 航空发动机是飞机的“心脏”,其核心技术在于能量转换效率、可靠性和小型化。为了在有限的空间内输出巨大的推力,航空发动机经历了无数次的迭代和技术突破,比如涡轮叶片的散热技术、燃烧室的设计、材料的耐高温性等等。
跨界应用:
核潜艇: 军用领域,航空发动机的一些设计理念和核心技术,被成功地应用到了核潜艇的动力系统上。虽然不是直接用航空发动机,但其涡轮机械、燃料燃烧等原理,对提高核潜艇的功率密度、降低噪音和提升续航能力起到了关键作用。
深海探测器/潜水器: 随着人类对海洋探索的深入,需要能够承受巨大水压、提供稳定动力的深海探测器。航空发动机的高功率密度和可靠性设计,为这些设备提供了重要的技术借鉴。有些甚至直接采用修改版的航空燃气涡轮发动机作为动力源,提供强大的推进力。比如,有些大型的深海作业平台,也会采用类似的涡轮技术来驱动。

3. 航空导航与控制系统:从驾驶飞机到自动驾驶汽车、无人机

我们现在熟悉的GPS、自动驾驶技术,很多都与航空领域的导航和控制息息相关。

故事的由来: 飞机在复杂的空中交通环境中飞行,需要极其精确的导航、定位和飞行控制系统,以确保安全和高效。这些系统包括惯性导航系统(INS)、全球定位系统(GPS)、自动驾驶仪(Autopilot)等。航空工业在这方面投入了巨大的研发力量。
跨界应用:
汽车自动驾驶: 现在的自动驾驶汽车,其感知、决策和控制系统,很多都借鉴了航空领域自动驾驶的技术原理。例如,感知系统中的雷达、激光雷达(LiDAR),与航空器的目标探测有共通之处;路径规划和姿态控制算法,也大量参考了飞机的飞行控制策略。
无人机: 无人机的出现,更是航空技术“飞入寻常百姓家”的典型。无人机的飞行控制、导航、任务规划等核心技术,几乎完全是航空领域技术的延伸和小型化。从最初的军事用途,到现在的航拍、物流、巡检,无人机的发展离不开航空技术的支撑。
机器人: 一些高性能的工业机器人和救援机器人,在复杂的环境中进行自主导航和作业,其运动控制和路径规划技术,也同样可以追溯到航空领域的飞行控制算法。

4. 航空通信与雷达技术:为高铁、地面交通提供更智能的解决方案

别以为通信和雷达只是军事用途,航空领域在这方面积累的经验,也为民用交通带来了革命性的变化。

故事的由来: 飞机在空中需要稳定的通信链路,以保证与地面塔台的联系,同时需要强大的雷达系统来探测天气、识别目标、避免碰撞。这些系统要求高带宽、低延迟、高可靠性和抗干扰能力。
跨界应用:
高铁通信: 高速铁路在运行过程中,需要持续稳定的通信网络来支持调度指挥、旅客信息服务,甚至车内WiFi。航空通信中的一些技术,例如多普勒效应补偿、抗干扰调制解调技术等,被应用到高铁的无线通信系统中,保证了在高速移动下的通信质量。
车联网与智慧交通: 自动驾驶汽车和智慧交通系统的发展,离不开精确的定位和环境感知。航空雷达技术中的目标探测、距离和速度测量原理,以及通信技术中的高带宽数据传输,都被借鉴到车联网的V2X(VehicletoEverything)通信和交通管理系统中,用于车辆之间的信息交互、障碍物检测和交通流量优化。

5. 航空“健康监测”技术:应用于人体健康监测、工业设备诊断

你可能会觉得奇怪,飞机上的“健康监测”怎么跟人扯上关系了?这背后是关于“状态监测”和“故障预测”的共通逻辑。

故事的由来: 飞机是一个极其复杂的系统,任何一个小的部件出现问题,都可能导致严重的后果。因此,航空业在飞机运行过程中,会实时监测发动机、机身、航电系统等各个关键部件的工作状态,通过传感器收集大量数据,利用算法进行分析,预测潜在的故障,并提前进行维护。这就是所谓的“状态监测与故障诊断”技术(Condition Monitoring and Fault Diagnosis)。
跨界应用:
医疗健康: 很多可穿戴设备,比如智能手表、健康手环,它们监测心率、睡眠、运动等数据,并通过算法分析这些数据,来评估使用者的健康状况。这种数据采集、分析和预警的模式,与飞机健康监测的理念非常相似。未来,更深入的医疗诊断,例如通过传感器监测体内器官的微弱变化,也可能借鉴航空领域的复杂系统监测和数据分析方法。
工业设备维护: 在工厂里,对于那些大型、关键的设备,比如发电机组、风力发电机、大型泵等,都会采用类似航空的“状态监测”技术。通过安装传感器,持续监测设备的振动、温度、压力、声音等参数,利用大数据和人工智能进行分析,及时发现设备异常,避免重大停机事故。

这些故事都说明了一个道理:科技的进步往往是跨界融合的结果。航空工业,作为人类科技皇冠上的明珠,其积累的尖端技术和严谨的工程思维,就像一个巨大的技术宝库,一旦被挖掘和应用到其他领域,就可能带来颠覆性的创新。从“滑雪风洞”这样的直接应用,到材料、动力、控制、通信等间接的技术迁移,航空工业的影响力,早已远远超出了天空的范畴。

有时候,我们觉得一项新技术的出现很突然,但如果深挖下去,常常会发现它的根基,或者说它的“灵感火花”,就来自那些看似不相干的领域,尤其是像航空这样,一直走在科技前沿的行业。这倒是挺有意思的,对吧?

网友意见

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@航空工业 来了来了。

稍微聊聊五菱与这片土地,这方百姓同呼吸共命运的跨界史吧。

当然,为了不熟悉情况的朋友,得先聊聊五菱和航空相关的故事。

小五前身是柳州机械厂,柳州机械厂最开始来自于广西机械厂。

1928年广西机械厂建立,桂系的李宗仁开始大批采购飞机及零部件,组建广西空军。同年广西机械厂用采购回来的飞机零部件组装出了广西第一台属于自己的单翼教练机。于是第二年,广西机械厂更名为航空机械厂、第九飞机修理厂。

在翻阅五菱前身在民国时期的资料时,小五发现了这个:

1934年广西航空学校成立,1937年8月,航校里驾驶着桂系飞机培养出来的飞行员,被无条件交与国民政府统一指挥,对抗日军的轰炸机和战斗机。在数量悬殊,零部件缺乏,被打掉一架飞机就少一架的情况下,中国飞行员在战斗中往往要单挑对方飞机10架甚至20架,每个飞行员都知道自己的结局——殉国

同年入校,同年毕业,同年殉国,是当时航校飞行员的普遍现象。广西航校培养出的飞行员,近乎全部打光,但广西空军出身的飞行、机械人员和其他专业人员仍在国军各部队中继续抗战,直到抗战胜利。

建国后,前辈们保存下来的工厂改名柳州机械厂。

战争时期根据国家需要,制造了一些飞机零件、武器弹药。

详见:

和平之后,开始了为祖国建设的跨界之旅。

比如:

1101型4马力汽油机

填补国内空白的,中国第一代汽油机。

051型“友谊”牌油锯。

57天就试制成功的“红河”牌拖拉机。

改革开放后,柳州机械厂在艰苦的创业过程中,跨界愈演愈烈。其实这也是形式所迫,国家经济困难,人民有需求,工厂便确定了“以杂养专”的思路。柳州机械厂陆续生产过缝纫机、织布机。

直到今天,不也是「人民需要什么,五菱就造什么」么。

直到后来,生产汽车。(跨界跨到转成本职……)

可当时工程师和工人对汽车生产都还没有概念,于是就想进口一辆汽车边学习边制造。没有国家的资金支持,进口汽车的经费来自全体柳州机械厂工作人员的省吃俭用。在将几千个零件分别测模,和多种方法的并用之下,靠着在工人的手工敲打,第一台微型小货车试车成功。

于此同时,柳州机械厂的工人们还自主建造了涂装车间,这在外国车企看来简直是疯狂的举动。

五菱前身,柳州机械厂元老的口述

从此,五菱品牌慢慢浮现,“中华神车”渐渐成型,世界上有了“AE86也看不到五菱荣光尾灯”的传说。

再后来,疫情期间,集中力量跨界造口罩:

为家乡经济,跨界带货螺蛳粉:

(五菱螺蛳粉礼盒,限量款,小五自己也没了,再拿到就抽给知友们)

造地摊神车,助力后疫情经济。

(每天下班嗦完粉,小五最大的爱好就是逛五菱车组成的街边摊,顺便问问老板,车开着感觉怎么样啊.....)

魔幻的跨界步伐,背后是”人民需要什么,五菱就造什么”。

在五菱的奋斗故事中,有起飞后再也没回来的人,有用热血和青春建设一个新世界的人,有在时代变局中依旧埋头在工厂里的人,有回望祖辈前行的父母,有学着父辈站起的孩子。

有每一个开在奋斗路上的车主。(也有埋头码字的新媒体运营者)

五菱理应以奋斗者需要的方式,致敬每一代奋斗者!

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PS:说到跨界,运动相关的领域以后会有小五出没,敬请期待。

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