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“八一式”步槍是如何誕生的?原子彈為啥叫“邱小姐”?百年科技檔案解密看這里

  • 分類:新聞中心
  • 作者:胡利娟
  • 來源:科普時報
  • 發布時間:2021-11-10 10:46
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【概要描述】從嘉興南湖的一葉扁舟“啟航”到領航中國行穩致遠的巍巍巨輪“遠航”,從“開天辟地闖新路”到“一張白紙繪新圖”“偉大變革奠新基”,再到“走向復興譜新章”,這不僅僅是一段科技發展的歷程,更是一段充滿溫度和力量的旅程,溫故的是初心,溫暖的是民心,激勵的是一顆顆奮斗的決心。由中國科學技術協會指導、中國科技館主辦的“科創百年——建黨100周年科技成就科普展”,聚焦中國科技發展的大事要事,讓公眾在一件件耐人尋味

“八一式”步槍是如何誕生的?原子彈為啥叫“邱小姐”?百年科技檔案解密看這里

【概要描述】從嘉興南湖的一葉扁舟“啟航”到領航中國行穩致遠的巍巍巨輪“遠航”,從“開天辟地闖新路”到“一張白紙繪新圖”“偉大變革奠新基”,再到“走向復興譜新章”,這不僅僅是一段科技發展的歷程,更是一段充滿溫度和力量的旅程,溫故的是初心,溫暖的是民心,激勵的是一顆顆奮斗的決心。由中國科學技術協會指導、中國科技館主辦的“科創百年——建黨100周年科技成就科普展”,聚焦中國科技發展的大事要事,讓公眾在一件件耐人尋味

  • 分類:新聞中心
  • 作者:胡利娟
  • 來源:科普時報
  • 發布時間:2021-11-10 10:46
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從嘉興南湖的一葉扁舟“啟航”到領航中國行穩致遠的巍巍巨輪“遠航”,從“開天辟地闖新路”到“一張白紙繪新圖”“偉大變革奠新基”,再到“走向復興譜新章”,這不僅僅是一段科技發展的歷程,更是一段充滿溫度和力量的旅程,溫故的是初心,溫暖的是民心,激勵的是一顆顆奮斗的決心。

由中國科學技術協會指導、中國科技館主辦的“科創百年——建黨100周年科技成就科普展”,聚焦中國科技發展的大事要事,讓公眾在一件件耐人尋味的歷史事件中,體味幸福生活的來之不易,領略民族復興的波瀾壯闊。

 

(1921年—1949年)面對苦難不屈 挺起脊梁奮戰

 

  

抗日戰爭時期,邊區取得了一個相對穩定的環境??茖W技術在軍工、工農業生產等方面獲得較大發展,如在兵工廠開始制式化生產槍械、彈藥,研究適于山地和游擊戰的擲彈筒,以及采用馬蘭草造紙、改進紡車等民生方面,自力更生,自給自足。

 

 “八一式”步槍:沒有槍沒有炮,我們自己造

 

 

 

抗日戰爭時期,八路軍的武器彈藥匱乏,嚴重制約著抗戰形勢的順利發展。 

 

1938年11月,黨的六屆六中全會決定把“提高軍事技術,建立必要的軍火工廠,準備反擊實力”確定為緊急任務。1939年4月,陜甘寧邊區機器廠的劉貴福等人自行設計制造八路軍第一支自制步槍——無名氏馬步槍(獲得1939年5月陜甘寧邊區工業展覽會甲等獎)。

之后,八路軍軍工部責令軍工一所副所長、槍械專家劉貴福等人在無名式馬步槍的基礎上,又進行了技術改進,新槍于1940年“八一建軍節”正式定名為“八一式馬步槍”,它是人民兵工自己制造的第一支制式化步槍。

那么,八一式馬步槍有哪些獨特性能?它是根據八路軍的作戰特點而設計的,比一般步槍短100-200毫米,近似馬槍,短而輕、后坐力小。并且射擊準確、便于制造與使用。

該槍口徑7.92毫米,槍重僅3.36千克,膛線4條,槍管長度570毫米,有效射程范圍200米。槍上采取了加強型三棱刺刀——三棱刺刀平時折疊在槍身下方,用按鍵扣合,拼刺時可隨手甩出刺刀,這樣對爭取時間、爭取白刃戰的勝利至關重要。而且在行軍時,不會有明顯的刃面反光,有利于隱蔽。

另外,槍的準星可以調節射擊偏差,200米內精確度相當高,樣槍通過了連射200發的測試,被彭德懷譽為“天下第一準星”。

為了解決材料不達標、技術不足、設備簡陋等問題,劉貴福等人想了很多土辦法:設備不配套,靠手工操作;動力缺乏,靠人力搖大輪帶動機器;沒有材料,靠繳獲的鐵路道軌;利用磨盤打造槍管孔洞,用紡車式土鏇床拉出合格膛線,改進淬火工藝,解決了槍機撞針和刺刀硬度等問題。

作為八路軍抗戰時期產量最大的制式步槍,八一式馬步槍不僅為中華民族取得抗日戰爭的勝利立下了不朽功勛,還為推動人民兵工發展奠定了技術基礎。

 

“加速輪”紡車:從“幾乎沒有衣穿”到“豐衣足食”

 

 

 

“……幾乎沒有衣穿,沒有油吃,沒有紙,沒有菜,戰士沒有鞋襪,工作人員在冬天沒有被蓋……?!?span style="box-sizing: border-box; text-indent: 2em;"> 

 

抗日戰爭進入相持階段后,由于日軍的殘酷掃蕩、國民黨頑固派的軍事進攻及經濟封鎖,加上連年遭受自然災害的侵襲,陜甘寧邊區和華北各抗日根據地軍民幾乎陷入絕境。

1942年底,中共中央提出“發展經濟,保障供給”的方針,號召“自己動手,豐衣足食”。為了保障延安軍民穿衣,上到中央領導、下至普通百姓,每人都承擔了一定的紡紗任務。

“加速輪”紡車應運而生,其解決了土制紡車輪小、搖起來沉、生產效率低下的問題。那時候在延安,紡車就是戰斗的武器。大家用自紡的紗,織成布,做軍裝,做鞋襪,上前線,打敵人。

“加速輪”紡車是怎樣提高生產效率的?與普通紡車相比,它是在搖輪與錠子之間加上大小兩個輪子,其中大輪直徑三寸,小輪一寸,兩輪固定在同一軸上,小輪的弦連到搖輪上,大輪的弦連到錠子上,搖輪轉動帶動小輪,大輪隨小輪轉,大輪的弦帶動錠子,因為大輪比小輪直徑大三倍,所以搖輪同樣旋轉,錠子旋轉可以快三倍。普通紡車每一條線要搖三至五周,線要拉的很慢,這種紡車只搖兩周或周半就行,效率自然就提高了。

此外,開荒種地、種菜、撿糞、紡線等勞動,在以延安革命根據地為代表的各個根據地和大后方,轟轟烈烈地開展起來,讓根據地軍民實現了糧食、蔬菜的自給,戰勝了嚴重的物質困難。這不僅粉碎了敵、偽、頑的封鎖,改善了軍民生活,給抗日戰爭的勝利奠定了雄厚的物質基礎,更重要的是密切了黨政軍民關系、轉變了干部作風、積累了寶貴的經濟建設經驗。

 

馬蘭草造紙:解決紙張來源,沖破經濟封鎖

 

 

 

1939年9月,國民黨對陜甘寧邊區實行經濟封鎖,包括禁止紙張和亞麻等物品輸入,造成延安和邊區造紙原料緊張。書籍報刊無法大量印刷,抗戰文化、新聞宣傳、學校教育和日常辦公等工作得不到有效保障。 

 

為了沖破敵人的封鎖,邊區政府安排延安自然科學院的工程師華壽俊盡快造出紙來。之后,華壽俊帶領技術人員對稻草、麥稈、高粱稈等造紙原料進行了多種嘗試,雖然造出了紙張,但質量較差,而且把牲畜的主要飼料用來造紙,顯然不合適。 

后來經過調查發現,陜北長有一種常見卻看似無用的馬蘭草,纖維強度大,根節少,容易處理,且年年收割取之不盡,是一種豐產、較理想的造紙原料。但是用馬蘭草造紙在中國歷史上是前所未有的,面對的困難和問題非常巨大。

然而經過兩個多月日日夜夜的不懈努力,除了原料外,還有配套的蒸煮設施等問題,都迎刃而解。

選料、蒸煮、漂洗、打漿、抄紙……最終馬蘭草造紙成功了,造出來的紙張平整光滑。

馬蘭草紙不僅解決了當時用紙困難的局面,更為《解放日報》的印刷、整風文獻和黨的七大文件提供了充分的紙張保障。

朱德總司令曾作詩“農場牛羊肥,馬蘭造紙俏”來表揚他們的豐功偉績。華壽俊因在馬蘭草造紙的貢獻,獲得“勞動英雄”的稱號。

 

萬噸水壓機:萬噸力量從何而來?

  

建國初期,中國確立優先發展重工業和國防工業的建設方針。大規模工業建設離不開大型鍛件的生產,而缺乏大型水壓機是當時的瓶頸。

1958年5月,時任煤炭工業部副部長的沈鴻在中共八大二次會議上直接致信毛澤東提議在上海建造萬噸水壓機,并立即獲得批準。隨后,在黨中央的大力支持下,項目總設計師沈鴻選定江南造船廠為試制單位,組建技術團隊,在沒有重型設備、沒有技術專家、沒有經驗的條件下,展開技術攻關,探索出獨特的技術路線。

1962年6月,一萬二千噸自由鍛造水壓機在上海重型機器廠制造成功。這代表了中國的工業發展達到了一個新的水平,是中國重大技術裝備制造技術的一次突破,是中國嘗試從仿制走向創制進程中的里程碑。

萬噸水壓機萬噸力量從何而來?萬噸水壓機本身重量只有2200噸,但它卻能產生相當于12000噸(120MN)的壓力。這萬噸之力正是源自于流體靜力學中的帕斯卡定律——加在一個封閉容器里的液體的壓強,將會大小不變地傳遞到液體中的各個部分。

如果將萬噸水壓機的結構簡化為一個盛滿了水的密閉容器,其上下兩端有一小、一大兩個活塞。小活塞的面積為1平方厘米,大活塞面積為34300平方厘米。這時只要給小活塞一端施加相當于350公斤的壓力,大活塞一端就會產生相當于12000噸的壓力了。這樣的壓力鍛壓燒紅的鋼錠,能夠顯著提高材料性能。

實際上,根據牛頓第三定律,水壓機自身需承受相同大小的反作用力。因此在生產制造時,這臺萬噸水壓機采用了六個直徑為88厘米的工作缸,每個缸能產生相當于2000噸的壓力,其總和為12000噸。

  

“東方紅一號”:人們怎樣收聽到《東方紅》?

 

 

 

1970年4月24日,中國自主研制的“東方紅一號”人造地球衛星在酒泉衛星發射中心成功發射。衛星重173公斤,用20.009兆赫的頻率播送《東方紅》樂曲。

 

“東方紅一號”衛星的發射成功,使中國成為全世界第五個完全依靠自己的力量成功發射衛星的國家,大大提高了中國在世界上的威望,也樹立起了中國人的民族自尊心和自信心?!皷|方紅一號”衛星出色地完成了當時預定的任務,也為中國航天事業后來的發展奠定了扎實的基礎。

宇宙是真空的,并沒有傳聲介質,那么當時的人們是怎么聽到《東方紅》樂曲呢?

“東方紅一號”衛星儀器艙中最核心的部件就是樂音發生裝置和短波發射機。樂音發生裝置用電子線路模擬鋁板琴音色演奏《東方紅》樂曲的前8個小節,連同衛星遙測信號一起,由同一個短波發射機交替發送。

為進一步減輕衛星重量,短波發射機以3.5瓦的低功率,以20.009MHz的頻率向地面發射信號。大型衛星地面接收站采集信號后,再由中央人民廣播電臺向全世界播送,這樣,人們就能夠通過普通的收音機收聽到《東方紅》。

 

原子彈橫空出世,邱小姐是誰?

 

 

 

1959年6月,正值中國發展核武器的關鍵時期,蘇聯單方面撕毀了《國防新技術協定》,終止了所有技術援助。

 

1960年7月,中國自此走向獨立自主、自力更生研制核武器的道路。蘇聯毀約的時間“596”被選定為中國第一顆原子彈的代號,以此表明為民族爭氣的決心。

1964年10月16日,中國第一顆原子彈使用塔爆的方式在新疆羅布泊試驗爆炸成功,標志著中國掌握了原子彈的設計技術,成為世界上第五個核國家。

在第一顆原子彈爆炸前夕,為確保核試驗場與北京之間的聯絡保密,規定出了一些暗語和密碼來。

首次核試驗的原子彈是球形,將原子彈取名為“邱小姐”(注:“邱”同“球”音);裝原子彈的平臺叫“梳妝臺”;連接火工品的電纜像頭發一樣長,叫“梳辮子”;原子彈裝配為“穿衣”,原子彈裝配車間,密碼為“住下房”;吊到塔架上的工作平臺為“住上房”;氣象密碼為“血壓”;起爆時間為“零時”。

10月15日18時30分,原子彈開始裝配,并向北京發了第一個暗語,“邱小姐”住下房。16日8點,又發了第二個暗語,“邱小姐”在梳妝臺,八點鐘梳辮子?;鸸て凡搴煤?,原子彈徐徐吊上塔架。之后發了第三個暗語,“邱小姐”住上房。

 

東風五號:“共和國神劍”是如何鑄就的?

 

 

科研團隊正在進行導彈測試 圖源:中國科協

東風五號的中控指揮中心 圖源:中國科協

屠守鍔(東風五號總設計師) 圖源:中國科協

 

洲際彈道導彈擁有全球覆蓋的打擊能力,較空中投射方式有明顯優勢,二戰后很快成為大國軍事政治博弈中最有分量的籌碼。1965年3月,中央專委決定研制洲際導彈,并將其命名為東風五號。

1971年9月10日,中國第一枚東風五號導彈點火發射,由于二級發動機提前關機造成導彈沒有落在目標區域,此后的兩次導彈發射試驗也均未成功。

1980年早春,東風五號總設計師屠守鍔率領試驗隊進入了寒氣逼人的茫茫戈壁。為了確保發射成功,年過花甲的他不顧連日勞累,一鼓作氣爬上了發射架,反復檢查導彈上的零部件。他很清楚,哪怕一個小小的焊點有毛病,都會給試驗帶來滅頂之災。

5月18日凌晨2時,屠守鍔迎來了自己航天生涯中最為重要的時刻,他信心滿滿地在最后一張命令單上寫上了“可以發射”四個大字,并且莊嚴地簽上了自己的名字。10時整,中國第一枚洲際導彈在響徹大地的轟鳴聲中,伴隨著耀眼的白色火焰騰空而起,歷經30分鐘,跨越半個地球,穿越6個時區,飛躍8000公里,準確命中南太平洋落彈點。

15年的不懈努力,終迎萬里“東風”。東風五號導彈首次全射程試驗取得圓滿成功。這標志著中國擁有了第一代洲際導彈,它打破了超級大國對洲際戰略核武器的長期壟斷,成為中國國家安全的基石。直到今天,東風五號導彈仍是中國戰略核威懾的中堅力量。

  

高速鐵路:有了“和諧號”,為什么還要研制“復興號”?

 

 

2004年起,中國通過引進4家國外企業高速動車組技術并消化吸收再創新,研發制造了CRH1、CRH2、CRH3、CRH5、CRH380等17種型號動車組,統稱為“和諧號”,為中國高鐵的發展揭開了嶄新的一幕。

 

然而,自主知識產權的缺乏也給“和諧號”的運維帶來了很大問題。不同型號動車組構造不同,車輛之間難以互聯互通,零配件也不能通用互換。

此外,由于我國南北跨度長、地形起伏大,這樣的地理環境也給高鐵發展提出了特殊的要求。為了擁有自主知識產權,打造不被別人“掐脖子”、適應中國國情的高鐵,也為了中國高鐵未來成為“走出去”的鮮亮名片,設計制造中國標準動車組提上了日程。2012年,在中國鐵路總公司主導下,中國鐵道科學研究院技術牽頭,聯合中車集團和多家科研企事業單位,開展了中國標準動車組設計研制工作。

2017年,“復興號”標準動車組驚艷問世,并在京滬高鐵以350公里時速投入運營?!皬团d號”動車組的成功研制生產標志著中國成為世界上高鐵商業運營時速最高的國家,也代表著目前中國高鐵乃至世界高鐵的最高制作水準。

  

中國高鐵如何跑出“中國速度”?

  

中國高鐵經歷了從早期引進消化吸收再創新,到自主創新,最終實現全面創新的歷程。十余年的砥礪前行,全方位的探索實踐,截至2020年底,“四縱四橫”高鐵網提前建成,“八縱八橫”高鐵網加密成型,在廣袤的神州大地上快速構建出一張世界上最現代化的高鐵網。

從蒸汽機車到內燃機車再到電力機車,從普速列車到“和諧號”再到“復興號”,中國鐵路實現了從“追趕者”到“領跑者”的巨大跨越。

2020年底,中國高鐵營運里程達3.8萬公里,占世界高鐵運營里程的三分之二。截止到2021年4月19日,我國擁有動車組3828標準組、30620輛。

 

中國深潛:筑夢深海,勇往直“潛”

 

 

 

深海蘊藏著地球上遠未認知和開發的寶藏。全海深載人潛水器是深??茖W考察、海底精細作業的技術保障。 

 

長期以來,黨中央對深??萍脊ぷ鞲叨戎匾?,科技部將深海載人潛水器研制列為國家高技術研究發展計劃(863計劃)重大專項,從開始研發,到實現萬米深潛,先后經歷了“蛟龍”號、“深海勇士”號、“奮斗者”號三代深潛器的壯闊歷程。其中,“蛟龍”號為我國第一臺自行設計、自主集成研制的載人深海潛水器,于2012年在馬里亞納海溝順利完成7000米級海試,最大下潛深度達7062米。2017年,我國第二臺深海載人潛水器“深海勇士”號,成功完成最大深度4500米下潛。

作為我國最新一代全海深載人潛水器,“奮斗者”號于2020年11月10日在馬里亞納海溝成功坐底,深度為10909米。奮斗者號任務的成功實施,創造了中國載人深潛的新紀錄,實現了中國海洋探測裝備躋身載人深潛發達國家的歷史性跨越。

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