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鲸吞泥沙的造岛神器

2024-10-08逢考必过

课堂内外·初中版(科学少年) 2024年9期

在形容征服自然、改造自然的伟大力量时,你是不是会想到“移山填海”这个词语呢?在之前的栏目中,我们已经见过了具有移山之力的轮斗式挖掘机。今天,我们要介绍的主角是拥有填海之能的绞吸式挖泥船——“天鲲号”。在浩瀚的海洋中,“天鲲号”挖泥船以其强大的功能和先进的技术,为国家的海洋建设和发展贡献着力量。

物理启蒙

·八年级物理下“机械效率”

·提高机械效率可以充分地发挥机械设备的作用,对节能减排、提高经济效益有重要的意义。

海中巨兽

“天鲲号”长140米、宽27.8米,满载排水量1.7万吨,绞刀架重1700吨。“天鲲号”是我国自主研发的第一艘大型自航绞吸式挖泥船,也是亚洲最大的绞吸式挖泥船。它的名字来源于古代传说中的大鱼——鲲,意为海中巨兽。

大国重器

挖泥船是一种非常特殊的工程船只,仅有几个造船业大国造得出来。在20 世纪五六十年代,我国没有建造挖泥船的相关技术,只能花天价从国外购买。此后我国一直坚定研究挖泥船的技术。直到半个世纪后,第一艘国产挖泥船“天鲸号”才问世,可见技术门槛之高。而“天鲲号”则在自主研发和重量级上更上一层楼。

精准控制

在茫茫大海中工作,精确的定位和控制是必备技能。“天鲲号”配备了先进的自动控制系统,可以通过卫星定位、遥控器、无线通信等方法控制船体。干活的时候,“天鲲号”还可以精准地将吸入的泥沙水混合物中的泥沙快速分离,再将泥沙输送到特定的地方。

胃口超大

所谓绞吸船,就是利用转动的绞刀将海底土壤岩石绞松,再将其与水混合成泥浆吸走。“天鲲号”的最大挖掘深度是35 米,每小时可以挖走6000 立方米的泥沙。如果用“天鲲号”挖走相当于一座北京水立方的泥沙,只要6 天半的时间。

稳如泰山

“天鲲号”的先进之处不仅体现在作业上。工程师在船舱底部和甲板之间,设计了很多圆盘一样的东西,那是主动空气减震装置,能大幅减少船舶施工的振动,让船员更加舒适。据说,施工期间在舱里打开电脑,把鼠标放在桌子上,光标也会纹丝不动。

挖泥船怎么工作?

到达作业地点后,绞吸船先将船艉的定位桩插入水底固定船身;调动前部的绞刀架将绞吸头放入水底;在绞吸头的两侧放下船锚,稳定绞吸头,限制绞吸头的活动范围。

强大绞吸

“天鲲号”的绞吸头直径约3.2米,是绞吸式挖泥船的核心部件,挖泥碎石全靠它。“天鲲号”配备了“通用”“黏土”“挖岩”“重型挖岩”四种绞刀,这样它就可以针对淤泥、黏土、风化岩、硬岩等不同的水下土质进行作业了。

吹填造岛

“天鲲号”的疏浚吹填一体化技术,让它可以一边将海底的泥沙吸到船上,一边通过吹填装置喷洒到需要填充的地方,比如把海洋中的小岛礁填成一个有一定规模的岛屿。“天鲲号”在岛礁填海工程中发挥了重要作用,是我国维护国家主权和海洋权益的好帮手,被誉为“造岛神器”。