大家好，今天小編關(guān)注到一個(gè)比較有意思的話(huà)題，就是關(guān)于新型金屬材料科技趣聞的問(wèn)題，于是小編就整理了2個(gè)相關(guān)介紹新型金屬材料科技趣聞的解答，讓我們一起看看吧。

專(zhuān)業(yè)運動(dòng)自行車(chē)的技術(shù)在幾十年間發(fā)生了哪些重要的變革？

自行車(chē)運動(dòng)其中的一大魅力在于器材——帥氣的戰車(chē)永遠是比賽中的最大看點(diǎn)之一，也是車(chē)迷們津津樂(lè )道的永恒話(huà)題。隨著(zhù)科技的發(fā)展，運動(dòng)自行車(chē)的外觀(guān)、技術(shù)在短短的20年時(shí)間中，發(fā)生了翻天覆地的變化?？萍嫉镊攘?，在自行車(chē)運動(dòng)中，被體現得淋漓盡致。

1. 碳纖維代替金屬

如今，在職業(yè)運動(dòng)自行車(chē)領(lǐng)域（公路、山地車(chē)），已經(jīng)鮮有見(jiàn)到金屬材質(zhì)的車(chē)架了。自90年代開(kāi)始，碳纖維材料開(kāi)始大量引入運動(dòng)自行車(chē)領(lǐng)域，應用于車(chē)架、輪組、車(chē)把等部件。

碳纖維材質(zhì)重量輕、可塑性強、高強度、高韌性的優(yōu)勢，使其在約10年的時(shí)間中迅速取代了傳統的鋼架自行車(chē)（鋁合金材質(zhì)在競賽級公路自行車(chē)領(lǐng)域應用較少，一般在早期僅用于山地車(chē)），成為了制造高級自行車(chē)零部件最受歡迎的材料。甚至一些發(fā)燒級改裝零件廠(chǎng)家，會(huì )用碳纖維制造牙盤(pán)、碟剎剎車(chē)片等零部件。

2. 電子取代機械（非傳動(dòng)部分）

越來(lái)越多的運動(dòng)自行車(chē)零件被引入電子系統，取代傳統的機械系統，例如電子變速系統，山地車(chē)避震前叉的電子鎖死、智能調節系統等等。電子系統能夠為騎行者帶來(lái)更加精準、快速的操作響應，并獲得更加輕盈的操作手感。

在職業(yè)公路自行車(chē)競賽中，絕大多數車(chē)隊和車(chē)手都會(huì )使用電子變速系統，機械變速在不到10年的時(shí)間里，被迅速更替迭代。

3. 空氣動(dòng)力學(xué)概念的引入

在騎行過(guò)程中，大部分的阻力來(lái)源于空氣阻力，所以，空氣動(dòng)力學(xué)在現代運動(dòng)自行車(chē)，特別是公路車(chē)的設計制造中，早已成為及其重要的環(huán)節。

由于碳纖維材質(zhì)極強的可塑性，使得現在的自行車(chē)零件幾乎可以按照想法進(jìn)行任何外觀(guān)的制造，所以，車(chē)架、車(chē)圈、車(chē)把以及任何可能對風(fēng)阻產(chǎn)生影響的零件，甚至頭盔，都會(huì )根據實(shí)際需求，盡可能地在UCI（國際自行車(chē)聯(lián)盟）的限定范圍內，去尋求最佳的空氣動(dòng)力學(xué)外觀(guān)。

運動(dòng)員們的裝備同樣如此，專(zhuān)業(yè)騎行服（特別是計時(shí)賽、場(chǎng)地賽）及鞋套會(huì )使用空氣動(dòng)力學(xué)材料進(jìn)行制造，使氣流能夠順暢地通過(guò)車(chē)手的身體表面。

而零件、裝備出廠(chǎng)前的空氣動(dòng)力學(xué)測試，也是專(zhuān)業(yè)級器材問(wèn)世前不可或缺的環(huán)節。

4. 速別、輪徑的改變

以山地車(chē)為例，從早期的2x7、3x8，到后來(lái)的3x9、3x10，再到現在的2x11、1x12速，運動(dòng)自行車(chē)的速別隨著(zhù)制造技術(shù)的發(fā)展以及運動(dòng)員的實(shí)際需求，進(jìn)行了多次改動(dòng)——例如目前主流的2x11、1x12等速別，減少了3x9、3x10速等過(guò)于冗余的齒輪比，縮小牙盤(pán)的齒數，并減少牙盤(pán)片數，使山地車(chē)更加純粹地應用于越野騎行中，并獲得更具優(yōu)勢的重量。

山地車(chē)的車(chē)輪的直徑，也從26英寸，增加到了目前主流的27.5英寸（650b）及29英寸。這樣的改動(dòng)，能夠使得山地車(chē)在越野騎行中，獲得更強的通過(guò)性。

而在20世紀90年代，公路自行車(chē)，特別是計時(shí)賽車(chē)和場(chǎng)地車(chē)，還出現過(guò)“大小輪”——前650c、后700c的輪徑組合。當時(shí)人們認為，這樣的輪徑組合可以獲得更快的速度，并使運動(dòng)員能夠以更加前傾的姿勢騎行。但是，后來(lái)的研究表明，“大小輪”的組合對速度的實(shí)際影響并不大，這樣的設計也就逐漸退出歷史舞臺，現在的公路車(chē)、場(chǎng)地車(chē)輪徑，也就統一為了前后均是700c。

本問(wèn)題由咕咚騎行－貝司貓回答。點(diǎn)擊我的頭像，關(guān)注咕咚騎行頭條號，大量騎行干貨、趣聞、故事等你來(lái)看，你的騎行問(wèn)題我來(lái)答！

隨著(zhù)科技的突飛猛進(jìn)，人類(lèi)是不是能撐握控制小行星的技術(shù)？

你問(wèn)的應該是小行星武器，其實(shí)這方面的傳聞早就有了。

美國宇航局從2013年起，開(kāi)始實(shí)施一項名為“小行星重定向任務(wù)”的小行星捕捉計劃。在2014年6月19日，NASA表示捕捉小行星行動(dòng)正在穩步推進(jìn)當中，并公布了任務(wù)最新進(jìn)展、資金投入情況以及未來(lái)的計劃。該計劃引起全球范圍的廣泛重視。當時(shí)國內的許多學(xué)者認為，美國捕捉小行星的真實(shí)目的是進(jìn)行將小行星改造成為太空武器的研究。

美國小行星捕捉計劃正式名稱(chēng)為“小行星重新定向計劃”，計劃共有三個(gè)階段：第一階段，尋找并發(fā)現一定數量滿(mǎn)足條件的小行星作為候選，然后從這些小行星中選定要捕獲的目標；第二階段主要由機器人來(lái)完成，對選定的小行星進(jìn)行捕獲并搬運到月球遠程逆行軌道上；第三階段，由“獵戶(hù)座”載人飛船搭載航天員與小行星交會(huì )，并從小行星上采集標本，然后返回地球。在這三個(gè)階段中每一階段都有各自的目標，任務(wù)和關(guān)鍵技術(shù)。

在第一階段，更準確的說(shuō)應該是小行星任務(wù)的準備階段，這一階段雖然沒(méi)有明確的關(guān)鍵技術(shù)，但該階段的結果對整個(gè)小行星計劃的完成至關(guān)重要。

NASA尋找小行星的計劃分地面和太空兩方面進(jìn)行：地面的搜尋主要是亞利桑那州的“卡塔利娜巡天計劃”（任務(wù)就是發(fā)現小行星和彗星）；通過(guò)使用夏威夷的全景巡天望遠鏡和快速反應系統；還有就是使用新墨西哥州的太空監視望遠鏡。太空尋找主要通過(guò)天基廣角紅外探測望遠鏡。NASA的專(zhuān)家說(shuō)，通過(guò)使用多種尋找手段，該局每月可找到1000多顆小行星。目前已經(jīng)找到1萬(wàn)多顆，而且95%是直徑在1千米以上的小行星。

找到小行星后還要按一定標準進(jìn)行篩選。在小行星重新定向計劃中候選小行星有A、B兩個(gè)方案。A方案是捕獲一顆完整小行星，規定直徑在4~10米，質(zhì)量不超過(guò)1000噸，然后將其搬運到月球遠程逆行軌道上；B方案是在一顆直徑為100米以上的大型小行星上抓取一顆大卵石，直徑估計在2~4米，卵石重量在10~70噸之間。

小行星重新定向任務(wù)的第二階段是發(fā)射無(wú)人飛船與小行星交會(huì )并對其予以捕獲。除了交會(huì )和捕獲外，在這一階段飛船接近小行星時(shí)要對小行星的特征進(jìn)行近距離觀(guān)測。在對小行星的特征觀(guān)測時(shí)，飛船的運動(dòng)是以小行星為中心參照系，不斷調整自身的姿態(tài)和運動(dòng)方向，并通過(guò)不同角度對小行星的照明來(lái)進(jìn)行觀(guān)察，以進(jìn)一步確定其外形和旋轉姿態(tài)。

小行星的具體位置應該在飛船交會(huì )前幾個(gè)月就通過(guò)圖像和測量?jì)x器確定。由于小行星的體積最寬只有7~10米（按第一方案），所以飛船只有在距離其10萬(wàn)~20萬(wàn)千米時(shí)才能發(fā)現目標。當雙方距離1.6千米時(shí)，飛船開(kāi)始靠近小行星并在小行星周?chē)h(huán)繞巡航；當距離接近到150米時(shí)，飛船就需要較長(cháng)時(shí)間保持這個(gè)位置，并用雷達高度計來(lái)協(xié)助，在用1~2赫茲的幀頻攝像機來(lái)確定小行星的旋轉狀態(tài)的同時(shí)，使用光譜儀來(lái)測量小行星的表面成分。

由于小行星都是處于不停的旋轉或翻滾狀態(tài)的，所以這也是捕獲操作最大的困難。不過(guò)多數小行星的自旋速率都低于每分鐘2轉，當然也有少數自旋速率比較高的。NASA為此準備了被動(dòng)式捕獲和主動(dòng)式捕獲兩種策略。

由于小行星捕捉計劃在選定目標小行星時(shí)有兩個(gè)方案，所以為不同方案就需要研發(fā)不同的捕獲機構。目前比較成熟的是為A方案設計的捕獲機構，為了能夠捕獲一顆完整的小行星，NASA設想使用一種呈圓筒形的高強度的軟式充氣袋。捕獲時(shí)要求飛船在靠近小行星同時(shí)迅速膨脹空氣袋，并和小行星同步旋轉，將小行星“鎖進(jìn)”袋中，然后拖進(jìn)船艙內。這種捕獲系統除了通過(guò)快速充氣來(lái)展開(kāi)捕捉袋以外，還有配有輔助用捕獲臂以及用來(lái)束緊袋子口的纜繩。當袋子充氣并硬化時(shí)，至少4條捕獲臂伸出加強其剛性并將袋子口張開(kāi)。捕捉袋子張開(kāi)后大約長(cháng)10米，直徑15米。這種捕獲機構的最大特點(diǎn)是可以適用于捕獲各種在形狀、強度、結構和旋轉速率都不同的小行星。

小行星所謂捕獲過(guò)程大致分為五個(gè)階段：一是捕獲小行星，并用袋子將它牢牢套??；二是將小行星拖進(jìn)飛船內；三是晃動(dòng)一下小行星，以便讓小行星在袋子內保持穩定；四是將捕獲過(guò)程中從小行星外表上不慎脫落下來(lái)的結構材料重新黏貼在小行星上，盡可能恢復其完整性；最后將小行星固定好，用飛船拖到月球遠程逆行軌道上。整個(gè)過(guò)程都是由機器人自動(dòng)完成。

如果執行B方案，就需要從一顆大型的小行星表面取樣，抓取一塊2~4米寬的大卵石，對這種大卵石的捕獲機構NASA提供了兩種設計：懸停式和接觸式。顧名思義，所謂懸停式就是飛船懸停在小行星上空，沒(méi)有直接降落在小行星表面；而所謂接觸式就是飛船直接降落在小行星表面，與其接觸。

按照NASA的小行星重定向計劃，當負責小行星重定向的無(wú)人飛船將捕獲到的小行星經(jīng)過(guò)漫長(cháng)的空間航行拖送到月球附近并放置在月球遠程逆行軌道上時(shí)，任務(wù)的第二階段才算完成。

在被捕獲的小行星被放置在月球遠程逆行軌道上后，計劃就進(jìn)入第三階段。在此階段航天員將乘坐“獵戶(hù)座”多用途飛船奔赴月球遠程逆行軌道，在軌道上“獵戶(hù)座”飛船將與先期發(fā)射的小行星重定向飛船交會(huì )和對接，然后航天員要通過(guò)兩次（每次4小時(shí)）出艙太空行走，爬到小行星上，對小行星進(jìn)行直接的觀(guān)察研究，同時(shí)采集小行星樣品，最后帶著(zhù)樣品返回地球。

有觀(guān)點(diǎn)認為，美國宇航員登陸小行星的目的，是要將自然小行星改裝為小行星武器。因為美國如果要將小行星開(kāi)發(fā)為太空武器，直接使用自然的小行星是不現實(shí)的，必須對小行星進(jìn)行改裝，即對自然小行星進(jìn)行武器化處理，使其成為小行星武器。只有將這種經(jīng)過(guò)改裝的小行星放置在月球遠程逆行軌道上，小行星才能作為太空武器使用，但是改裝自然小行星并使其武器化不是一件簡(jiǎn)單或容易的事情。小行星的改裝必須要根據小行星的體積和質(zhì)量，在小行星上安裝各種相應的推進(jìn)裝置或設備，才能將小行星“投向”地面指定目標。從月球遠程逆行軌道到地球的直線(xiàn)距離大約有33萬(wàn)千米，小行星不僅要順利走完這段遙遠的旅程，而且在到達終點(diǎn)時(shí)還要保持一定的飛行速度。對于被當作武器使用的小行星，飛行速度極為重要，因為根據動(dòng)能公式，有些直徑較小的小行星，提高飛行速度以后可以發(fā)揮出直徑較大的小行星同樣的威力。除了要確保小行星高速完成這段遙遠的航程以外，還要保證小行星的精度，也就是最后能準確的命中目標。因為小行星都是一些外形極不規整的“石頭”，質(zhì)心、密度和內部結構都不確定，在長(cháng)距離的高速飛行途中甚至還會(huì )發(fā)生“解體”，如何讓這樣的“不規則體”最后準確命中目標，可能是小行星武器化過(guò)程中的最后一道難關(guān)，也是最具技術(shù)含量的。試想：如果這些從天上飛來(lái)的石頭最后不能指哪打哪，而是命中其他地方，甚至落到自己的頭上，真可謂搬起石頭砸自己的腳。目前太空武器專(zhuān)家雖然已經(jīng)想出一些方法，但能不能最后解決問(wèn)題還有待實(shí)踐的考驗。

因此改裝自然小行星并使其武器化，不是一項簡(jiǎn)單航天任務(wù)，而是一項需要復雜技術(shù)和大量人力和設備的武器改裝工程。因此可以說(shuō)，在小行星上采集樣品可以不用航天員，但是要將自然小行星改裝為小行星武器，就只有航天員才能勝任了。

到此，以上就是小編對于新型金屬材料科技趣聞的問(wèn)題就介紹到這了，希望介紹關(guān)于新型金屬材料科技趣聞的2點(diǎn)解答對大家有用。