发明创造

在自然界中,我们时常可以看到动物,甚至植物所展现出非凡的工程技术智慧

鸟类设计建造千变万化形态各异的巢穴的高超技艺一直都被人们津津乐道。下面的视频向我们证明它们是自然界中名副其实的建筑设计大师。

鸟类建筑师

除了鸟类,自然界中有很多建筑工程的高手。 如果你想了解它们巧夺天工的工程设计能力,和叹为观止的工程建造本领,请点击下面的视频。

动物界的工程设计大师们

不过。。。。。。

虽然动物们有各种各样令人倾佩的建造本领,但是人类却是目前地球上可以自主对环境几乎是随心所欲地进行门类繁多的技术工程改造的独一无二的单一生物群体。

工程创造 Engineer

水坝及水电站

中国四川成都都江堰是虽然已历经2277年岁月更迭,却仍然可以有效发挥作用的世界水利工程奇观。

一起来了解这一虽然貌不惊人但却巧夺天工的成都都江堰水利工程设计原理

都江堰 设计原理细解
都江堰 – 以卫星图回顾修建史
都江堰 – 更多视频分享

都江堰的伟大设计令世人瞩目称奇。下面是更多视频从不同视角展示都江堰这一人类应用智慧巧妙改造利用自然资源的工程杰作和它融入其中的自然与人文美景。

点击观看

都江堰 航拍原理讲解
都江堰卫星图解设计原理
都江堰 实景航拍

了解了这么多有关水坝和水电站的相关信息,小朋友们有没有跃跃欲试,想要一试身手,建造一座因地制宜的水坝,测试并发展中国古代能工巧匠们的智慧结晶欲望呢?

想要学做水利工程师的小朋友,也许可以从这位热心“工程师”制作拍摄的迷你水坝建造全过程演示的视频里学习到你需要的基本知识和技能 ……

迷你水坝建造 全程演示

学一学 做一做

有兴趣的小朋友们不妨动手尝试设计建造一座自己的迷你水库吧!

三峡大坝位于中国湖北省宜昌市境内,距离下游葛洲坝水利枢纽工程38公里;是当今世界最大的水利发电工程。

因为水库有蓄水功能,所以水库堤坝两边的水位有很大差别。当邮轮需要从电坝下游航行到上游时,需要通过特殊的升降闸口,靠水的浮力被从下游的低水位升到上游的高水位。 不过这样的过程中因为要把大量的水放入闸门,所以每次一艘船只通过水坝闸口时耗时很长,有时甚至需要几个小时。
水坝船闸远看图

为了缩减船只通过电坝的时间,工程师们发明创造了轮船升降机,可以让巨大的船只搭乘大型电梯可以在几十分钟内就直接升到30多层楼高的大坝上游。

电坝船只升降机

技术发明 Technology

航运与船舶

船舶,泛指任何利用浮力并依靠人力风帆发动机(如蒸汽机燃气涡轮柴油引擎电动机核动力)驱动螺旋桨、以及高压喷嘴的反推为动力进行划、牽、拉、推,使其能在水面上移動的交通工具。另外,民用船通常称为船(古称舳艫)、船舶、轮机、舫,军用船称为(古稱艨艟),小型船称为、 舢舨、筏或舟,其总称为艦艇
船的构造

船的主要部分。1烟囱2船尾3螺旋桨456球狀船首7船头8甲板9上层建筑 (工程)

航海与船只

巨型油轮的建造全过程
绘本 忙忙碌碌镇 之 坐船远航
轮船怎么在海中保持不倾覆?

在历史发展上,船舶对于地理探索及科学技术的發展都有重要的角色。像中國明朝郑和指南針火药传播到其他地区。船舶有用像殖民奴隶贸易等用途,也有用在科學、文化及人道主义上。美洲及欧洲之间的哥伦布大交换是当時世界人口成长的主因之一[3]航运也使世界的经济成为能源密集的形式。

希腊商船
波斯湾的采珠船

航运

航運Shipping)表示透過海上運輸和空中運輸等方式來運送人或貨物。15世紀以來航運業的蓬勃發展,使得人類得以橫跨來往洲與洲之間,人力、貨物大量流通,極大的改變了社會與自然景觀。直至今日,全球貿易中80-90%的商品比例仰賴海上運輸,一般來說海上運輸具有所需時間較長、運費較為低廉的特性,是空中運輸與陸路運輸所不能比擬的。同時,海上運輸每次航程能運送大量貨物,而空運和陸運每次的負載數量則相對較少。廣義的海上運輸包含各式海上運具、港口、相關產業等。

航运对环境的影响包括温室气体的排放、人为噪音对生态的干扰及漏油造成的污染等。[1]根据International Maritime Organization (IMO) 计算,2012 年全球人为二氧化碳排放中有 2.2% 是由航运所造成的。 他们在 2014 年更预测,若人们沒有採取进一步的行动,随着经济持续增长及能源发展,到了 2050 年航运所排放的二氧化碳量将上升 50-250%。[2]

航運公司

造船历史

考古學證據表示,人類大概至少於6萬年前已經利用小船從東南亞由海到達了新幾內亞,當時是在冰河時期期間,海洋较浅且海岛之间的距离更短。(参见巴布亚新几内亚历史)

古埃及的考古发现,公元前3000年左右,古代埃及人已经知道如何将木板组装成船体。

中国在六朝時船只已能進行遠洋航行。《太平御覽》卷七百六十九引《南州异物志》記述中國在六朝時期的造船技術:“外域人名船曰舶,大者長二十餘丈,高去水三二丈,望之如閣道,載六七百人,物出萬斛。”《荆州記》亦載:“湘州七郡,大盤艑之所出,皆受萬斛。”

资料来源 维基百科

郑和下西洋的宝船
郑和下西洋

当郑和的宝船遇到哥伦布和麦哲伦的船的时候,三艘船的大小比较起来就像下面图中显示的样子。

郑和的宝船时哥伦布的“圣玛丽亚”号的大约6倍长, 是麦哲伦的“特立尼达”号的约7倍长。

算一算 做一做
请小朋友学习一下折纸船的技能,然后按图中演示的比例分别折一艘“郑和宝船“,一艘哥伦布的”圣玛丽亚号“船,一艘麦哲伦的”特立尼达号“航船吧。

郑和下西洋与欧洲人的航海探险比较
郑和七次下西洋路线图
郑和下西洋路线动图
这张2005年的邮票小型张是中国邮政局为了
纪念郑和下西洋600周年而发行的纪念邮票
郑和七次下西洋

郑和下西洋是指中國在明代早期1405年至1433年間的七場連續的大規模遠洋航海,跨越了東亞地區、印度次大陸阿拉伯半島、以及東非各地,被認爲是當時世界上規模最大的遠洋航海项目。从1405年(明永樂三年)到1433年,明成祖鄭和率領二百四十多海船、二萬七千四百名船員的龐大船隊遠航,拜訪了三十餘個西太平洋印度洋的國家和地區。這段時期是在迪亞士發現好望角的七十年前及哥倫布發現美洲大陸的八十年前;是當時世界上規模最大的遠航航海项目。郑和船隊七次下西洋的總航程達到七萬多海里,長度相當於地球圓周的三倍有多。

船舶构造

轮船螺旋桨的制造
轮船“刹车”的原理
李船长介绍 轮船推进器
轮船尾部螺旋桨轴的密封方式