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据说,大吊车是根据长颈鹿发明的?

据说,大吊车是根据长颈鹿发明的?

科学

2021年下半年,位于日本福冈集装箱码头上的一台大吊车突然迎来了一次全新的改变——被涂上了黄色和褐色的油漆。在22年的春天,它已经彻底变成了一只钢铁的长颈鹿。


不说还以为是什么动画片的场景


这不是一次临时起意的行动,而是政府有意为之。一方面可以打造港口特殊的形象,带动地方经济;另一方面,港口的对面正是当地的儿童医院。福冈市市长介绍,如果孩子们能从医院的窗口看到一只可爱的长颈鹿,可能会感觉好一些。


上网一查,原来长颈鹿和起重机的渊源可不止这条有爱的新闻,甚至最早的起重机就是基于长颈鹿外形的仿生学发明呢!这是真的吗?


鹿也怕得颈椎病



其实这条广泛流传的传言很容易不攻自破。虽然长颈鹿和大吊车长的确实有几分相似,不过长颈鹿的脖子并不能“起重”,你啥时候见过长颈鹿叼着一头羚羊在空中挥来挥去的?既然连起重的功能都没有,仿生自然无从谈起了。


其实,起重机的雏形出现得相当早。我国最早记载的有起重功能的机械结构要算“桔槔jié gāo”了,在《墨子》中就有记载,写作“颉皋”。西汉时期的《说苑》里详细的记录了它的结构——“为机,重其后,轻其前,命曰桥。终日溉韭百区不倦”。可见这是一种以杠杆原理为基础的起重设备,后有配重,主要用于提水。


古代书籍中复现的桔槔图画


无独有偶,古罗马也早在公元前就有起重设备,我们先按下不表。


从这个时间点也可以知道,原始起重机的发明和长颈鹿没关系,那时候的中国人还都没见过长颈鹿呢!你可能要问了,你怎么知道几千年前中国这片地上有没有长颈鹿呢?


这个判断并不难做,因为化石可以清楚的作为证据。在古代中国的土地上,确实出现过长颈鹿很早以前的亲戚——长颈鹿科古麟亚科的动物,广义上也确实可以叫长颈鹿。只不过这些鹿虽然在长颈鹿科,脖子并不长,比例可能还不如羊驼。我们今天看到的真正长脖子的长颈鹿只分布在非洲,中国人是近几百年才见到,古罗马人应该也没机会见到,就谈不到模仿了。


有人模仿我的脖子?


说个小插曲。长颈鹿的脖子不是起重用的,它的颈椎受不了。我们从小都听的“脖子变长是为了吃到高处的树叶”这个说法,近年也开始被普遍质疑。通过观察,长颈鹿大部分的食物都不在那么高的地方,它的“设计初衷”或者说“演化动力”很有可能是为了爱情——长脖子这个突变使得雄性在打斗中获得了“抡脖子”技能,攻击力很强,这让它们在求偶中占便宜,基因得以留存和筛选。


《自由脖击》

图源:YouTube


轻轻一抓就起来



在自然界,人的身体算不上强大。我们能占据食物链的顶端,靠的是脑子。用中学政治课的话讲,咱们能使用和制造工具。起重机就是让我们强大的最重要的工具之一,是现代文明不可或缺的。


我们刚才说过,古罗马时期就有了起重机。事实上,因为阿基米德发明了杠杆的高级方式——滑轮,所以西方早期起重机其实已经很接近今天的各种现代起重机了。


公元前10年,古罗马建筑师Vitruvius在他所写的建筑手册里描述了这种据说是阿基米德发明的起重机械——有一根桅杆,杆顶上有一个滑轮组,两动一定,用绞盘带着绳索吊起重物。有还有的有两根桅杆,构成人字形,把吊起物横向移动,这和现在盖楼的塔吊很像已经很像了。


古代罗马竞技场中的起重设备结构图


古罗马人的智慧被战争叫停,这一点他们没有我们幸运。之后上千年的起重机都没有重大的突破。13世纪的踏轮起重机最早出现在法国,并被用于港口的货物搬运,主要构件都是木质结构。后来意大利发明了转臂式起重机,干起活来终于不那么费力了。这种起重机有斜向悬臂,臂顶装有滑轮组,既可升降又可旋转。当然,受材料和动力的影响,工业革命之前的起重机始终能力有限,人拉不动牛拉,牛再拉不动就没辙了。


英国康威城堡外前工业时代的起重机


瓦特老先生带来了蒸汽机,世界为之变样。1805年,工程师伦尼为伦敦船坞建造了第一批蒸汽起重机。1846年,英国的阿姆斯特朗把新堡船坞的一台蒸汽起重机改为水力起重机。20世纪初期,欧洲开始使用塔式起重机。到1933年,有些起重机已装上了活动式起重臂,汽车起重机也上路了。人类的建设,特别是大型建筑的建设翻开了崭新的一页。


蒸汽机带动的有轮起重机雏形


我能抓起几个我?



在这里给大家出一个问题吧,大家猜猜人类目前的举重纪录是自己的几倍体重?起重机又最重能吊起多少个自己呢?


目前人类56公斤级的挺举记录由朝鲜选手严润哲保持,为171公斤,超过了自身体重的三倍。再高公斤级的成绩虽然也更高,但倍数反而更小了。


2014年在仁川亚运会打破56公斤级挺举世界纪录


起重机呢?那数量级可就蹭蹭长了。以全球最大吨位全地面起重机、这两年风电建设领域最炙手可热的汽车起重机中联重科的ZAT24000H为例,它在保持国家规定的可上公路行驶的状态时体重只有约96吨。即使在吊臂、配重全部计算的情况下也不过300吨上下,而它的最大标准载重超过了2400吨(作业半径2米状态),这也一举创造了世界汽车起重机的纪录!


如果是高空作业状况,这台起重机可以把175吨的重物吊起160米,也就是说可以把约2300多个成年男子打包吊到54层楼的高度去,而它的底座仅仅是一辆可以上公路奔驰的普通重型汽车。


你懂什么是国之重器


最近几年,随着我国风力发电事业的发展,风电场的建设遍地开花,对于建设装备的要求也高了起来。超级重型起重机也应运而生。有了中联重科的ZAT24000H这样的利器,最高纪录24小时内就能完成一台重量150吨、高度140米风机的搭建,这让我们“基建超级大国”的效率进入了超乎想象的范围。


昨天开始,中联重科在中联智慧产业城隆重举行科技嘉年华系列活动。活动浓缩了中联重科近年来发展的科技成果和制造成就,作为机械小白看起来也是惊叹不已,仿佛走进了一个变形金刚的世界——当然远不止是汽车起重机,还有各式各样的工程机械、农业机械、消防机械等等。而且说实话,比30年前的擎天柱它们,不知道先进到哪里去了。


左右滑动查看活动现场


本次活动的举办地中联智慧产业城,汇聚了8个全球领先的灯塔工厂,300条智能产线,600多项产线专利技术,8大国家级科研创新平台……建成后将成为全球规模最大、品种最全的工程机械综合产业基地,成为“工程机械之都”长沙的智造新地标。


真有变形金刚,还真会动


通过智能排产、工业AI等数字化技术与制造深度融合,中联重科智慧产业城可实现平均每6分钟可下线一台挖掘机,未来将实现每7.5分钟生产一台高空作业机械,每18分钟制造一辆汽车起重机,每30分钟打造一台臂架泵车。


从这些数字当中,你能看出我们国家飞速发展的工业水平,看得出在不少领域领跑全球的设计制造能力,以及敢为人先、脚踏实地的新时代中国风貌。


为祖国比心


从小总听,我们这个东方大国要崛起,要复兴。当渺小的你站在活动现场这些高高举起的几百米的起重机悬臂下面的时候,相信我,你一下就想到了那个词——世界民族之林。屹立于世界民族之林,要靠精神,更要靠力量!重任之重,雄起之起,钢索悬臂间,吊起的是民族的明天!


我们都是国之重器!


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撰文 | 朱提

部分素材来源 | 中联重科品牌宣传部 

部分图片 | 图虫创意

微信编辑 | 赵之遇

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