2015年12期《能源思考》雜志刊登了本人很早以前撰寫的一篇文章《海濱水電城模式簡單介紹》(見該期51-53頁)，講到了外力打擊型動力模式(注射器排水模式)工作原理，該外力打擊型動力模式最終的動力來源是多臺起重機工作，我在與中科院專家探討這個問題的時候，專家也提到起重機是要耗油的，如果用油來換電，可能不如用油去發電直接一些。當然，專家的這個結論是不是正確還有待科學驗證，因為起重機是省力機械，里面綜合利用了杠杠、滑輪、液壓等省力原理，怎么說它消耗的都應該是比較少的。但是鑒于該方案仍舊是一個笨拙的設計方案，今天我與大家談的是另外一個發明，避開消耗油、電等我們人類社會急需的能源，而是通過不費油、電等能源達到我們所需要的理想目標，這就是浮力做功抬轎原理。這個發明，我也早與中科院的一些專家學者講過了，他們都知道我這個發明。

什么是浮力做功抬轎原理?

我先解釋一下轎夫抬轎。下左圖示。大家都知道，轎夫抬轎一般是兩個人抬一個人，也有八抬大轎，很多人抬一個人，人越多大家都覺省勁。今天我所講的坐轎子的人可不是大官，而是為人類社會做出重大貢獻的打擊重錘(下右圖示)，它重量非常大，因此也要求轎夫的力氣特別大。

浮力做轎夫，那么它的力氣到底有多大?我們可以看一個例子。下圖是80萬噸巨輪，當然這上面承載了非常巨大體積的設施，但無論它體積和重量多大，浮力都能讓它輕松浮在水面上。大家都知道，一個鐵塊會一直沉到海底，但龐大的鋼鐵巨輪卻能輕松浮游在水面上。據說目前世界上最大的鋼鐵巨輪是超過80萬噸噸位!大家想一想，一個80萬噸的鋼鐵巨輪能在水面上乘風破浪，而一個小鐵塊卻直墜水底，到底是為什么呢?這個問題，其實是一個小兒科的問題。答案就是浮力所揭示的道理——浸在水中的物體浮力的大小等于它所排開的水體積的重量。所以很顯然，決定下沉與否的，并不只是物體的屬性(比如鐵就下沉，木頭就浮在水面上)，而是與物體排開水體積的重量有直接關系。理解了這一點，便明白鋼鐵只要造得形狀規模合適也是可以浮在水面上乘風破浪的。再舉一例就是冰山。大家都知道一座冰山的重量，那可不止十萬噸，二十萬噸，不僅體積龐大，而且重量更是讓人吃驚。但冰山再大，也大不過浮力，南極的冰山浮在水面的圖片，想必網友都看見過。如下右圖。冰山四周環水，它有多重，其浮力也便有多大。在本模式當中，想讓重物恢復原位，也可使用浮力，浮力就像轎夫抬轎一樣，將重物抬到高處預定位置，有浮力這個大力士，何愁重物不乖乖就擒呢。明白其中道理后，具體怎么去做，工程人員當然比我們更精細，更有辦法了。因為打擊系統是在海平面之下很多，另外本模式的下掘深度可以是不受限制的，可拓展空間非常大，浮力便可大顯身手了。

當然，浮力做功抬轎的對象打擊重錘就會選擇密度比較大、質量比較大的物體，并且體積還盡可能得小，這樣做出來才結實、實用、可靠。當重錘下落時，脫鉤自動脫落，重錘一落到底，擊向打擊系統的中間介質。返回原位時，就用到了下面這個浮力做功抬轎模式。大家說，一座山峰有多大重量?從一千米高度落下，撞擊在陸地上，相信大家由此可以聯想到隕石撞擊地球，大家查看過相關資料之后，便知道其力度非常之大的; 當然，外力打擊系統的力度絕對不會影響到地球的，雖然它也有非常大的力量，但是它的力量是用來工作的，不是用來破壞的，如果單身閥水庫是一個非常巨大的注 射筒(也可以其它形狀)，打擊重物像柱塞一樣，我們前面設計的圖片就像一個柱塞，如下圖。當水庫的水位到達打擊刻度時，正好落在下面的注射筒里，直擊水庫 中的浮標(浮在水面上的蓋子標記)，直壓下去，將庫中的巨大水量排出庫外。這樣的話，就省去了前面文章中所講的中間介質了。比方說，單向閥水庫高度100 米，當注水注滿到達指定刻度并且發出打擊信號后，打擊重物應聲而落，直擊水面，排水成功。所以說，打擊重物要與下面注射筒正好配套才行。
 

簡單來說，浮力做功抬轎系統有重力勢能向下做功，也有力大無窮的浮力向上做功，擔當起轎夫的責任，能夠把幾百萬噸甚至更重的重錘抬起來恢復原位。向下有重力做功，向上有浮力做功，中間有大氣壓強扮演一個協調的角色，像上圖藍色箭頭所示的小比例細高細高體積的水量，就來來回回跑跑龍套，這出浮力做功抬轎的大戲就真正上演了。這里需要強調一點，重力具有無窮的力量，是使用不完的，那么作為重頭戲的浮力到底有多大力氣則是非常重要的事。我們先研究一下上面圖示。根據浮力原理，物體(這里肯定是中空的)浸入水中的體積越大，受到的浮力越大。因此，本系統設計了一個下拉浮洞，長度和周圍徑寬完全可以根據需要決定。本水電城模式的最大優勢在于可以無限地下挖，比如，浮洞下挖幾百米沒有什么不可以的。這樣一來，這里所需要的浮力便可以變得很大很大，可以說需要多少，便能給多少。由于具備這一優勢，在本系統當中，浮力便是可以根據需要來設計的，需要多大，就設計多大。這樣打擊重物的重量就可以設計得非常大。大家注意，在本系統中，相對薄弱的環節是D處，因此，在設計時可以考慮通過降低C處的高度來為它減壓。也就是說，只要能達到正常排水的目標，這里的高度不必太高，適可而止就行了。另外，還可以采用下拉浮洞加寬法，制造短程就能增加浮力的特型裝置，比如，中間立柱裝置，而不一定是如上圖的中空倒三角裝置。綜合來看，本模式越來越強大，其中的薄弱環節越來越少了。

上面所說的只是一個轎夫，浮力做功抬轎系統并不只是一個轎夫，可以根據需要有多個，比如下圖所示就有四個轎夫，即四個浮力做功抬轎系統。

可能讀者要問了，如果浮池周圍像水桶一樣是密閉型的，如何使轎桿上下自由運行呢?這里不必擔心，這些原理，包括上面我所講的，以前都與中科院專家探討過的，可以有多種設計解決這個問題。大家對水桶都非常熟悉。有一個理論叫水桶短板理論，意思是說，整只水桶只要有一個短板無用，整只水桶就都歸于無用。這就是著名的個體成敗決定集體成敗的例子。但在這里，短板理論恰恰反了過來，短板不但有用，而且正好是本系統所需要的，這是非常有意思的事。短板有短板的優勢。這里所說的短板，是一種升降裝置，像電梯一樣上下運行，上面覆有一個一定厚度的簡陋浮蓋，轎桿是與短板同時浮升的，也可以說外形樣子有點像大型商場角端的那種圓型透明電梯，上下運行非常輕捷迅速。這樣的運行系統，從原理上來講不是永動機，但從其特征上來看倒像是永動機，因此我稱它為“不是永動機的‘永動機’”，它既不費油，也不費電，輕松免去油電之累，這正是海濱水電城的浮力做功抬轎系統，其前景當然是非常樂觀的。

當然，除了短板系統之外，還有很多方法。類似下圖意思的彈性起伏結構，雜技頂碗分段升降結構……還有很多，都是可以比較和嘗試的，可能相比之下，都不如短板系統來得簡單、實用和快捷。

關于大氣壓強使工作水量(即C處藍色箭頭部分)回到D處，則是通過注射器工作模式實現的。其實注射器的柱筒與柱芯之間就是真空管道，隨著柱芯上拉回原處，在大氣壓強的作用之下，工作水量便返回到原來位置。如下圖所示。根據托里拆利實驗，這里D處的高度應該只有十幾米，但該原理并不限制周圍的徑寬，也就是說徑寬可以是無限延伸的。而C處藍色箭頭處的浮池則是細高細高的，只要能容得下升降裝置即可。從理論上講，該系統是以徑寬換細高，以寬度換高度。當然如果覺得該系統的直角形浪費了距離，浪費了水，也可以改裝成傾斜式。如下右圖。下面圖示告訴大家，B處和E處，都是阻水閥門，既可以選擇B處，也可以選擇E處。本系統抬高的高度為C處藍色箭頭長度，與整體工程比起來，確實不是很高的。希望大家對此發明設計細心體會。另外，需要強調一點，本發明系統當中，我認為薄弱環節可能是托里拆利實驗證明了的大氣壓強撐起高度這個環節，萬一這個環節不給力，也是可以用其它方式來緩解的，比如下圖的液壓千斤頂原理，和文章末尾段落介紹的虹吸與側洞流出原理，都能夠妥善解決。

其實，浮力做功抬轎系統也是一個如上圖所示的液壓千斤頂，是可以用力將左邊的水量排到右邊大件里去的。這個液壓千斤頂，以前我和中科院專家討論過。事實上完成這個排水任務并不是一個多大的難題。換句話說，對于浮力做功抬轎系統是有多種方案可供選擇的，也是可以考慮綜合利用各種方案的(如果實驗證明一種方案不能夠順利完成的話)。本人認為，對于這些方案，首選還是注射器原理。對于下面圖示，宜先從連通器原理來理解，兩邊其實就是同一個容器，只不過是形狀不同罷了，然后再結合托里拆利實驗來領會，便一目了然了。

大家也看到了，上圖畫得傾斜洞特別粗壯，以粗壯對細高，應該特別管用了，完成整個任務不會花太多時間。另外，這預備之用的真空洞(其實洞上部真空，作為引水之用，相當于虹吸管原理)還可以建得與地面同高，與上圖類似，其最高水位區有巨大的外流接口，直通向往下掉落發電的瀑布飛流當中，形成部分水循環。這番理論見我以前在中國能源網發表的論文《論外力打擊動力模式與海底輔助排水系統》一文，里面詳細介紹了長側洞跳水打擊理論，打擊完的用水便“從側洞流出，與飛流直下的發電水流匯聚一起”(引自原文)，形成循環再使用了。

最后需要強調的是，B,E 兩處都是阻水閥門，可先打開E 再開B 。先打開E 后，下拉浮洞當中的浮力裝置受力上升（有一個先小后大的過程），但仍受壓制于重錘，待裝置所受到的浮力越來越大，這時再打開B，兩力匯合一處，一舉成功。回收之時，可先關掉B閥門，以粗壯對細高，使水位降回到E處附近，直到浮力裝置不起為宜，再關閉E閥門。如果確實需要的話，也可以另建下拉浮洞裝置所配套的專用沖擊系統，沖擊之時與B處的專用系統協調用力，這樣就不會存在任何問題了。

總而言之，本發電模式的最大問題是重錘如何升起、恢復空中原位的問題。這個問題解決了，其它所有問題都是次要的，都是能夠輕易解決的。大家肯定能夠明白這一點。

注釋: 所謂真空管，實際上是虹吸管，實踐起來非常容易， 和注射器管是一個道理。

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作者: 李道東

來源：中國能源網

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