论浮力升降系统

笔者所设想的浮力升降系统与今日时代的电梯升降系统其实是类似的道理，大家都知道，今天的电梯系统已是非常灵活自如，想升到几层楼便升到几层楼，想降到几层楼便降到几层楼，想停在几层楼便停在几层楼。电梯的自控系统非常科学实用，这已是不争的事实。笔者所设想的浮力升降系统也是朝这个方向发展——通过科学仪器控制进出水量，达到升降系统起落自如的目标。我与海洋工程学学者汪宁先生(工程学博士)谈此问题时，汪博士说：“物体在水中的浮力等于物体在水面以下的体积乘以水的密度。所以浮体吃水最深的时候，就是其获得浮力最大的时候。此时浮体在水面以下部分的体积对应的水重就是最大浮力值，只要浮体的重量加上载重不超过这个数就行。”笔者在前面文章中不止一次地说过向下拓展的水电城模式潜力确实无穷大，浮力可以做到无限扩大，只要浮体足够大，就可以产生足够大的浮力。因此，只要把浮体系统试验做成功，就可以说已经成功了。从理论上说，已经没有问题了。现在最需要做的不是讨论理论问题，而是应该立即投入试验的问题!因此，关于浮力升降系统，笔者要讲的主要有三个，本文先讲两个：一个是短板型升降系统;一个是中间立柱型升降系统;还有一个是底力推进型升降系统(似火箭推力型)。对于第三者，我们以后需要时讲一下，因为笔者觉得实践起来有一些难度，这里暂先省略。

一. 短板升降系统

大家对水桶都非常熟悉。有一个理论叫水桶短板理论，意思是说，整只水桶只要有一个短板是无用的，整只水桶就归于无用了。这就是闻名世界的短板理论，是著名的个体成败决定集体成败的理论。也就是俗话常说的“一粒老鼠屎坏了满锅汤”。这个理论的本意是让人们注意短板问题，提醒人们应及时补足短板，实现整体效益。

但在这里，短板理论恰恰被调了个个儿，反了过来，短板不但有用，而且正好是本系统所最需要的，这是非常有意思的事。短板有短板的优势，这正应了“尺有所短，寸有所长”的道理。这里说的短板系统，是一种升降装置，像电梯一样上下运行，上面覆有一个一定厚度的简陋浮盖，轿杆是连接并且固定在浮盖上的，这三者同时升降，轿杆与这个一定厚度的浮盖本来就是一个整体。我从网上找了一个厚盖不锈钢高锅图片来简要说明一个这个原理。如下图所示。

笔者所设想的厚度浮盖，其外形有一点儿像这个厚盖高锅的样子，笔者从以下几个方面描述它：

1. 轿杆与浮池的水有一定的厚度间隔(空间间隔)，这样就可以使几个“轿夫”托着重物先浮起来，与浮池不断升降的水面会有一定时空间隔(时间差和空间距离)。降落的时候，就后队变成前队，浮池的水先降落，浮盖随之降落。如下一个轿夫图。

2. 短板系统两边门柱的凹槽与咬合的短板之间有橡皮胶套，这个橡皮胶套起密封不漏水的作用。前面文章我提到过注射器不漏水原理，其实这个原理非常简单，就是柱塞与容器壁之间有一个橡皮胶套，因为柱塞中间有一个凹槽，只要在柱塞上套紧这个橡皮套，保准不漏水。不信大家可以试一试。如下图，注射器针筒内凹槽所套的黑色橡皮胶套。因此，短板系统两侧门柱的凹槽也应该套上这种橡皮胶套，或者套上比这种橡皮胶套具有更加良好密封作用的皮套。

3. 短板系统的凹槽与短板之间，除了用橡皮胶套密封确保不漏水外，整个短板系统的高度也是需要重点考虑的一个问题。整个高度可能在几百米甚至千米以上，这就需要有分段保护程序，前文《浮力做功抬轿系统》当中所提到过的分段升降结构就很值得大家认真关注。

4. 备用保护程序。这一环节非常重要。因为短板系统工程一旦出现问题，而预先没有备用保护程序的话，一旦设备破损，便会引发难堪状况，因此事先做好备用保护工作是非常重要的。这里说的备用保护，笔者认为可以是分段结构的双层保护(也叫夹层保护)，一旦内层出现材料破裂发生漏水情况，外层便起作用，代替内层工作，不会导致整个系统瘫痪甚至全面崩溃的情况。这个夹层备用保护程序，对于工程来说，是非常简单的，主要是一个提前规划的问题。当然，对于全程都可调控的水电城系统来说，处理方式绝对不只是这一种方式。比如说，可以立即停止某些环节，迅速放水休整，该维修的维修，该换件的换件，也是一种比较实用的备用方式。这种备用方式，可叫做全程协作方案备用方式。

5. 短板系统建成之后，其外形有点儿像大型商场角端的那种圆形电梯，上下运行非常轻捷迅速。应该说，短板系统的最终目标，也正是像今天时代的电梯自动调控系统一样，做到从心所欲、得心应手。笔者认为，经过试验将系统方案在实践基础上进一步完美以后，这一点是完全能够变成现实的。笔者相信这一点。

二. 中间立柱型系统

前面笔者在《再论》一文中讲扩大浮力使用加宽法时，讲到过中间立柱型系统，这里讲浮力升降系统同样会讲到它。

中间立柱型系统，简而言之，就是在浮池的巨大浮盖中心立一个类似直柱状的结构系统，像是轮船中间的桅杆一样，这个直柱与浮盖是一个整体，它上升浮盖就上升，浮盖降落它就降落。这个中间直柱，可以做成组合堆积型，四周由分段围栏箍紧，然后就像是盖楼一样，一层一层加上去，需要多高，便加多高，确实很方便。请一定要注意这一点，非常关键。这就意味着重物被升起的高度是可以人为增加的，只要下垫的基垫材质是轻型并且非常抗压的，中间立柱型结构系统就是非常好的选择。当然，用中间立柱型，需要大大增加整个系统的下挖深度，这是不言而喻的。事实上，挖得越深便会大大地增加冲击力度，下挖深度就变成优势了。因此，这个系统的优点很明显，就是非常简单直观，一目了然。如果我们人类要勇敢地挑战下掘极限的话，当然是以这种方式为最优方式了。如下图所示。这里强调一下，中间直柱状结构系统的直径是根据需要而定的，不一定如下右图所示的样子。下面右图所示，大致是左图的E-B-C段所示的位置。

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