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        全球化互聯(lián)互通新思考

        2019-05-14 08:10:46徐宗芝
        中國(guó)科技財(cái)富 2019年4期
        關(guān)鍵詞:電磁炮聯(lián)通電磁

        文/徐宗芝

        “一帶一路”倡議順應(yīng)并推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)全球化的時(shí)代浪潮。在經(jīng)貿(mào)往來(lái)和人文交流等發(fā)展中,要求人流、物流和信息流,能高度快速有效地全球互聯(lián)互通,這對(duì)交通運(yùn)輸和信息通信技術(shù)提出了更高要求。

        作為軟聯(lián)通的信息流網(wǎng)絡(luò),由于通信技術(shù)的飛速發(fā)展,可將大容量信息以光的速度通過(guò)全球互聯(lián)網(wǎng)傳播,使諾大的地球縮小為一個(gè)地球村。

        天涯成比鄰,世界正被帶入手機(jī)之中。而以交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)連貫的人流物流硬聯(lián)通,則與之呈現(xiàn)明顯反差。

        以電子商務(wù)為例,利用手機(jī)通過(guò)信息流,可以分、秒計(jì)完成全球的購(gòu)物活動(dòng)。但貨物到手,則隨距離的不同,可能需要數(shù)小時(shí),數(shù)日甚至數(shù)星期之久。物流速度慢,成為全球化電商的短板。

        現(xiàn)有最快的民用客貨運(yùn)輸為航空運(yùn)輸,時(shí)速最大約1000公里的亞聲速?;谠摵剿俣ǖ奈覈?guó)智能物流骨干網(wǎng)的使命,是全國(guó)24小時(shí),全球72小時(shí)必達(dá)。從需求來(lái)看,當(dāng)然是越快越好。不僅如馬云說(shuō)的,“要讓挪威的三文魚(yú)早上捕完,晚上就能夠送到杭州”。而且還要讓紐約唐人街的華人,中午就能吃到早晨快遞來(lái)的桂林米粉。因此,速度和時(shí)效性僅受到科技條件的限制。

        按航天學(xué),第一宇宙速度(7.9公里/秒,或時(shí)速28000公里)是全球兩地間飛行速度的極限值。達(dá)到或超過(guò)該速度,運(yùn)載器將會(huì)環(huán)繞地球運(yùn)行,如人造衛(wèi)星等航天器;低于該速度才會(huì)以亞軌道跨越空天飛回地面,如洲際彈道導(dǎo)彈。因此,如果借鑒彈道導(dǎo)彈的飛行模式,則全球硬聯(lián)通速度的提高,將會(huì)有近30倍以下的潛力可待挖掘。也就是說(shuō),如果洲際導(dǎo)彈可在一小時(shí)內(nèi)攻擊到全球,那么,跨洲際的全球運(yùn)輸,也可在一小時(shí)內(nèi)把貨物和人員運(yùn)輸?shù)饺?。這是一項(xiàng)具有重大意義的科技創(chuàng)新工程。

        然而,洲際導(dǎo)彈是依靠昂貴的多級(jí)火箭發(fā)射的一次性武器,民用的洲際運(yùn)輸是承受不了的。為了實(shí)現(xiàn)快速、低成本、高效益的全球運(yùn)輸,必須另辟蹊徑,尋找廉價(jià)高效的能源和動(dòng)力裝置。

        運(yùn)用電能,以電磁力作為動(dòng)力的電磁發(fā)射技術(shù),將是代替化學(xué)能火箭發(fā)射的有效途徑。作為從各種一次能源轉(zhuǎn)換而來(lái)的優(yōu)質(zhì)二次能源,電能具有化學(xué)能無(wú)可比擬的可大功率傳輸,易于變化和控制且經(jīng)濟(jì)環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)?;陔姶帕铀僭淼碾姶虐l(fā)射技術(shù)、用于電磁炮的研究已有上百年歷史了,近年來(lái),更在一些大國(guó)競(jìng)相研發(fā)。筆者認(rèn)為,電磁發(fā)射技術(shù)用于民用彈道飛行運(yùn)輸比用于電磁炮更能發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢(shì)和潛力。因?yàn)樵趶?qiáng)大功率的提供和加速行程的保障等方面,所受限制較小,不像電磁炮受武器平臺(tái)機(jī)動(dòng)性要求的嚴(yán)重制約。

        電磁能與航空航天技術(shù)相結(jié)合,將大大提高飛行運(yùn)輸效能,可開(kāi)創(chuàng)一種新的快速,低成本和高效益的全球空天運(yùn)輸方法和系統(tǒng)。

        理論估算表明,電磁發(fā)射耗能成本遠(yuǎn)低于火箭發(fā)射,例如發(fā)射一噸重的衛(wèi)星,僅需幾萬(wàn)元的費(fèi)用。而低于此費(fèi)用,還可將同樣質(zhì)量的彈頭或運(yùn)載器,沿亞軌道運(yùn)送到萬(wàn)里之外的地球另一端。這得益于不僅電能價(jià)廉,飛行軌道大部分處于可忽略阻力的近似真空的太空,而且發(fā)射的主要為有效載荷,不像火箭發(fā)射的絕大部分為一次性使用的非有效載荷。

        在加速行程及峰值功率的保障方面,所估算的要求也都是可能達(dá)到的。

        借鑒軍用彈道導(dǎo)彈的發(fā)射方式和技術(shù),按發(fā)射點(diǎn)到目標(biāo)的距離和方位,計(jì)算設(shè)計(jì)諸元并編程控制的方法,轉(zhuǎn)為民用電磁發(fā)射的飛行運(yùn)輸,將是軍民融合的一項(xiàng)重大應(yīng)用。在再入大氣層時(shí),可采用滑翔飛行,以增大航程和落點(diǎn)精度。也可仿效多彈頭分導(dǎo)技術(shù),通過(guò)精確導(dǎo)航制導(dǎo)和人工智能等技術(shù),提高分別自動(dòng)投送的能力。

        電磁發(fā)射與現(xiàn)有航空航天飛行器動(dòng)力的組合,還可有效發(fā)揮其互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)。如用于飛機(jī)的起飛,可降低起飛成本和增加環(huán)保效益。為沖壓和超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)提供所需的起始速度,實(shí)現(xiàn)超聲速或高超聲速的有效快速運(yùn)輸。以及與火箭發(fā)動(dòng)機(jī)組合,提高在近地亞軌道的飛行效能等。

        隨著物流、人流硬聯(lián)通速度的突破和時(shí)效性的飛躍,全球?qū)⒊蔀橐蝗丈踔翑?shù)小時(shí)的交通經(jīng)濟(jì)生活圈。地球村不再冷冷清清,缺乏人氣,而變成有五光十色的街道,琳瑯滿目的商店和熙熙攘攘的行人,好一個(gè)繁華的地球市了。

        從地球村到地球市,讓天下一家、世界大同的人類(lèi)命運(yùn)共同體夢(mèng)想早日實(shí)現(xiàn)。

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