1
你打过水仗吗?
我小的时候就特别喜欢打水仗,一到夏天,就纠集一群人,用水枪互喷,有时候橡胶管接在水龙头上,对着小伙伴的屁股喷,水流滋在身上的声音格外清脆。
当然,因为弄湿一身衣服,被爸妈发现后屁股和七匹狼腰带亲密接触的声音,同样清脆。
那个时候我就在思考一个问题,为什么有的人喷出来的水,水流就特别急,而有的人喷的水却疲软无力?
后来我才知道,在喷水这件事上,其实有着非常深刻的科学原理。
2
故事还要从头说起。
时间回到1883年,瑞典一位叫拉瓦尔的工程师做出了一种看起来很奇怪的喷管。
这种喷管看起来很像两个在接吻的喇叭,或者一个两头被削平的葫芦。
按理说,正常的喷管要么是口径保持一致,要么从大到小,要么从小到大,但拉瓦尔做的这种喷管却花样比较多——
前半段从一个喇叭口由大变小,中间收缩为一个窄喉,紧接着又由小变大,对外扩张成一个喇叭口了。
这种喷管有什么用呢?当时的拉瓦尔也说不上来,他只是为了研究如何让流体从亚音速进入超音速,而设计了这么一个东西。
这里就需要科普一下了,让流体进入超音速的难点到底是什么?
日常生活中,流体(比如液体,气体)都遵循着压力越大、流速越快的规律,假如液体流经一个粗细不一的管子,那么就会在口径粗的部分流的慢,口径细的部分流的快。
这种规律是符合我们的直觉的,比如你在用橡皮水管滋水的时候,为了让水流更急,肯定会下意识地捏住水管。
但这种加速流体的方式,只适用于亚音速以下的环境。当流体被加速到音速以后,再继续增加压强,就不能给它加速了,甚至可能会减速。
这种发现带来了一个旷日持久的误解:
给流体加速是存在上限的,人类不可能创造出超越音速的水流或气流。
直到有一天,一个叫拉瓦尔的瑞典大叔不信邪,决定挑战这个固有认知。
在尝试过n多次失败后,他鬼使神差的在普通的加速喷管后面,又续接了一小段反过来的喷管。
奇迹发生了,一道超越人类历史上所有人工流体速度的超音速蒸汽从喷管的尾端喷出。
很多年后,科学家们通过严密的计算证明了超音速状态下,给流体加速其实是需要减压的。但那时的拉瓦尔还不知道这个原理呀,他只知道他做出来了,这就够了。
拉瓦尔把这种喷管放进了他设计的汽轮机里,这是一种以蒸汽为动力,带动机器旋转的装置。
但说实话,汽轮机限制了拉瓦尔喷管的潜力。
它所能做到的事情,远远不止如此。
但是没有办法啊,在十九世纪末的那个时期,对于这种过于超前的技术,就是还没有它发挥作用的用武之地。
所以它只能寂寞了。
毕竟,超音速的流体又有什么用呢?杀伤力又比不上超过同样超音速的子弹。总不会有人想要用这东西把人送上天吧?
嘿,还真说对了。
1926年,美国人戈达德发射了人类历史上第一枚液体燃料火箭。这枚火箭还很原始,只飞行了2.5秒,飞行最高高度只达到了12.5米。
但这只是一个开始。
基于动量守恒定律,火箭燃料在燃烧后喷射出来的速度越快,火箭获得的速度就越高。在液体燃料火箭出现后,人们才意识到,将流体加速到超音速是多么重要的一件事。
世界想起了那个叫拉瓦尔的男人,以及他的喷管。
从拉瓦尔造出第一根超音速喷管,到戈达德发射第一枚液体火箭,人类喷射的技术在一点点进步、累积,最终在20世纪60年代,将土生土长于地球的人类首次送入了太空。
喷射,也是个技术活。
3
人类从来没有停止过对技术的探索,技术对生活的改变也不曾止步。
一转眼,我们就来到了21世纪。
2022年,3月16日,为了升级自研的高能气泡洗技术,方太联合中国航天局,发布了针对高能气泡洗的最新技术升级成果——
参考拉瓦尔喷管把高速流体进行再加速的原理,将航天思想应用于洗碗机,大幅提升了高能气泡洗技术的上限。
就和当年拉瓦尔受到的质疑一样,或许很多人也会不理解方太的做法。
洗个碗而已,又是高能气泡洗技术,又是航天思想,听说还和国家航天局签了什么航天技术成果转化合作意向框架协议。
你一个洗碗机,用这么多尖端技术,你是不是还要上天。
在洗个碗这么小的事情上,费这么大功夫,到底有没有必要?
对消费者来说,还真有必要。
洗碗问题看起来是生活琐事,可以说是接地气到不能再接了。但有时候,偏偏只有最尖端的技术,才能解决最接地气的问题。
尤其是对中国家庭而言,洗碗其实远比想象中来得复杂。由于中式烹饪习惯重油猛火,常常使用爆炒等烹饪技巧,中式餐具的清洗本来就难度极高,装过煲仔饭的碗清洗起来更是地狱难度。
大家可以想象一下,假如你爱吃红烧肉,或者平时喜欢在家煮个火锅,吃的时候倒是美滋滋了,吃完以后可就要面对油乎乎的碗碟和满是残渣的锅了。
万一你收拾得再不勤快一点,家里的米饭碗经常隔夜,那些彻夜凉透了紧紧沾在内壁上的米饭粒就会告诉你什么叫作残忍。
每一个为今晚谁洗碗吵得鸡飞狗跳的家庭,都曾经历过无数个洗碗洗得焦头烂额的瞬间。
在没有洗碗机之前,我们只能用一个冷笑话来安慰自己——
用什么洗碗最干净?
用力洗。
“真的只能这样吗?”
一百多年前,拉瓦尔琢磨了一下,有了拉瓦尔喷管。
一百多年后,方太也琢磨了一下,于是这个冷笑话有了另一个解答:
用高能气泡洗技术,去洗碗。
在航海中,没有人会想着用人力去一个个洗船,航海工业都是用空化射流洗船的。
那么,这种空化射流为什么不可以用来洗碗?
基于从航海业得到的灵感,方太研发了最初的高能气泡洗技术。
在航天中,也没有人会想着用人力推动火箭,火箭是用拉瓦尔喷管让燃料喷出的流速更快的。
所以,这种喷管为什么不可以用来增加洗碗机射流的流速?
于是方太又开始继续改进高能气泡洗技术,这一次,他们要让洗碗机用上航天思想。
把航天思想应用在洗碗机上,说起来只是短短一句话。
但若真想把这个狂想变成现实,就需要经过严密的计算。
这个计算的过程,建立在天舟空间站所运用的数字孪生技术的基础上。
又是一个厉害到能上天的科技,又是一次落地在厨房的应用。
方太的研发团队通过数字孪生技术,在计算机上进行多次建模和仿真运算,模拟了无数次洗碗机喷嘴的流道设计和布局,终于计算出了“水流压力+水汽混合+17个喷嘴流道角度”的最佳匹配公式。
![解决难上天的问题,得用上天的办法](https://www.senlinhao.com/wp-content/themes/justnews/themer/assets/images/lazy.png)
大到火箭上天,小到洗碗机把碗洗得更干净。
每一种能够改变世界的技术,都不是一蹴而就的,而是在一次次改进,一次次自我革新中蜕变。
如攀如登,如琢如磨。
4
对方太这个品牌来说,同样有必要。
因为企业对客户最大的尊重,就是拿出最好的技术。
说白了,行业竞争这么激烈,品牌这么多,用户凭什么选你?
一定是因为有对比,你的产品有差异性。
那么,还有什么能够比那些让我们上天下海的技术,更具有差异性?
在方太做高能气泡洗之前,没有人觉得一个洗碗机能高级到哪里去,最多不过是大力出奇迹。
就好像在汽车诞生前,人们如果想要追求更快的速度,只会以为自己需要品种更好的马,然后让更多的好马来拉马车。
于是在传统的洗碗机行业里,人们也只会下意识地想到,要想洗得更干净,就只能去增加淋臂和出水量。
但是,一味地增加淋臂和出水量,并不能解决消费者的根本问题,而且还会带来一些新的负面影响。
让洗碗机变得笨重只是这些负面影响中最轻微的一个。
关键是,过度加大水流量对精致器皿是有可能造成损害的。而且增加喷淋臂,必然会提高生产成本,这些成本最终都需要消费者来买单,但提高的效果却微乎其微。
怎么办?
一部分品牌或许会认为,这说明家用洗碗机是有清洁上限的,只需要做到这一步就够了,不用再努力了。
这一幕是不是似曾相识?
就好像在拉瓦尔之前,人们都以为人造流体的流速只能被禁锢在音速之下一样。
但方太没有满足于这个所谓的“上限”。
当然,方太也没有在传统洗碗机的清洗原理上夯大力,而是另辟蹊径,用上航海军工清洗技术里的空化射流,创造了初代高能气泡洗技术。
从这一步开始,方太就已经颠覆了传统洗碗机的底层清洗机理,可以说充满了天马行空的想象力,但同样充满了挑战。
后来,怀着对极致清洗技术的追求,方太的研发团队又在初代高能气泡洗技术的基础上继续探索,努力将射流的速度再度提升。
![解决难上天的问题,得用上天的办法](https://www.senlinhao.com/wp-content/themes/justnews/themer/assets/images/lazy.png)
有什么比清洗船只的射流对速度的要求更高?那就只有火箭喷射工质燃料的速度了。
对航海思想的运用,让方太突破了传统洗碗机的极限。
而对航天思想的运用,又让方太突破了自身的极限。
![解决难上天的问题,得用上天的办法](https://www.senlinhao.com/wp-content/themes/justnews/themer/assets/images/lazy.png)
洗个碗,不但可以秀起来,还可以秀入大海,甚至秀上天。
哪怕是从品牌形象的角度来看,方太把这些航海和航天技术加在一起,只为了把用户的碗洗得更干净。
这种实打实的做法,比任何营销都更能体现出对用户的重视。
5
最后,哪怕是对技术本身来说,也是有必要的。
尖端技术想要进步,本来就离不开市场需求的推动。
方太借鉴了火箭推动技术用在洗碗机上,不仅仅是表面上的尖端技术转民用,更是在引领一种潮流,让其他企业也一起动起来,大家一起开发航天技术在民间的应用。
当然了,在改进高能气泡洗技术的时候,方太可能并没有考虑过自己的行为还有这样的意义。
作为一个企业,它可能只是想以最好的技术来引领行业。
甚至在对研发团队提需求的时候,品牌可能都没有明确说我要火箭领域的技术,就是说给我上最好的技术。
但是客观上,这种尖端技术在民用设备上的应用,无意中起到了这样的效果:
把最靠近宇宙星空的技术,和最接地气的生活需求统一了起来。
“社会一旦有技术上的需要,则这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进”
这是恩格斯说的。
1953年去世的火箭技术专家齐奥科夫斯基的墓碑上刻着他的名言:
地球是人类的摇篮。但人不能永远生活在摇篮里,他们不断地争取扩大生存时间和空间,起初小心翼翼地穿出大气层,然后就是征服整个太阳系。
但半个世纪过去了,人类离征服太阳系依然遥遥无期。为什么现在航天技术陷入了停滞,因为搞航天不赚钱啊。
月球上的地皮,火星上的稀土,这些东西听起来很棒,但现在还能忽悠到谁的投资?
要实现星辰大海的梦想,需要脚踏实地的努力,更需要有人愿意为它买单。
但如果有一天,推动火箭上天的动力可以进入普通人的日常生活,那么这就证明这些技术并不是空中楼阁,而是可以服务于社会需求的基石。
这样的案例并不少见,你永远不知道,为了实现那些看起来很普通的功能,用到了哪些尖端技术。
举一个有点逆天的例子,b站有人用广义相对论论证为什么嘉然看起来比实际年龄更小。
无聊吗?无聊。
你学广义相对论就是为了干这个的?
但这并不是一件坏事,至少广义相对论派上了用场,哪怕是最微小的,爱因斯坦也没有预想过的用场。
再比如,上个世纪的航天工程只能绞尽脑汁用256KB内存的电脑把人类送上月球,而现在你可以天天用几百G内存的手机玩消消乐。
这不代表你在浪费技术,事实上,正因为你有玩消消乐的需求,芯片技术才能“卷”起来,手机才能做到几百G。
嘉然和相对论的关系、消消乐和芯片的关系,就好像洗碗机和火箭上天的关系。
把火箭送上天,需要的是巨大的力量。
把碗洗干净,是每一个普通人小小的愿望。
这种巨大的力量,可以实现无数个小小的愿望。
而无数个小小的愿望汇聚在一起,也可以变成一股巨大的力量。
6
说到底,科学技术的进步和普通人的美好生活,应该是个利益共同体。
火箭上天很重要,星辰大海很美好。
但十五世纪末到十六世纪初的大航海时代之所以能开启,只靠有梦想是不够的,关键是航海有利可图。
我们支持不支持研究尖端技术?要看这些技术能不能让我们的生活变得更好。
我们不是不希望看到星辰大海,我们只是想看到【属于自己的星辰大海】。
你如果告诉我火箭上天能让我的碗洗得很干净,那我肯定要支持的啊。
对航天技术最大的支持,就是让它们在普通人生活中有存在感,派得上用场。
让上天的火箭落入厨房,让星辰大海变成每一个普通人最切身的利益,这才是实现星辰大海最好的方式。
即使未来某一天,即使世界大国已经停止航天竞赛,至少我们还可以在厨房里看到“拉瓦尔喷管”技术原理的存在,然后惊呼一声:
天啊,它还活着。
这是,人类探索的赞歌。
版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至22018681@qq.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。