小火箭：細胞人類火箭與銀河，我們這個宇宙的功率之四

小火箭出品

本文作者：邢強博士

本系列共7783字，182圖。

預計閱讀時間：50分鐘。

全系列分為5篇。

本文是第4篇。

2400瓦：地球上的人類的人均消費功率。

之前咱們分析過，保障基本生理需要和適當活動要求的功耗為每人300瓦。

在消費主義時代，人類的人均功耗是這個值的8倍。

全球光合作用能夠捕獲的來自太陽平均功率約為130 太瓦。這大約是目前人類文明耗電量的8倍。

光合生物每年也將約100~115億噸的二氧化碳轉化為構成生命的有機物。

而海洋中的浮游植物在其中是功不可沒的。

5000瓦：每平方公裏海洋中的浮游植物的光合作用功率。

萊特兄弟的飛行者1號的首次飛行，攝於公元1903年12月17日。奧維爾擔任駕駛員，威爾伯在翼尖處跟跑，隨時觀察情況。

這是人類重於空氣的飛行器的首次真正飛行，固定翼飛機的時代來臨了。

為人類首架重於空氣的飛行器打造動力來源的，是工程師泰勒。

他得知萊特兄弟倆兒的計劃後，準備鼎力相助。

泰勒用了6個星期的時間，手工打造了這台人類首個航空發動機：

極其前衛的鋁鑄缸體技術、非常大膽的燃油直噴技術（100年後，這個技術在現代的家用轎車上得到了普及）。

泰勒的發動機，沒有配備化油器和燃油泵。燃料箱被安裝在機翼樑柱上，讓汽油在重力的作用下自然流入發動機。為了減重和抗振，採用鏈條傳輸動力，驅動螺旋槳。

雖然萊特兄弟倆人對自行車的了解非常深，但是泰勒還是沒有採用萊特自行車行的鏈條，而是專門找了重型機械廠定製了專門的航空發動機用的鏈條。

萊特兄弟的飛行者1號翼展12米，重274公斤。為她提供動力的泰勒發動機，重82公斤，功率為：8900瓦。

8900瓦，人類固定翼飛行器的起步動力！

後來，到了萊特兄弟的量產型飛機，就採用了功率更強的直列四缸水冷發動機了。峰值功率42馬力，也就是3.09萬瓦。

1.4萬瓦，美國人的人均消費功率。這個值是全球平均水平的5.83倍。

2萬瓦，全球陸上植物平均每平方公里的光合作用輸出功率。

3萬瓦，1架H-4超輕型單人共軸雙槳直升機的4台發動機的總功率。

4萬瓦~20萬瓦，普通轎車和SUV的典型功率範圍。

16.7萬瓦，人類第一台商業用計算機的功率。

這種商業化計算機的出現，以她的巨大功耗向世界宣示：

計算，也是生產力！

計算和設計本身，就是一種大規模生產行為。

在1951年3月31日，人類第一台商用計算機問世的時候，5200隻真空管，100隻水銀延遲管存儲器，賦予了她26.7平方米的佔地面積和7.2噸重的重量。

計算機產業重不重要，當時還不好說，但是計算機重不重，是確定的：7.2噸。

計算機對人類文明的影響大不大，當時還不確定，但是計算機的功耗，的確很大：16.7萬瓦。

這麼大的功耗，這麼重的設備，如果大家和小火箭一樣好奇，早些年，人類用最早的商業化計算機做了些什麼事情的話，下面這個表格或許能夠滿足你：

記住這些產業和相關的工作，因為：

無論是上世紀50年代，還是咱們現在，新的技術和新的計算能力，基本上都是為軍事、金融、材料、能源和國家管理服務的。

45萬瓦，載重卡車的典型輸出功率。

60萬瓦，典型的多軸導彈運輸-起豎-發射車的功率。

70萬瓦，700000瓦，蘭博基尼V12發動機，940馬力。

這個量級的功率，是為 兆瓦。

1.36兆瓦，人類螺旋槳戰鬥機的巔峰之作P-51野馬的功率。

1兆瓦~5兆瓦，大型風力發電設備的典型輸出功率。

2.4兆瓦，蒸汽火車頭的典型輸出功率。

前進型蒸汽機車是中國第一次自行設計、製造的大功率幹線貨運蒸汽機車。首台機車在1956年9月製成。

前進型火車頭是國產蒸汽機車中產量最大的型號，自1956年首台機車下線以來，一直不停地生產到了1988年12月21日，產量達到了驚人的4708台！

當車速為70公里/小時時，前進型火車頭的輸出功率可達2.193兆瓦，總效率為8.42%。

上圖為在美國艾奧瓦州際鐵路馳騁的前進型蒸汽火車頭。

（中國製造，前進型，6988號和7081號車頭串聯布置。）

2.5兆瓦，一頭成年雄性藍鯨（地球上目前已知的尚存活的最大哺乳動物）的瞬間爆發功率峰值。

3兆瓦，柴油動力火車頭，典型功率。

7兆瓦：陸地高速賽車頂級功率。

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