如何运输巨型运输机——重量补偿原理应用

一架巨型运输机在起飞后出现了故障，紧急迫降在距离飞机场200公里外的空地上。经过检查，发现飞机机体上出现了许多裂缝和损坏，必须将飞机运送到工厂进行维修。

这架运输机非常重，如何运输成为问题。

专家们聚在一起，商讨如何将这架矩形运输机运走。

“地上没有跑道，只有将飞机用起重机吊起来，放在车上运走。”一位年轻的工程师说。

“年轻人，”一位专家沮丧地说，“哪里有这么大的起重机？而且我们也没那么大的车子将飞机运走！”

问题处于僵持之中而不能解决。

突然，萃智先生出现了。

“我们确实需要将飞机吊起，”他说，“而且用车子运走。”

于是，一个基于重量补偿原理的解决方案产生了：将气袋固定在飞机翅膀下，然后充气，气袋所产生的浮力可以抬起飞机， 然后将平板拖车开到飞机下面，拖走飞机。

这个故事应用了重量补偿原理（或称配重，anti-weight)，该原理体现在两个方面：

1.将一个物体与另一能产生提升力的物体组合，来补偿其重量。

比如：孔明灯；用氦气球悬挂起广告条幅。

2.通过与环境(利用气体、液态的动力或浮力等)的相互作用实现物体重量的补偿。

比如：航母上的飞机弹射器、导弹发射器；水翼可使船只整个或部分浮出水面，减小阻力。

重力使得我们能够稳稳的行走在地面，不会漂浮到外太空，是保证我们在地球上正常生活的主要力量。但有的时候，我们又需要克服这种重力（重力对系统产生了不利作用），比如需要让物体脱离地球（飞船等），或者浮在空中，或者浮在流体表面。因此我们在制造这类作用系统的时候，就需要提供对重力进行补偿的作用力。

常见的补偿方式有如下几种：A)在系统中引入动力装置，如飞机，火箭等；需要注意的是光有动力不一定能补偿重力，往往需要一套升降装置（如直升机的引擎+螺旋桨）；B)在系统中引入支撑装置，如广告牌的支柱，建筑的承重墙等，但这类支撑装置必须有支撑点，而且对支撑件也有一定的刚度要求；C)在系统中引入场作用力来充当支撑装置，比如磁悬浮、气浮系统，这种支撑的好处是物体和支撑装置之间不存在实体连接装置，容易分离；D)利用环境来进行重力补偿，如果环境是空气，液体等可以产生浮力的系统，则可以利用这种现成的力对重力进行补偿，比如轮船，飞艇，热气球，风筝，游泳圈等；

重量补偿原理的拓展：如果现有系统（超系统，环境）存在某种不利作用（如重量，温度、力，噪声等），就可以通过引入新的（或者利用环境中现成的）作用，来制造这种不利作用的反作用而进行补偿，以抵消这种不利的作用：A）前述的重量补偿；B）信号增强补偿装置；C）温度补偿；D)功率因素补偿、强电与弱电的补偿；E）汽车安装减震器；F）社会财富的再分配、救助弱者。

重量补偿原理有时也称为配重原理，对于工程技术领域，重量补偿原理主要用于抵消物体重量的不利作用，是技术系统向超系统进化法则的体现，但也可将此概念扩大，使得应用范围拓宽。重量补偿原理与后面提及预先反作用原理的不同，前者重在补偿抵消，后者重在预防系统潜在的“故障”和不利作用，重点在“预先”,下面是预先反作用的例子：A）接种疫苗来防止某些疾病的发生。

参考文献：创新与发明，http://coursehome.zhihuishu.com/courseHome/1000009064/80304/16?state=1#teachTeam；

https://wenku.baidu.com/view/57bbf0400029bd64793e2c4e.html; https://wenku.baidu.com/view/968d116acebff121dd36a32d7375a417866fc12b.html