马桶,是现代文明的标志之一。世界上第一款能冲水的马桶是英国人约翰·哈林顿爵士在1597年设计的。
但你有没有偷偷观察过动车和飞机卫生间里的马桶?你甚至不需要额外留心,在一些动车的卫生间里,充满工业风的银灰色金属便器非常醒目。
与地面上稳定的环境相比,动车和飞机上的马桶需要面对的情况更加复杂。

在地面上,除非发生地震,否则马桶不需要忍受任何颠簸。但在高速行驶的列车上,情况完全不同。
即便是以平稳著称的动车,在高速行驶时,车体其实常常处于轻微振动的状态,甚至如果有另一辆列车从一旁呼啸而过(会车),你还会感到明显的晃动,这对马桶来说是一种“慢性折磨”。
通常,我们见到的马桶是陶瓷的。它能够抵御酸碱的侵蚀,不怕生锈,光滑致密的釉面还有助于保持马桶内部的清洁。
但陶瓷是一种硬度高但脆性大的材料,在动车的振动环境中,非常容易裂开。在动车上,维修也变得不太容易。遇到大的问题,列车员只能停用故障卫生间,等列车进入检修线后,由地勤机械师处理。

动车上的不锈钢马桶。图源:中国中车
与家用马桶相比,动车上马桶的使用频率也相当惊人。据统计,动车的每个卫生间一天的使用次数高达200余次。而一个普通家庭的马桶每天的使用次数可能只有20次。
因此出于卫生考虑,基本上每隔1小时(甚至半小时),工作人员就会对卫生间清洁一次,这也意味着,马桶还要能经受频繁的清洗和消毒。
面对“颠簸”的环境和高强度的工作,动车上的马桶必须更坚固、更耐用、更抗腐蚀,足够光滑也很必要,这有助于避免污物附着,冲起来不费力,也更清洁。
因此动车上的马桶,包括蹲便,都采用了不锈钢的材质,内表面进行了抛光处理。这种材质看起来略显冰冷,但更能承受频繁的使用与长时间的“旅行”,不会轻易地出现裂缝或者发生破损。
为了让卫生间看起来更美观,有时动车上的马桶外侧会有一层白色保护层,让它看起来更“温馨”一点。

飞机上的马桶。图源:Wikipedia

动车马桶(包括蹲便)真正的名字叫作“集便器”,它会将列车上的污物聚集到一处,统一处理。事实上,大概在2000年以前,火车上的卫生间是直通外界的,污物通过便器直接排到轨道上,消散在风中。
在冲水时,集便器只需要少量的水,因为真正“推”走污物的是大气压力。
集便器的“真空抽吸系统”可以在马桶下方制造出一个低压的空间,使污物迅速被“吸”到下方的污物箱内。这也是为什么使用时,你会听到“chua”的一声。
这就像是注射器吸药的过程,当我们拉动活塞时,针筒内的空间变大了,空气分子变得更稀疏,导致内部的大气压强低于外部,外部的压强就将药液“推”入了针管内。

图源:Pixabay
当集便器的按钮被按下后,集便器下方会出现一股高速气流。根据伯努利原理,流速越高,压力越低,因此在卫生间下方就形成了一个低压空间,列车上较高的压强就会将污物瞬间“推”下去。
这种方式又快,又省水。

飞机对马桶的首要需求就是:轻!
据说,飞机每减重1千克每年可省大约6万美元的燃油费。
现代客机的马桶大多采用轻质合金(比如钛合金)搭配高强度复合材料(比如碳纤维增强树脂),重量比不锈钢还轻,还能防火、阻燃。
为了进一步保证它足够清洁、抗菌,很多马桶的表面还有涂层,特氟龙涂层是最常见的一种,这种高分子材料涂层也是不粘锅界的顶流,能让人们在煎鸡蛋时,不至于鸡蛋扒着锅底。(马桶大概也没想到能通过这种方式和锅产生联系。)

图源:AI生成
拥有特氟龙涂层的马桶也很光滑,污物一冲就走,表面一擦即净,干净利落不留痕,这既降低了清洁的难度,也更卫生。
飞机上的马桶也采用了真空抽吸的设计,耗水量低,飞机不需要携带大量水用于冲厕所,产生的污水也更少,这进一步减轻了飞机的重量
本文原载于奇点同学(ID:qdkx2021)