近日，美國某網站公布的衛星照片顯 示中國在某地建造了某型電磁型導軌式高速牽引裝置工程樣機測試設施，據悉，該設施是繼美國之後世界第二條電磁彈射器地面實驗設施。電磁彈射器是航空母艦上 的一種艦載機起飛裝置，已由美國最新下水的“福特”號航母首先裝備。與傳統的蒸汽式彈射器相比，電磁彈射具有容積小、對艦上輔助係統要求低、效率高、重量 輕、運行和維護費用低廉的好處，是未來航空母艦的核心技術之一。
據外國媒體報道，自2002年開始，在海軍工程大學教授、中國工程院院士——馬偉明少將的帶領下，我國于2008年首次完成電磁彈射器原理樣機的科研攻關。此後，我國又開展了1:1電磁彈射器驗證設備的研制工作，為表彰海軍工程大學教授馬偉明在科技創新領域的突出貢獻，前任中央軍委主席胡錦濤曾簽署通令，為他記一等功。
目前，世界上開展研制電磁彈射器的 國家僅有中國、美國、英國和俄羅斯，建造1：1全尺寸大型電磁彈射器地面試驗設施的國家僅有中美兩國。從衛星照片推測，這個試驗裝置大約長120至150 公尺，電磁軌道估計長80公尺左右，能夠建造如此大規模的實驗設施足以證明中國已經全面驗證和掌握了大型直線感應電機、先進強迫儲能裝置以及高性能脈衝發生器 等電磁彈射器關鍵技術。另外，由于電磁彈射器涉及到電磁工程技術、先進電機技術和先進的發電機技術等諸多相關領域，該項技術的突破實際上標志著我國在艦船 電氣工程領域的全面進步。
馬偉明少將：中國電磁彈射器的發明人
馬偉明，1996年清華大學電機系畢業，中國工程院院士、海軍少將。他領導研製成功的項目使我國常規潛艇、核潛艇成功做到全電推進，現主持航母艦載機電磁彈射器項目，日前中央軍委為他特別記一等功。
為表彰海軍工程大學教授馬偉明在科技創新領域的突出貢獻，日前中央軍委主席胡錦濤簽署通令，為他記一等功。
馬偉明是中國工程院院士、艦船動力與電氣工程專家，海軍專業技術少將軍銜。他在世界上最早提出電力集成理論，先後攻克制約國家、軍隊裝備發展的重大技術難關近千個，有20多項成果為世界首創、國際領先。他主持完成的一種具有完全自主知識產權，能夠同時為新型潛艇提供高品質交流和直流電源的交直流集成式雙繞組發電機系統，榮獲2010年度國家科技進步一等獎。
在科研前沿高地上，只要是馬偉明看準了的課題，即使無人投一分錢，他也會自掏腰包硬著頭皮往前闖。 5年前，他瞄準一項國際科技領域的尖端技術，申請到100萬元論證經費。但論證報告完成後，再也沒人給他投錢了。原因很簡單：國家數億元的專項科研經費已經撥付給了對口的研究機構。馬偉明犟勁十足：砸鍋賣鐵也得乾!他從自己的科研積累中拿出2000萬元，率領實驗室一幫青年專家埋頭苦幹兩年，研製成功了小型樣機
2008年歲末，包括7位院士在內的80多位知名專家學者齊集海軍工程大學，參加馬偉明院士的科技成果鑑定會。面對馬偉明院士和他的創舉，所有的人都稱驚道奇，所有的人都為之震撼。
是的，震撼！劉德志激情難抑，兩行熱淚奪眶而出：這是我在鑑定會現場聽到最多的兩個字。
可以說是一石激起千重浪啊！劉德志重新坐下來，情緒歸復平靜：一方是專門研究機構，歷時數年耗資數億元半途下馬，一方是自投資金兩年就拿出了成果。高層決策者為難了：後續投資是向馬偉明的國際領先技術傾斜，還是仍然亦步亦趨沿襲洋人幾十年前走過的老路？
科技創新與製度創新一個 也不能少。體制，30年改革仍未徹底打破的計劃經濟時代形成的高度固化與條塊分割的落後的科研體制，依然扼殺科技的進步，阻遏創新的成長。
馬偉明的偉大創造離祝捷的凱旋門還很遙遠，下一步的工作是1：1樣機單元部件的研製。僅此一項至少還需要5000萬元以上的經費投入。錢從哪兒來？如果國家仍然不投資，馬偉明犟著勁撂下狠話：哪怕借貸舉債，我一年內也要把它幹出來！
投了幾億元給蒸汽彈射,結果不如預想的那麼好,反倒是自籌資金搞的電磁彈射技術,已經看到了曙光。如果馬說一年內能搞出全尺寸樣機，那2010應該年就搞出來了。今年得獎也是水到渠成的。而且看來電彈壓倒蒸汽成為下一代首選了。
電磁飛機彈射系統-關鍵技術
電磁彈射器的心臟就是100多米長的直線感應電動機，它推動與飛機相連接的電樞。而目前電樞基本上是一個U形鋁塊，裝在定子的3個側面。直線電機的原理並不復雜.設想把一台旋轉運動的感應電動機沿著半徑的方向剖開，並且展平，這就成了一台直線感應電動機。在直線電機中，相當於旋轉電機定子的，叫初級;相當於旋轉電機轉子的，叫次級。初級中通以交流，次級就在電磁力的作用下沿著初級做直線運動.這時初級要做得很長，延伸到運動所需要達到的位置，而次級則不需要那麼長。實際上，直線電機既可以把初級做得很長，也可以把次級做得很長;既可以初級固定、次級移動，也可以次級固定、初級移動。然而，電磁彈射器也決不是僅靠直線電機工作的，它總共有強迫儲能裝置、大功率電力控制設備、中央微機工控控制及直線感應電機。
強迫儲能裝置
強迫儲能裝置是電磁彈射器的一個瓶頸，在國防方面一直是高度機密的。作用就是能平時儲能，然後把大功率能量在短時間內釋放出來。電磁彈射器工作時間不長，但是在做功時段是個加速度做功的過程，因此不能把它當成恆功率設備來考慮。
電磁彈射系統的強迫儲能係統要求在45秒內充滿所需要的能量。最大的艦載機起飛一般需要消耗的能量不會超過120兆焦,而這強迫儲能係統最大能儲存140兆焦的能量,此時充電功率為3.1兆瓦,算上損失,4兆瓦左右(實際上達不到的)，四部電磁彈射系統同時充電,充電總功率可達16兆瓦(1兆瓦=1000KW)，可見沒有強大的電源是無法滿足電磁彈射需求的。當然，航母上耗電的又豈止是四部電磁彈射器，另外還有電磁軌道炮、升降機、激光(目前激光的功率都不算大)等其它用電加起來的話必須要航母總功率達60兆瓦以上,否則電磁彈射器充電時也會影響其它系統用電的。
電磁彈射器難就難在電能不像蒸汽，根本不適合大容量儲存，象儲存彈射艦載機這樣的能量更是難上加難。通用原子公司在實驗電磁彈射器時對強迫儲能裝置隻字不提，可見其技術的高度機密性非同一般，想突破也非易事
脈衝發生器
以上過程實際上是脈衝發生器完成的。蒸汽彈射器為使發動機與彈射器同步運行(縮短起飛距離)，用一根鋼棍先擋住飛機運行，由於飛機發動機推力無法推斷鋼棍，但與彈射器合力卻可推斷鋼棍，從而使飛機在彈射器與發動機合力下起飛。但電磁彈射器卻無需鋼棍擋住，在飛機起飛時電磁彈射器同步通電，但電流是逐漸增加起來，而且在起飛末段將電流截止。
某型艦船特種電力技術，目前只有個別發達國家掌握。馬偉明率課題組集智攻關，提出了具有當今世界先進水平的設計方案。然而，沒有人相信他們能搞出來，原因是我國在這方面技術積累不夠。對此，馬偉明橫下一條心：“哪怕少活十年，也要攻下特種電力技術難關!”
經過5年的不懈衝刺，馬偉明帶領項目組完成了樣機研製和試驗的全過程，43項關鍵技術全部被攻克，申報國防專利32項。中國科學院、中國工程院7位院士在對這一重大成果評審時激動不已，認為這項重大關鍵技術的突破，其意義不亞於“兩彈一星”和載人航天。
留言列表
{{ article.title }}