中国电磁弹射之父马伟明：不拼命，国家要我们这些院士做什么？

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前言

在军事科研领域，马伟明院士是当之无愧的领军人物。

他为我国海上力量作出的贡献，让中国慢慢从其他国家的追随者，变成引领时代的先驱者。

那么马伟明院士都有什么研究成果，又让我国实现了怎样的飞跃呢？

马伟明解决固有震荡难题

1960年，马伟明出生，并经历了新中国成立后一段相当艰难的岁月。

受环境影响，马伟明身材瘦小，体质较弱，相比其他孩子更加单薄。

这样一个看似并不强大的孩子，却有一颗倔强的心。

考虑到马伟明的特殊情况，父亲给他报考了海军工程大学的电气工程专业。

从此，马伟明的一生便与电气结下了不解之缘。

在大学期间，军事化的学习环境让马伟明的体质越来越强壮，这为他以后长时间高强度进行实验研究打下了良好的基础。

与此同时，马伟明与张盖凡教授结下了深厚的师生情谊。

张盖凡是机电领域的资深导师，很多本领域的顶级科学家都是他的学生。

马伟明投入其门下后，由于学习能力强，愿意吃苦耐劳，钻研精神突出，慢慢迎来了属于自己的主导项目。

1987年，我国大力倡导发展军事科技，对海军的投入也逐步加大。

在张盖凡的支持下，马伟明正式开始了他的研究项目：解决“固有振荡”。

固有振荡是指电磁在获得能量后发生的振动，这种振动不受阻力影响，只跟系统一开始的振动频率有关。

从表面来看，固有震荡似乎是装备工作过程中无法避免的现象，但正是这个现象，成了军事领域的一大难题。

因为固有振荡到达一定频率，会影响整个动力系统，甚至装备瘫痪的情况也时有出现。

试想一下，如果深入海中的潜艇遭遇了严重的固有震荡导致系统瘫痪，那么潜艇无法正常工作，装备会慢慢下沉至海底。

不但影响军事任务，还要额外支出一定的打捞成本。

所以我们的军事装备能否避开固有震荡的威胁，是极为关键的。

上世纪90年代，我国计划研究新型的潜艇，要用到高性能的十二相整流发电机系统。

当时国内没有合适的装备，只能从外国进口优质装备。

但是在引进相关装备的过程中，马伟明发现存在明显的固有振荡问题，并向对方提出了自己的建议。

哪知对方不但不承认问题，还对马伟明的观点冷嘲热讽。

马伟明十分清楚明显的固有震荡背后存在严重的隐患，于是决定靠自己的努力超越国外装备，减少我国船舰发电系统对国外的依赖。

由于没有专业的实验室，马伟明索性将洗脸间改造成实验室。

由于经费不足，他能得到的资金预算很少，没有专业设备，他便请工人做了两个试验电机。

没有测试仪，他又一次次到其他单位借用。

在这样的艰苦环境下，他带着团队用了6年时间做了成千上万次实验，几十万组数据分析之后终于研究出一套多相整流发电机。

这款装备的出现，解决了固有震荡导致的系统瘫痪问题，为我国军事事业的发展提供了坚实的技术保障。

此时，国外还为固有震荡问题头疼，听到马伟明的研究成果后，才知道当初犯了多大的错误。

而我国则凭借新型的多相整流发电机，提高了我国海军力量的下限，让所有船舰的安全性和稳定性上升了一个大台阶。

为了表彰马伟明的贡献，国家将“中青年有突出贡献专家”称号授予给他，希望他能在更多研究中作出重要贡献。

马伟明获得表彰的时间是1996年，当时因台独分子李登辉窜美，中美关系迅速恶化。

美国军舰出现在我国南海区域，与解放军形成对峙。

不到四十岁的马伟明作为军事学院出身的科研专家，目睹了这段时期的政治大事。

他暗暗下定决心，要为国家研发出更多领先国外的先进技术，帮助中国海军实现质的飞跃。

世界首款交直流电机系统

马伟明研究出多相整流发电机后，开始在其他电磁领域寻找突破。

在这期间，我国一艘执行任务的潜艇出现了故障，主要问题正是来源于充电发电机。

这件事对海军来说不是小事，该型号的其他潜艇也暂时停止任务，等待测验结果。

马伟明了解到消息后，请求由自己的团队解决问题。

按照当时的分工，研究人员的正常工作是研发装备，而不是维修装备，但马伟明不这样认为。

他一直要求团队人员在研发装备的基础上，也要了解装备在实际应用中的技术问题，甚至要懂得调试及维修装备。

潜艇出现问题后，他对相关负责人说，我是海军的院士，装备出现问题就该院士研究，不然国家要我们做什么？

为了尽快解决潜艇故障，马伟明连春节都没回家，大年初二更是累得不得不去医院打点滴。

经过几十天的研究，团队终于找到了问题的根本，并制作了一套解决方案。

根据这套方案，工作人员对潜艇进行了全面维护，很快便恢复了正常状态。

等这个风波过去，马伟明意识到了一个问题：

随着现代技术的发展，潜艇体量正在变小，所以相关的零件也要朝轻量化发展。

如此一来，原有的电机就不适合新型潜艇了，需要研制出一款更加轻便和先进的电机，以支持新潜艇的需求。

放眼全球，所有科学家都在研究更强大的电机以增强潜艇的性能，争取军事上的先机。

但是大家都没有找到突破口，无法让本国潜艇电机技术实现领先。

马伟明是这方面的权威，对电机的理解更全面，他认为电力集成可以成为新一代潜艇的供电系统。

他计划将交流电和直流电融合到一套系统中，实现电机中可以提供交直流电。

这是个十分大胆的构思，但其他国家的科学家纷纷摇头，认为这是异想天开。

他们不是没有尝试过这个目标，但是经过反复研究发现，这是几乎不可能实现的事情。

面对其他人的质疑声，马伟明花了十多年时间，通过电磁参数的计算，不断加强交直流电机的稳定性，并对装备运行过程中的传导干扰进行了预测和优化。

在迈过一道道难以突破的关卡后，马伟明实现了三相交流和多相整流同时供电的目标，成功制造出世界上第一台交直流双绕组发电机系统。

这套系统的出现可谓是震动学术界，马伟明成了国内外专家讨论和崇拜的对象。

2001年，马伟明成为我国最年轻的工程院院士，个人荣誉更进一步。

不过他并没有因此满足，而是继续埋头苦干，研究更多技术难题。

有人劝他该放松一下，马伟明很认真的说：

只要一松懈，别人就会追上来，如果现在不拼命，国家选我这个院士又有什么意义？

2002年，马伟明的研究成果正式落地。

这套交直流发电机系统经过验证后实现量产，如今已经运用到我国潜艇中，成为海军领域中极为重要的“中国心”。

马伟明在电机电磁领域的发明得到了学术界的认同，但还是有人质疑他。

有一次，我国引进的一套大型发电机系统出现了故障，马伟明作为这一领域的专家，负责与国外代表团谈判。

马伟明指出装备的缺陷后，对方矢口否认，并拿出装备图纸给他看，表示装备本身没有问题。

当初购买装备时，对方并没有给我们图纸。

所以此举的意图就是欺负我国没有图纸，无法研究装备构造，从而站在权威的角度否定装备本身存在缺陷。

他们没想到的是，马伟明早对故障装备进行了深度研究，甚至把内部构造画了出来。

见外方拿出图纸准备胡搅蛮缠，马伟明也拿出早准备好的图纸，上面不但有详细结构图，连故障的位置都标得清清楚楚。

马伟明对外方说：这是科学，你不懂，我可以教你。

在很长一段时间，这件事成为了业内茶余饭后的谈资。

此时马伟明已经成为越来越多科研工作者的榜样，他手下的团队也被大家亲切的称为“马家军”。

在此之后，马伟明带着“马家军”一路突破，完成了电磁电机领域的多项重大成果，这其中以电磁弹射最为著名。

中国电磁弹射之父

弹射器是辅助航母舰载机起飞的装置。

大多数航母使用的起飞装置是蒸汽式弹射，而美国福特号航母采用的则是电磁弹射装置。

与传统的蒸汽式弹射相比，电磁弹射器的重量更轻，维护成本低，效率高，而且对辅助系统的要求比较宽松。

综合来看，电磁式弹射的优点十分明显，是未来航母的必备组件。

美国为了研究电磁弹射，用了21年时间，投入了32亿美元才完成研发并投入使用，研发周期和资金投入都是十分巨大的。

马伟明研究电磁弹射时，几乎所有人都不看好。

在接受《环球时报》采访时，记者谈到了美国漫长的研发过程，认为我国的研发也会很漫长。

但马伟明表示只要方法是对的，研发周期可以大大缩减，并且预言电磁能技术将在10年内取代化学能技术。

这是他对国际军事方向的判断，也是对自己科研成果的自信。

马伟明只用了几年时间就研制出了小型样机，关于电磁方面的研究也多面开花，电磁发射技术实现了集群式突破。

电磁弹射技术研发成功后，有100多位科学家参加了该技术的成果鉴定会，当时一位为国奋斗了一辈子的老专家摸着样机泣不成声。

我国福建舰作为具有更高科技水准的航母，采用了电磁弹射装置。

这标志着马伟明的成果不但大获成功，而且已经应用于实际的军事部署之中了。

当然，电磁弹射技术的重要性并不仅仅展现在航母上，在其他科技领域中同样大放光彩。

2023年，我国建成了亚洲首个电磁弹射微重力试验装置。

该项目将用于空间研究领域，让航天工作者无需前往太空，也能进行载人航天和深空探测等试验。

总结：

作为我国军事科研领域的权威，马伟明一直活跃在科研工作第一线。

完成电磁弹射项目后，他又提出了“全能舰”的概念，计划建造一种拥有3个防空层和3层火力圈的舰船。

他认为，如今的时代正是从化学能、机械能转向电磁能的时代。

我国已经掌握了大量电磁能科技成果，完全可以充分发挥当前优势，以电磁武器和综合电力系统为基础，打造一种更先进的船舰。

参考资料：

《马伟明院士解决航母一大难题，全球仅我国掌握，领先西方整整一代》中国工程院院士馆

《马伟明：中国军舰全舰推进系统已领先美国一代》人民网

《马伟明院士获奖感言》同济大学关工委员会

《“国宝级”专家马伟明》人民网