鍛造制勝深藍國之重器

5月1日，小長假第一天，一條新聞刷爆網(wǎng)絡(luò)：我國第三艘航空母艦、也是第一艘電磁彈射航母福建艦首次出海試航。國人喜大普奔的同時，更是對被譽為“中國航母電磁彈射之父”的馬偉明表達出由衷的敬佩。

馬偉明1960年4月出生于江蘇揚中，1978年考入海軍工程大學，畢業(yè)后留校從事教學科研工作，任艦船綜合電力技術(shù)國防重點實驗室主任。他34歲被破格晉升為教授，38歲成為博士生導(dǎo)師，41歲當選最年輕的中國工程院院士。他領(lǐng)銜團隊先后獲國家科技進步獎創(chuàng)新團隊獎1項，國家科技進步獎一等獎3項、二等獎2項，軍隊科技進步一等獎17項。他先后2次榮立一等功，獲首屆國家十大杰出專業(yè)技術(shù)人才、首屆十佳全國優(yōu)秀科技工作者、首屆全國創(chuàng)新爭先獎、最具影響力的十大科技創(chuàng)新人物等榮譽；2017年榮獲軍隊最高榮譽“八一勛章”。

讓我軍艦艇擁有“中國心”

有人形象地把動力系統(tǒng)比作艦艇的“心臟”。過去，我海軍潛艇電機設(shè)備大多依靠進口，常常要面對國外的技術(shù)封鎖。但即使掏了錢，也會產(chǎn)生種種問題，電機輸出固有震蕩就是其中之一。這可不是小問題，固有震蕩一旦超過某個臨界點，就會造成整個動力系統(tǒng)的癱瘓，使?jié)撏S為一堆“廢鐵”。

在和外商技術(shù)洽談的過程中，當馬偉明指出這一問題時，西方專家根本不屑一顧。這件事深深刺痛了馬偉明：“為不受制于人，核心技術(shù)必須國產(chǎn)化；否則，我們永遠只能拴在別人的褲腰帶上過日子。”說干就干，馬偉明在恩師張蓋凡的支持下，用僅有的3.5萬元，啟動了國產(chǎn)十二相發(fā)電機的研發(fā)項目。

資金有限，他只得窮盡各種辦法：沒有實驗室，就砸掉水槽，把一間20平米的洗臉間改造成實驗室；為了模擬防水環(huán)境下的試驗，他們用食鹽加水制成“人工海水”。經(jīng)過反復(fù)試驗、拆裝、調(diào)試、計算，整整耗費5年時間，馬偉明帶領(lǐng)團隊研制出屬于中國人自己的、具有國際領(lǐng)先水平的十二相整流發(fā)電機。在此基礎(chǔ)上，又發(fā)明出帶穩(wěn)定繞組的多相整流發(fā)電機，從根本上解決了“固有震蕩”這一世界性難題。

中國打通技術(shù)后，西方的傲慢不攻自破。當初，外商強調(diào)“只賣產(chǎn)品，不賣專利”，當馬偉明解決固有震蕩問題后，這家公司不得不反過來購買中國人的專利技術(shù)，使用一次就得支付250萬元人民幣。

核潛艇由于具有二次核打擊能力，是大國海軍的最強底牌和撒手锏武器裝備。同時，潛艇的隱蔽性又是潛艇水下生存和對敵發(fā)起突襲的關(guān)鍵。我國早期的核潛艇因電機質(zhì)量不過關(guān)，噪聲大，隱蔽性差，曾被嘲諷為“海底拖拉機”。為解決這個難題，馬偉明提出研制一款體積小、重量輕、容量大、效率高，又能同時發(fā)出交流、直流電的發(fā)電機。這個思路一經(jīng)提出，許多人紛紛搖頭，認為這是天方夜譚，根本不可能實現(xiàn)！

面對質(zhì)疑，馬偉明沒有任何動搖，他說：“搞技術(shù)創(chuàng)新，就是要人無我有、人有我優(yōu)。我們研究的東西，就沒有一個是跟著別人后面跑的。”經(jīng)過10年的艱苦攻關(guān)，馬偉明成功研制出世界第一臺交直流雙繞組發(fā)電機系統(tǒng)，徹底摒棄了傳統(tǒng)機械推進軸，將噪音降低30%以上。這是全球史無前例的一項革命性技術(shù)。這一年，年僅41歲的他，當選為中國工程院院士。

第二年，交直流發(fā)電機工程樣機通過鑒定，正式生產(chǎn)裝備部隊。從此，我海軍新型潛艇有了一顆堅強的“中國心”。多年實踐證明，這顆“中國心”不僅功率密度和可靠性高，且占用體積小，軍事和經(jīng)濟效益十分顯著。這項成果榮獲2010年度國家科技進步一等獎。

之后，馬偉明又提出研制體積重量更小、發(fā)電容量更大的高速感應(yīng)整流發(fā)電機供電系統(tǒng)的設(shè)想，率領(lǐng)團隊向第三代集成化發(fā)電系統(tǒng)的研制發(fā)起全面沖擊，并先于美國研制成功，又一次確立我國在多相發(fā)電機整流供電系統(tǒng)理論研究和工程技術(shù)上的世界領(lǐng)先地位。

“領(lǐng)先就領(lǐng)先美國”

電磁彈射技術(shù)是航母的一項核心技術(shù)。電磁彈射系統(tǒng)相比滑躍起飛，不僅能夠降低對飛機的損耗，還能在短時間內(nèi)起飛更多的艦載戰(zhàn)斗機。在這項技術(shù)的研制上，美國耗費21年，砸下32億美元，目前也僅在福特號航母上使用，其難度之大可見一斑。獲得尖端技術(shù)后，美國長期予以封鎖，即使出售也是數(shù)十億美元的價碼。2021年12月21日，美國首次對外出售航母電磁彈射系統(tǒng)時發(fā)布聲明，稱決定向法國出售電磁彈射系統(tǒng)和先進攔阻裝置，預(yù)計總金額達到13.21億美元。

早在十幾年前，馬偉明就瞄準了電磁彈射技術(shù)。但當時許多人對此并不贊同和看好，認為蒸汽彈射器才是國家立項，中國連蒸汽彈射都沒研制出來，又怎能一步登天研制電磁彈射呢？馬偉明當然知道風險很大，但他說：“搞科研就得擔風險，國防建設(shè)急需，天大的風險也要干！否則，國家要我們這些院士干什么？”

之后幾年里，馬偉明遇到的困難不計其數(shù)，承受的壓力難以想象。在沒有資金支持的情況下，他以個人名義從企業(yè)借資上億元，義無反顧地開展航母電磁彈射關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。他跟同事們一起，不分晝夜地攻關(guān)，就連大年初一也在實驗室過。但遺憾的是，在那個正義不彰、風氣不正的時期，重大裝備研制大權(quán)被軍內(nèi)個別人所把持，導(dǎo)致馬偉明的研究一度山窮水盡，取得的成果也被束之高閣。馬偉明曾絕望而悲壯地說：“如果國家和軍隊真的不用我的成果，我只能掛到網(wǎng)上賣掉，好把錢還給人家企業(yè)。”說這話時，他的眼睛里噙滿了淚水。

所幸，新時代撥亂反正，海晏河清，強國強軍實踐波瀾壯闊。馬偉明的努力終于得到了認可和支持。他一鼓作氣突破了全部關(guān)鍵技術(shù)，讓中國海軍跨過蒸汽彈射時代，直接進入電磁彈射時代，使中國成為世界上第二個掌握電磁彈射的國家。根據(jù)公開數(shù)據(jù)，美國福特號航母每起降400余架次，電磁彈射器就會故障一次，而中國制造的電磁彈射器創(chuàng)下了4000次彈射無故障的世界紀錄，該項技術(shù)領(lǐng)先美國至少20年！成果鑒定會上，一位白發(fā)蒼蒼的老專家撫摸著樣機，激動地流下熱淚，對馬偉明說：“有你在，中國海軍就更有希望了。”

2016年，在央視科技盛典頒獎晚會上，我國罕見首曝自行研制的電磁攔阻裝置與電磁彈射器，更公開宣布，馬偉明團隊在電磁發(fā)射這一領(lǐng)域的研究取得集群式突破，不僅實現(xiàn)與世界最強國家的同步發(fā)展，更推動中國武器發(fā)展從化學能到電磁能的發(fā)射革命！正因如此，馬偉明被譽為“國產(chǎn)萬磁王”。

以往潛艇上的魚雷發(fā)射裝置，都是通過壓縮空氣將魚雷推出去，由于魚雷重量大，而且外界水壓也很大，因此需要的壓縮空氣能量也很大。這就使得發(fā)射魚雷的時候噪音很大，往往只有一次發(fā)射機會，發(fā)射完就要趕緊轉(zhuǎn)移，不然會被對方的反潛兵力抓住。而且由于壓縮空氣能量有限，潛艇發(fā)射魚雷的深度不能超過100米，限制了潛艇作戰(zhàn)效能的發(fā)揮。后來美國和英國搞出了水壓平衡式發(fā)射裝置，先讓海水進入發(fā)射管，平衡壓力，然后用壓縮空氣推動活塞將魚雷推出去。這種裝置解決了發(fā)射深度的問題，但裝置非常復(fù)雜，占用體積很大。

而馬偉明研制出的電磁魚雷發(fā)射裝置，就完美解決了上述難題。它采用電磁推射作為動力，避免了壓縮空氣推動裝置的龐大體積，節(jié)省了寶貴的潛艇空間。此外，還由于沒有復(fù)雜的管路，潛艇結(jié)構(gòu)設(shè)計也更友好，同時管路的減少也大大降低了噪聲的傳播范圍。潛艇裝配這一發(fā)射裝置后，發(fā)射時不受深度限制，沒有噪音，發(fā)射完成后，還可以換個地方繼續(xù)發(fā)射，一艘潛艇能頂過去多艘潛艇的作戰(zhàn)效能。

“要做就做最前沿的，要領(lǐng)先就領(lǐng)先美國！”馬偉明在接受中央電視臺專訪時的鏗鏘話語，是他奮進的目標，更是對國家和人民的承諾。

為國鑄劍不止步

創(chuàng)新沒有止步，勝戰(zhàn)時不我待。雖然已經(jīng)取得一項又一項巨大成果，但馬偉明研發(fā)創(chuàng)新的腳步，一刻也沒有停下。30多年來，馬偉明幾乎每天一睜開眼就爭分奪秒投入科研。從剛開始時的5人研究小組，到今天百人的研究團隊，他將中國海軍艦艇核心技術(shù)提升了好幾個層次！海軍首長曾評價道：“中國海軍核心武器裝備不斷取得突破，馬偉明絕對是背后最大的功臣！”

2017年，馬偉明又提出一個足以改變海軍裝備發(fā)展的思路，在世界上獨創(chuàng)性地提出“全能艦”的概念。他說：“領(lǐng)先國外10年以上的綜合電力系統(tǒng)，不僅僅就是解決一個噪聲、操縱性和經(jīng)濟性問題，本質(zhì)是為了解決高能武器上艦的問題！”高能武器是什么？很多軍迷猜測是多個軍事大國都在測試的電磁炮。電磁炮炮彈速度可以超過音速6倍，比傳統(tǒng)火炮威力更大，射程更遠，這種新型武器可能改變未來戰(zhàn)斗的規(guī)則。而全能艦，就是指將電磁軌道炮、激光武器、電磁火箭炮、電磁線圈炮等艦載高能武器，與全電艦船技術(shù)集成，使一艘戰(zhàn)艦具備系統(tǒng)的防空、反潛、反導(dǎo)和對海、對岸的精確打擊能力。

令人振奮的是，2018年3月，中國某電磁武器上艦試驗獲得成功，這一偉大創(chuàng)舉在世界上尚屬首次！

從我軍艦船電機系統(tǒng)裝上“中國心”，到電磁彈射領(lǐng)先美國20年；從“全能艦”概念提出，到電磁炮上艦試驗取得成功，馬偉明和他的團隊一步一個腳印地鍛造出一件件制勝深藍的國之重器，為維護國家主權(quán)和領(lǐng)土完整提供了堅強的戰(zhàn)略支撐和重要保障！

（編輯 鄭 蔚）