电磁弹射成“白菜”,又一个亚洲首座实验室建成,马伟明居功至伟

燃光岚 2023-09-25 12:17:21

马伟明院士搞定电磁弹射之后,不仅让国产航母提前用上电磁弹射和电磁阻拦装置。仿佛一夜之间,什么东西都能搭配上电磁弹射了。“白菜应用阶段”终于来了。

此前,科学家们搞出了“电磁橇”用来代替“火箭橇”,尝试使用电磁弹射在地面直接发射发射火箭,探索在临近空间飞艇上发射火箭,当然还有“全能舰”和“电磁炮”。一时间,民用版本的也成了“白菜应用”。

最近,由中国科学院空间应用中心研制建设的“4秒电磁弹射微重力实验装置”正式投入使用。

从外观上看就像《流浪地球》里面的“太空电梯”,整个装置高达44.5米,中间的“轿厢”是一个1.2米直径的圆筒,以每秒20米的速度向上弹射,再回落下来。这个过程就可以给实验样品提供4秒的微重力环境。

不要小看这4秒的微重力环境,在中国空间站没有建成之前,航天员训练、空间站配件,以及科学研究都依靠地面人工模拟。

目前,空间微重力环境地面模拟主要通过以下手段实现:落塔法、抛物飞行法、水浮法、悬吊法、气悬浮法和倒立法。

其中,“落塔法”对空间微重力环境的模拟精度较高、安全可靠、可重复利用,且可以进行三维空间的微重力实验。但是试验对象尺寸受限,单次模拟时间过短,并且设备性能要求较高。

这次中国科学院空间应用中心研制建设的装置,实际上就是在传统“落塔法”上进行了改进,让实验舱同时具备上升、下降过程中模拟微重力的能力,并且复现能力较强。

这对于一些小型器件的微重力环境试验起到关键作用,比如解决航天器内部超大功率、超高热流器件长时间稳定运行的冷却控温问题。就可以通过微重力喷雾冷却实验来研究。

值得一提的是,4秒只是开始,20秒已经在规划之中,建成后将成为超越美国、德国、日本10秒级别的新型微重力中心。

按照中心主任张建泉的意思,以后该装置还将进行改进,用于航天员的失重训练等领域,这就相当于让人们直接体验乘坐“太空电梯”感觉,让航天员更加接近实际进行训练。

电磁弹射原理不难,但是想要玩好真的不容易,即便是美国,其建造的新一代航母福特号上的电磁弹射功能至今还存在问题,难以解决。

而我国取得该领域的重大突破,则离不开马伟明院士团队的艰苦卓绝的攻关。

马伟明院士从20年至今,20年里搞定了五大难题:

1、中压直流综合电力技术路线,让系统能源充沛;

2、电力推进系统的高功率等级、高功率密度和高效率难题;

3、发电机的单机容量、集成化程度、运行效率和功率密度难题;

4、解决了脉冲功率装置与不同容量电力系统适配的难题;

5、综合系统稳定性难题。

实际上,还在深度应用的过程中,不断完善了“大功率、大容量脉冲电源技术,高速大功率直线电机技术“等一系列国外解决不了的指标问题。以马院士为代表的科学家在相关技术上取得突破,电磁驱动技术迅速白菜化。

有记者问马伟明院士,外国人用了20多年才搞出来这项技术,目前还故障不断,你们只用了8年,为何保障稳定和高效呢?马院士这样回答:我们五加二,白加黑,一年顶三年用,这样算下来也是20多年。

如果说,以前马院士说“要领先就领先美国”是他的座右铭,现在要改改了,因为领先只是进入“必经王国”的道路,现在我们早已经进入了“自由王国”,怎么玩、玩什么?都是我们自己说了算。

曾经阅读马院士的故事,他在解决传播学发动机“固有震荡”问题之后,对曾经不可一世的外国厂商这样说:“你不懂,我可以教你”!

我想,现在这句话可以被更多的中国科学家铭记。#万物为什么#

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燃光岚

简介:诉说古今历史,微鉴深层脉络