鍛造制勝深藍(lán)國(guó)之重器

5月1日，小長(zhǎng)假第一天，一條新聞刷爆網(wǎng)絡(luò)：我國(guó)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(guó)人喜大普奔的同時(shí)，更是對(duì)被譽(yù)為“中國(guó)航母電磁彈射之父”的馬偉明表達(dá)出由衷的敬佩。

馬偉明1960年4月出生于江蘇揚(yáng)中，1978年考入海軍工程大學(xué)，畢業(yè)后留校從事教學(xué)科研工作，任艦船綜合電力技術(shù)國(guó)防重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(dāng)選最年輕的中國(guó)工程院院士。他領(lǐng)銜團(tuán)隊(duì)先后獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)獎(jiǎng)1項(xiàng)，國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)3項(xiàng)、二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，軍隊(duì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)17項(xiàng)。他先后2次榮立一等功，獲首屆國(guó)家十大杰出專業(yè)技術(shù)人才、首屆十佳全國(guó)優(yōu)秀科技工作者、首屆全國(guó)創(chuàng)新?tīng)?zhēng)先獎(jiǎng)、最具影響力的十大科技創(chuàng)新人物等榮譽(yù)；2017年榮獲軍隊(duì)最高榮譽(yù)“八一勛章”。

讓我軍艦艇擁有“中國(guó)心”

有人形象地把動(dòng)力系統(tǒng)比作艦艇的“心臟”。過(guò)去，我海軍潛艇電機(jī)設(shè)備大多依靠進(jìn)口，常常要面對(duì)國(guó)外的技術(shù)封鎖。但即使掏了錢，也會(huì)產(chǎn)生種種問(wèn)題，電機(jī)輸出固有震蕩就是其中之一。這可不是小問(wèn)題，固有震蕩一旦超過(guò)某個(gè)臨界點(diǎn)，就會(huì)造成整個(gè)動(dòng)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(guò)程中，當(dāng)馬偉明指出這一問(wèn)題時(shí)，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(guó)產(chǎn)化；否則，我們永遠(yuǎn)只能拴在別人的褲腰帶上過(guò)日子。”說(shuō)干就干，馬偉明在恩師張蓋凡的支持下，用僅有的3.5萬(wàn)元，啟動(dòng)了國(guó)產(chǎn)十二相發(fā)電機(jī)的研發(fā)項(xiàng)目。

資金有限，他只得窮盡各種辦法：沒(méi)有實(shí)驗(yàn)室，就砸掉水槽，把一間20平米的洗臉間改造成實(shí)驗(yàn)室；為了模擬防水環(huán)境下的試驗(yàn)，他們用食鹽加水制成“人工海水”。經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)、拆裝、調(diào)試、計(jì)算，整整耗費(fèi)5年時(shí)間，馬偉明帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研制出屬于中國(guó)人自己的、具有國(guó)際領(lǐng)先水平的十二相整流發(fā)電機(jī)。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(jī)，從根本上解決了“固有震蕩”這一世界性難題。

中國(guó)打通技術(shù)后，西方的傲慢不攻自破。當(dāng)初，外商強(qiáng)調(diào)“只賣產(chǎn)品，不賣專利”，當(dāng)馬偉明解決固有震蕩問(wèn)題后，這家公司不得不反過(guò)來(lái)購(gòu)買中國(guó)人的專利技術(shù)，使用一次就得支付250萬(wàn)元人民幣。

核潛艇由于具有二次核打擊能力，是大國(guó)海軍的最強(qiáng)底牌和撒手锏武器裝備。同時(shí)，潛艇的隱蔽性又是潛艇水下生存和對(duì)敵發(fā)起突襲的關(guān)鍵。我國(guó)早期的核潛艇因電機(jī)質(zhì)量不過(guò)關(guān)，噪聲大，隱蔽性差，曾被嘲諷為“海底拖拉機(jī)”。為解決這個(gè)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(shí)發(fā)出交流、直流電的發(fā)電機(jī)。這個(gè)思路一經(jīng)提出，許多人紛紛搖頭，認(rèn)為這是天方夜譚，根本不可能實(shí)現(xiàn)！

面對(duì)質(zhì)疑，馬偉明沒(méi)有任何動(dòng)搖，他說(shuō)：“搞技術(shù)創(chuàng)新，就是要人無(wú)我有、人有我優(yōu)。我們研究的東西，就沒(méi)有一個(gè)是跟著別人后面跑的?！苯?jīng)過(guò)10年的艱苦攻關(guān)，馬偉明成功研制出世界第一臺(tái)交直流雙繞組發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，徹底摒棄了傳統(tǒng)機(jī)械推進(jìn)軸，將噪音降低30%以上。這是全球史無(wú)前例的一項(xiàng)革命性技術(shù)。這一年，年僅41歲的他，當(dāng)選為中國(guó)工程院院士。

第二年，交直流發(fā)電機(jī)工程樣機(jī)通過(guò)鑒定，正式生產(chǎn)裝備部隊(duì)。從此，我海軍新型潛艇有了一顆堅(jiān)強(qiáng)的“中國(guó)心”。多年實(shí)踐證明，這顆“中國(guó)心”不僅功率密度和可靠性高，且占用體積小，軍事和經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。這項(xiàng)成果榮獲2010年度國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

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(jī)供電系統(tǒng)的設(shè)想，率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)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(guó)研制成功，又一次確立我國(guó)在多相發(fā)電機(jī)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(guó)”

電磁彈射技術(shù)是航母的一項(xiàng)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(duì)飛機(jī)的損耗，還能在短時(shí)間內(nèi)起飛更多的艦載戰(zhàn)斗機(jī)。在這項(xiàng)技術(shù)的研制上，美國(guó)耗費(fèi)21年，砸下32億美元，目前也僅在福特號(hào)航母上使用，其難度之大可見(jiàn)一斑。獲得尖端技術(shù)后，美國(guó)長(zhǎng)期予以封鎖，即使出售也是數(shù)十億美元的價(jià)碼。2021年12月21日，美國(guó)首次對(duì)外出售航母電磁彈射系統(tǒng)時(shí)發(fā)布聲明，稱決定向法國(guó)出售電磁彈射系統(tǒng)和先進(jìn)攔阻裝置，預(yù)計(jì)總金額達(dá)到13.21億美元。

早在十幾年前，馬偉明就瞄準(zhǔn)了電磁彈射技術(shù)。但當(dāng)時(shí)許多人對(duì)此并不贊同和看好，認(rèn)為蒸汽彈射器才是國(guó)家立項(xiàng)，中國(guó)連蒸汽彈射都沒(méi)研制出來(lái)，又怎能一步登天研制電磁彈射呢？馬偉明當(dāng)然知道風(fēng)險(xiǎn)很大，但他說(shuō)：“搞科研就得擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)，國(guó)防建設(shè)急需，天大的風(fēng)險(xiǎn)也要干！否則，國(guó)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(jì)其數(shù)，承受的壓力難以想象。在沒(méi)有資金支持的情況下，他以個(gè)人名義從企業(yè)借資上億元，義無(wú)反顧地開(kāi)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(shí)驗(yàn)室過(guò)。但遺憾的是，在那個(gè)正義不彰、風(fēng)氣不正的時(shí)期，重大裝備研制大權(quán)被軍內(nèi)個(gè)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(shuō)：“如果國(guó)家和軍隊(duì)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)?！闭f(shuō)這話時(shí)，他的眼睛里噙滿了淚水。

所幸，新時(shí)代撥亂反正，海晏河清，強(qiáng)國(guó)強(qiáng)軍實(shí)踐波瀾壯闊。馬偉明的努力終于得到了認(rèn)可和支持。他一鼓作氣突破了全部關(guān)鍵技術(shù)，讓中國(guó)海軍跨過(guò)蒸汽彈射時(shí)代，直接進(jìn)入電磁彈射時(shí)代，使中國(guó)成為世界上第二個(gè)掌握電磁彈射的國(guó)家。根據(jù)公開(kāi)數(shù)據(jù)，美國(guó)福特號(hào)航母每起降400余架次，電磁彈射器就會(huì)故障一次，而中國(guó)制造的電磁彈射器創(chuàng)下了4000次彈射無(wú)故障的世界紀(jì)錄，該項(xiàng)技術(shù)領(lǐng)先美國(guó)至少20年！成果鑒定會(huì)上，一位白發(fā)蒼蒼的老專家撫摸著樣機(jī)，激動(dòng)地流下熱淚，對(duì)馬偉明說(shuō)：“有你在，中國(guó)海軍就更有希望了。”

2016年，在央視科技盛典頒獎(jiǎng)晚會(huì)上，我國(guó)罕見(jiàn)首曝自行研制的電磁攔阻裝置與電磁彈射器，更公開(kāi)宣布，馬偉明團(tuán)隊(duì)在電磁發(fā)射這一領(lǐng)域的研究取得集群式突破，不僅實(shí)現(xiàn)與世界最強(qiáng)國(guó)家的同步發(fā)展，更推動(dòng)中國(guó)武器發(fā)展從化學(xué)能到電磁能的發(fā)射革命！正因如此，馬偉明被譽(yù)為“國(guó)產(chǎn)萬(wàn)磁王”。

以往潛艇上的魚(yú)雷發(fā)射裝置，都是通過(guò)壓縮空氣將魚(yú)雷推出去，由于魚(yú)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(yú)雷的時(shí)候噪音很大，往往只有一次發(fā)射機(jī)會(huì)，發(fā)射完就要趕緊轉(zhuǎn)移，不然會(huì)被對(duì)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(yú)雷的深度不能超過(guò)100米，限制了潛艇作戰(zhàn)效能的發(fā)揮。后來(lái)美國(guó)和英國(guó)搞出了水壓平衡式發(fā)射裝置，先讓海水進(jìn)入發(fā)射管，平衡壓力，然后用壓縮空氣推動(dòng)活塞將魚(yú)雷推出去。這種裝置解決了發(fā)射深度的問(wèn)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(yú)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(dòng)力，避免了壓縮空氣推動(dòng)裝置的龐大體積，節(jié)省了寶貴的潛艇空間。此外，還由于沒(méi)有復(fù)雜的管路，潛艇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也更友好，同時(shí)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(shí)不受深度限制，沒(méi)有噪音，發(fā)射完成后，還可以換個(gè)地方繼續(xù)發(fā)射，一艘潛艇能頂過(guò)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(guó)！”馬偉明在接受中央電視臺(tái)專訪時(shí)的鏗鏘話語(yǔ)，是他奮進(jìn)的目標(biāo)，更是對(duì)國(guó)家和人民的承諾。

為國(guó)鑄劍不止步

創(chuàng)新沒(méi)有止步，勝戰(zhàn)時(shí)不我待。雖然已經(jīng)取得一項(xiàng)又一項(xiàng)巨大成果，但馬偉明研發(fā)創(chuàng)新的腳步，一刻也沒(méi)有停下。30多年來(lái)，馬偉明幾乎每天一睜開(kāi)眼就爭(zhēng)分奪秒投入科研。從剛開(kāi)始時(shí)的5人研究小組，到今天百人的研究團(tuán)隊(duì)，他將中國(guó)海軍艦艇核心技術(shù)提升了好幾個(gè)層次！海軍首長(zhǎng)曾評(píng)價(jià)道：“中國(guó)海軍核心武器裝備不斷取得突破，馬偉明絕對(duì)是背后最大的功臣！”

2017年，馬偉明又提出一個(gè)足以改變海軍裝備發(fā)展的思路，在世界上獨(dú)創(chuàng)性地提出“全能艦”的概念。他說(shuō)：“領(lǐng)先國(guó)外10年以上的綜合電力系統(tǒng)，不僅僅就是解決一個(gè)噪聲、操縱性和經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題，本質(zhì)是為了解決高能武器上艦的問(wèn)題！”高能武器是什么？很多軍迷猜測(cè)是多個(gè)軍事大國(guó)都在測(cè)試的電磁炮。電磁炮炮彈速度可以超過(guò)音速6倍，比傳統(tǒng)火炮威力更大，射程更遠(yuǎn)，這種新型武器可能改變未來(lái)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(duì)海、對(duì)岸的精確打擊能力。

令人振奮的是，2018年3月，中國(guó)某電磁武器上艦試驗(yàn)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(jī)系統(tǒng)裝上“中國(guó)心”，到電磁彈射領(lǐng)先美國(guó)20年；從“全能艦”概念提出，到電磁炮上艦試驗(yàn)取得成功，馬偉明和他的團(tuán)隊(duì)一步一個(gè)腳印地鍛造出一件件制勝深藍(lán)的國(guó)之重器，為維護(hù)國(guó)家主權(quán)和領(lǐng)土完整提供了堅(jiān)強(qiáng)的戰(zhàn)略支撐和重要保障！

（編輯 鄭 蔚）