马伟明的N项技术突破对中国海军的意义_风闻

马伟明，出生于1960年，江苏镇江市扬中人。曾就读于海军工程学院（现在的海工大）和清华大学，海军技术专业少将军衔，动力与电气工程专家，工程院院士。

舰艇上和电有关的部分，综合电力系统、电磁弹射，电磁炮。

上世纪八十年代，中国某型新型常规潜艇立项，需要从德国进口高效能的十二相整流发电机系统，结果验货的时候，发现该电机存在固有振荡问题。这种振荡会不仅产生强烈的噪音，如果震荡指标超过临界点，会造成整个动力系统瘫痪。动力系统一旦瘫痪，对潜艇后果不堪设想。如果使用这种电机，那么潜艇性能就无法达到设计要求。马伟明提出质疑，对方却十分傲慢，不承认存在问题。

他内心憋一股劲，回国后，带领5名成员组成的研究小组，下决心研发自己的电机。

在六年时间内，他们五加二、白加黑，进行无数次的尝试，终于找到有效消除这种振荡的方法，研制出自己的十二相发电机整流供电系统，从根本上解决这个世界性难题。

这一项科技成果不仅解决掉中国主战潜艇的心脏病，还被迅速应用到各种舰船、飞机、移动通信领域的供电系统中。该成果获2000年度全军武器装备系统唯一的国家科技进步一等奖。

2001年他当选为工程院院士；2002年，授予马伟明一等功。

一等功有多难立？在军中有这样的说法：三等功站着领，二等功躺着领（负重伤或者残疾），一等功家人领（牺牲）。这足以说明马伟明的这项技术对部队意味着什么。

他的贡献还不止于此，在十二相交流整流发电机的基础上，又研制成功交直流双绕组发电机，也就是一台发电机，既能发交流电，又能发直流电，并且能够同时供电。

这种发电机，可以完全满足整个舰艇对各种不同设备的用电需求，要直流有直流，要交流有交流，且不会产生电磁干扰。该款发电机与交直流分别供电的两台发电机组相比，体积和重量减小40%以上，工程造价降低40%以上。2002年，交直流发电机通过国家鉴定，正式生产装备部队。该发电机运营数年表现非常稳定，没有发生任何故障。

2011年初，这款产品再次获得2010年度国家科技进步一等奖。

他直接把目标瞄准世界军事科技的最前沿——舰船综合电力推进系统。

先说舰艇的动力系统，最开始是人力和风力，然后是蒸汽动力，再后来是内燃机、燃气轮机、蒸汽轮机、核动力汽轮机，但都没有摆脱机械传动，都得用传动轴和齿轮组。

在一些船舶上，传动轴的长度往往占一艘船总长的五分之二，占据不少体积，而且大量高速转动的机械，不仅仅损耗能量，还导致大量的噪音，降低舰艇的隐身性能。所以美英等海上强国，从上世纪80年代就开始研究综合电力系统，也就是原动机输出电力，通过电线把电直接送到螺旋桨上，省去传动轴和齿轮。同时还可以用电力驱动通信、导航、武器设备、日常设备等，大大简化舰艇的动力系统结构，提高舰艇的效率，降低振动噪声，被誉为舰船动力的革命。

而且用全电驱动，不管是柴油机还是燃机轮机，亦或是蒸汽轮机作为原动机，格局部署也不再受到限制，多机并联也比较灵活，本质就是并网发电即可，全电驱动是大势所趋。

当时发达国家的技术路线是中压交流，比如美国的DDG-1000驱逐舰和法国的西北风登陆舰，但是马伟明发现他们的缺点，那就是设备体积偏大、效率偏低，供电连续性不高、故障频发。

举个简单的例子，原动机转速直接影响交流电的频率，如果几台原动机转速不一致，那么他们之间互相互影响，甚至会造成冲击电压，可能严重损害发电机组和设备，不利于系统稳定。还有一点，中压交流系统，依然需要变速箱和主轴带动螺旋桨，这样的话噪音还是会有一部分通过主轴传到水中。交流电还有个缺点，那就是导体内部电流分布不均匀，电流集中在导体的皮肤，越靠近导体表面，电流密度越大，这种现象叫做趋肤效应，相比直流电要费导线。

马伟明提出新的技术路线——中压直流技术路线。

为此，他先后3次召集全国顶尖专家研讨，结果遭到一致反对，说英美都没走这条路线，我们肯定走不通。专家的反对意见也不是没道理，主要是技术不成熟，面临诸多未知挑战。但困难是公平的，对我们是困难，对对手来说也是困难，谁先克服谁领先。马伟明选择迎难而上。

为什么他选择迎难而上，那就是为解决高能武器上舰的问题。中压直流关键时候可以踩油门，不用担心一踩油门频率不匹配的问题。

既然是前所未有的选择，遇到的困难也是前所未有，领先世界哪有那么容易。如果很容易就做到，那也很容易被反超。

2006年，马伟明瞄准电磁弹射器，这是航母的核心部件，决定战机能否能从航母上顺利起飞。但是经费有限，国家最终还是决定研发蒸汽弹射，蒸汽弹射器是目前最为成熟的弹射器，已被多个国家广泛采用，虽然其性能也已接近极限。几个亿的资金都给蒸汽弹射，而电磁弹射被否决，一分钱经费都没有。

最近消息，由于马伟明的成果，原本上蒸汽弹射的003型航母工程被紧急叫停，经过再次论证，要上电磁弹射了。

他的科研历程，剧本几乎都是连着的。从解决固有振荡，到发明十二相电机，再到交直流电机，再到中压直流综合电力系统，然后是电磁弹射。

马伟明早就“蓄谋已久”——也就是高能武器上舰。

电磁射程可高达200公里（甚至400公里），也就是比火炮自由十倍。由于射速高达5-8倍音速（马赫），堪比导弹，以前电磁炮只存在于科幻电影中，但是2018年初，936号海洋山号登陆舰引起大家的注意，因为经过重大改装，船头出现一门体积庞大、造型怪异的舰炮。

2016年底美国决定放弃电磁炮。美国刚解散研究电磁炮的团队，拆了研制电磁炮的实验室，中国这边就公开自己的电磁炮。

由于马伟明在电力综合系统的贡献点燃一颗科技树，中国的武器研发突然从必然王国进入到自由王国，开始肆意发挥。

2017年马伟明团队首创潜艇无轴泵推，由于没有传动轴，极大地降低噪音，应用到下一代潜艇上，让中国的潜艇变成大洋黑洞。

也正由于他贡献突出，2017年被授予新设立的八一勋章。八一勋章是中国军队的最高荣誉，每五年才授勋一次，第一批只有十人。

总之，马伟明的团队，通过综合全电、电磁弹射、电磁巨炮，无轴泵推等一系列原创性成果，让中国海军现代化实现一个大跨越。