不久前，我国第21届专利奖颁发给成飞的歼-20，获得外观设计金奖。现在又有一枚专利金奖已经“名花有主”，那就是“立式混合磁悬浮飞轮储能系统”。没错，这就是大家熟知的003航母电磁弹射系统的核心，发明人是马伟明院士的得意门生王东教授。



在早之前世界各国航母上的弹射系统都是利用蒸汽弹射，而美国福特级航母上的电磁弹射让大家眼前一亮。蒸汽弹射系统已经在各国的航母上服役了几十年，但是其固有的先天缺陷无法让它在给现代化战场提供更多的有利条件。例如，蒸汽弹射的弊端有可弹射机型有限，功率难以掌控，弹射频率无法大幅度增加。所以，电磁弹射的应运而生就是必然的结果。



电磁弹射原理是释放电能后，系统依据电磁原理将直线感应电机驱动，来达成航母舰载机的起飞。电磁弹射的优点就在于弹射机型大大增加，弹射功率可以精准掌握，弹射频率更是大大超过蒸汽弹射。电磁弹射系统依靠的就是利用强大的瞬时电能来作为力的发生器，所以要想推动几十吨重的舰载机，高频瞬时电能的提供就是一个关键问题。电磁弹射器的储能装置就是棘手的问题，无论是电力储能，超级电容器储能，超导储能都可以被用来做电磁弹射的储能核心。不过要想突破充放电次数的限制，只有飞轮储能装置满足这个要求。



飞轮储能就类似于骑自行车，让自行车的踏板高速转动起来，就算停止转动踏板，车轮还会惯性高速旋转。考虑到高速飞轮轴承的磨损厉害，就用到了立式混合磁悬浮飞轮，再加上真空泵为飞轮提供更优环境，这就大大解决了阻力摩擦等问题。如此一来，新一代的航母电磁弹射装置就解决了很多问题，这还是我国科研人员的专利。不过这套成功的电磁弹射装置早在2014年就已经提交了发明申请书，虽早于003航母但是性能绝对没问题，况且这套理论在民用上也有很大的价值。



事实上，在2014年之前，中国海军工大已经将50MW飞轮储能装置成功研制出来，就可用于电磁弹射。王东研制的立式混合磁悬浮飞轮储能装置更多的将造福于民用，尤其是在电力和运输上作用很大。比如可以用在电网调峰，不间断电源或混合动力机车等都有很大的前景和用途。003弹射巨舰军转民的产物，给我国立一大功。



美国一直是科研强国，领先它成为了中国科研人员的心里话，但是有更多人觉得中国这几年发展快，连科研人员也在吹牛。但事实上，不仅不是吹牛而是真正的领先。自从上世纪80年代以来，马伟明科技创新团队的科研成果比比皆是。比如，先后三代舰船的供电系统，让我国的舰船发供电的强大心脏处于领先水平。中压直流综合电力系统的率先提出和研制成功，反超国外10年。电磁发射领域攀登到世界一流水平，推动我国军备的化学能发射到电磁发射的革命。而这些质疑声中，我们看到的却是中国利用新型舰船发供电系统的三代舰船“下饺子”。54A型护卫舰，052C/D型驱逐舰，AIP动力潜艇等都历历在目，这种质疑明显就是“嫉妒”。



中国科研的前进是脚踏实地的，中国实力的强大也是实实在在的，不然美国不会无端“重返亚太”。面对成功的时候不骄奢，面对失败亦不放弃。