03.08 航空发动机领域能出一个马伟明级别的专家或团队吗?

苏堤孤客


院士,作为一个国家科学技术领域中最高的学术称号可谓是万里挑一,这项终身荣誉只有那些为国家层面的发展带来巨大贡献的学者才能受颁,最近中国工程院院士第二轮候选名单出炉,令很多人深感意外的是,其中最年轻的候选人竟然年仅41岁,应该是中国最年轻的院士候选人之一了,那么他是谁呢?

这名出生于1978年现年41岁的院士候选人,就是海军工程大学电力电子技术研究所的教授王东,虽然年纪轻轻,但是他已经担任着中国舰船综合电力技术国防科技重点实验室的研究室主任的重任了,作为国产舰艇综合电力系统IPS科研团队的主力骨干,王东埋头苦干,在短短几年时间中,已经取得了卓越的成就和显著成绩,对于王东来说,院士的荣誉可谓实至名归。

根据资料显示,目前我们国家的舰艇综合电力系统,采用的并非外国常用的中压交流电,而是中压直流电,这是由于舰船交流电的技术虽然相对成熟,但是在日常服役状态下暴露出了一系列的弊病,例如机组体积过大,重量难以控制、并联发电困难等问题,而采用中压直流电则不存在上述问题,无论是大型舰艇还是中小型舰只都可以使用,而且发电机可以与原动机直接连接,大幅度降低噪音干扰,不过虽然好处多多,但是采用中压直流电对于舰船整体电力系统的要求自然水涨船高,进行技术攻关的难度也就可想而知了。

从1990年开始我们国家就加大了水面舰艇综合电力系统的研究工作,在集成化发电系统方面取得了重大突破,然而在国产原动机技术方面仍然存在巨大的差距,当时的项目负责人就提出了跨越发展的思路,直接上马中压直流系统,此后英美国家纷纷跟进,验证了这个选择的高瞻远瞩。而当时王东正是该团队中的一位得力干将,亲眼见证了这次了不起的“弯道超车”,通过解决非线性直流源和电力推进两大技术瓶颈,研制出大容量高功率密度发电机组和高转矩密度推进电机两大核心装备,让中国海军在该项目上从追赶者变成了领跑人。目前这套国产综合电力系统已经在潜艇支援舰上得到了成功应用,多款出口型舰艇也将配备中国自有的电力系统。

这里面还有一件挺有意思的事情,之前我们说过王东是中国最年轻的院士候选人之一,是因为在18年前,就曾有人也在41岁时当选了中国工程院院士,他就是军迷朋友们非常熟悉的马伟明院士,而且更加巧合的是,二人都是来自海军工程大学的科研巨擘,王东此前所在的团队负责人,正是如同恩师一样的马伟明本人,18年,正好是一代人的时间,从马伟明到王东,这一巧合也从侧面印证中国海军科研的人才体系已经初具规模,随着大批杰出人才的涌现,相信属于我们的星辰大海梦终将实现。


迷彩虎军事


我觉得航空发动机领域内可能已经有类似于马伟明院士那样撑起行业半边天的超高水平科研团队了,去年珠海航展歼-10BTVC战斗机的表现就是侧面印证。马伟明院士究竟有多厉害呢?曾经有媒体用“十个师”形容过他,而当年美国海军形容钱学森也才用了“五个师”。马伟明院士是我国电磁弹射之父,带领团队突破了航母电磁弹射技术,电磁炮相关技术,和潜艇无轴泵喷推进技术等等一系列电磁领域的高精尖技术难题,是我国的国宝级科学家!正是在他的带领下,我国的军舰战斗力提升了好几个档次,一举达到世界先进水平。



航空工业被誉为是工业的皇冠,航空发动机工业更是皇冠上的明珠。我国航空工业和西方国家相比,起步较晚,在国家较穷的时候航空工业发展相对缓慢,在90年代出了个宋文骢总师才突破了我国第三代战斗机的研制工作。

说到底我国现在航空发动机落后的原因就是因为当年穷,而且还没重视。航空发动机的制造需要漫长的技术积累,需要大量的资金投入,需要进行无数次的材料试验和基础研究。在我国建国之后,前苏联向我国伸出了援助之手,帮助我国开展了156个援建项目,其中涵盖了煤炭,钢铁,电力,冶金等等传统行业,但其中连导弹行业都有,就是没有决定空军力量的航空发动机行业。个中原因不得而知,后来因为经济条件的限制,我国提出了一个叫“要导弹不要飞机”的口号,着重研制导弹去了,整个航空工业遇冷。

没钱无论什么行业都寸步难行啊,更别提花钱如流水的航空发动机行业了,再加上在“要导弹不要飞机”的思想潮流下,整个航空工业都成了非重点行业,航空发动机更是成为了一个非必需品。在这样的一个大背景下,到7-80年代,国外三代机很行的时候,我国依然在用着老旧的歼-6,歼-7,歼-8战斗机。甚至还搞出了三架歼-7对付美军一架F-22的战术来迷惑自己。正因为开始没重视,一步落后步步落后。当年导弹的研制工作得到极度重视,如今我国的导弹研制水平领先世界。

试想一下,如果当年航空工业和导弹工业调换一下,如今发动机还会落后吗?落后该是导弹了。不过导弹落后的后果可能会比航空工业落后更为严重,因为导弹几乎影响着我国所有兵种大部分武器的战斗力,而且还直接影响着我国的核武器投送能力。所以在当时那种内忧外患,经济困难导弹和飞机无法兼顾的条件下,选择了能够稳固国家根基的导弹也属于明智之举。


目前我国的航空发动机研制已经有了不斐的成绩,歼-10BTVC的成功意味着我国矢量推力发动机的成功,AG-600水陆两栖飞机配套的涡轴-6发动机的成功都证明了我国航空发动机的巨大进步。现在是我们进步虽快,但是和西方国家先进水平的差距依然巨大,如果在这个时候能有一个像马伟明院士一样,有着强大人格魅力,深厚的学术功底的领头人出现,一定可以带领我国航空发动机行业更快发展,追上西方国家先进水平。
吴大观老先生

其实在我国航空工业发展的这几十年里,涌现过很多像马伟明院士一样,为了国防事业鞠躬尽瘁的人,只不过因为事业的特殊性,他们的名字不能出现在公众视野之内。他们之中现在也有部分人已经解密,比如“航空发动机之父”吴大观先生,“航空发动机高温合金之父”师昌绪先生等等都是为我国航空发动机事业做出巨大贡献的前辈。刚刚我在打两位老先生名字的时候是一个字一个字打出来的,但是要输入一个明星的名字的时候输入法却能准确推荐。我不想道德绑架输入法,只是对此稍微有点悲伤,社会应该重视科学家,而不是明星。


赤焰哒哒哒


马伟明院士的研究确实功不可没,航空领域至今没有如此大快人心的突破。前段时间,美国公开了其航母中使用的电磁弹射与阻拦装置的工作图,被有关专家称为是为了阻碍中国在该方面的发展。然而,近期央视曝光的中国在这方面的成就,给与了美国有力的回击。据这些资料显示,中国在这方面已经比美国做得更好。


中国此次在电磁弹射以及电磁拦阻装置等方面做出卓越成就的主要是马伟明所带领的团队,这个团队集结了中国在这个领域最杰出的人才,个个都是国宝。他们不仅仅在这个方面有了巨大突破,在核潜艇技术上同样如此,特别是降噪技术上也有了不小的成就,据称其研究成果已经帮助核潜艇成功降噪十二分贝以上。仅在这些方面,就有关专家认为,中国已经超越美国10年以上。

马伟明院士在电磁方面的巨大成就,使得中国成为世界上的第一次搭载电磁试验炮的国家。此前,中国已经解决相关的供电难题,并且整体技术日趋成熟。比起同样在研制电磁炮的美国,中国已经实现了反超。


各国的核潜艇在水下动静如此之大,主要是动力因素。大多数核潜艇采用的是压水型的反应堆,这种反应堆虽然效率高,但也有一些缺点,特别是其无法掩盖的噪音和震动。为了尽可能减轻这些麻烦,各国都对反应堆的相关冷却泵进行了大量的研究。我们的技术能够降噪12分贝,代表了中国在核潜艇技术上的高超水平。

网友对于此次有卓越贡献的马伟明及其团队也是议论纷纷,有人觉得这样国宝级的人物应该好好对待,甚至调侃说将养国足的资金用来抚恤他,也有网友觉得我国有了如此大的成就,不该如此高调,应该留作秘密武器。不过,及时向世界展示自我也是十分重要的,不仅仅是对专家工作的肯定,也是为了向世界展示一个强大的中国。


我国的航空工业也不乏马院士这样的人才,只不过由于在过去几十年里缺少对航空工业的研发投入,在这个领域的技术积累太少,尤其是航空发动机技术远算不上成熟,很难像船舶动力那样实现飞跃性进步,这就导致航空发动机领域的许多人才不能像马院士那样大放异彩,但是类似的领军人物肯定是存在的!


利刃巨透社


马伟明的电力系统和航空发动机有一个很重要的区别,就是航空发动机内部是不可观测的,电力系统内部是可观测的。

其他方面,航空发动机涉及的学科领域超过电力系统,而且电力系统的技术很多已经被掌握。从加工制造角度看,航空发动机的制造精度比电力系统更严格,更精密。举一个简单的方面,发电机旋转部件的动平衡要求很高,动轴的同心度、圆度等等。而电力动力系统运动部件比较少,转速和持续时间、运转环境温度远远比不上涡轮发动机。

电力动力系统的难点是大功率门槛、蓄能装置等。

所以有一个顶级专家可以研发电力动力,而一个发动机专家不能解决发动机问题,航空发动机是跨很多领域的,需要一个专家组,若干个马伟明才行。


打个比方,马伟明是一门机关炮管,航空发动机就是加特林转管炮。马伟明是火箭筒,航空发动机就是火箭炮。


一叶枫流O灵似舞妖


真心希望航空发动机领域也能出现“马伟明”级别的领军人物!但从客观条件来说,个人认为短时间内这个可能性不大。


目前我国航空发动机最高水平WS-10“太行”系列发动机

航空发动机被誉为“工业制造业皇冠上的明珠”,代表了工业界材料、工艺、装配、控制等多领域的最高水平,也是一个需要基于海量基础数据不断提升的学科。

目前美国(也是世界上)航空发动机最高水平的F-135系列发动机(其最大推力达到“太行”的1.35倍以上)

马伟明是动力与电气工程专家、中国工程院院士, 先后攻克了电磁弹射技术(及电磁炮)、无轴泵推技术、潜艇整流电机技术等核心技术,中央军委2次授予一等功两次,为海军现代化做出了卓越的贡献



“霸气”的马伟明院士


电磁弹射器测试

马伟明院士所在的动力及电气领域,主要是与电相关的学科,虽然攻关难度不比航空发动机小,但个人认为还是存在一些差异的,包括:

1)通用性不同:电力、电磁领域的理论通用性强,与之相关的应用均基于类似的技术路线;而航空发动机的设计没有固定的基础准则,技术路线各有特点,且概不外传;

2)材料性能要求不同:电气领域,对材料性能虽有较高要求,但电机、电磁部件等都是有基本确定的探索方向,不确定度较小;而航空发动机对材料的要求可谓“变态”,而且材料不同元素比例、组分的性能差异巨大,由此,航发材料的研制难度远高于电气领域;

3)验证方法差异大:任何技术创新都需经过试验或实践验证。电气领域的验证可以方便的进行缩比试验验证,只要技术理论验证充分,即可进行工程应用推广;航发领域由于结构极其复杂、零部件数量繁多、不同几何尺寸引起的流体现象迥异,很难进行缩比验证,研制代价极高;

4)对延续性的要求不同:电气方面的攻关所需要的基础性研究数据相对较少,一般也能通过数学推导找出规律;而航发领域必须有大量的基础研究数据支持,型号、结构、几何尺寸不同,就需要进行单独试验,相关基础数据基本无法理论推导、且均被视为限制级无法找到现成参考。

当然,说了这么多差异并不意味着航空发动机领域就不能出现突出的领军人物、也不是非要有”马伟明”式的领军人物才能取得突破。近些年我们的航空发动机技术已有明显进步,国产高性能的航空发动机也已开始批量装备最新型国产战斗机。


装备WS-10系列发动机的歼-10C与歼-20(也有说歼-20用的是WS-15,个人认为WS-10的改进型可能性更大)

航空发动机是一个基础性、连续性、综合性极强的领域,只有足够的积累,才能厚积薄发!一旦条件成熟,说不定会短时间内涌现一批航空发动机界的“马伟明”!共同期待吧。

以上为个人的理解,欢迎关注“威呐解析”、讨论交流。


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