基本介紹
- 中文名：神奇發電機
- 榮譽：榮獲2010年度國家科技進步一等獎
- 主持完成人：馬偉明教授
- 用途：為潛艇提供高品質交流和直流電源
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研發意義
戰略意義
由中國工程院院士、海軍工程大學馬偉明教授主持完成的此項成果，標誌著我國在國際上率先開創的交直流電力集成新技術研究取得重大突破。這一發電機還為我軍某新型潛艇動力系統提供了一種全新的發供電方案。馬偉明院士帶領課題組，在國際上率先提出交直流電力集成思想，經過10多年刻苦攻關，先後解決了系統運行穩定性、電磁兼容等多項關鍵性技術難題，建立起一套完整的理論體系，研製出能夠同時提供高品質交直流電源的新型集成化發電機。
現實意義
該型發電機技術性能處於國際領先水平，與交直流分別供電的兩台發電機組相比，體積和重量減小40%，工程造價降低40%。目前，該型發電機已經批量生產並裝備部隊，首套產品經過多年運行，穩定可靠，未發生任何故障，為發揮我軍新型潛艇的戰技性能作出了突出貢獻。據了解，在同時需要交直流電源的艦船、飛機、移動通訊、石油鑽井平台等諸多獨立系統中，該成果具有廣泛的套用前景。
研發歷程
交直流混合發電的供電系統，不僅功率密度和可靠性高，而且占用體積小，經濟效益顯著，但因為技術難度太大，曾被國內外電機界認為是“不可能實現的妄想”。為解決潛艇在體積重量受嚴格限制的獨立系統中交流發電機和直流發電機分別供電的弊端，馬偉明院士率領創新團隊，在國際上率先提出交直流電力集成的思想，帶領課題組經過十多年的刻苦攻關，研製出能夠同時提供高品質交直流電源的新型集成化發電機，與交直流分別供電的兩台發電機組相比，體積和重量減小40%以上，工程造價降低40%以上。目前，該項成果已經批量生產並裝備部隊，首套產品已運行數年，穩定可靠，未發生任何故障。該成果入選2002年中國十大科技事件和中國高校十大科技進展，2009年獲軍隊科技進步一等獎。
研發主持人
人物介紹
一位具有傳奇色彩的年輕科學家 中國工程院院士，艦船動力與電氣工程專家，海軍工程大學電力電子技術研究所所長、艦船綜合電力技術國防科技重點實驗室主任、教授、博士生導師，海軍專業技術少將軍銜。第九、第十一屆全國人大代表，中國共產黨第十六次代表大會代表。榮膺“中國發明創業獎”特等獎、“軍隊專業技術重大貢獻獎”、“優秀科技青年創業獎”、“求是傑出青年實用工程獎”、“何梁何利獎”；被授予全國十大“傑出專業技術人才”、“國家有突出貢獻的中青年專家”和“當代發明家”榮譽稱號。先後主持和參加國家及軍隊重大科研課題40餘項，獲國家科技進步一等獎2項，國家發明三等獎2項，軍隊科技進步一等獎、二等獎各4項。他34歲破格晉升教授，38歲成為博士生導師，41歲當選中國工程院最年輕的院士，42歲晉升海軍少將軍銜，專業技術一級，一等功榮立者；他在世界上最早提出“電力集成”理論，先後攻克制約國家、軍隊裝備發展的重大技術難關近千個，有20多項成果為“世界首創”、“國際領先”———他，就是海軍工程大學教授馬偉明，一位具有傳奇色彩的年輕科學家。
新型戰艦的“中國心臟” 馬偉明一心撲在工作上，並且敢於迎難而上。那年，即將擔負執勤任務的某型主力潛艇充電發電機突然出現嚴重故障，導致該型潛艇全部停航，部隊上下心急如焚。馬偉明聞訊，星夜找到海軍首長說：“請把這個任務交給我！”在別人眼裡，這是一塊“燙手山芋”，不僅技術風險高，而且費力不討好：一旦查出問題來，就會得罪人。別人躲都躲不及的事，為什麼非要主動攬過來？馬偉明的解釋鏗鏘有力：“我是海軍的院士，裝備出了問題，我不去研究，海軍還要我這個院士乾什麼？”春節，馬偉明和同事們放棄了休假。大年初二，馬偉明因疲勞過度被送進了醫院。他人在醫院，心卻掛著研究進展，每天打完點滴就趕緊溜回實驗室。經過幾十個日夜、近千次的反覆實驗之後，他們終於模擬出了與故障裝備完全相同的故障形態。很快，一套詳細的技改措施，連同整個事故的分析報告送到了上級機關，“趴窩”3個月的潛艇，又重新起航了。從此，同類的“病因”再也沒有在該型潛艇出現過。中國特色的新軍事變革之路充滿荊棘。有人形象地把動力系統比作現代艦船的“心臟”，心臟的好壞直接影響潛艇的生命力。過去，我海軍潛艇電機設備大多依靠進口，嚴重製約海軍戰鬥力建設。“為不受制於人，核心技術必須國產化。”面對國外的技術封鎖，馬偉明態度堅決。艦艇體積重量有嚴格限制，怎樣在這種情況下提供高品質、大容量的交直流電力，一直是世界各國海軍致力追求的目標。經過研究論證，馬偉明在國際上率先提出電力集成的技術思想，即用一台電機同時發出交流和直流兩種電。經過十年的艱苦攻關，馬偉明創立了三相交流和多相整流同時供電的發電機基本理論，攻克了這類電機電磁參數計算、系統穩定性、傳導干擾預測及其抑制、短路電流計算等難題，成功研製出世界第一台交直流雙繞組發電機系統，並獲得國家發明專利。年，交直流發電機工程樣機通過鑑定，正式生產裝備部隊。從此，我海軍新型潛艇有了一顆堅強的“中國心”。
新型戰艦的“中國心臟”
電力世界的“中國權威” 馬偉明有一種特立獨行的性格，那就是尊重科學，不崇洋媚外，不迷信權威。幾年前，我國從E國引進的某大型發電機系統發生了重大故障。作為中方首席專家，馬偉明參與代表團與E國代表團談判。經過現場勘察，馬偉明和同事很快找到癥結：發電機設計先天不足，責任完全在E方。談判剛剛開始，E國代表團便矢口否認中方結論，指責中方違反操作規程。他們還得意地拿出一份圖紙，趾高氣揚地說：“先生，這是我們的設計圖紙，你們所說的一切，只不過是主觀臆斷而已。”在他們看來，我方沒有發電機設計圖紙，無法從本質上提出反駁證據。令E國代表做夢都沒想到的是，早在談判之前，馬偉明和同事經過多次模擬試驗，已經得到核心數據，並繪出了設計圖紙。當馬偉明把那張比E方大10倍的圖紙擺在談判桌上時，10名E國資深電機專家頓時目瞪口呆。“在科研前沿高地上，只要是馬偉明看準的課題，即使無人投一分錢，他也會自掏腰包硬著頭皮往前闖。”海軍工程大學某部副部長張曉峰說，“幾年前，他瞄準了一項國際科技領域的尖端技術，申請到100萬元論證經費。後續經費還未到位，但馬偉明沒有鬆勁，他說"砸鍋賣鐵也得乾！"他從自己的科研經費積累中拿出2000萬元，率領實驗室一幫青年專家埋頭苦幹兩年，研製成功了小型樣機。”這可是一個世界科技大國曆時20年都沒有研究成功的科研項目。“2008年年底，7位院士、80多位知名專家學者來參加馬院士的這項科技成果鑑定會。面對馬院士的科技創舉，所有人都驚嘆不已，都為之震撼……”每每談起馬偉明這些年走過的科研之路以及取得的累累碩果，馬偉明院士的老搭檔、電力電子技術研究所副所長劉德志教授都會激動得熱淚盈眶。
電力世界的“中國權威”
全力打造“人才方陣” 從一個僅有5名成員的課題組發展成為編配65人的研究所，從僅有一間資產不足萬元的實驗室發展成為資產過億、技術先進的國防科技重點實驗室，從相對單一的研究方向發展成為我國艦船綜合電力技術領域創新研究中心和高層次人才培養重要基地，馬偉明到底有什麼絕活？王東是一名碩博連讀的研究生，具有良好的創新潛質。在他剛轉入博士學習時，馬偉明就大膽放手把“十五”某重點預研項目三大關鍵技術之一交給他組團攻關。國內科研院所100多名知名專家參加項目評審會，當23歲的王東出現在匯報台上時，很多與會者一開始還以為他是多媒體課件的操作員。在大家疑惑的目光中，王東條分縷析地闡述論證方案，落落大方地回答專家提問，贏得了與會專家的交口稱讚。隨後，馬偉明又接連給王東壓上新的重擔，讓他獨立擔任某型艦船電力系統主幹電纜短路故障衝擊力計算、某新型中壓交流發電機電磁設計等重點課題的組長，使他在創新實踐中迅速成長為青年科研骨幹。王東的例子只是馬偉明悉心培養人才的一個縮影。近年來，馬偉明率領他的團隊，先後承擔國家自然科學基金項目、國防建設中具有全局性戰略性重大課題、軍隊重大科研項目40多項，在電力集成化發電技術、獨立電力系統電磁兼容、電力電子技術等研究領域，取得了一批具有完全自主智慧財產權的創新成果。在中國工程院的科學講壇上，在國際國內的高端學術峰會上，馬偉明團隊的創新理論與領先技術一次次為軍隊、為祖國贏得讚譽、喝彩。
全力打造“人才方陣”
