马伟明(右三)在指导课题组攻关。(科技日报 刘迎军摄) 34岁破格教授,38岁成为博导,41岁当选院士,42岁晋升少将,专业技术一级,一等功臣…… 海军工程大学教授马伟明,一位具有传奇色彩的年轻科学家,在世界上最早提出电力集成理论,先后攻克制约国家、军队装备发展的重大技术难关近千个,有20多项成果为世界首创、国际领先,当之无愧的中国骄傲! 新型战舰的“中国心脏” “核心技术必须国产化,否则我们永远只能拴在别人的裤腰带上过日子。”在海军工程大学,大家都知道马伟明脾气犟、性子急。 那年,即将担负执勤任务的某型主力潜艇充电发电机突然出现严重故障,导致该型潜艇全部停航,部队上下心急如焚。 “我是海军的院士,装备出了问题,我不去研究,海军还要我这个院士干什么?” 经过几十个日夜、近千次的反复实验之后,马伟明和战友们终于模拟出了与故障装备完全相同的故障形态。很快,一套详细的技改措施,连同整个事故的分析报告出炉,“趴窝”3个月的潜艇,又重新起航了。 有人形象地把动力系统比作现代舰船的“心脏”。过去,我海军潜艇电机设备大多依靠进口,严重制约海军战斗力建设。舰艇体积重量有严格限制,怎样在这种情况下提供高品质、大容量的交直流电力,一直是世界各国海军致力追求的目标。经过研究论证,马伟明在国际上率先提出电力集成的技术思想,即用一台电机同时发出交流和直流两种电。 用一台电机同时发出交流、直流两种电!当时,国内外电机界都认为这是“不可能实现的妄想”。 马伟明不信邪。10年攻关,马伟明创立了三相交流和多相整流同时供电的发电机基本理论,攻克了这类电机电磁参数计算、系统稳定性、传导干扰预测及其抑制、短路电流计算等关键技术,成功研制出世界第一台交直流双绕组发电机系统,并获得国家发明专利。 交直流发电机工程样机通过鉴定,正式生产装备部队。从此,我海军新型潜艇有了一颗坚强的“中国心”。 然而,马伟明对这一领域的探索没有止步。随着大型战舰对舰载电力需求的快速增长,马伟明提出研制体积重量更小、发电容量更大的高速感应整流发电机供电系统的设想。 有关资料显示,西方发达国家几年后才相继开展了这方面的研究。而就在他们刚刚迈入这道门槛之际,“急性子”的马伟明已经成功研制出高速感应整流供电系统的全尺寸样机,又一次确立了我国在多相发电机整流供电系统理论研究和工程技术上的世界领先地位。 电力推进在20世纪初就已出现,但由于传动效率低、造价昂贵,很快被机械传动淘汰。但电力推进拥有灵活性高的优点,最新技术成果已使水面战舰应用电力推进成为可能。 电力世界的“中国权威” 马伟明有一种特立独行的性格,那就是尊重科学,不崇洋媚外,不迷信权威。 几年前,我国从E国引进某大型发电机系统发生重大故障。经过现场勘察,马伟明和同事很快找到症结:发电机设计先天不足,责任完全在E方。 作为中方首席专家,马伟明参与代表团与E国代表团谈判。谈判刚刚开始,E国代表团便矢口否认中方结论,指责中方违反操作规程。他们还得意地拿出一份图纸,趾高气扬地说:“先生,这是我们的设计图纸,你们所说的一切,只不过是主观臆断而已。”在他们看来,我方没有发电机设计图纸,无法从本质上提出反驳证据。 令E国代表做梦都没想到的是,早在谈判之前,马伟明和同事经过多次模拟试验,已经得到核心数据,并绘出了设计图纸。 当马伟明把那张比E方大10倍的图纸摆在谈判桌上时,10名E国资深电机专家顿时目瞪口呆。 “天哪,太不可思议了!这张图纸和我们设计的图纸完全一样!”一位外方专家禁不住喊出声来。 但他们仍然强词夺理:“你们的理论太离奇,我们听不懂!” “先生,我们是在讨论科学!”马伟明指着图纸,大声吼道,“你不懂,我可以教你!” 一旁的翻译被这突如其来的怒吼惊呆,望着马伟明久久不敢张口。 “照直译!”马伟明厉声道,“再加一句:我分文不收,免费教!” 这次,E方人员显然是听懂了,证据面前,他们不得不低下高昂的头颅。 一句“你不懂,我可以教你”,吼出了中国当代科技工作者的豪情壮志,在世界高科技舞台上挺起了中国人的腰杆脊梁。 让中国工程技术人员感到提气事情可不止这一件。几年前,我国采用新一代舰船综合电推技术的新型舰船项目上马。一些国外的大型电气集团看到了商机,纷纷找到马伟明,要求开展合作。 早就成竹在胸的马伟明提出了一个听起来有些“不合理”的条件:从发电变电到配电,硬件全部采用中国产品,只是把中国人并不太成熟的相关技术交给外方来做。但是,出了问题,责任由外方承担。
电力推进装置由于造价高昂,传动效率差,传统上一般只用于潜艇和破冰船等特殊船只,新技术大大提高了电力推进的传动效率,使采用此项技术的潜艇性能也大幅提升。(资料图) 当然,马伟明也不是蛮不讲理的人。他告诉外方,在接口技术上你们可以提要求,我们做不到我可以承担责任。 一直处于欧美技术前沿的两家大型电气公司,被马伟明这种毫无商量余地的自信底气所震撼。他们深知,这位黄皮肤黑头发的中国教授马伟明,是电力推进系统的权威。最后,他们不得不同意了这种近乎苛刻的合作模式。 什么叫世界领先水平?马伟明的理解是:“你开辟了一个研究方向,始终有人跟着你做,这才叫是领先,否则,即使首创而无人跟踪,也谈不上领先。” 创新王国的“中国制造” 马伟明是一个把“国家利益”举过头顶的人。 马伟明率领的科研团队与国内电机厂有着多年合作。一次协作中,他了解到,我国虽然能自主生产2兆瓦级永磁直驱发电机组,但与机组配套的并网变流器却全部依赖进口,严重制约我国风电产业发展。 马伟明决心利用多年的技术积累和团队力量,打破外国人的技术垄断。他们费时两年多,成功突破大功率变流器的多项关键技术和设计瓶颈,研制出具有自主知识产权的2兆瓦级永磁直驱风力发电变流器。 经鉴定,这一“中国创造”为我国大功率直驱风力发电变流器技术国产化与产业化提供了技术支撑,填补了国内空白,达到了国际先进水平,具有重大的社会和经济效益,并在系统效率及电压谐波等指标上均优于国外同类产品。随后,马伟明和他的团队趁势将3兆瓦级风力发电变流器研制了出来,接着又开始研制5兆瓦级风力发电变频器…… 这些成果的诞生,不仅能满足未来直驱式风力发电应用的需求,还可以拓展到船舶、飞机等其他应用领域, 中国人把大功率风力发电变流器研制成功了!这一消息刚一公布,立即在世界上引起强烈反应。为了继续占有中国市场,当年,外国进口给中国的风力发电变流器,便从230万元一台,一路狂跌降到每台98万元。 维护国家利益,提升“中国制造”的品质,一直是马伟明内心世界最朴素的愿望。 “固有振荡”是困惑电机界的世界性难题。我军新一代潜艇引进某国M公司供电系统的第一次技术谈判中,马伟明曾善意地向M公司专家提出这个问题,但对方当时不屑一顾,傲慢地表示自己的产品不存在问题。
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