马伟明又立功了！福建舰电磁技术外溢，三种新用途美眼红却造不出

点击：  作者：记者    来源：兵器评论  发布时间:2023-07-28 10:28:23

 

（图解：飞艇搭载电磁弹射系统，是研究所在马伟明院士领导下取得的重大成果）

 

马伟明再立大功！中国抢先美国一步，突破电磁弹射技术，如今，该技术外溢，连卫星发射也用上了。

 

前言：电磁弹射器被视为未来航母发展不可或缺的一大关键装备，其背后蕴含的电磁发射技术，引起世界各国无限遐想，现如今，中国发布重大专利，不仅成功将电磁技术用于福建舰，就连卫星也能通过电磁发射入轨升空，1秒可飙出8公里高，于30公里高一举入轨，达到“临近空间”水平。本文将通过对中国新公布的专利内容，分析电磁发射技术的发展，以及其未来的不同用途。

 

 

（图解：国家知识产权局公布了一种在临近空间电磁发射卫星的系统和方法的申请专利）

 

1、全球首创！马伟明再立大功

 

中国知识产权局发布了一项最新专利申请，其中集合了多项国人最为关注的关键词，即“一种在临近空间电磁发射卫星的系统和方法”。

 

值得一提的是，在这条赛道上，中国是唯一的“玩家”，在没有另一个国家宣布突破之前，我国将在该赛道上拥有绝对话语权。

 

众所周知，过去很多西方国家为了阻挠中国发展，经常在技术层面卡脖子，涉及领域涵盖方方面面，如半导体、芯片、锂电池、生物科技等，而现在，“临近空间电磁发射卫星”技术意味着，我国不仅攻克了数十项卡脖技术，还完成反超，拥有了“定规则”的实力。

 

回归正题，所谓的“临近空间电磁发射卫星”是什么意思？简单来说，它其实是指安装有电磁弹射装置的飞艇，可通过电磁弹射技术将微纳卫星发射入轨，只不过，在发射之前，飞艇系统会率先抵达临近空间范围内运行，即20-100公里高的地方。

 

飞艇内，除电磁弹射器，还拥有着先进的飞控、任务管理系统与太阳能电池，足以支撑飞艇在高空长时间运行，期间可以随时完成发射任务。

 

 

（图解：我国马明伟院士使用电磁发射方式，让卫星在电磁发射轨道进行加速）

 

若从这一原理上分析，我们大致也能将其理解为一艘带着卫星上天的飞艇，有能力实现高空快速部署，当然，这些卫星体积并不大，最重的也不过是10千克，入轨之后将在军事、通讯、环境监控等领域发挥出重要作用。

 

还有一点很关键，那就是相比于之前各国使用的火箭发射技术，利用飞艇发射卫星的方式具备极高创新性，完全做到了“全球独创”。

 

说到这里，一些人会产生疑惑，要知道，世界上拥有卫星发射技术的国家并不少，为何要强调“10千克卫星入轨”，这难道是什么很高超的技术吗？

 

在这份专利文件的开头，已经明确提出，发射出口速度达到1秒8公里，这一速度是非常值得关注的。毕竟一般情况下，卫星都会先通过长长的轨道慢慢加速，或者是不断螺旋绕圈加速，直到达到一定值后才会点火发射，而专利中提到的速度，并不是慢慢加速后的速度，而是暴力加速，这样一来，按照加速度的公式就可以计算出，其加速度将达到320000米/秒²，虽然还比不上炮弹的速度，但对于卫星来说，这依旧让人感到不可思议。

 

通过上述推断，我们可以明确的是，中国如今已经在电磁发射领域获得重大突破，这背后离不开马伟明院士做出的贡献。

 

 

（图解：高超音速飞行器）

 

2、几处细节，值得推敲

 

对“临近空间电磁发射卫星”有了大致了解后，我们再来深度剖析一下各种细节：

 

其一：临近空间。随着技术不断发展，临近空间已经成为世界军事强国重要比拼场，航空层面的高度一般是20公里以下，这里大气稠密，飞行器会遇到很大的阻力，航天层面虽然高度达到100公里以上，且大气稀薄，但动力装置将成为飞行器最大障碍，除非换成核动力或太阳能动力，否则很难维持飞行器的正常运行。

 

临近空间恰好处于航空和航天之间，所以大气不算充足，也不算太稀薄，飞行器完全可以靠气动力控制，此外还不会受到太大阻力影响，更容易实现高超音速，如此一来，临近空间飞行器便能够更大程度上拓展空天战场范围与纵深。因而，谁能更快在临近空间飞行器上突破，谁将在未来战争中占据更多优势。

 

 

（图解：采用电磁发射技术的飞艇简图）

 

其二：电磁发射。人类为战争制造出大量先进武器，如核武器，但由于杀伤力过于强大，所以拥有核武器的国家都默认不直接将其用于实战，久而久之，核武器更多时候是被用来战略威慑，而非真正作战。

 

那么，如何才能在不靠核武器的同时继续维持军事威慑力？电磁武器引起各方关注，并发展成为新概念武器之一。之所以会如此，不得不归功于背后的电磁发射技术。

 

换句话说，谁率先在电磁发射技术上占据优势，那谁就能在电磁时代下，掌握更多先机和话语权。

 

 

（图解：科研人员设计的电磁弹射发射方案，可将微纳卫星送入近地轨道）

 

其三：微纳卫星。微纳卫星是质量小于10千克、有实际使用功能的卫星，上世纪八十年代之后，国际上掀起一股小卫星发展热潮，微纳卫星便属于其中之一，如智能卵石计划、铱星计划、全球性计划等，都是著名的微纳卫星研发项目。

 

很多人认为微纳卫星体积过小，难以在太空中发挥实力，但事实上，随着技术与标准逐渐成熟，微纳卫星已经在导航、空间对抗、体系概念创新领域得到实际运用，且取得一系列成果。

 

从1999年开始，各国就已经开始探索将微纳卫星送入太空的方法，只是，注意力一直都放在运载火箭上，这种发射方式技术难度高、成本高，所以，不少国家转头去“临近空间电磁发射卫星”。可见，我国如今推出的电磁发射技术，将进一步推动微纳卫星与发射技术的发展与革新。

 

 

（图解：航母甲板上安装的电磁弹射器）

 

3、福建舰电磁技术，发生外溢

 

既然电磁发射技术如此重要，那其应用范围如何？

 

实际上，电磁发射技术并不单单体现在发射卫星上，像我国福建舰、美国福特号装备的电磁弹射器，同样将电磁发射技术发挥到一定水平。据资料显示，航母电磁弹射器工作原理将分为三部分：首先是准备环节，确保舰载机准备就绪，其次是启动阶段，工作人员需要提前将甲板清空，而后启动电磁弹射器，期间电源系统会向线圈供能，产生强大的电磁场，最后工作人员会触发弹射器系统，瞬间切断电磁场电流，这时强大的电流变化会产生极大推力，推动舰载机迅速驶离甲板。

 

这一过程中，航母电磁弹射器主要运用了重接线圈电磁发射技术，另外，中国建造的“电磁雪橇”电磁驱动地面高超速试验装置，也同样运用了这一技术。

 

 

（图解：中国公布的电磁枪，像方方正正的盒子，枪口扁平）

 

世界主流电磁发射技术，除了重接线圈电磁发射技术外，还包括轨道电磁发射技术、电磁线圈发射技术。

 

其中，轨道电磁发射技术多数会运用在电磁炮上。相关研究最早提出于20世纪初，之后便陆续有国家进行相关实验，不过，真正为其赋予军事作战意义的，还要数美国，其提出“战略防御倡议”，预备将电磁炮用在天基反导作战上，这样一来，电磁炮就能够有效击落别国卫星。2017年，美国海军研究会公开测试结果，即至少一种电磁炮的发射速度等达到6马赫。

 

与电磁炮一样有着类似用途的武器，还有电磁枪，主不过，其采用的是电磁线圈发射技术，中国曾公布过一款名叫“电磁驱动发射系统”的电磁枪，其外形方正，枪口扁平，可以驱动弹丸对目标进行精准打击，而且，电磁枪还将具备噪音小、发射症候小、声光信号小等优势，隐蔽性强、战场生存能力强。 

 

不难看出，此前单一运用在航母电磁弹射器上的电磁发射技术，现在已经发生外溢，其弹射舰载机、精准攻击以及发射卫星的三大用途，奠定了电磁发射技术在未来战场上的地位。

 

就目前发展进程来说，中国无疑占据了极大优势，不仅实现航母电磁弹射器，还在电磁炮、电磁枪乃至电磁发射卫星方面达到国际领先水平，这些都是让美国眼红却又造不出或是存在技术缺陷的优异成果。总的来说，我们已经做到了美国都做不到的事情。

 

结语：对于中国电磁发射技术，大家还有什么了解的吗？欢迎在评论区留下您的看法和故事。

 

来源：兵器评论今日头条号