1997年,國產潛艇配進口發電機系統,主機沒啟動,電流先抽瘋。系統振蕩失控,潛艇如置深海驚濤。廠方西方技術人員現場堅稱“無錯”,責任撇得干干凈凈。
對方態度堅定:你們沒原始圖紙,沒資格質疑。但當中方技術代表馬偉明端出手繪電機原理圖、演示分析全流程,洋專家當場變臉,說一句聽不懂就想推脫。
這時,馬偉明一句話震住全場:“我教你,免費教。”從這一句起,中國潛艇動力系統開始脫胎換骨,一段跨世紀技術反擊拉開序幕。
洋貨出故障,甩鍋的臉比電流還不穩
1997年3月,某型國產常規潛艇在海試中突發“固有振蕩”故障。電機啟動后,電流在頻率邊界急劇擺動,轉矩波動加劇,直接引發功率回路異常,故障位置清晰定位為主電機內部控制模塊。
該設備來源為某西方發達國家,整機為十二相整流系統,在該領域屬高端軍工配置,單價數千萬元人民幣,協議條款注明保修期內技術支持與質量擔保。
海試失敗后,海軍裝備部與工程大學聯合技術組組織技術復查。牽頭人是馬偉明,海軍工程大學教授、博士生導師,時年僅37歲。
馬偉明帶隊以1:1比例搭建實物等效電機模型,并同步建立數字仿真系統。經320小時連續負載測試,分析出系統在整流模式變換臨界點,產生嚴重頻率耦合干擾。
問題被界定為設計結構先天缺陷。
5月,正式啟動與原廠的技術交涉會議,地點為北京某涉密科研中心。會議中,對方代表提出:“你們沒有設計原圖,沒有參與原理建模,無法判斷系統是否存在缺陷。”
馬偉明默然取出由其團隊手工繪制、完全等效原機結構的詳圖,標注密密麻麻,高度還原設計邏輯。外方技術主管比對三頁圖紙后沉默兩分鐘,確認“內容一致”。
問題出在明處,責任卻被硬生生推回中方頭上。外方最后以一句:“理論表達方式不同,理解困難”為由,拒絕賠償與修復義務。
此時會議現場翻譯猶豫片刻,馬偉明直接說出那句已被記入多個軍工年鑒的原話:“我教你,分文不收。”
技術爭議結束后,外方雖同意返修,但實質內容未給方案,中方徹底意識到:核心動力系統若不自主,后患無窮。
馬偉明主動請纓,自籌經費,提出全國產化解決路線。裝備發展部批準項目試點,代號“C2001”,地點設在武漢海軍工程大學后院實驗樓內。
一個口頭拒賠,引出一場十年技術自救。
3.5萬元科研費,洗臉池里逆推十二相電機
1998年2月,武漢,正值寒冬,馬偉明團隊開始第一次國產系統模擬實驗。實驗室設在原生活樓三樓舊洗臉間,面積不足20平米。
為節省開支,自籌3.5萬元科研經費,其中約60%用于購買二手設備殼體與磁材。所有電氣控制單元由4人小組人工纏繞,絕緣處理全靠電烙鐵加環氧樹脂。
關鍵部件是雙繞組結構設計。普通發電機采用單套線圈系統,該設計原理由馬偉明在1996年提出,目標在于讓同一電機實現交流、直流雙輸出。
他用三個月時間驗證磁路耦合關系,測出最優繞組排布角度為117°,控制輸出誤差率在2%以內,該數據比當時西方標準精度提升近三倍。
電機試驗平臺從未關機超過48小時。馬偉明日常白天授課、夜間回實驗間調試,最長一次連續工作82小時無休。系統測試共計846組數據,每組平均記錄維度為13項參數,最終總計產出數據表超過1100頁。
為模擬艦載環境,團隊成員在樓頂架設風冷裝置,在密閉實驗間內部噴灑高濃度鹽水,模擬海洋腐蝕環境。
2001年6月,該型號電機系統完成出樣。由總裝備部組織專家組驗收,評審意見中第一次出現“具備替代進口、性能優越”的判斷。
2002年初,電機正式通過軍工認證,投入常規潛艇動力系統主機鏈條。中國自主發電機首次裝艇成功。
此后十年,該型技術迭代三次,成為“C1000”系列動力源平臺核心基礎。相關數據被封存列為軍方一等保密。從洗臉池里的磁芯開始,中國潛艇有了第一顆真正的“中國心”。
不是工程,是背水一戰
2003年4月,裝備試航科通報一則消息:國產動力系統運行204小時,零故障記錄。這是中國艦船動力系統發展史上的首次技術閉環。
從原理設計到樣機測試,再到實際運行,馬偉明團隊用五年時間完成了從“紙上圖紙”到“深海試航”的三級跳。
數據不會說謊。進口設備平均運行120小時后故障率接近9.4%,國產樣機經過三次迭代,故障率降至0.8%。
此后,外方主動提出技術合作要求,希望獲取部分樣機數據與動態特性模型,馬偉明團隊拒絕共享。
核心技術是否國產,自主可控不再是口號,是戰爭前線。自1902年以來,全球主要國家發生潛艇事故434起,其中過半涉及動力系統故障。
馬偉明曾在報告中直言:“潛艇若出故障,無第二次機會。”如果還要等別人來修,中國的安全就永遠靠不住。
電機不是抽象概念,是一艘艦艇的生死判斷器。“你們不懂理論”那句話后面,是中方幾十年被人卡脖子、拿數據喂別人的被動局面。現在不只是明白理論,還能用數據反過來震懾對手。
2022年,該發電系統升級版已配套電磁彈射技術核心回路。馬偉明團隊在某型航母系統實驗中實現彈射30次無誤,電流波形最小偏差控制在0.2%。從深海潛行到電磁制海,整個能源體系根本邏輯,都改寫了。
“你不懂,我可以教你。”這不是一句硬話,而是新一代中國科研人的戰書。下一戰場,早已不是理論之爭,而是生死之爭。
參考資料:
“國寶級專家”馬偉明:讓我軍艦艇擁有“中國心”.職工法律天地.2021
馬偉明 制勝深藍.中國新時代.2023
馬偉明:將軍院士十年實現潛艇動力系統國產化.新京報.2010-10-11
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