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引言

关于卫星发射大家脑子里面都有一个画面就是一枚枚火箭直接升空，进入了预定的轨道，然后脱落，卫星进入太空。

这是唯一发射卫星的办法吗？随着中国在近空领域的大量实验与测试，逐步积累了丰富的实际经验，并逐步突破了过去的火箭与卫星的发射方式。

最近在中国公布一项发明专利公布中，有一份让所有人都大吃一惊的文件，上面写着：临近空间电磁发射卫星的方法。

如果这个方案成真，那么将大大改变现在的卫星发射技术，同时给科学带来极大的进步。

什么是电磁发射？

按照公开的专利文件，这其中包含了一套完整的发射技术，由飞船发射系统、电磁发射系统以及卫星发射系统组成。该系统由发射控制系统、直线马达驱动系统、直线加速器等组成。

其中，电磁波发射技术就是把电磁波能直接转换成发射负载所需要的瞬间动能的一种能量转换技术。电磁波发射系统主要包括四个部件：脉冲能量储存系统，脉冲电能转换系统，脉冲直线马达，以及控制系统。

在发射之前，利用脉冲储能系统，在较长的时间内积累能量，在发射之后，利用脉冲电能变换系统，将输出的瞬间超大功率电能，输入到脉冲线性电机中，从而产生电磁力，将负载推到发射速度，同时，控制系统还可以实现对能量流的精确控制。

电磁发射技术相对于其它传输手段，具有“高、快、强”三大特点。其是一种集电、材料、机械、武器、信息与控制等多个领域于一体的新型材料，在国防、民用、航空等领域有着广阔的应用前景。

“临近空间”是在20-200千米之间，以平流层，中层，低热层等为代表的一种空间。在这个空间里，飞机上不去和卫星下不来，这里的温度很高，压力很小，辐射也很大，长期以来人们对临近空间的了解都很少。

近年来，中国在开展了一系列临近空间电磁领域的研究和实践之后，率先突破了这一瓶颈，提出了一套“临近空间的卫星电磁发射体系与方法”。

相对于已有的常规空间发射方式，空间电磁推进发射方式将在充分利用电磁发射的基础上，通过对载体的自适应能力的提升，有望实现更低成本、更高频、更多方位、更快的空间发射。

将电磁发射技术与民用和商业航天需求相结合，利用航天市场的爆发性增长，既可以实现国防科技的跨越式发展，又可以充分发挥高新技术对航天强国建设的支持作用。

经过长期的发展，国外学者对此问题的研究已经取得了长足的进步。电磁发射具有成本低廉、操作安全、适应性强、能量释放容易控制、可反复快速发射等特点，为实现小型卫星与物质的快速、低成本发射提供了一种新途径。

20世纪80年代，美国宇航局开始采用喷射式电磁波线圈的概念性技术。NASA尝试制造一种电磁螺旋大炮，既可用于重复发射小型卫星，又可用于在外太空建立大型空间站，为其提供廉价的补给。

俄罗斯 Shvetsov公司提出了一种基于大磁场轨道的航天器发射方法，并对该方法进行了技术上的可行性与经济性分析。

这国都在重视这个领域的研究，当然我国也不甘落后。电磁发射卫星的效果，这可不是普通的火箭与卫星能够相比的。而且它的发射费用也远低于传统的发射方法，还可以重复使用。

我们在该领域取得的成就离不开马伟明教授极其团队的努力。

二、国宝级专家——马伟明

马伟明可谓我国的“国宝”，在34岁时被破格提拔为院士，38岁时被提拔为博士生导师，41岁时当选为中国科学院最年轻的院士，42岁时晋升为少将。

马伟明于2017年荣获中国军队最高荣誉——“八一勋章”。就是他，让我们的海军拥有“中国心”！

中国在90年代初就受到了西方的技术封锁和限制，在船舶发电领域，因为其本身的技术含量就很低，所以在船舶发电领域也是比较落后的。而这种依赖于进口的核心部件，使得它的海防建设处处受制。

当时，要想研制一种新型的常规潜水艇，就得采用一种高效率的十二相整流器。还有就是，这种发电机，只有少数几个发达国家，可以用来做军事用途，这就需要很多钱了。

一回，马伟明与一家国外厂家，在技术谈判中，发现电机输出电流存在“固有振荡”，一旦超过这一阈值，就会造成整台机器瘫痪，而傲慢的西方人士，则对这种说法不屑一顾，并大言不惭地宣布：我们的产品，绝对没有问题！

这件事对马伟明的影响很大，他决定要使中国在科学技术上成为一个自立自强的国家。

虽然以中国目前的科技水平，想要解决“固有振荡”的问题几乎是不可能的事情，但马伟明却是抱着一种强烈的信念，他相信只要自己不断地研究，中国就能在世界范围内站稳脚跟。

在张盖凡先生的鼎力支持下，他用着三万多的经费开始了研究历程。实验室没有，他就将一个20平方的洗手间改造成了一个试验室。钱花光了，他就买一些老式的电脑外壳，自己动手拼装。没有起重机，他就自己扛着重物，就这要一步一步地进行实验。

在1800多天的时间内，马伟明和他的团队进行了无数次的试验，对数十万次的数据进行了综合分析，终于找出了问题的根本所在，并将国外研究小组也无法解决的“固有振荡”难题，彻底攻克了下来。

这项研究更是在2000年，被评为全国科技进步一等奖，还在世界上得到了很高的声誉。但马伟明和他的研究小组，并没有因此而止步不前，而是在逆境中，一次又一次的突破着，一次又一次的在电磁领域创造着奇迹。

例如福建号的电磁波发射装置，便是由马伟明等人进行的。中国海军的第3艘航母“福建舰”于2022年6月17号正式下水。

作为大型战斗平台的航空母舰，其起飞降落的“支持””是固定翼飞机的重要组成部分。当前，在航空母舰上，固定翼机的起飞方式大致可分为三种方式滑跃起飞，垂直起飞，弹射起飞。

福建号上面的发射技术包括蒸气发射和电磁发射，正是在马伟明等人的努力下，“福建舰”才能跳过蒸气发射，转而使用更加先进的电磁发射。

美国人更是称他一人可抵得上十个师。马伟明从不骄傲自满，他时时刻刻都在告诫自己，要为国家的发展尽一份绵薄之力。

三、电磁技术进步的多方应用

在军用方面，电磁弹射技术中使用的飞轮蓄能技术，可以用于航母、高能武器、航天设备，军用战斗车辆、大型水面舰艇、新型潜艇等。

电磁轨道炮就是其中一个研究重点，它以电磁动力为动力，以极快的速度飞行，同时还拥有极强的射程和杀伤力和稳定性，并且能在实战中进行远程网络控制，比起传统武器，有很强的优越性。

当前，世界上存在着以航母为代表的多个执行不同使命的战斗平台，其体系结构复杂，难以进行协调与指挥，且建设与维护费用极高。随着高能量武器技术的不断进步，传统战斗平台已经不能满足新能源武器对能量的要求。

为解决该问题，我国国防科技大学在国际上率先提出了“超级能量舰”概念：集电磁能武器与核动力为一体的新型海洋攻防一体化作战体系。

超能舰载电磁轨道炮、电磁线圈炮、电磁火箭炮、激光武器、高功率微波等多种新型电磁能武器，结合全电子舰载技术，可将舰载能源智能化、高效率地转换为高能武器所需的电磁能。

这使得单艘军舰具备了防空、反潜、反导和对海对地精准打击的能力，极大地提高了军舰的持久作战能力，确保了一艘多功能军舰能够完成传统的舰队编队作战，将完全改变百年以来的舰队编队作战模式。

电磁技术的进步在民用领域也可以得到广泛的应用，他可以被到大型牵引机车、家用轿车、不间断电源等上，将大大方便人们的生活。

结语

电磁技术的突破，对于我们在电磁方面的研究将会有很大的帮助。因此，现在中国的电磁波发射技术正处于繁荣时期，简直就是武林高手开了任督二脉，无敌于天下！

近些年我国在科技水平上面取得了不断的进步，大大提高我们国家的综合实力，能够取得这些进步离不开马伟明等科研人员十年如一日的努力，相信在未来我们会传来更多的好消息。

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参考资料

《电磁发射技术》
《电工技术学报》

《环球时报》

《国家知识产权》