近日，國家知識產權局公布了第二十一屆中國專利獎授獎的決定，海軍工程大學“一種立式混合磁懸浮飛輪儲能系統(tǒng)”被評為專利金獎，該專利第一發(fā)明人就是“王東”。
在國防應用領域飛輪儲能系統(tǒng)是艦載高能武器以及航母電磁彈射器不可或缺的核心裝備，而王東又是大名鼎鼎的馬偉明科技創(chuàng)新團隊的核心成員。那么，這項專利金獎與正在建造的003型彈射巨艦究竟有何淵源？
第二十一屆中國專利金獎項目名單節(jié)選
打破常規(guī)的立式混合磁懸浮飛輪儲能系統(tǒng)
航空母艦核心戰(zhàn)力是作為移動的海上機場，艦載機放飛與回收效率是衡量航母戰(zhàn)力水平高低的重要指標。根據量化分析判斷，彈射起飛型航母的艦載機運作效率遠遠高于同等噸位的滑躍起飛型航母。
彈射型航母作戰(zhàn)效能更高
彈射器現(xiàn)階段主要分為蒸汽彈射器與電磁彈射器，在過去漫長歲月里彈射器技術主要由美國壟斷。蒸汽彈射器是通過彈射氣缸里的高壓蒸汽做功，將蒸汽能轉化為動能，結合飛機自身動力實現(xiàn)艦上短距離起飛。
蒸汽彈射器彈射功率調節(jié)范圍小
蒸汽彈射器通過數十年發(fā)展積累了豐富的設計與運作經驗，但其固有的一系列原始設計缺陷也限制了它的進一步發(fā)展。比如，
蒸汽彈射功率難控制，可彈射機型有限，彈射頻次難以大幅度增加等問題
電磁彈射器則完全化解了蒸汽彈射器的一系列原始缺陷，通過釋放強大電能利用電磁力原理驅動直線感應電機實現(xiàn)艦載機彈射起飛，彈射功率精準可控，可彈射機型種類豐富，彈射頻次不再受制于蒸汽發(fā)生裝置。
電磁彈射器陸上試驗場
電磁彈射器推動重達數十噸的艦載機在不足百米距離內加速至起飛速度需要強大的瞬時電能，戰(zhàn)時艦載機日起飛頻次更是以百次為單位計算，
能否提供強大的高頻瞬時電能是電磁彈射器研制的關鍵所在
國產某型商用飛輪儲能裝置
強迫儲能裝置可以實現(xiàn)電磁彈射器的電力儲能，超級電容器、超導儲能、飛輪儲能都可以被視為強迫儲能裝置，但其中
只有飛輪儲能不存在充放電次數限制，更能適應電磁彈射器的強迫儲能需求
飛輪儲能是指通過發(fā)電機帶動飛輪高速轉動儲能，需要釋能時利用飛輪高速旋轉的慣性能量發(fā)電，就好比轉動自行車腳踏板帶動車輪高速旋轉，停止轉動腳踏板時車輪仍可以保證一定的轉速，飛輪儲能的基本原理與其類似。
飛輪高速轉動軸承通常會有磨損，王東領銜研發(fā)的立式混合磁懸浮飛輪儲能系統(tǒng)是一種打破常規(guī)的設計方案，它將磁軸承與機械軸承有機結合在一起，高速永磁電機帶動飛輪轉動時，真空泵為飛輪提供真空工作環(huán)境，如此一來就解決了空氣阻力問題，如果飛輪在工作時失穩(wěn)，機械滾動軸承則開始工作，可以起到保護磁軸承和系統(tǒng)安全的功效。
殲15電磁彈射上千次，003型航母核心技術軍轉民
磁懸浮與機械混合的飛輪儲能系統(tǒng)是各大國都在爭相追逐的目標，那么問題來了，它與003型航母的關系究竟有多大？
發(fā)明申請書時間顯示是2014年，顯然與003型彈射巨艦的時間表對不上，電磁彈射器的研發(fā)時間不可能與航母研發(fā)時間同步，因為作為航母配套的關鍵子系統(tǒng)，
電磁彈射器研制時間表必然大幅度早于003型艦
尹卓：殲-15已進行成百上千次電磁彈射試驗
海軍信息化專家咨詢主任尹卓少將早在三年前就在央視權威披露，我國殲-15艦載機已經在電磁彈射器上進行了幾百上千次彈射，美國電磁彈射器地面試驗時出現(xiàn)過很多大大小小的事故，重大事故也出現(xiàn)過，這就說明我們在電機控制、綜合電力系統(tǒng)電力分配、軟件設計等領域優(yōu)于美國。
上述表態(tài)說明兩點：1.國產電磁彈射器成熟度很高；2.研發(fā)時間更早。
配套電磁彈射器的阻攔裝置
實際上在更早的時間段里海軍工程大學已經研發(fā)成功可用于電磁彈射器的50MW飛輪儲能裝置，而王東領銜攻關的立式混合磁懸浮飛輪儲能系統(tǒng)在
專利申請書中有明確的用途說明，它將用于電網調峰、不間斷電源、混合動力機車等場合。顯然是為了滿足民用需求，可以看作是
003型彈射巨艦的“軍轉民”升級產物
。
馬偉明團隊的第一個世界領先項目
“領先就領先美國”是否吹牛？事實勝于雄辯
王東身處的馬偉明科技創(chuàng)新團隊自四年前亮相央視科技盛典頒獎活動以來可謂是名聲大噪，馬院士一句“領先就領先美國”更是令人印象深刻，有人驚詫于他們科技成果之非凡，也有人產生了質疑，甚至認為馬院士在“吹?！?，那么站在聚光燈下的馬偉明及其科技創(chuàng)新團隊究竟有何過人之處？
新型艦船發(fā)供電系統(tǒng)
先來重溫下他與他的團隊自上世紀八十年代末以來所獲得的科技成果：
1.先后研制成功三代艦船新型發(fā)供電系統(tǒng)，解決艦船動力心臟病問題，牢牢確立我國在艦船發(fā)供電領域里的世界領先地位；
2.在世界上率先提出并研制成功中壓直流綜合電力系統(tǒng)，技術水**超國外十年以上；
3.敢與最強對手比拼，電磁發(fā)射領域實現(xiàn)集群式突破，與世界最強國家實現(xiàn)同步發(fā)展，且多項技術屬國際首創(chuàng)，推動我國武器裝備由化學能發(fā)射向電磁能發(fā)射轉變的**。
052C型驅逐艦同樣應用了新型發(fā)供電系統(tǒng)
質疑馬偉明團隊的聲音無非是因為存在感知障礙，三代艦船新型發(fā)供電系統(tǒng)的直接成果就是海軍艦艇的批量下餃子，
054A型護衛(wèi)艦、052C/D型驅逐艦、055萬噸大驅、039B型AIP動力潛艇、新型核潛艇等海軍主戰(zhàn)艦艇無一例外全部應用了馬偉明團隊研制的新型發(fā)供電設備
。
再以艦船中壓直流綜合電力系統(tǒng)為例，你們常說該系統(tǒng)領先國外十年以上，那么為什么英國45型驅逐艦、美國DDG1000朱姆沃爾特級驅逐艦、福特級航母三型艦船已經應用艦船電力推進系統(tǒng)背景下，我國卻沒有一款應用電力推進系統(tǒng)的主戰(zhàn)艦艇？
應用電力推進的英國45型驅逐艦全部趴窩
首先要明確的一點是電力推進并不是艦船綜合電力系統(tǒng)的唯一標志，前者只是后者的應用場景之一；
其次，上述三型艦艇問世多年而時至今日依然是重病纏身，45型驅逐艦全部趴窩，DDG-1000難以形成戰(zhàn)力，福特級更是大小問題一籮筐，可見沒有統(tǒng)籌規(guī)劃的科學發(fā)展路線，先進技術不僅不會帶來戰(zhàn)力躍升，反而會成為掣肘戰(zhàn)斗力的沉重負擔
。
055萬噸大驅已經應用綜合電力系統(tǒng)
以055萬噸大驅為例，該型艦應用的具有世界領先水平的雙波段雷達以及其他對海對空探測電子設備都是耗電大戶，電能如果無法實現(xiàn)均衡調配戰(zhàn)力水平就將大打折扣，而這就是領先國外十年以上的艦船中壓直流綜合電力系統(tǒng)的用武之地，該系統(tǒng)通過計算機根據作戰(zhàn)需求能夠實現(xiàn)智能配電，從而在各系統(tǒng)執(zhí)行任務時供應充沛電能。
最重要的一點是，我國艦船中壓直流綜合電力系統(tǒng)將有更廣闊的應用平臺，那就是馬偉明院士提出的“全能艦”，這是一款全面領先DDG-1000的未來戰(zhàn)艦，而現(xiàn)在未來已來！
全能艦
全能艦將配置大口徑艦載電磁炮，發(fā)射系統(tǒng)也將應用電磁發(fā)射裝置，實現(xiàn)武器系統(tǒng)由傳統(tǒng)化學能發(fā)射向電磁能發(fā)射的轉變。
該艦火力可有效觸達方圓1000公里的作戰(zhàn)區(qū)域，這意味著
單艦控制范圍將與福特級航母戰(zhàn)斗群旗鼓相當，甚至有所超出，從而徹底改變海戰(zhàn)規(guī)則。
馬偉明團隊推動電磁能發(fā)射
馬偉明團隊必勝秘籍：論功行賞+亮劍精神
正所謂授人以魚不如授人以漁，馬偉明科技創(chuàng)新團隊不僅為我國帶來了在電磁領域里的集群式突破，更是打造了一支特別能攻關特別能戰(zhàn)斗的科技鐵軍。
馬偉明院士在談到團隊建設時特別感謝恩師張蓋凡教授，他說，我的導師培養(yǎng)我，主持公道，我很幸運，是在多項電機課題組里面，因為老先生的這種學識和人品他不僅把我領進門，關鍵是提供了一個非常好的創(chuàng)新的環(huán)境或者文化，你只要是你自己做出來的不會被任何人侵占，所以好多課題我甚至課題組成員也不是，有的即使是成員也不是課題組長，可是到最后鑒定報獎的時候是按照貢獻和作用論功行賞排名，所以我就跑到第一去了，所以才有我能當院士，得到這個肯定。
馬偉明授業(yè)恩師張蓋凡教授
時年41歲的馬偉明當選為工程院院士之后，
他將自己的幸運傳遞給了更多人，這個延續(xù)是指論功行賞的創(chuàng)新環(huán)境和文化的延續(xù)，比如領先國外十年以上的艦船中壓直流綜合電力系統(tǒng)的第一牽頭人并不是馬偉明，而是他的團隊成員王東。
除此之外，在馬偉明團隊里的有功之臣還有很多，這支團隊先后孕育了四百多名博士和碩士，其中有不少已經在全國甚至全世界嶄露頭角，除了王東之外還有肖飛，他是2018年全軍通令嘉獎的三人之一，榮立一等功，并于去年榮獲何梁何利獎。
馬偉明科技創(chuàng)新團隊
談到這里不由得讓我想起電視劇《亮劍》里李云龍的一段臺詞：兵熊熊一個，將熊熊一窩，要說魂，只要我在，獨立團的兵就嗷嗷叫，遇到敵人就敢拼命，要說哪一天我犧牲了，獨立團的戰(zhàn)士也照樣嗷嗷叫，我就不相信他們從此就變成了棉花包，為什么呢？因為我的魂還在。而這里的“魂”不就是馬偉明說道的，由張蓋凡院士牽頭營造的刺激創(chuàng)新的環(huán)境和文化。
馬偉明科技創(chuàng)新團隊更是一支具有亮劍精神的科技鐵軍，從占據世界領先地位的三代艦船發(fā)供電系統(tǒng)，到領先國外十年以上的艦船中壓直流綜合電力系統(tǒng)，以及當前即將應用的具有世界領先水平的航母電磁彈射器，處處體現(xiàn)“領先”一詞。
中壓直流綜合電力系統(tǒng)
馬偉明：
我們做所有的事，我都是這樣講的，從開始的第一個研究到最后，就沒有一個是跟著人家走的，首先從需求中提煉出科學問題，科學問題解決完了，再把它分解成關鍵技術，關鍵技術解決完了，最后立足我們國情（加以應用）。
古代劍客對陣，明知不敵也要亮出寶劍，狹路相逢勇者勝就是亮劍精神。在一系列強軍科技成果面前我們看到了馬偉明團隊基于創(chuàng)新思維與新時代綜合國力躍升的自信從容，但是要知道馬院士是從上世紀八十年代在技術領域全面落后西方數十年的背景下一路披荊斬棘，在技術發(fā)展的至暗時刻馬偉明依然能堅定必勝信念，而這不就是亮劍精神。
馬偉明在技術至暗年代敢于向世界最強亮劍
精氣神固然重要，但在亮劍精神之上還有更重要的一層，就是高瞻遠矚的科學發(fā)展規(guī)劃，馬偉明主抓的三代新型發(fā)供電系統(tǒng)研制背景就是海軍之父在1987年2月2日主抓審定了《海軍2000年前發(fā)展設想和“七五”建設規(guī)劃》和《海軍2000年前裝備發(fā)展規(guī)劃》，確立以十幾年為周期的海軍裝備發(fā)展規(guī)劃。
054A型護衛(wèi)艦、056型輕型護衛(wèi)艦、052C/D型驅逐艦、055萬噸大驅可以說都是沿襲水面艦艇發(fā)展思路，也就是說直到現(xiàn)在三十多年前的發(fā)展規(guī)劃仍然在發(fā)揮著關鍵作用。
