众力资讯网

马伟明院士曾抛出一个大胆构想,直接让全球航天圈彻底坐不住了:在平均海拔4000米

马伟明院士曾抛出一个大胆构想,直接让全球航天圈彻底坐不住了:在平均海拔4000米的青藏高原,铺设一条2公里长的电磁发射轨道,用电磁力直接把火箭“甩”进太空。
 
2019年7月,马伟明、张育兴、张明元等人以海军工程大学为申请人,提交了《一种基于电磁推射的航天发射系统及方法》发明专利,2020年获得授权。后来这项技术还进入国际专利体系,在美国、欧洲、日本、韩国等地都有对应申请或授权记录。
 
这套东西怎么工作?
 
先在发射前慢慢储存电能,真正发射时,再通过能量转换设备,在极短时间内把巨大电能送进直线电机。
 
直线电机沿轨道依次工作,推动装有火箭的适配器不断加速,最终让火箭在离开轨道之前就达到数马赫速度。
 
专利甚至写得非常具体:直线电机定子长度大约为“数公里”,轨道角度可以在0到90度之间布置,火箭获得足够速度之后脱离发射设施,再启动自身发动机。
 
这就厉害了。
 
普通火箭为什么看着那么庞大?
 
因为它起飞时不光要带卫星,还得带着大量燃料,再用这些燃料把更多燃料一起往天上抬。
 
火箭刚离开地面的那一段,恰恰是重量最大的时候。而电磁发射的思路,就是把这一段最重的活交给地面。
 
电从电网慢慢存,发射的时候集中释放。火箭不用再背着完整的一级发动机和对应燃料起飞,整枚火箭就有机会做得更轻。
 
马伟明团队的专利认为,这种方式能够省掉传统火箭的一级部分,减少燃料和结构重量,同时把发射台从传统的“点火起飞”改成“冷发射”。
 
甚至提出,发射设施一次任务后的恢复时间可以压缩到数百秒,算上载荷转运,连续发射间隔有望缩短到1小时以内。
 
如果这一套真正成熟,对商业航天的意义就很大。现在商业航天最想解决的两个问题,一个是便宜,一个是快。
 
卫星已经可以流水线生产,如果火箭还只能隔很长时间发一次,整个产业效率就上不去。
 
电磁发射追求的,恰恰就是把火箭发射逐渐变成类似航班一样的高频操作。
 
中国现在已经不只停留在专利阶段。2023年,中国航天科工三院完成商业航天电磁发射高温超导电动悬浮航行试验,在380米线路上跑到234公里/小时,国家航天局称其基本具备系统研制和试验能力。
 
到了2025年,四川资阳又开始建设商业航天电磁发射验证平台,官方规划里已经出现3公里超声速超导电磁试验系统;同年4月,当地电磁发射验证平台完成阶段性试验。进入2026年,资阳方面仍在继续推进可重复电磁发射联合试验验证平台。
 
中国正在尝试改变一个用了几十年的基本规则:过去,进入太空只能拼火箭发动机、燃料和多级分离。
 
未来,有没有可能先在地面用电,把火箭送到一个足够高的初速度,然后再让火箭接手?
 
一旦这条路线真正跑通,电磁发射影响的就不只是一枚火箭,而可能是整个航天运输体系的成本、频率和发射方式。