我国电磁弹射微重力试验装置

我国又一项尖端技术白菜化了。据新华社报道，由中国科学院空间应用工程与技术中心研制建设的电磁弹射微重力实验装置日前启动试运行。该装置采用电磁弹射的方式在地面构建微重力实验环境，相关性能指标达到国际先进水平。这一试验装置可以为空间科学研究、载人航天、深空探测等提供高效便捷的地基微、低重力研究平台和技术验证条件。

电磁弹射微重力试验装置其实和我国航母福建舰上使用的电磁弹射器是非常类似的，采用的都是电磁发射技术。所谓电磁发射技术就是借助电磁能做功，将电磁能转化为有效载荷动能的一种发射技术。与常规的化学发射方式相比，电磁发射方式具有明显的优势。电磁发射能提供较大动能，可将有效载荷加速到化学发射方式难以达到的超高初速和射速，且速度可任意调控，精度高，射程远，威力大。电磁弹射微重力试验装置和航母上使用的电磁弹射器一样，借助的都是直线电机和储能技术。只不过这一试验装置不像航母的电磁弹射器是水平发射而是向上弹射，将试验舱沿导轨弹起然后落下并减速制动。相当于将电磁弹射和电磁阻拦装置合二为一。

航母舰载机电磁弹射

这一试验装置可以获得4秒，微重力水平位10μg的试验环境。加速过载不超过5G，试验间隔时间不超过10分钟。试验装置非常节能，单次弹射只需要耗电一度左右。

航母舰载机电磁阻拦着舰

此前获得微重力试验环境的传统手段是单程落塔和抛物线飞机。单程落塔就是在一个试验高塔上做试验，将试验对象放在试验舱内提升到高塔顶部，然后抛下做自由落体运动。从而获得短时间的微重力环境。而抛物线飞机通常是让专门改装的运输机做抛物线运动，可以让飞机上的试验对象短时间内失重，也能获得微重力试验环境。而电磁弹射微重力试验装置的技术优势是重力加速度比较小，准备时间短，成本低。像单程落塔在实验舱落下减速阶段的过载为20G,未经专门加固的试验设备往往是无法正常工作的。而且单程落塔每天也只能做2到3次试验，抛物线飞机的准备时间也有二、三个月。

在抛物线飞机内体验失重环境的我国宇航员

而电磁弹射微重力试验装置对设备的抗过载能力没有太高要求，可以把过载控制在3个G以内。这样大多数普通的试验仪器设备就都能用了。而且准备时间短只要一两天时间就可以，一天能做近百次试验。而且未来电磁弹射微重力试验装置的试验能力还能从4秒提高到20秒。

这是我国电磁发射技术的又一项新的应用成果。这里说又是因为这已经不是我国第一个电磁发射技术的应用成果了。我国的电磁发射技术第一个重要的应用成果，就是航母福建舰上的电磁弹射器和电磁阻拦着舰系统，用于弹射和回收舰载机起飞。去年十月还有一个电磁发射技术的应用成果就是中科院成功研发的电磁橇，可以把1吨重的有效载荷在短时间内从0加速到1030公里/小时。

我国研制成功的世界首个电磁撬

该电磁橇是全球最大存储能量的电磁撬系统。电磁撬系统可以用以测试各种高速交通工具，比如汽车、高铁、飞机、火箭、高超音速飞行器等。系统利用超导技术和高能电容器相结合，实现了高效能量储存与释放，大大提升了电磁撬的功率输出。这一成果不仅使中国成为了电磁撬设施领域的领导者，也为世界电磁撬技术的发展提供了重要借鉴。电磁撬其实和航母上用的电磁弹射器已经非常接近了，之前同类的试验装置是火箭滑橇。采用的不是电磁发射技术而是传统的火箭发动机。和火箭滑橇相比，电磁撬的加速度精确可控，而且速度提高潜力非常巨大。未来甚至可以用于发射飞机、火箭或者卫星。

临近空间飞艇发射卫星

最近又有国内企业提出了一种利用临近空间飞艇发射卫星的技术专利。该发射系统主要包括三个部分分别是：飞艇系统、电磁发射系统和卫星系统。其中，飞艇全长200米，是用来搭载电磁发射系统和卫星系统的，它包括了大型气囊及其支撑结构系统、基于柔性薄膜太阳电池阵及储能装置的能源系统、气动舵面及飞行控制系统、任务管理系统、电动螺旋桨推进系统。电磁发射系统位于飞艇的下方，包括了发射控制系统、直线电机驱动系统、直线加速轨道系统，为长度100m级直线轨道。可以将卫星携带到30公里以上的临近空间，然后把微小型卫星直接发射进入宇宙轨道。

可以看到我国的电磁发射技术自马伟明教授开创性用于航母电磁弹射器之后，已经开枝散叶，在很多行业取得应用。已经从军用的电磁弹射器扩散到了民用技术领域。不光可以弹射舰载机，还可以用于各种空间微重力试验，以及各种高速交通工具的试验。未来甚至可用用来发射飞机、高超音速飞机、卫星等空间飞行器。至此又一项高大上的高科技又被中国人做成了大白菜，世界工业皇冠上明珠又少了一个。