马伟明院士：电磁发射技术的研究现状与挑战

该文介绍了电磁发射的技术特点和技术分支，归纳了电磁发射系统包含的脉冲储能、 脉冲电能变换、脉冲直线电机、检测与控制、高速高过载制导五项共性技术，综述了电磁发射在 军事平台和武器领域、民用及航天领域的发展现状及应用情况，指出了目前面临的挑战及对策， 提出了电力电子系统无缆化、高性能材料复合化、全系统感知控制智能化的发展趋势，旨在为电 磁发射技术的后续研究提供参考。 发射是人类最原始的社会活动之一，目的是 获得发射体的末端动能。从发射能量来源的角度， 目前为止人类社会经历了机械能发射、化学能发 射和电磁（复合）能发射三个阶段。电磁发射 （Electromagnetic Launch, EML）是指包含电磁能的 发射方式，它的出现是电气化集成与电能变革的必 然结果。 电磁发射可以突破传统发射方式的能量和速度 极限，是一种新型发射方式[1-5]。它具有发射动能高、 系统效率高、发射频次高、启动时间快、持续发射能 力强和负载可调节性强等显著优势，必将成为替代 传统机械能发射和化学能发射的新型发射技术。 电磁发射技术以电能为基本的组织形态，以信 息流来实现对能量流的精准控制，涉及电气、材料、 信息、控制等多个学科和领域的深度交叉融合[1]。 近年来，随着综合电力技术、新型复合材料、高压 大功率开关和人工智能的快速发展，电磁发射技术 掀起新一轮的研究热潮，在军事民用领域均有颠覆 现有格局的重大意义。海军工程大学于 2017 年首次 设立电磁发射工程专业，旨在培养从事电磁发射装 备技术设计、生产监造、全寿命周期运维管理的人 才，这标志着电磁能装备真正从理论研制阶段迈向 工程实用阶段。 本文总结近 20 年来在电磁发射领域的研究成 果，归纳了电磁发射的五项共性技术，综述了其研 究现状及应用进展，指出了目前面临的挑战及对策， 展望了未来的发展趋势和前景，旨在为电磁发射技 术的后续研究提供参考。