西工大马瑞卿教授团队破解航空航天“卡脖子”难题

数十年来，西北工业大学自动化学院稀土永磁电机及控制技术研究所马瑞卿教授团队在航空航天工程领域做了大量开创性工作，攻坚克难追求卓越，在挑战极限中破解了一系列“卡脖子”难题。

马瑞卿教授和团队成员讨论方案

解尖端领域“燃眉之急”为国家发展提供支撑

马瑞卿教授团队长期从事电气工程领域的教学与稀土永磁电机控制理论和工程技术开发、应用的研究工作。主持国家级项目、省部级自然科学基金、重大专项等纵向项目5项，主持重点装备任务和横向课题100余项，为尖端领域解决了一系列“燃眉之急”。

该团队在国内率先开展稀土永磁无刷直流电机的航空航天应用研究。主持开发并应用国内第一个上天的氧气浓缩器用稀土永磁无刷直流电动机系统。随后又陆续开展了270V大功率燃油泵用无刷直流电机系列产品、双余度无刷直流电动舵机系列产品、无位置传感器无刷直流电动机系列产品。所研制的稀土永磁无刷直流电动机及其控制系统，已应用于我国多型装备。

2009年主持申报“航空航天电机系统技术”教育部工程研究中心，现已建成国内在特殊环境下集电机设计理论、复杂控制技术及工程化应用的创新研发平台。

2011年，该团队获称“航空航天电机系统技术”创新团队，奠定了学校基于稀土永磁电机及其控制的国内航空航天电机系统技术科研创新基地的地位。

飞机刹车系统的性能直接影响飞机安全起飞、着陆和快速反应。通过与航空工业、航天科技等企业紧密合作，在国家多种重点型号飞机的需求牵引与国家科技重大专项等持续支持下，创建了飞机电刹车作动系统及安全刹车技术体系，突破了耐高温电机、非线性力伺服控制、冗余控制、胎压无线监测与调控、刹车盘健康管理等9项关键技术，刹车性能提升3-4倍，安全性提升1个数量级。形成了成熟的产品研制能力，实现了重大技术跨越与产品跨代。

该项成果已陆续应用于10家单位16种重大型号，获授权发明专利51项，具有完全自主知识产权；打破了国外技术封锁，填补了我国新一代飞机刹车系统技术空白，已为企业创造逾10亿元产值，应用前景广阔。

攻坚克难追求卓越破解“卡脖子”难题

20多年来，马瑞卿这支一直奋战在尖端领域的创新团队，究竟经历了多少艰难困苦、度过了多少不眠之夜、饱受了多少心灵煎熬，连他们自己也难以记清。然而，四年前一款飞行器的发射成功，却成为他此生最刻骨铭心的时刻，至今记忆犹新。

距离飞行器预定发射日已不到一年时间，马瑞卿教授团队负责的“综合控制系统”尚面临6个“技术归零”。何谓“技术归零”？就是针对发生的质量问题在技术上彻底找到原因并提出解决措施，也就是一切归零、重新开始。

“航空航天攸关生命，容不得一丁点儿含糊，必须确保万无一失!”马瑞卿仿佛又回到那段艰难的岁月，“时间不等人！问题复现谈何容易？综合控制系统包括硬件和软件，涉及面广，信息量大，逻辑关系复杂，仅控制器就含有1300多个元器件，涉及17000余条软件代码，每一个元器件、每一条代码都有可能出错，一次问题复现常常需要做上万次试验，即便这样也仍然不能存有丝毫侥幸心理。眼看时间一天天过去，真把人急死！”

面临的风险和压力难以言喻。当年，马瑞卿带着几个博士和硕士研究生，经常转战南北各大试验基地做各种模拟试验，短则十几天，长则五六十天，常常没日没夜，只见白发噌噌地冒出来，人瘦了一圈又一圈。马瑞卿的妻子每每看到爱人心力交瘁的模样，总是心疼地劝他说道，“太难了，就放弃吧！”

马瑞卿教授团队学生在模拟试验现场检查设备

“体力和精力的透支均已达到极限，只听耳旁一个声音在说‘认输吧’，另一个声音则说‘绝不认输’！就在那个临界点，最终还是‘决不放弃’占了上风。”回想当年的痛苦矛盾心理，马瑞卿嘿嘿地笑了。神圣的使命感和强烈的责任感令他责无旁贷，“既然别无选择，就只能背水一战！”

经过10个多月的日夜奋战、顽强拼搏，马瑞卿和他的研究生终于拨云见日、勇破难关、收获累累硕果！

四年前的那个冬日，在发射中心，马瑞卿教授团队终于迎来那个终生难忘的时刻。“一切准备就绪，点火倒计时前的几分钟像是过了一个世纪。”5，4，3，2，1，点火！发射中心内外顿时一片欢腾，而身在发射现场的马瑞卿却刹那间双耳失聪了，直到现场相关领导健步前来向他祝贺、同他握手时，他才“如梦方醒”。那一刻，马瑞卿的眼眶湿润了，他只是为自己没有辜负国家的重托而长长地舒了一口气。

打了一场最艰苦的硬战，为国家攻克了关键核心技术，并拥有完全自主知识产权，无论如何，这是值得学校全体师生自豪的事儿。

“这项核心技术在不断地升级换代中已成为一项成熟的技术，在未来尖端飞行器的研制中将继续发挥其关键性作用。”马瑞卿不无骄傲地说道。

聚焦国家重大需求 培养拔尖创新人才

多年来，在一系列国家重大项目的攻关中，马瑞卿教授团队的博士研究生和硕士研究生都发挥了重要作用，获得了很好的历练，也因此培养了一批拔尖创新人才。“参与科研攻关的研究生们在校期间大多获得过国家奖学金，毕业后均进入国民经济主战场。”马瑞卿为此深感欣慰。

马瑞卿教授和团队博士生合照

“马老师一直强调‘实践是检验真理的唯一标准’，尤其重视以问题为导向培养学生的科学素养；他希望研究生都能将自己的科研方向与国家重大需求结合起来，善于运用成熟的科学理论去解决现实中的问题，并能够在实践中发现问题、科学分析问题且敢于解决问题。”博士研究生杨伟舟深有感触地说道。

马瑞卿教授团队老师学生合照留念

“关键核心技术是等不来、要不来、买不来的。”马瑞卿表示，学校理应对接国家重大战略需求，以集成创新助推相关产品升级换代，为未来彻底解决“卡脖子”问题提供战略性技术储备，为国家长远发展作出应有的贡献。