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          《江苏科技报》:攻关核心技术助力高端制造与人才培养 让磁悬浮飞轮“旋转”在浩瀚星空

          时间:2019-06-21发布人:点击数:

          ■本报记者 孟婧 通讯员 胡民

          近日,南京工程学院孙玉坤教授主持完成的“磁悬浮飞轮系统关键技术及其应用”荣获江苏省科学技术二等奖 。该项目中的多项关键技术成果得到应用  ,为卫星的可靠运行提供了重要支撑。该项目由南京工程学院牵头 ,联合中国人民解放军航天工程大学和江苏大学等科研机构开展协同攻关,得到了16项国家级项目资助 ,经过10多年的潜心钻研,才交出了这份含金量十足的成绩单 。

          瞄准前沿

          助力卫星遨游太空

          孙玉坤教授告诉记者 ,磁悬浮飞轮是航天卫星、能源交通和国防军事等重大领域革新发展和相关高端装备升级换代所必须的前沿技术 ,美国、法国等发达国家一直大力开展相关研究,而我国无论是基础理论研究还是关键产品开发都严重滞后 ,核心技术长期被国外封锁 。在航天卫星领域,飞轮是实现卫星姿态稳定和能量存储的核心部件。20世纪末我国成功研制的机械轴承飞轮有接触摩擦、效率和精度低,而世界发达国家利用磁悬浮飞轮技术 ,已实现了卫星高性能姿态控制和高效能量转换,大幅提升了卫星的姿控和运行水平。磁悬浮飞轮也是飞轮储能走向工程应用的瓶颈技术,飞轮储能是一种高性能的机电能量转换与储能系统 ,它具备一系列独有的优良品质而受到世界各国的高度重视。

          项目组成员朱志莹老师介绍:“随着新能源发电、电动车辆和城轨交通等领域快速发展,储能技术成为当今世界面临的重大难题 ,而飞轮储能突出特点是单机功率大、充放电时间短、循环寿命长、环境友好 ,特别适用于瞬时大功率、短时高频次充放电应用场景,将在智能电网、电动车辆、轨道交通和新能源电站等领域大显身手 。”

          10多年来 ,项目团队围绕国家重大需求和该领域的技术瓶颈开展研究,在磁悬浮飞轮系统结构创新与设计、高精度低损耗抗强扰动技术、系统稳定性与多模态控制以及卫星姿态测控技术等方面的前沿技术和重大难题开展研究攻关,取得了许多新的突破和原创性成果 。相关成果在航天卫星和飞轮储能等高端装备中得到推广应用,显著提升了装备性能和水平,为我国新一代卫星、能源交通和国防军事等领域高端装备的发展发挥了重要作用。

          协同创新

          打好科研攻坚战

          搞科学研究要依靠集体的力量和智慧 。孙玉坤教授表示 ,此次获奖是项目团队协同创新和联合攻关的成果 ,同时也论证了产学研协同创新机制对打好科研攻坚战的重要性 。

          据了解,项目组依托江苏省配电网智能技术与装备协同创新中心,充分利用协同创新平台的资源优势 ,由南京工程学院牵头  ,与相关军工地方高校、企业和科研机构 ,开展跨主体、跨领域和跨学科的研究与实验,针对磁悬浮飞轮系统结构机理、高速稳定控制以及高精度低损耗抗强扰动技术难题开展持续技术攻关,相继合作完成了国家“863”、国防科技项目和国家自然科学基金等10多项课题 ,共同研发了磁悬浮飞轮可重复锁紧保护机构以及高性能密封技术等一系列高科技成果,为我国磁悬浮飞轮技术及其应用做出了重要贡献 。

          作为项目负责人 ,孙玉坤也坦言 ,成果的取得更离不开学校的支持和帮助 。学校良好的软硬件设施和政策支持为科技创新型团队的发展壮大注入了“强心剂”。近年来,南工院针对各层次专业技术引进人才提供了各种政策支持,尤其随着“科技创新1111计划”等一系列政策的出台落地,越来越多的创新科研团队如雨后春笋般出现 ,并产出了一大批高质量的成果 。

          科研反哺教学培养创新人才

          “突破核心技术,关键在人 ,科研团队的建设十分重要。学校非常重视科研团队的建设,重视传帮带 ,提倡学赶超 ,让年轻人在团队里尽快成长 。”孙玉坤告诉记者 ,“项目组会给年轻人压担子 ,无论是项目申报、论文发表、专利申请,还是科研奖励和人才荣誉等都向年轻人倾斜  ,给年轻人增加压力的同时 ,也为他们的发展提供良好的科研平台 ,让他们将压力转化为动力  ,将积累的科研实力通过学校提供的良好平台展现出来。”

          “团队的研发重点是磁悬浮飞轮技术,我们的团队也像一个飞轮一样 ,围绕着同一个目标和梦想,夜以继日 ,不停旋转。”项目组成员们如此形容项目团队 。这是一个年轻、有朝气和战斗力的团队 ,团队成员大多是80后 ,甚至90后,许多是孙玉坤培养出来的博士和博士后,有着长期紧密的合作基础 ,团队自组建起就明确了目标和任务,根据各自的特长分工协作 。

          此外,项目团队还重视科研成果向教学转化 ,注重“寓教于研、突出创新”,将科研成果带入课堂、带入教材、带入实践,全方位渗透到教学实践的方方面面,提升了学生的科研兴趣 ,激发了学生的创新思维  。随着项目成果的不断涌现,越来越多的研究生和本科生进入项目团队进行研究和实践。

          “刚开始的时候  ,学生会一知半解甚至不解 ,但随着老师的指导和项目的深入 ,学生们也慢慢进入角色,在为项目研发做出了贡献的同时 ,全面提升了综合素养。”朱志莹告诉记者 。近年来,项目组成员指导的学生多次在各类科技创新等比赛中获得大奖  ,多名学生迈进了浙江大学、东南大学、华北电力大学等知名高校深造。

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