中國超聲波馬達之父:湖南人趙淳生教授

藍夢三角帆 發佈 2022-04-19T04:33:12.710556+00:00

超聲波馬達或超聲電機是許多精密設備和儀器非常關鍵的部件,尤其是是自動化設備,如生活中常用的數位相機,單反和無反相機對焦鏡頭和鏡片的進退就是使用超聲波馬達驅動的,超聲波馬達控制這些部件極為精準,甚至精確到微米級以下,對許多精密儀器極為關鍵的,但以前超聲波馬達技術全部由外國掌握和控制

超聲波馬達或超聲電機是許多精密設備和儀器非常關鍵的部件,尤其是是自動化設備,如生活中常用的數位相機,單反和無反相機對焦鏡頭和鏡片的進退就是使用超聲波馬達驅動的,超聲波馬達控制這些部件極為精準,甚至精確到微米級以下,對許多精密儀器極為關鍵的,但以前超聲波馬達技術全部由外國掌握和控制,尤其是日本,中國超聲波馬達或超聲電機是由湖南人,南京航空航天大學趙淳生教授帶領團隊攻克的。

「我國是全世界把超聲電機用到外星球上去的第二個國家,美國用到火星上,我們是用到月亮上去。我非常自豪,我們團隊研發的超聲電機能助力我國探月工程的順利實施。」中國科學院院士、南京航空航天大學教授趙淳生是我國第一個研究電動式激振器的科學家,也是我國超聲電機領域的奠基者和開拓者。


超聲電機,可用作紅外成像光譜儀的驅動與控制,光譜儀通過對光信息的抓取與分析,就可以測知月球表面有何種物質。在之前成功發射的「嫦娥三號」上,就使用了趙淳生團隊研製的超聲電機。

趙淳生與超聲電機的結緣要追溯到1992年。時年54歲的他應邀赴美國麻省理工學院做訪問學者。其間,他參加了一場有關超聲電機的專題報告會,立刻敏銳地察覺到超聲電機在未來必有廣泛應用。他決定回國,自主完成相關研發。

回國的想法,一下子讓家裡炸開了鍋。一家人都堅決反對他在56歲的年齡回國從零開始從事這項新的科研計劃。但是家人終究拗不過執著的趙淳生。1994年,趙淳生告別家人,一個人提著箱子,獨自回到中國。

「當時沒有啟動經費,我向南京航空航天大學借了15000元,買了一台台式計算機和一台簡易印表機。一名碩士生、一名博士生、一名博士後,加上我一共4個人,在一個20平方米的房間裡幹了不到一年時間,研製出了我國第一台能夠實際運轉的超聲電機。」趙淳生說。

2018年,「嫦娥四號」探測器成功登月,趙淳生團隊研發的超聲電機TRUM-30A,成為給「嫦娥四號」的月球光譜儀按下快門的最好「幫手」。TRUM-30A只有46克重,比雞蛋還小,同時,月球上的複雜環境,如氣壓低、空氣密度小,還有難以想像的超低溫都能適應。

趙淳生表示,超聲電機除了應用在「嫦娥三號」「嫦娥四號」「嫦娥五號」「墨子號」量子科學試驗衛星等高端裝備上,還在醫療、光學儀器等領域獲得了廣泛應用。

趙淳生幾乎沒有食慾。但對抗病魔最好的方式,便是強健體格。「因為我是湖南人,我就用湖南人特有的方式讓自己吃飯。哪怕硬吞也要吞下去。」趙淳生笑著說,為了解決食慾差的問題,他用老乾媽辣油拌飯,逼著自己吃下去,硬生生靠著吃飯補充營養的方式,讓自己熬過了痛苦的化療周期。

躺在病床上的趙淳生,還惦記著正在進行中的國家自然科學基金重點項目申請、超聲電機專利申請,還有一群自己怎麼都放不下的碩、博學生。他將資料偷偷藏在了枕頭底下,家人探病一走開,趙淳生便掏出資料開啟病床上的「科研模式」。當趙淳生的愛人問他究竟是要命還是要超聲電機?趙淳生回答得很「貪心」:他兩個都要。

就在病床上,趙淳生用一筆一畫的手寫,完成了他的第一份國家自然科學基金重點項目申請書。

艱難創業

致力超聲電機產業化

雖然已經年逾八旬,但趙淳生沒有半點「頤養天年」的想法。從最初學習日美,到如今學習中國。趙淳生的英文版專著《超聲電機技術與應用》成為美國麻省理工學院、日本東京工業大學等世界一流大學在這個領域的重要參考書。

雖然理論上超越了日本、美國,但產業化程度還是有較大差距。情急之下,趙淳生決定硬著頭皮自己上。從2008年創辦第一家公司開始,已先後經歷三次創業失敗,如今第四個公司已走上正軌。

「生命不息,奮鬥不止。只要生命不停止,我就照樣工作。我覺得工作是一種樂趣,可以延長生命。」對於現在的趙淳生來說,最大的願望莫過於將超聲電機產業化。

「目前,我們正在建設超聲電機智能裝配和測量生產線,要在南京生產出成千上萬的超聲電機,走進並占領國際市場。」趙淳生還在南航設立了「趙淳生科技獎勵基金」,每年用基金的利息來獎勵優秀研究生。「我打算從機械結構力學及控制國家重點實驗室開始遴選優秀的學生,逐漸擴大到航空學院乃至全校。以後獎勵基金的錢多了,我還要將獎勵範圍擴大到全國。」

嘔心瀝血的奮鬥,讓趙淳生和他的團隊已研發出60餘種具有自主智慧財產權的超聲電機及驅動器,為共和國航天和國防事業書寫新的傳奇。

關鍵字: