走进科大
“海陆空”三栖博士的奋进之路
发布日期:2023-03-02 来源:国防科大微信公众号 作者: 刘瑶 杨立新 访问量:

近日,在学校颁奖典礼现场,研究生院研究生学员郑鹏站上了领奖台。

聚光灯亮起的瞬间,郑鹏的眼前浮现一路走来的画面,从南海澎湃的海浪,到西部崎岖的山路,再到深空闪烁的星光,郑鹏的研究领域可谓横跨“海陆空”。

2013年,怀揣着强军报国的信念,郑鹏如愿考入国防科大,就读于土木工程专业。那时的他还是一名“做题家”,与科研结缘,还要从大学生创新训练项目申报说起。

当时,他找到指导老师高经纬请教如何进行项目选择。“土木工程专业并不限于地下工程、营房基建,现如今南海岛礁建设如火如荼,你的眼界应该再拓宽一点,说不定有新发现。”闻言,郑鹏如获至宝,他利用暑假只身前往南海进行了实地考察。

郑鹏参加湖南桃江抗洪抢险重大任务

四周海浪汹涌,郑鹏心潮澎湃。一个针对南海岛礁恶劣条件下利用海浪能量获取充足清洁能源的创新项目便诞生了。在他的心中埋下了敢于探索的种子。

本科毕业后,郑鹏保送交通运输工程专业的研究生。一次出差,他偶然发现,由于地形崎岖,军车耗油率高、易出故障,这打起仗来可不是一件小事。

于是,他把目光投向了车辆的减振节能技术。恶补知识打基础,起早贪黑做实验,努力终于开出绚丽的花朵,他以第一作者身份发表SCI论文3篇,其中1篇论文进入全球高被引前1%;授权专利1项,受邀在国际会议上作成果报告。

世界大学生立方星挑战赛报告现场

之后,他在全军军事建模竞赛中夺得特等奖。科研创新路上,郑鹏已逐渐学会了 “打怪升级”。

然而刚读博,郑鹏就迎来了一次不小的打击。

“要做就做别人没做过的”,导师吴建军建议他转向超低轨道卫星这一极具军事应用前景的空白领域。

和导师吴建军教授在实验室进行讨论

超低轨道卫星运行于距离地面约150~250km的空间,比距地500km以上的普通卫星观测地面更清楚、传输信号更快速,是未来兵家必争之地。

但是,由于大气阻力的存在,要想卫星长时间运行,前进动力成了最大的难题。郑鹏要做的就是为超低轨道卫星“加油”:吸收附近的稀薄大气,并电离为等离子体作为“燃料”来点燃,为卫星的长寿命运行提供稳定动力。

在实验室进行等离子体源操作

这一极具难度的课题开展得并不顺利。进气装置无法兼顾收集和压缩效率的问题让郑鹏很是着急。吴建军看出了他的焦虑:“虽然你以前不学航天,但多学科交叉融合是大势所趋,不妨将以前的研究思路、方法应用于新的研究对象”。

在导师的启发下,郑鹏尝试将知识相结合,设计出了一款气动-结构-材料一体化进气装置,初战告捷,成功解决了高效吸气的问题。

“一山放出一山拦”,新的拦路虎又出现了。由于等离子体被点燃时石英管壁沉积了大量的热功率,导致点火始终稳定不下来,即使通水冷却也是杯水车薪。

既然“杯水”不行,那汪洋大海呢?他联想到调研南海岛礁建设时,曾把发电装置浸入海水利用波浪能发电。灵光乍现后,他把整个装置重新设计,创新使用浸没式冷却法,将发热的石英管和线圈都浸没在去离子水中,这一次负载端的温度和阻抗终于稳定了下来。代表实验成功的光核出现时,他激动地热泪盈眶。

这束光的出现,让郑鹏“大鹏一日同风起”。之后,他在《Progress in Aerospace Science》等航天领域顶刊发表一作/通讯SCI论文8篇;授权国家专利3项;作为参赛队长斩获“源创杯”创新创意大赛二等奖等7项国家/军队级竞赛奖,成为了同学们眼中的“全能型选手”。