在不久前开展的秦创原科技成果转化项目系列路演活动中，一项名为“高楼灭火电磁炮”的科技成果引起了人们的广泛关注。这项科技成果是由西北工业大学曹增强科研团队基于小能量电磁加载技术研制的。
1990年，硕士研究生毕业后，曹增强来到西北工业大学任教，同期带领科研团队研究小能量电磁加载技术，这一干就是31年。目前，他已带领科研团队突破了电磁加载的多项核心技术。
2020年1月10日，以曹增强科研团队为核心、由西北工业大学专利入股的高新技术企业陕西大工旭航电磁科技有限公司成立。“今年下半年我们会入驻航天基地，将实现产品规模化生产，真正将科技成果转化落地，形成产业化。”曹增强说。
小能量电磁加载技术起到什么作用呢？“盖一座大楼最重要的是地基，只有地基牢固，大楼才能屹立不倒。对于小能量电磁加载技术来说，它是众多技术的基础应用技术，有了它，才能诞生更多的先进科技成果。”曹增强介绍。
依托小能量电磁加载技术，近年来，曹增强联系实际应用，不断研发出多种不同领域的应用产品，目前主要包括系列化电磁铆接设备、高楼灭火电磁炮、分离式电磁霍普金森杆等。
在国内提到电磁铆接，业内人士往往第一个就会想到曹增强，其研发的系列化电磁铆接设备打破国外垄断，解决了复合材料结构铆接、钛合金等难成形材料铆钉铆接及大直径铆钉手工铆接等难题。
传统铆接常通过锤铆、压铆等方式，在面对复合材料结构铆接时，由于钉杆膨胀不均匀或冲击的影响，往往会造成复材损伤。曹增强科研团队利用电磁铆接钉杆膨胀均匀、高速加载、零冲击距离的特点实现了复材结构的无损铆接，为复合材料的广泛应用奠定了基础。针对先进飞机制造的长寿命需求，曹增强独创的干涉配合紧固件的应力波安装方法彻底解决了大直径、厚夹层、高干涉量干涉配合紧固件的安装难题，大幅度提高了接头疲劳寿命，为提高我国研制的航空产品寿命提供了先进的方法和手段。
目前，曹增强科研团队研发的系列化电磁铆接设备在我国航空航天系统得到广泛应用，占据国内市场50%以上，解决了多个重大型号关键技术难题，在系列运载火箭研制中得到应用，实现了航空航天关键工艺装备的自主可控和国产替代。
过去高楼灭火装备存在进不去、展不开、够不着以及消防人员危险程度高等问题。高层建筑、石油化工行业的原油和成品油仓储库、危险品仓储库、码头仓储库等发生火灾时，消防人员难以接近救援场所进行灭火救援。
“灭火电磁炮可以在2分钟之内准备完成，并进行连续快速发射，面对1平方米的窗口也可精准发射。”曹增强说。
灭火电磁炮通过装填高效灭火剂的灭火弹，连续发射到着火点的火源处，通过灭火弹迅速喷射高效灭火剂来实现灭火，具有高效快速、精确瞄准、灵活机动、低成本、绿色及零伤亡灭火等特点。这是首次将电磁加载技术应用到消防救援中，目前产品包括灭火电磁炮和装载灭火电磁炮的消防车。
当一种材料在受到冲击作用时其性能和静态加载有何不同？能经受住多大冲击？航空、兵器、建筑、矿业等众多领域都需测量材料动态力学性能。分离式霍普金森杆是材料动态性能测试和冲击动力学研究领域的基础测试设备。
曹增强科研团队研制的用于电磁霍普金森杆的电磁加载系统，彻底解决了传统空气炮加载的霍普金森杆长期以来面临的许多难以克服的问题，实现了中高应变率、高载荷率和复杂应力状态下，多轴、多向同步加载，是传统霍普金森杆的升级换代产品，实现了霍普金森杆的跨越式发展。目前，该产品已经在西北工业大学暨陕西省冲击动力学及工程应用重点实验室得到成功应用。
编辑：许颖
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