在太空吃好飯，微波爐的航天品質(zhì)是怎樣煉成的？

在上周剛剛落幕的第130屆廣交會(huì)上，大批帶著新技術(shù)、新工藝標(biāo)簽的高新奇展品驚艷亮相，彰顯出“中國智造”的創(chuàng)新活力。在諸多展品中，有一款格外引人注目，那就是格蘭仕的DR空氣炸微波爐，不僅兼具微波爐與空氣炸的功能，更因?yàn)?“航天專用微波爐”的特殊身世吸睛無數(shù)。

原來，這款外表普通的微波爐正在萬眾矚目的中國空間站為宇航員們烹飪著營養(yǎng)美味的一日三餐。就在今年9月1日播出的開學(xué)第一課中，航天員們還向同學(xué)們做了展示。近日，隨著神十三的成功發(fā)射，中國空間站再次為全球矚目，與此相關(guān)的航天制造也成了中國制造的新名片。

眾所周知，中國空間站的建成意義重大。空間站工程，從全產(chǎn)業(yè)鏈角度引領(lǐng)和帶動(dòng)著多種前沿學(xué)科和原材料、元器件、智能制造等先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展。多項(xiàng)新興科技成果加持的航天微波爐自然也是代表著家電制造的最高水平，其背后凝結(jié)著研發(fā)人員十年的心血和汗水。

下面，我們就一起來探究下這款航天微波爐是怎樣煉成的。

緣起

航天微波爐的緣起要追溯到十年前。2011年，格蘭仕收到了中國航天中心發(fā)來的問詢，希望開發(fā)未來可以在空間站使用的微波爐。而使用微波爐作為太空站的專用廚具，是經(jīng)過專家組對各種烹飪方式進(jìn)行了詳細(xì)評估后給出的結(jié)論。

航天員們要在太空長期生活，吃飯是首要解決的頭等大事。按照航天食譜，三個(gè)月的空間站工作期內(nèi)要配備約120種菜品，而且希望在經(jīng)過烹飪之后這些菜品能保留原有的味道，便捷高效的微波爐成為太空廚房的首選。

對于制造廠家而言，這是一項(xiàng)艱巨的使命。雖然格蘭仕是當(dāng)時(shí)微波爐制造的第一大廠，但從普通微波爐到航天微波爐，因?yàn)槭褂铆h(huán)境的特殊性，決定了這是一場顛覆性的創(chuàng)新：所有的材料都要重新選擇，所有的零部件都要全新研制。

格蘭仕為此迅速成立了一個(gè)全職從事航天微波爐開發(fā)的專業(yè)團(tuán)隊(duì)，其中包括8名主力研發(fā)人員和20多人的輔助團(tuán)隊(duì)。

攻堅(jiān)

面對太空失重等特殊限制，研發(fā)團(tuán)隊(duì)展開了一次次技術(shù)攻堅(jiān)。據(jù)了解，在航天微波爐的十年研發(fā)歷程中，前后共申請了10項(xiàng)專利，涵蓋了微波爐制造的各環(huán)節(jié)。

首先是外觀上的改變。由于空間站僅靠太陽能發(fā)電，能源有限，因此，航天微波爐的參數(shù)設(shè)定為100V左右的直流電，功率約為600瓦，體積在7升左右（普通家用微波爐是10升~15升）。以此同時(shí)，在微波爐上天時(shí)還要經(jīng)得起火箭發(fā)射的劇烈顛簸，這一過程中的振動(dòng)頻率是民用頻率的六倍，如果是普通微波爐基本就散架了。

為了提高強(qiáng)度，航天微波爐的材料采用了航空鋁合金，工藝上基本是一體成型，并對每一塊鋁合金板材從內(nèi)部挖空打薄。綜合來看，相當(dāng)于打造出了一個(gè)堅(jiān)不可摧的小個(gè)子金剛，而里面的所有細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)同樣都是別有洞天。

首要一個(gè)需克服的便是失重影響。為了避免食物因失重在箱體里漂浮，航天微波爐在箱體中加了一個(gè)帶魔術(shù)扣的特制餐盒，這樣就能很好地固定各種尺寸的食材。還有一個(gè)難點(diǎn)是食材不僅大小不同，還分固體和液體，微波爐必須要滿足所有食材的烹飪要求。為此，研發(fā)團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮到波導(dǎo)盒導(dǎo)波、攪拌器組件傳輸微波和攪拌器均勻打散微波等各方面的合理性，通過多種不同方案對烹飪食物的均勻性進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)，最終做到了保證在7分鐘內(nèi)快速烹飪不同分量的食品，且食品的溫度達(dá)到85℃左右。

另一個(gè)要克服的難題是波段干擾。民用微波安全的國際標(biāo)準(zhǔn)是每平方厘米不超過5毫瓦，格蘭仕的內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)是0.7毫瓦，但空間站要求是接近于零。從0.7毫瓦到0毫瓦，這個(gè)挑戰(zhàn)被喻為珠峰登頂前的最后百米沖刺。為此，航天微波爐最終的解決方案是在爐門內(nèi)設(shè)置了一條異型槽來引導(dǎo)微波相位反轉(zhuǎn)，在扼流槽入口處，爐腔內(nèi)的微波會(huì)被逆向的反射波抵消，不能從門縫處逸出。通過這樣的密封處理，微波就不能泄漏至機(jī)體外，實(shí)現(xiàn)了接近0的目標(biāo)。

展望

航天微波爐的成功研發(fā)只是中國家電產(chǎn)業(yè)向高端制造邁進(jìn)的一個(gè)縮影，彰顯了中國制造產(chǎn)業(yè)鏈的強(qiáng)大力量。目前中國也是全球微波爐的主要生產(chǎn)基地，產(chǎn)業(yè)在線數(shù)據(jù)顯示，在2021年上半年的中國微波爐銷售中，出口占比高達(dá)88%。

據(jù)變頻微波爐電源專業(yè)提供商深圳麥格米特電氣股份有限公司介紹，中國不僅是微波爐第一生產(chǎn)大國，在技術(shù)領(lǐng)域也保持領(lǐng)先，尤其是太空微波爐的問世，代表著站上了該領(lǐng)域的絕對制高點(diǎn)。這些都是通過扎實(shí)的研發(fā)和科技積累完成的。

以電源為例，變頻微波電源經(jīng)歷了模擬控制的并聯(lián)諧振拓樸、模擬控制的諧振半橋拓樸、數(shù)字控制的并聯(lián)諧振拓樸、數(shù)字控制的諧振半橋拓樸四個(gè)階段。隨著數(shù)字電源的發(fā)展，未來微波電源將更加智能，能夠更好地實(shí)現(xiàn)對磁控管及系統(tǒng)的監(jiān)測與管理。麥格米特會(huì)持續(xù)深耕智能變頻微波電源，繼續(xù)引領(lǐng)下一代產(chǎn)品的革新方向。