蔡茂林北京航空航天大學自動化科學與電氣工程學院教授

專家信息：

蔡茂林，男，1972年出生，江西省九江市人。國家級人才計劃入選者，現(xiàn)任北京航空航天大學自動化科學與電氣工程學院教授、博士生導師、氣動熱力儲能與供能北京市重點實驗室主任。曾任北航科學技術研究院副院長、先進工業(yè)技術研究院院長、溫州研究院院長和丹陽航空航天產(chǎn)業(yè)研究院院長。2018年入選北京高校卓越青年科學家計劃。

教育及工作經(jīng)歷：

1996年，北京理工大學。獲工學碩士學位。

1999-2002年，東京工業(yè)大學，獲工學博士學位，(導師日本流體動力系統(tǒng)學會原會長香川利春教授)。

1996年4月-1999年9月，北京理工大學自動控制系任助教和講師，其中，1996年11月至1998年8月在全球最大氣動研發(fā)基地---日本SMC筑波技術中心參加氣動技術研修和從事共同研究。

2002年10月-2006年4月，東京工業(yè)大學精密工學研究所任助手和副教授，從事氣動相關技術的研究和教育工作。

2006年5月，海外直聘北京航空航天大學自動化學院教授。

2006年6月，聘任為機械電子工程學科博士生導師。

2010-2015年，任北京航空航天大學科學技術研究院副院長、先進工業(yè)技術研究院院長。

2014年-至今，任氣動熱力儲能與供能北京市重點實驗室主任。　　

學術與社會兼職：

1、2017-至今北京市歐美同學會，理事。

2、2015-至今北京海外高層次人次協(xié)會，副理事長。

3、2015-至今中關村人才協(xié)會，副理事長。

4、2011-2015 中國機械工程學會流體傳動與控制分會青年工作委員會，主任。

5、2011-2015 中國機械工程學會流體傳動與控制分會，常務委員。

6、2010-2014 中國能源學會，常務理事。

7、2009-2017 中國航空學會航空機電、人體與環(huán)境工程分會，總干事。

8、2007-2013 全國液壓氣動標準化技術委員會氣壓傳動與控制分技術委員會(SAC/TC3/SC2)委員及其W4組長。

9、中國航空學會航空機電、人體與環(huán)境工程分會，總干事。

10、全國氣動標準化技術委員會，委員。

11、國家節(jié)能中心專家。

12、2012-2017 《液壓與氣動》編委。

13、2011-2014 《流體傳動與控制》編委。

14、曾擔任日本流體動力系統(tǒng)學會氣動元件信賴性研究委員會干事、日本流體動力工業(yè)會標準化委員會ISO國內(nèi)對策部會委員、氣動元件復合系統(tǒng)節(jié)能調(diào)查研究委員會委員、氣動元件流量特性試驗方法規(guī)格化調(diào)查研究委員會委員、氣動系統(tǒng)高速精密控制特性調(diào)查研究委員會委員。

科學研究：

研究領域：

主要從事壓縮空氣系統(tǒng)的測量、設計、仿真與控制、節(jié)能優(yōu)化，氣動熱力儲能與供能，先進智能制造等方面基礎研究及其應用工作。

涉及的學科內(nèi)容有：智能制造工程，人工智能，控制科學與工程，工業(yè)電氣自動化，能量評價與節(jié)能技術，流體仿真計算，動力工程及工程熱物理等。

主要研究方向及特色：

1．壓縮空氣系統(tǒng)的功率評價、節(jié)能優(yōu)化；呼吸氣流控制；

2．非標零部件數(shù)字敏捷智造技術；

3．高效等溫空氣壓縮、大規(guī)模壓縮空氣儲能及壓縮空氣動力發(fā)動機等新能源技術。

承擔科研項目情況：

主持日本文部省科研費、國家自然科學基金、國家科技支撐項目等科研項目20余項。

1. 2018.09-2020.09 基于3D 特征的零件機加工制造工藝智能推薦“雙創(chuàng)”技術轉(zhuǎn)移平臺，工信部雙創(chuàng)專項,負責人。

2. 2019.01-2022.12 壓縮空氣儲能高效等溫壓縮方法的研究，國家自然科學基金，負責人。

3. 2017.01-2021.12 基于空氣耦合LAMB波的氣體流速測量方法的研究，國家自然科學基金，負責人。

4、2014.01-2017.12 大規(guī)模液化空氣儲能用熱交換裝置的研究，國家自然科學基金，負責人。

5、2014.01-2014.12高效大功率氣動發(fā)動機關鍵技術研究，襄陽市高新區(qū)專項，負責人。

6、2011.01-2013.12 輪胎全生命周期綠色制造關鍵技術與裝備研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，國家科技支撐計劃，負責人。

7. 2008.1-2010.12 并聯(lián)接入式氣體流量測量新技術的基礎研究，國家自然科學基金，負責人。

8、2003.4–2005.3 氣動動力儀的開發(fā)與應用促進，日本文部科學省科學研究費，負責人。

9、2004.4–2005.3 氣動動力儀的產(chǎn)品化，妙德株式會社，負責人。

10、2003.4–2005.3 關于氣動元件流體特性測量方法的研究，日本流體動力工業(yè)會SMC株式會社，負責人。

11、2003.4–2005.3 泄露檢測儀的解析開發(fā)，光陽產(chǎn)業(yè)株式會社，負責人。

12、2004.4–2006.3 減振臺用膜片式電氣變換器的解析，藤倉橡膠株式會社，負責人。

13、2003.4–2005.3 高精度伺服閥的建模與仿真，佳能株式會社，主要承擔人。

14、2005.4–2006.3 氣動管路分歧合流的建模與仿真，富士電機株式會社，主要承擔人。

15、2005.4–2006.3 運用旋回流的非接觸半導體晶片搬送裝置的仿真，HARMOTEC株式會社，主要承擔人。

科研成果：

1、博士期間師從日本最著名氣動權威---香川利春教授。博士畢業(yè)論文“氣動系統(tǒng)的能量評價研究”在世界上首創(chuàng)氣動動力（Pneumatic Power）概念，解決了困擾氣動界多年的能量評價標準問題，為查明氣動系統(tǒng)內(nèi)的能量損失提供了量化標準，為氣動能量評價體系的創(chuàng)建奠定了理論基礎。2003年，獲得日本流體動力系統(tǒng)學會最高獎---學術論文獎。已寫入3本中日教材，被制定為日本JFPA工業(yè)標準，并列入2009年中國質(zhì)檢總局中國標準化公益性項目。2014年，被制定為GB國家標準。2017年，獲國家科技進步二等獎（排名第一）。

2、針對我國年耗電3000億度氣動系統(tǒng)的低效問題，提出了從源頭至末端壓縮空氣能耗評價新理論，構建了一套節(jié)能率高達30%、投資回收期一年的系統(tǒng)節(jié)能技術體系，成功應用于中船重工、中車、國電投、中鋁等大型企業(yè)集團，社會經(jīng)濟效益顯著。2013年獲中國機械工業(yè)科學技術一等獎（排名第一）。

3、創(chuàng)辦了北航SMC節(jié)能環(huán)保中心，在2009年被授予“國際節(jié)能環(huán)保（中國）科研創(chuàng)新示范單位”，被北京科博會中國國際工業(yè)節(jié)能減排科技創(chuàng)新大會授予“2009中國工業(yè)節(jié)能減排科技創(chuàng)新最具影響力人物”稱號。

4、創(chuàng)辦和投資了壯龍無人機、螞蟻工場、愛索能源、中發(fā)天信、聯(lián)航動力、快易優(yōu)、小銥新材料等高科技企業(yè)。對全國100多家企業(yè)做過免費能耗評估與節(jié)能知識宣傳，在對北京、山東、浙江等多家企業(yè)進行的節(jié)能改造中，均實現(xiàn)了壓縮機耗電降低25%以上的目標，為我國每年耗電高達2000億度的壓縮機節(jié)能工作開拓了新的局面，取得了良好的經(jīng)濟效益與社會效益。

制定標準：

1. 壓縮空氣站節(jié)能設計指南，2020，團體標準

2. 氣壓傳動　設備消耗的可壓縮流體　壓縮空氣功率的表示及測量 GB/T 30833-2014 2015-04-01 國家標準

3. 流體傳動系統(tǒng)及元件圖形符號和回路圖　第1部分：用于常規(guī)用途和數(shù)據(jù)處理的圖形符號 GB/T 786.1-2009 2010-02-12 國家標準

發(fā)明專利：

[1]許未晴,胡昱,蔡茂林,石巖. 一種利用余熱霧滴發(fā)生和霧滴冷卻空氣壓縮裝置及其方法[P]. CN112324641A,2021-02-05.

[2]許未晴,胡詩偉,胡昱,蔡茂林,石巖. 一種等溫壓縮高效制冷裝置及其方法[P]. CN112113361A, 2020-12-22.

[3]許未晴,胡詩偉,胡昱,蔡茂林,石巖. 一種基于蓄冷的高效空氣壓縮裝置及其方法[P]. CN112113363A, 2020-12-22.

[4]石巖,常佳琪,蔡茂林,王一軒,王娜,任帥,許未晴. 一種經(jīng)鼻高流量濕化氧療專家治療方法及治療系統(tǒng)[P]. CN111752156A,2020-10-09.

[5]石巖,王一軒,孟飛,蔡茂林,許未晴,沈東凱. 一種基于呼吸肌電信號的咳嗽功能增強系統(tǒng)[P]. CN107928628B,2020-09-22.

[6]許未晴,李子瑞,胡昱,蔡茂林,石巖,王佳. 一種波浪能高效氣動轉(zhuǎn)換裝置及其氣動轉(zhuǎn)換方法[P]. CN111677621A,2020-09-18.

[7]任帥,顧小玉,石巖,蔡茂林. 一種智能經(jīng)鼻高流量濕化氧療系統(tǒng)[P]. CN111658931A,2020-09-15.

[8]任帥,寇建閣,石巖,蔡茂林. 基于專家治療模式的經(jīng)鼻高流量濕化氧療遠程管理平臺[P]. CN111667896A,2020-09-15.

[9]許未晴,年炫煒,任騰,蔡茂林,李莉. 一種用于生物發(fā)酵罐的節(jié)能方法[P]. CN109971614B,2020-08-25.

[10]胡昱,許未晴,蔡茂林,石巖. 一種基于氣體溶解和氣液轉(zhuǎn)換的等溫膨脹裝置及使用方法[P]. CN111561430A,2020-08-21.

[11]許未晴,李光耀,胡昱,蔡茂林,石巖. 一種低溫高效空氣壓縮裝置及其方法[P]. CN111550388A,2020-08-18.

[12]張鵬舉,胡昱,許未晴,蔡茂林,石巖. 一種工業(yè)壓縮空氣儲能系統(tǒng)及其儲能方法[P]. CN111550389A,2020-08-18.

[13]許未晴,賈冠偉,蔡茂林,石巖. 一種液態(tài)介質(zhì)儲熱和活塞傳熱的等溫壓縮方法[P]. CN110005594B,2020-07-28.

[14]石巖,任帥,蔡茂林,許未晴,王一軒,王娜. 一種植入式膈肌起搏裝置及其使用方法[P]. CN111346298A,2020-06-30.

[15]石巖,寇建閣,蔡茂林,許未晴,王一軒,任帥,王娜. 一種自主排尿輔助裝置及方法[P]. CN111298291A,2020-06-19.

[16]石巖,顧小玉,蔡茂林,許未晴,王一軒,任帥,王娜. 一種植入式膈肌起搏器[P]. CN111298292A,2020-06-19.

[17]石巖,王一軒,蔡茂林,許未晴,任帥,王娜. 一種膈肌起搏咳痰輔助裝置[P]. CN111298293A,2020-06-19.

[18]石巖,常佳琪,蔡茂林,許未晴,王一軒,任帥,王娜. 一種可變光強的膈神經(jīng)光刺激系統(tǒng)[P]. CN111298304A,2020-06-19.

[19]許未晴,王佳,蔡茂林,石巖. 一種斯特林溫差發(fā)電機構[P]. CN104539195B,2019-09-17.

[20]石巖,蔡茂林,王一軒,許未晴. 一種管道支管定位裝置及方法[P]. CN110146069A,2019-08-20.

[21]石巖,蔡茂林,王一軒,許未晴. 一種基于管道內(nèi)檢測器的定位系統(tǒng)及方法[P]. CN110132256A,2019-08-16.

[22]石巖,蔡茂林,王一軒,許未晴. 一種油氣管道內(nèi)檢測器[P]. CN110082482A,2019-08-02.

[23]許未晴,賈冠偉,蔡茂林,石巖. 一種液態(tài)介質(zhì)儲熱和活塞傳熱的等溫壓縮方法[P]. CN110005594A,2019-07-12.

[24]許未晴,年炫煒,任騰,蔡茂林,李莉. 一種脈沖式微小氣泡發(fā)生方法[P]. CN109985537A,2019-07-09.

[36]許未晴,年炫煒,任騰,蔡茂林,李莉. 一種用于生物發(fā)酵罐的節(jié)能方法[P]. CN109971614A,2019-07-05.

[25]許未晴,賈冠偉,蔡茂林,石巖. 一種氣-液傳熱系數(shù)動態(tài)測量方法[P]. CN109975351A,2019-07-05.

[26]虞啟輝,朱連兵,蔡茂林,吳不得. 一種內(nèi)燃機氣動起動系統(tǒng)[P]. CN109113909A,2019-01-01.

[27]吳不得,戴飛,朱連兵,虞啟輝,蔡茂林. 一種無人機發(fā)動機的起動系統(tǒng)[P]. CN109098909A,2018-12-28.

[28]石巖,任帥,蔡茂林,許未晴. 一種模擬人類咳嗽的痰液清除系統(tǒng)[P]. CN208229192U,2018-12-14.

[29]石巖,王一軒,孟飛,蔡茂林,許未晴,沈東凱. 一種基于呼吸肌電信號反饋的肺康復訓練系統(tǒng)[P]. CN207769100U,2018-08-28.

[30]石巖,王一軒,孟飛,蔡茂林,許未晴,沈東凱. 一種基于呼吸肌電信號智能分析的痰液淤積報警系統(tǒng)[P]. CN108042133A,2018-05-18.

[31]石巖,王一軒,孟飛,蔡茂林,許未晴,沈東凱. 一種基于呼吸肌電信號的咳嗽功能增強系統(tǒng)[P]. CN107928628A,2018-04-20.

[32]吳不得,戴飛,朱連兵,虞啟輝,蔡茂林. 一種無人機發(fā)動機的起動系統(tǒng)[P]. CN207131520U,2018-03-23.

[33]石巖,王一軒,孟飛,蔡茂林,許未晴,沈東凱. 一種基于呼吸肌電信號反饋的肺康復訓練系統(tǒng)[P]. CN107802993A,2018-03-16.

[34]虞啟輝,魯冰冰,蔡茂林. 一種多旋翼并聯(lián)式混合動力無人機[P]. CN107585297A,2018-01-16.

[35]石巖,任帥,蔡茂林,許未晴. 一種模擬人類咳嗽的痰液清除系統(tǒng)[P]. CN107551370A,2018-01-09.

[36]石巖,任帥,牛經(jīng)龍,蔡茂林. 超聲痰液消除器[P]. CN205411949U,2016-08-03.

[37]石巖,任帥,牛經(jīng)龍,蔡茂林. 超聲波痰液消除器[P]. CN105561486A,2016-05-11.

[38]石巖,牛經(jīng)龍,蔡茂林. 一種智能心肺聽診裝置[P]. CN105534544A,2016-05-04.

[39]孫文軍,蔡茂林,許未晴,張翔. 一種基于太陽能的熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)[P]. CN205174921U,2016-04-20.

[40]孫文軍,蔡茂林,許未晴,張翔. 一種基于太陽能的熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)[P]. CN105180508A,2015-12-23.

[41]吳憲,李睿,蓋玉收,蔡茂林. 一種石油天然氣管道內(nèi)壁形狀測量設備[P]. CN104535037A,2015-04-22.

[42]許啟躍,孫珺朋,蔡茂林. 一種壓縮空氣動力發(fā)動機換熱系統(tǒng)[P]. CN204283502U,2015-04-22.

[43]許未晴,王佳,蔡茂林,石巖. 一種斯特林溫差發(fā)電機構[P]. CN104539195A,2015-04-22.

[44]許未晴,王佳,張勝利,蔡茂林. 一種開-閉式斯特林熱功轉(zhuǎn)換機構[P]. CN104500264A,2015-04-08.

[45]朱連兵,虞啟輝,蔡茂林. 一種活塞式氣動發(fā)動機系統(tǒng)[P]. CN204140135U,2015-02-04.

[46]朱連兵,虞啟輝,蔡茂林. 一種活塞式氣動發(fā)動機系統(tǒng)[P]. CN104295321A,2015-01-21.

[47]虞啟輝,袁馳,蔡茂林. 一種高壓電氣比例壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)[P]. CN204025238U,2014-12-17.

[48]許未晴,王佳,張勝利,蔡茂林. 一種基于開-閉耦合式熱力循環(huán)的熱功轉(zhuǎn)換機構[P]. CN104179531A,2014-12-03.

[49]許未晴,王佳,張勝利,蔡茂林. 一種氣化吸熱-壓縮放熱耦合的冷量回收方法[P]. CN104165067A,2014-11-26.

[50]許未晴,王佳,張勝利,蔡茂林. 一種基于液化空氣熱功轉(zhuǎn)換的開-閉耦合式熱力循環(huán)方法[P]. CN104165071A,2014-11-26.

[51]石巖,蔡茂林,許未晴. 一種痰液淤積在線檢測報警系統(tǒng)[P]. CN104161519A,2014-11-26.

[52]許啟躍,孫珺朋,蔡茂林. 一種壓縮空氣動力發(fā)動機換熱系統(tǒng)設計[P]. CN104033184A,2014-09-10.

[53]虞啟輝,袁馳,蔡茂林. 一種高壓電氣比例壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)設計[P]. CN104006036A,2014-08-27.

[54]蓋玉收,蔡茂林. 一種氣、磁結合的多腔多葉片馬達[P]. CN103573293A,2014-02-12.

[55]蓋玉收,蔡茂林. 一種斥力式新型渦輪氣磁馬達[P]. CN103573294A,2014-02-12.

[56]蓋玉收,蔡茂林. 一種渦輪式氣磁發(fā)動機[P]. CN103573295A,2014-02-12.

[57]蓋玉收,蔡茂林. 一種氣、磁結合的新型活塞式發(fā)動機[P]. CN103580540A,2014-02-12.

[58]蔡茂林,蓋玉收. 一種滾筒形永磁動力機[P]. CN103580541A,2014-02-12.

[59]蓋玉收,蔡茂林. 一種新型三層結構的永磁動力機[P]. CN103580542A,2014-02-12.

[60]石巖,蔡茂林,許未晴. 一種具有模擬呼吸功能的吸痰機[P]. CN103330962A,2013-10-02.

[61]石巖,蔡茂林,許未晴. 一種具有自學習功能的模擬肺[P]. CN103330982A,2013-10-02.

[62]石巖,蔡茂林,許未晴. 一種具有高頻響、高精度控制特性的模擬肺[P]. CN103330983A,2013-10-02.

[63]蓋玉收,蔡茂林. 一種渦輪式氣磁發(fā)動機[P]. CN203214107U,2013-09-25.

[64]張健,蔡茂林. 一種新型氣、磁結合的節(jié)能高效活塞式馬達[P]. CN203130162U,2013-08-14.

[65]虞啟輝,蔡茂林. 一種基于滑閥的氣動汽車發(fā)動機配氣機構[P]. CN203130163U,2013-08-14.

[66]蓋玉收,蔡茂林. 一種氣、磁結合的多腔多葉片馬達[P]. CN203130164U,2013-08-14.

[67]蓋玉收,蔡茂林. 一種斥力式新型渦輪氣磁馬達[P]. CN203130166U,2013-08-14.

[68]石巖,蔡茂林,許未晴. 一種具有排痰功能的呼吸機[P]. CN203123227U,2013-08-14.

[69]虞啟輝,蔡茂林. 一種機械式氣動發(fā)動機進氣門升程連續(xù)可調(diào)機構[P]. CN103225525A,2013-07-31.

[70]蓋玉收,蔡茂林. 一種適用于大型管路的調(diào)節(jié)閥[P]. CN103075527A,2013-05-01.

[71]石巖,蔡茂林,許未晴. 一種具有排痰功能的呼吸機[P]. CN103071215A,2013-05-01.

[72]石巖,蔡茂林. 一種局部氣動管網(wǎng)智能調(diào)度裝置[P]. CN103062626A,2013-04-24.

[73]張健,蔡茂林. 一種新型氣、磁結合的節(jié)能高效活塞式馬達[P]. CN103061814A,2013-04-24.

[74]蔡茂林,張健. 一種氣、磁結合的節(jié)能高效葉片式馬達[P]. CN103061821A,2013-04-24.

[75]蓋玉收,蔡茂林. 一種漸變磁形永磁動力機[P]. CN202818168U,2013-03-20.

[76]虞啟輝,蔡茂林. 一種基于滑閥的氣動汽車發(fā)動機配氣機構[P]. CN102817637A,2012-12-12.

[77]蓋玉收,蔡茂林. 一種漸變磁形永磁動力機[P]. CN102694486A,2012-09-26.

[78]范子川,蔡茂林. 一種基于非介入熱式動態(tài)測量原理的流量計助手[P]. CN202420579U,2012-09-05.

[79]蔡茂林. 一種新型節(jié)能打殼缸氣控節(jié)氣閥[P]. CN102534681A,2012-07-04.

[80]范子川,蔡茂林. 一種基于非介入熱式動態(tài)測量原理的流量計助手[P]. CN102393227A,2012-03-28.

[81]許啟躍,許未晴,蔡茂林. 一種穩(wěn)定非接觸式吸盤工作間隙的方法[P]. CN102332419A,2012-01-25.

[82]石巖,蔡茂林. 一種大流量智能氣體增壓裝置[P]. CN202118015U,2012-01-18.

[83]蔡茂林,趙彤,蘇海新. 一種氣動系統(tǒng)恒壓恒流單元[P]. CN201988705U,2011-09-28.

[84]蔡茂林,劉沖. 馬達電機聯(lián)軸式壓力能回收熱泵機構[P]. CN201992908U,2011-09-28.

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論文專著：

出版專著：

[1]、《氣動系統(tǒng)入門》，日本流體動力系統(tǒng)學會創(chuàng)立30周年出版，2003年出版。

[2]、《壓縮空氣系統(tǒng)節(jié)能技術實用手冊》，機械工業(yè)出版社，2018年出版。

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[64]張璞,蔡茂林.氣動執(zhí)行器與電動執(zhí)行器的生命周期評價研究[J].流體傳動與控制,2008(05):48-51.

[65]蔡茂林.現(xiàn)代氣動技術理論與實踐第九講:等溫容器[J].液壓氣動與密封,2008(04):90-93.

[66]蔡茂林.現(xiàn)代氣動技術理論與實踐第八講:氣動伺服控制[J].液壓氣動與密封,2008(03):60-63.

[67]蔡茂林.現(xiàn)代氣動技術理論與實踐第七講:電/氣伺服閥[J].液壓氣動與密封,2008(02):50-53.

[68]許未晴,蔡茂林.氣動噴嘴節(jié)能裝置的研究[J].液壓與氣動,2008(02):37-40.

[69]蔡茂林.氣動系統(tǒng)可節(jié)能30%[J].現(xiàn)代制造,2008(04):10-11.

[70]蔡茂林.現(xiàn)代氣動技術理論與實踐第六講:壓力調(diào)節(jié)閥[J].液壓氣動與密封,2008(01):53-58.

[71]蔡茂林.現(xiàn)代氣動技術理論與實踐第五講:氣缸驅(qū)動系統(tǒng)的特性[J].液壓氣動與密封,2007(06):55-58.

[72]蔡茂林.現(xiàn)代氣動技術理論與實踐第四講:壓縮空氣的能量[J].液壓氣動與密封,2007(05):54-59.

[73]蔡茂林,香川利春.氣動系統(tǒng)的能量消耗評價體系及能量損失分析[J].機械工程學報,2007(09):69-74.

[74]蔡茂林.現(xiàn)代氣動技術理論與實踐第三講:管路內(nèi)的氣體流動[J].液壓氣動與密封,2007(04):51-55.

[75]蔡茂林.現(xiàn)代氣動技術理論與實踐第二講:固定容腔的充放氣[J].液壓氣動與密封,2007(03):43-47.

[76]蔡茂林.現(xiàn)代氣動技術理論與實踐第一講:氣動元件的流量特性[J].液壓氣動與密封,2007(02):44-48.

[77]陳朝基,蔡茂林,焦宗夏,王少萍.氣動管道系統(tǒng)中的振動[J].液壓與氣動,2007(01):3-7.

發(fā)表會議論文：

[1]Guanwei Jia, Weiqing Xu*, Yan Shi, Maolin Cai. Characteristics of compressed air with water spray cooling action radius[C]. 2020 CSAA/IET International Conference on Aircraft Utility Systems, Tianjin China, 2020-9-18至2020-9-21. EI.

[2]Guangyao Li, Yu Hu, Weiqing Xu*, Guanwei Jia, Teng Ren, Maolin Cai, Yan Shi. Performance analysis of pre-cooling air compression system[C]. 2020 CSAA/IET International Conference on Aircraft Utility Systems, Tianjin China, 2020-9-18至2020-9-21. EI.

[3]Zichuan Fan, Yan Shi, Junpeng Sun, Maolin Cai. A review of energy saving technologies on compressed air system[C]. 39th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IECON 2013),2013/11/10-2013/11/13, 2013 EI

[4]Chong Liu, Dewen Kong, Zichuan Fan, Qihui Yu, Maolin Cai. Large flow compressed air load forecasting based on least squares support vector machine within the bayesian evidence framework[C]. the 39th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IECON2013), 2013/11/10-2013/11/13,2013 EI

[5]Pingping Liao, Maolin Cai, Xiangheng Fu. Experimental comparison of gcc-based time delay estimation methods for ultrasonic leak detection in compressed air system[C]. ASME 2012 International Mechanical Engineering Congress and Exposition, IMECE 2012, 2012/11/9-2012/11/15, pp 443-449, Houston, TX, United states, 2012 EI

[6]Dewen Kong, Weiqin Lin, Maolin Cai. Research on forecasting method of air consumption in the industrial site[C]. 2011 International Conference on Fluid Power and Mechatronics (FPM2011), 2011, 2011 EI

[7]Qihui Yu, Maolin Cai. Research on expansion ratio of air power engine system[C]. 2011 International Conference on Fluid Power and Mechatronics (FPM2011), 2011/8/17-2011/8/21, 2011

[8]Yushou Gai*, Maolin Cai. Study on evaluation methods of product-buying interest[C]. 2011 8th International Conference on Fuzzy Systems and Knowledge Discovery, FSKD 2011, Jointly with the 2011 7th International Conference on Natural Computation, ICNC'11, 2011/7/26-2011/7/28, pp 277-280, Shanghai, China, 2011 EI

[9]Pingping Liao*, Maolin Cai. Study on compressed air leak detection using ultrasonic detection technology and instrument[C]. 2011 6th IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications, ICIEA 2011, 2011/6/21-2011/6/23, pp 1690-1693, Beijing, China, 2011 EI,ISTP

[10]Yan Shi, Maolin Cai, Pingping Liao. Study on Two Kinds of Pneumatic Booster Valves[C]. International Conference on Mechanical Engineering and Green Manufacturing (MEGM) 2010, 252-259, Xiangtan, PEOPLES R CHINA, 2010 ，0 ，ISTP

[11]Xiangheng Fu*, Dewen Kong, Rongzhi Song, Yan Shi, Maolin Cai. A dispatch method of air compressors based on forecasting consumption[C]. IEEE 10th International Conference on Industrial Informatics, INDIN 2012, 2012/7/25-2012/7/27, pp 218-222, Beijing, China, 2012 EI

[12]Yeming Zhang, Maolin Cai, Dewen Kong. Overall energy efficiency of lubricant-injected rotary screw compressors and aftercoolers[C]. 2009 Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference, APPEEC 2009,2009/3/27-2009/3/31, Wuhan, China, 2009 EI,ISTP

[13]Yushou Gai*, Yan Shi, Maolin Cai, Xiangheng Fu, Xiaodong Cheng. Design of information management system for miner enterprise's work sites[C]. IEEE 10th International Conference on Industrial Informatics, INDIN 2012, 2012/7/25-2012/7/27, pp 833-836, Beijing, China, 2012 EI

[14]Liang Huang, Maolin Cai, Jiawei Wang. Instantaneous leakage flow rate measurement of compressed air[C]. 2010 International Conference on Mechanic Automation and Control Engineering, MACE2010,2010/6/26-2010/6/28, pp 2675-2679, Wuhan, China, 2010/6/26 EI

[15]Dewen Kong, Maolin Cai, Tieyuan Sun. Research on Optimization for Pneumatic System's Air Supply[C]. International Conference on Mechanical Engineering and Green Manufacturing (MEGM) 2010,2010/11/19-2010/11/22, pp 836-840, Xiangtan, PEOPLES R CHINA, 2010 ，0 ，ISTP

[16]Pingping Liao*, Maolin Cai. Study on compressor health management system[C]. 2010 WASE International Conference on Information Engineering, ICIE 2010, 2010/8/14-2010/8/15, pp 286-290, Beidaihe, Hebei, China, 2010 EI

[17]Yeming Zhang*, Maolin Cai. Study on mechanical properties evaluation for pneumatic actuator and electric actuator based on information entropy[C]. 2010 International Conference on Mechanic Automation and Control Engineering, MACE2010, 2010/6/26-2010/6/28, pp 3384-3388, Wuhan, China, 2010 EI

[18] Qiyue Xu*, Pingping Liao, Maolin Cai. Research on different features between direct and reflected ultrasonic signals from air leakage sources[C]. 1st International Conference on Pervasive Computing,Signal Processing and Applications, PCSPA 2010, 2010/9/17-2010/9/19, pp 508-512, Harbin, China, 2010 EI

[19]Yeming Zhang*, Maolin Cai. Mechanical properties evaluation for pneumatic actuator and electric actuator based on AHP-FCE[C]. 2010 WASE International Conference on Information Engineering, ICIE 2010,2010/8/14-2010/8/15, pp 75-79, Beidaihe, Hebei, China, 2010 EI

[20] Liang Huang, Maolin Cai, Jiawei Wang. New method for pipeline leakage measurement in pneumatic industry[C]. International Conference on Mechanical Engineering and Green Manufacturing 2010, MEGM 2010,2010/11/19-2010/11/22, pp 795-800, Xiangtan, China, 2010/11/19 EI

[21]Chong Liu, Maolin Cai. Proposal of Power Determination and Measurement of Compressible Air[C]. International Conference on Mechanical Engineering and Green Manufacturing (MEGM) 2010,2010/11/19-2010/11/22, pp 551-556, Xiangtan, PEOPLES R CHINA, 2010 ，0 ，ISTP

[22]Chong Liu, Maolin Cai, Jia Wang, Li Guan. Research on the energy loss characteristics and improving measurement of heat pump[C]. 2011 International Conference on Fluid Power and Mechatronics (FPM2011),2011/8/17-2011/8/21, 2011 EI

[23]Chong Liu, Li Guan, Maolin Cai, Jia Wang. Research on the energy loss characteristics of heat pump[C]. 2011 International Conference on Materials for Renewable Energy & Environment (ICMREE2011),2011/5/20-2011/5/22, 2011 EI

[24]Yan Shi, Maolin Cai. Study on working characteristics of expansion energy used booster[C]. ASME 2011 Dynamic Systems and Control Conference, DSCC2011, 2011, 2011 EI

[25]Chong Liu, Weiqing Xu, Maolin Cai. Development of new test bench for vacuum ejector and vacuum regulator based on ISO standard[C]. Proceedings of the International Conference on Green Communications and Networks (GCN2011), 2011/7/15-2011/7/18, 2011 EI

[26]Pingping Liao, Maolin Cai. Study on compressor health management system[C]. 2010 International Conference on Mechanic Automation and Control Engineering (MACE2010), 2010/6/26-2010/6/28, 2010 EI

[27]Yan Shi, Maolin Cai. Study on efficiency and flow characteristics of two kinds of pneumatic booster valves[C]. 2010 International Conference on Computer, Mechatronics, Control and Electronic Engineering, 2010/8/24-2010/8/26, 2010 EI

[28] Weiqin Lin, Dewen Kong, Maolin Cai. Research on energy consumption of screw compressor under load/unload[C]. 2011 Green Power, Materials and Manufacturing Technology and Applications, GPMMTA2011,2011, 2011 EI

[29]Dewen Kong, Weiqin Lin, Maolin Cai. Research on forecasting method of air consumption in the industrial site[C]. 2011 International Conference on Fluid Power and Mechatronics (FPM2011), 2011, 2011 EI

[30] 張鵬舉, 李子瑞,許未晴*, 李光耀, 蔡茂林, 石巖. 基于氣-液相變的等壓壓縮空氣儲能方法研究[C]. 第十一屆全國流體傳動與控制學術會議, 中國上海, 2020-10-31至2020-11-2

[31]賈冠偉, 許未晴*, 石巖, 蔡茂林. 高壓旋轉(zhuǎn)噴嘴霧化特性實驗研究[C]. 第十一屆全國流體傳動與控制學術會議, 中國上海, 2020-10-31至2020-11-2.

[32]楊科,蔡茂林,許啟躍,虞啟輝. 高壓減壓能量回收系統(tǒng)的理論研究[C]. 第九屆全國流體傳動與控制學術會議（9th FPTC-2016）論文集. 2016:539-543.

[33]廖平平,蔡茂林. 載人航天器泄漏超聲檢測技術[C]. 中國力學大會-2015論文摘要集. 2015:301.

[34]石巖,蔡茂林. 氣動系統(tǒng)分壓供氣與局部增壓技術[C]. “海大杯”第六屆全國染整機電裝備暨資源綜合利用新技術研討會論文集. 2012:283-286.

[35]石巖,蔡茂林. 氣動系統(tǒng)分壓供氣與局部增壓技術[C]. “科德杯”第六屆全國染整節(jié)能減排新技術研討會論文集. 2011:350-354.

[36]蔡茂林,權明,王偉民. 紡織行業(yè)壓縮空氣系統(tǒng)能耗現(xiàn)狀及節(jié)能潛力[C]. 紡織空調(diào)除塵高效節(jié)能減排技術研討會論文集. 2010:166-170.

[37]王佳,黃亮,蔡茂林. 客機壓力及氣密試驗系統(tǒng)研究[C]. 中國航空學會.探索創(chuàng)新交流（第4集）——第四屆中國航空學會青年科技論壇文集. 2010:119-127.

[38]劉沖,石巖,許未晴,廖平平,蔡茂林. 氣動元器件通用特性測試平臺的研制[C]. 中國機械工程學會流體傳動與控制分會第六屆全國流體傳動與控制學術會議論文集. 2010:326-329.

[39]孫鐵源,蔡茂林. 壓縮空氣系統(tǒng)的運行現(xiàn)狀與節(jié)能改造[C]. 中國機械工程學會流體傳動與控制分會第六屆全國流體傳動與控制學術會議論文集. 2010:351-354.

[40]蔡茂林. 空壓機能耗現(xiàn)狀及系統(tǒng)節(jié)能潛力[C]. 中國紡織工程學會(China Textile Engineering Society).“科德杯”第五屆全國染整機電裝備節(jié)能減排新技術研討會論文集. 2010:39-43.

[41]石巖,蔡茂林. 壓縮空氣制造過程中氣動功率的損失分析[C]. 第五屆全國流體傳動與控制學術會議暨2008年中國航空學會液壓與氣動學術會議論文集. 2008:314-318.

[42]許未晴,蔡茂林. 氣動自振蕩回路的研究[C]. 第五屆全國流體傳動與控制學術會議暨2008年中國航空學會液壓與氣動學術會議論文集. 2008:339-343.

[43]張業(yè)明,蔡茂林. 面向壓縮機群控制的新型節(jié)能智能控制器的研究[C]. 第五屆全國流體傳動與控制學術會議暨2008年中國航空學會液壓與氣動學術會議論文集. 2008:356-360.

[44]張璞,蔡茂林. 氣動執(zhí)行器與電動執(zhí)行器的生命周期評價研究[C]. 第五屆全國流體傳動與控制學術會議暨2008年中國航空學會液壓與氣動學術會議論文集. 2008:383-386.

[45]黃亮,蘇智勇,蔡茂林. 基于壓力波傳送的管道氣體流量測量方法[C]. 第五屆全國流體傳動與控制學術會議暨2008年中國航空學會液壓與氣動學術會議論文集. 2008:352-355.

[46]黃亮,孫浩,蔡茂林. 基于基準流量的氣體泄漏測量方法[C]. 第五屆全國流體傳動與控制學術會議暨2008年中國航空學會液壓與氣動學術會議論文集. 2008:348-351.

[47]蔡茂林,香川利春. 氣動系統(tǒng)的能量消耗評價體系及能量損失分析[C]. 第四屆全國流體傳動與控制學術會議論文集. 2006:379-384.

榮譽獎勵：

1、2018年，入選北京卓越青年科學家計劃。

2、2018年，主持的“氣動元件關鍵共性檢測技術及標準體系”獲國家科技進步二等獎。

3、2013年，氣動系統(tǒng)節(jié)能關鍵技術的研究及應用，省部級科學技術獎，中國機械工業(yè)聯(lián)合會，中國機械工程學會，一等獎，排名第1。

4、2013年，氣動系統(tǒng)節(jié)能關鍵技術的研究及應用，學會綠色制造科學技術進步獎，中國機械工程學會，二等獎，排名第1。

5、2012年，氣動系統(tǒng)節(jié)能關鍵技術的研究及應用，行業(yè)技術進步獎，中國液壓氣動密封件工業(yè)協(xié)會，一等獎，排名第1。

6、2011年，空壓機節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)，科技創(chuàng)新獎，北京企業(yè)評價協(xié)會，優(yōu)秀獎，排名第1。

7、2007年，基于準等溫化壓力容器的氣動元器件流量特性測試研究日本流動動力系統(tǒng)學會，學術論文獎。

8、2003年，日本流體動力系統(tǒng)學會最高獎---學術論文獎。

9、2013年，入選北京市“海聚工程”海外高層次人才。

10、2013年，入選中組部“國家千人計劃”(第九批)。

11、2012年，獲評“中關村十大海歸新星”。

12、2012年，獲評“中國節(jié)能服務產(chǎn)業(yè)先進工作者”。

13、2012年，入選中關村“高聚工程”高端領軍人才。

14、2009年，獲評“中國工業(yè)節(jié)能減排科技創(chuàng)新最具影響力人物”。

15、2009年，獲評北航“藍天學者特聘教授”。

媒體報道：

氣動擎起“制造強國夢”

——記2017年度國家科技進步二等獎獲得者蔡茂林教授

記者史越

近日，“中國制造”閃耀新加坡航展，去年5月驚艷首飛的C919再成亮點。這項寫入十九大報告的科技成果，讓老百姓坐上我國自主設計制造的大飛機指日可待，其中也凝聚了諸多科研團隊的心血。例如，飛行在萬米高空時，空氣密度很低，機艙需要密閉加壓供氧，以使乘客像在地面一樣舒適，聽似并不復雜，實際操作起來困難重重。

“條件挺苛刻的”，帶領團隊研制國產(chǎn)客機機艙氣密性檢測設備控制系統(tǒng)的蔡茂林如是說。密閉機艙加壓過程的控制要求精確，一旦加壓超調(diào)，機體就會報廢，同時加壓過程中氣溫的微小變化也會對判斷是否漏氣造成干擾。責任重大，使命光榮，蔡茂林率隊出色完成了任務，為C919、ARJ21等國產(chǎn)客機翱翔藍天保駕護航。

機艙氣密性檢測，本質(zhì)上是一種“泄漏性檢測”。流量、能效和泄漏，正是“氣動元件關鍵共性檢測技術”的三大方面。小到氣缸，大到機艙，莫不如是。

2018年1月8日上午，中共中央、國務院在北京隆重舉行國家科學技術獎勵大會。北京航空航天大學自動化科學與電氣工程學院蔡茂林教授團隊聯(lián)合北京理工大學，國家氣動產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，無錫氣動所有限公司等單位，共同研究提出的“氣動元件關鍵共性檢測技術及標準體系”摘得國家科技進步二等獎。

蔡茂林在2017年度國家科學技術獎勵大會現(xiàn)場

這項成果解決了我國氣動元件檢驗檢測中的多項關鍵技術難題，部分達到國際先進水平，提高了我國氣動元件的檢驗檢測水平，有力擎起“中國制造2025”的強國夢。蔡茂林懷揣一顆赤誠報國心，十數(shù)年如一日潛心鉆研氣動領域，方有今日成果“豐茂如林”。

氣動元件：“工業(yè)自動化的肌肉”

高鐵已經(jīng)成為人們?nèi)粘３鲂胁豢苫蛉钡慕煌üぞ摺Ｔ谙硎芨咚倥c便捷的同時，你可能想不到，正是“氣動”作用帶來了舒適的乘坐體驗。

“高鐵車廂下面有氣動減震彈簧，通過該裝置可以把鐵軌高低起伏帶來的高低頻震動減掉，你就感受不到了�！辈堂峙e例說明氣動元件在生活中的普遍性�！翱赡芪覀兩钪锌吹煤苌�，其實氣動元器件幾乎無處不在。”

氣動系統(tǒng)是工業(yè)三大動力系統(tǒng)（電/氣/液）之一，它是以空氣壓縮機為動力源、以壓縮空氣為工作介質(zhì)，進行能量傳遞或信號傳遞的工程技術，具有防火防爆、高可靠、無污染等優(yōu)點，廣泛應用于各行業(yè)制造業(yè)的自動化及工藝控制裝備中。蔡茂林將其形象地比喻為“工業(yè)自動化的肌肉”。

2015年，我國提出《中國制造2025》，成為實施制造強國戰(zhàn)略第一個十年的行動綱領。文件主筆屈賢明認為，工業(yè)強基是《中國制造2025》最難解決的瓶頸�！爸袊圃煲纱笞儚�，關鍵就是要解決基礎的零部件、基礎的材料、基礎的工藝，還有就是技術基礎，比如標準�！�

氣缸、換向閥、減壓閥、過濾器等氣動元件，正屬于屈賢明口中的“基礎零部件”，品種過萬，規(guī)格數(shù)量達千萬，量大面廣，更是支撐高端裝備的關鍵零部件，單一元件性能失效會導致整個裝備的故障，如高鐵氣動減震彈簧及其伺服控制閥、載人飛行器供氧減壓閥、微電子高真空組件等。氣動元件是我國“強基工程”的重點提升對象，其質(zhì)量保障體系構建是發(fā)展我國先進制造技術的一個重要基礎，也是衡量一個國家制造水平及先進性的一項重要指標。

我國氣動行業(yè)的發(fā)展卻較為滯后。“我們是從2002年開始研究的，當時國產(chǎn)品牌只能滿足低端需求，在高端產(chǎn)業(yè)是集體缺位的。而國內(nèi)標準數(shù)量只有該領域強國——日本的1/8�！辈堂终f。由于氣動產(chǎn)品質(zhì)量控制上不去，高性能元件全部依賴進口，造成了我國制造業(yè)大而不強。同時，隨著對元件性能要求的日益嚴格,原有檢測技術也無法滿足需求，高頻流量動態(tài)特性、能效指標等關鍵性能的檢測在國際上也缺乏手段，這嚴重制約著高端裝備的發(fā)展。

攻堅克難：“我們已建成完整標準體系”

祖國的需要，就是北航人的選擇。蔡茂林團隊決心破解“氣動”難題。他們立足產(chǎn)學研合作，開展從研發(fā)、制造到使用各環(huán)節(jié)的關鍵檢測方法與技術的創(chuàng)新，并從事滿足高性能器件技術標準的研究。

團隊針對缺失的檢測技術和標準，研究建立了氣動元件基礎通用、產(chǎn)品、方法標準構成的具有國際先進水平的完整標準體系。

“以前這個行業(yè)同質(zhì)化競爭很厲害，有了質(zhì)量標準，對行業(yè)的規(guī)范和進步促進很大，產(chǎn)品出口量也在快速上升�！辈堂终f，自己合作的很多企業(yè)現(xiàn)在近半產(chǎn)量用于出口，“這在很多年前不可想象”。他介紹，依托項目成果參與組建的國家氣動產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心也是本次獲獎的完成單位之一，其檢驗范圍涵蓋氣動元件390個檢測項目，已成功應用于航空航天等高端裝備，打破國際壟斷，開始出口，有力推進了“強基工程”。

天道酬勤。標準的修訂和建立，方法的開創(chuàng)和革新，在書齋里拍腦袋是想不出來的，必須依靠大量的工業(yè)現(xiàn)場實驗和調(diào)查，其中辛苦自不必說。以“機艙氣密性檢測項目”為例，團隊成員之一、彼時還師從蔡茂林讀博士的北航自動化科學與電氣工程學院副教授石巖，笑著回憶當時的生活是“每天與蚊子抗爭到天明”。

石巖介紹，這一項目從2010年開始方案設計，歷經(jīng)仿真分析、模擬聯(lián)調(diào)試驗、真機聯(lián)調(diào)試驗等多環(huán)節(jié)試驗、測試、驗收等階段。2011年暑期，團隊駐扎到寧波，“7、8月份正是酷暑難當，我們在簡易招待所里一住就是兩個月�！笔瘞r回憶，團隊白天在廠房中進行設備聯(lián)調(diào)、收集試驗數(shù)據(jù)，晚上在沒有空調(diào)的臨時會議室里聚在一起分析試驗數(shù)據(jù)，仿真優(yōu)化控制參數(shù)，“加班到凌晨是家常便飯。”2012年，項目通過驗收，檢測設備正式用于ARJ21型飛機的機艙氣密性檢測工作，也為團隊科研成果提供了第一手數(shù)據(jù)。

苦心人，天不負�！皻鈩釉P鍵共性檢測技術及標準體系”項目獲發(fā)明45項、實用新型106項、軟件著作權10項，出版專著1本，發(fā)表SCI論文46篇、EI論文50篇，被包括IEEE/ASME Fellow在內(nèi)的學者引用307次。項目先后獲得2013、2016年中國機械工業(yè)科學技術獎一等獎。

后來者居上�！霸跇藴手贫ㄉ�，中國已經(jīng)進入到第一陣列了�！辈堂肿院赖卣f。如今，我國在相關領域的標準數(shù)量達到55項，已趕超美國和歐盟。蔡茂林團隊十余年來制修訂標準34項，貢獻了“半壁江山”。

破舊立新：“科學只有一個答案”

全球范圍內(nèi)，日本是氣動領域最為先進的國家之一，相關標準總數(shù)最多，有68項。1997年，《京都議定書》在日本簽署，旨在限制發(fā)達國家溫室氣體排放量以抑制全球變暖，節(jié)能減排逐漸成為全人類的共識。

這一年，蔡茂林正在全球最大的氣動研發(fā)基地---日本SMC筑波技術中心從事氣動學習和研究。隨后，他進入東京工業(yè)大學攻讀博士學位，師從日本流體動力系統(tǒng)學會原會長香川利春教授。

香川利春的專業(yè)領域是壓縮性流體計量，蔡茂林卻另辟蹊徑，想研究氣動能量評價理論�！耙婚_始導師不同意，因為跟他的研究方向不一致。但這部分的研究當時是空白的，我很想試一試�！辈堂终f，一年多后，初見成效，“但是當時大家?guī)缀醵疾徽J可”。原來，蔡茂林的評價方法與傳統(tǒng)做法相差甚大，評價數(shù)據(jù)也遠不如之前“光鮮亮麗”。全球市場占有率第一的世界氣動元件綜合制造商的技術負責人甚至約談蔡茂林，對他的研究成果表示質(zhì)疑。

日本SMC株式會社社長高田芳行來參觀實驗室，蔡茂林介紹科研成果

不過，蔡茂林并沒有氣餒�！翱茖W只有一個答案。哪怕被人質(zhì)疑，沒有關系，要經(jīng)過時間的檢驗�！彼粩嗤晟谱约旱睦碚撾r形，不斷發(fā)表論文，最終證明了其正確性。2002年，蔡茂林的博士論文獲得日本流體動力系統(tǒng)學會學術論文獎（當年氣動領域唯一的一項）。他首創(chuàng)的“氣動功率（Pneumatic Power）”概念，解決了困擾氣動界多年的能量評價問題，為查明氣動系統(tǒng)內(nèi)的能量損失提供了量化理論基礎。經(jīng)過多年的完善與檢驗，其團隊提出的氣動元件能效評價及其檢測方法被采納制定為我國GB國家標準（GB30833），并于2014年正式頒布實施�！氨狙芯砍晒脖蝗毡静杉{制定為日本行業(yè)標準（JFPS2018標準），最近我們團隊正在把它做成ISO國際標準�！辈堂终f。

十年日本學習研究，理論建樹之外，蔡茂林也養(yǎng)成了扎實嚴謹?shù)淖鍪嘛L格。“日本的工程師，他的小口袋里一定會放一把尺、一把計算器，所有東西都要量化，寫成數(shù)字�！辈堂终f，自己的理論做出來，也為方便量化氣體的能量損失，進行診斷，從而實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量提升之外、另一項澤被后世的效益：節(jié)能。

心懷報國：“發(fā)揮作用空間更大”

2006年，我國頒布“十一五”規(guī)劃綱要，首次提出“單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗（單位GDP能耗）降低20%左右”這一量化指標�！肮�(jié)能減排”一詞也出自綱要文本，如今已是深入人心。正是這一年，蔡茂林做出了回國的決定。

“回國的原因其實很簡單，在國內(nèi)我們能發(fā)揮作用的空間更大�！辈堂终f，在70年代初石油危機和97年京都會議帶來的相繼兩次節(jié)能運動后，日本國內(nèi)的基礎已經(jīng)“相當好了”�！暗悄慊貒豢�，浪費極其嚴重。很多人覺得空氣嘛，隨便用，免費的，其實空氣是最昂貴的資源，因為壓縮空氣要用電�！辈堂终f，以空氣壓縮機為例，一年的能耗是3000多億度電，相當于全國總用電量的6%、工業(yè)總用電量的9%�！氨本┦幸荒甑暮碾娏看蟾乓簿�900億度�！辈堂终f，“這說明看似跟我們生活沒有交集的‘氣動’，其實能耗非常大，這里面節(jié)能的空間是巨大的�！�

1997年亞洲金融危機后，大量制造業(yè)企業(yè)進入中國內(nèi)地。建廠初期追求“多快好省”，生產(chǎn)線包括氣動系統(tǒng)設計大都非常粗放。近年來，隨著行業(yè)產(chǎn)能飽和，利潤下降，高昂的運行成本成為企業(yè)沉重的負擔�！霸趪倚麄鳌⒄咭笙�，大家對節(jié)能的重視程度越來越高。怎么把‘歷史硬傷’治了，這個工作正是我們擅長的，也是我們應該給社會做的貢獻�！辈堂终f。

2006年，34歲的蔡茂林被海外直聘為北航教授、博導。但在日企SMC公司兩年工作經(jīng)歷，讓他的思維始終與社會脈搏相連。“所有的研發(fā)應該以服務于社會生產(chǎn)力的進步為終極目標，而不僅僅是寫論文�！痹谛@，他從事工業(yè)空壓系統(tǒng)的節(jié)能研究，是基礎性科研、技術攻關及應用推廣工作。他又不局限于書齋，而是全國奔走宣教，參加國內(nèi)外學術交流及演講20余次，為全國100多家企業(yè)做過免費能耗評估與節(jié)能知識宣傳。

蔡茂林在企業(yè)指導研發(fā)

在我國最新頒布的《“十三五”節(jié)能減排綜合工作方案》中，重申要“加強工業(yè)節(jié)能”�！耙郧昂芏嗳讼胱龉�(jié)能，但是沒有理論基礎，無從量化分析能量損失，也就無的放矢�！辈堂终f，現(xiàn)在標準體系建立了，大家拿著就可以用，只要翻一翻國家標準，相關的評測方法都寫得很清楚。蔡茂林團隊曾為甘肅某冶金企業(yè)做節(jié)能方案，使之日均節(jié)電量達到2.7萬度。

開枝散葉：“學科就慢慢起來了”

在中國近百年來的發(fā)展歷史進程中，無數(shù)“海歸”靠著自己的智慧和力量為祖國的建設添磚加瓦。相較于日本東京工業(yè)大學副教授崗位優(yōu)越的收入和科研生活條件，蔡茂林坦言，“當時回國的條件挺艱苦的”。但他甘之如飴，為自己能有所貢獻感到心潮澎湃。

日本東京工業(yè)大學香川利春教授來訪

他回國后一開始堪稱“光桿司令”，2007年才招了第一個學生。十余年耕耘，他也培養(yǎng)了10余位博士生，近一半在高校工作。學生以第一完成人獲得過中國機械工業(yè)科學技術獎一等獎。石巖說，自己“完全繼承了蔡老師的衣缽”，延續(xù)蔡茂林的研究方向，重點解決ICU病人的呼吸支持治療時呼吸氣流的精密檢測與控制技術。

在學生眼里，“蔡老師是一位神一樣存在的人”，“嚴謹?shù)米屓苏鄯�，“每周的科研例會雷打不動”�！安汤蠋熞恢苯陶d我們腳踏實地，勤勤懇懇工作，科研沒有捷徑，更不容含糊，實驗研究必須嚴格遵守各元件的工況，不允許有假設和忽略�！笔瘞r對自己發(fā)表的第一篇學術論文記憶猶新，“是蔡老師幫我一個字一個字改出來的”。

說起自己的學生，蔡茂林也難掩自豪之情，對他們?nèi)〉玫某煽內(nèi)鐢?shù)家珍。此次獲得國家二等獎，完成人名單中的石巖、許未晴、虞啟輝，均是以北航博士生身份參研。

獲獎后，團隊的喜悅溢于言表。大家的慶祝方式很簡單，回家大睡一覺，充分休整，再啟征程。蔡茂林說，技術和標準還需要隨著實踐不斷更新，任重道遠。而他主編的《壓縮空氣系統(tǒng)節(jié)能技術》一書也即將付梓，內(nèi)容通俗，旨在讓更多人掌握并受益。

研究氣動技術，制定行業(yè)規(guī)范，宣教企業(yè)節(jié)能，培育有生力量……蔡茂林學以致用，篤定前行，把論文寫在祖國大地，為擎起“制造強國夢”做出了深遠貢獻。北航人的腳步，永不止息！

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氣動擎起“制造強國夢”

——記2017年度國家科技進步二等獎獲得者蔡茂林教授