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軍工航天新聞

國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)激光陀螺創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)三代人接力攻關(guān)43載

星之球科技 來(lái)源:解放軍報(bào)2014-06-23 我要評(píng)論(0 )   

43年前,科學(xué)家錢(qián)學(xué)森將激光陀螺的技術(shù)原理寫(xiě)在兩張小紙片上,鄭重地交給了國(guó)防科大人。43年後的今天,國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)激光陀螺創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)不負(fù)重托,在院士高伯龍帶領(lǐng)下...

      未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)可能會(huì)出現(xiàn)這樣的場(chǎng)景:交戰(zhàn)雙方正在進(jìn)行激烈戰(zhàn)斗,突然,空天導(dǎo)航衛(wèi)星被摧毀,信號(hào)隨之中斷。然而,戰(zhàn)場(chǎng)并沒(méi)有沉寂,部分高新武器火力依然按照計(jì)劃擊中了既定目標(biāo)。這精確打擊的背后,離不開(kāi)自主導(dǎo)航系統(tǒng)一個(gè)叫做“激光陀螺”的核心器件。為讓激光陀螺起舞,在湘江之畔有這樣一群人,他們用43年的矢志堅(jiān)守和披肝瀝膽,讓我國(guó)的激光陀螺從無(wú)到有、從弱到強(qiáng),綻射出耀眼的強(qiáng)軍之光。 

科研人員正在試驗(yàn)全內(nèi)腔氦氖綠光激光器。 何書(shū)遠(yuǎn) 攝

科研人員正在試驗(yàn)全內(nèi)腔氦氖綠光激光器

  他們,就是國(guó)防科技大學(xué)激光陀螺技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。堅(jiān)守43年,決不能把自己的命脈掌握在別人手上!1991年海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中,美國(guó)的“戰(zhàn)斧”巡航導(dǎo)彈大放異彩,而讓“戰(zhàn)斧”巡航導(dǎo)彈實(shí)現(xiàn)“千里點(diǎn)穴”功能的核心器件,就是激光陀螺。 

  激光陀螺,又叫環(huán)形激光器,它在加速度計(jì)的配合下可以感知物體在任意時(shí)刻的空間位置,被譽(yù)為武器平臺(tái)定位導(dǎo)航系統(tǒng)的“心臟”。 

  時(shí)間追溯到1960年,美國(guó)率先研制出世界上第一臺(tái)激光器后,馬上開(kāi)始激光陀螺的研制。由于激光陀螺與傳統(tǒng)機(jī)械陀螺相比,啟動(dòng)快、動(dòng)態(tài)精度高、抗干擾能力強(qiáng),可用于航空、航天、航海等領(lǐng)域高精度慣性導(dǎo)航,因此世界各國(guó)紛紛跟進(jìn),在世界范圍內(nèi)引起一場(chǎng)導(dǎo)航技術(shù)的革命性變化。 

  60年代末,美國(guó)研制工作取得重大進(jìn)展,并于70年代末期在戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)和戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈上試驗(yàn)成功。時(shí)任國(guó)防科委副主任的錢(qián)學(xué)森,敏銳地捕捉到了激光陀螺巨大的潛在價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。1971年,在他的指導(dǎo)下,國(guó)防科技大學(xué)成立了激光教研室,開(kāi)始了艱難的探索之路。 

  當(dāng)初,我國(guó)有10多家單位開(kāi)展這項(xiàng)研究,最后絕大多數(shù)都因基礎(chǔ)工藝過(guò)不了關(guān)而放棄。“正因?yàn)檫@樣,我們才更要堅(jiān)持下去。如果我們不干,就可能給國(guó)家留下空白!”中國(guó)工程院院士、時(shí)任團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人的高伯龍擲地有聲地說(shuō)。 

  剛剛研制激光陀螺時(shí),高伯龍和他的同事連制作激光器用什么材料也不知道。一次,他聽(tīng)說(shuō)大理石膨脹率較低,可以選用。為節(jié)省開(kāi)支,高伯龍就推著平板車到長(zhǎng)沙火車站工地去撿廢料,一次又一次。 

  一天,當(dāng)高伯龍拖著疲憊的身軀回到家中,腳腫得連襪子都脫不下來(lái)。他的老伴心疼得淚水在眼眶里打轉(zhuǎn):“都這么大年紀(jì)了,何苦?”他淡然一笑:“我們起步已經(jīng)晚了,如果現(xiàn)在再不抓緊,什么時(shí)候能攆上?決不能把自己的命脈掌握在別人手上!”核心關(guān)鍵技術(shù)買(mǎi)不來(lái)!為了打破國(guó)外壟斷,讓中國(guó)的激光陀螺綻放光彩,整個(gè)團(tuán)隊(duì)卯足了勁。 

  經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)個(gè)不眠之夜的艱苦鏖戰(zhàn)、無(wú)數(shù)次攻堅(jiān)克難的頑強(qiáng)拼搏,1994年11月8日,我國(guó)第一臺(tái)激光陀螺工程化樣機(jī)在國(guó)防科大誕生,向全世界宣告:繼美俄法之后,我國(guó)成為世界上第四個(gè)能夠獨(dú)立研制激光陀螺的國(guó)家。 

  為使激光陀螺走出實(shí)驗(yàn)室,他們攻克了一個(gè)個(gè)技術(shù)難關(guān),研制出一套套設(shè)備,填補(bǔ)了一項(xiàng)項(xiàng)國(guó)家空白,完成了激光陀螺邁向工程化的華麗轉(zhuǎn)身。為了早日實(shí)現(xiàn)激光陀螺產(chǎn)業(yè)化,他們又主動(dòng)與北京、天津、長(zhǎng)沙等多家單位建立了合作生產(chǎn)線。 

  在研制工程化樣機(jī)時(shí),最大的攔路虎就是被稱為“關(guān)鍵技術(shù)之首”的鍍膜。為了突破工藝技術(shù)這道難關(guān),高伯龍不得不放棄多年鐘愛(ài)的理論研究,轉(zhuǎn)向?qū)9セA(chǔ)工藝,整理撰寫(xiě)了《環(huán)形激光講義》,成為我國(guó)該領(lǐng)域的奠基之作,為后來(lái)發(fā)展指明了方向,提供了基本依據(jù)。 

  “那時(shí),我國(guó)的工藝水平比較落后,由于國(guó)外技術(shù)封鎖,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上沒(méi)有能滿足科研需要的鍍膜機(jī)。”今年已年逾70的高級(jí)工程師丁金星對(duì)記者說(shuō),他們買(mǎi)來(lái)普通鍍膜機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造。根據(jù)激光陀螺對(duì)膜片的特殊要求,對(duì)鍍膜過(guò)程進(jìn)行了深入研究,憑借扎實(shí)的理論功底和高超的設(shè)計(jì)技巧研制出當(dāng)時(shí)全國(guó)最先進(jìn)的鍍膜控制系統(tǒng)。 

  為了檢驗(yàn)鍍膜的效果,高伯龍想出了一個(gè)全新的測(cè)量方法,成功研制出高精度的反射率透射率測(cè)量?jī)x。該儀器的發(fā)明,為團(tuán)隊(duì)提供了一雙“火眼金睛”,大大提高了鍍膜工作效率。 

  在團(tuán)隊(duì)中,無(wú)論是兩鬢斑白的老教授還是歸國(guó)不久的年輕博士,既是理論研究領(lǐng)域的“白領(lǐng)專家”,又是工程一線操作的“藍(lán)領(lǐng)工人”。 

  超精密的光學(xué)加工也是激光陀螺研制的一個(gè)重要技術(shù)難題。手工拋光的玻璃表面質(zhì)量具有很大的不確定性,無(wú)數(shù)次失敗,讓團(tuán)隊(duì)成員備受折磨。“從頭再來(lái)!”團(tuán)隊(duì)成員金世龍教授斬釘截鐵地說(shuō)。他舍棄了原本從事的光學(xué)理論研究,來(lái)到加工生產(chǎn)一線,從最普通的工藝入手,拜工人為師,潛心一線加工。每次攻關(guān)都是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),每次突破都是巨大的跨越!經(jīng)過(guò)1000多個(gè)日日夜夜,他們攻克了一系列工藝難題,終于掌握了具有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的腔鏡光學(xué)加工技術(shù)。 

  小型化、高精度是世界各國(guó)激光陀螺研制追求的方向。為了解決這個(gè)問(wèn)題,羅暉教授把近5年所有生產(chǎn)的陀螺測(cè)試數(shù)據(jù)都打印出來(lái),打印的數(shù)據(jù)紙摞成3摞兒還有1人多高。那段時(shí)間,他整天扎在數(shù)據(jù)紙堆里,對(duì)數(shù)據(jù)一一進(jìn)行分析整理、仔細(xì)對(duì)比,一干就是9個(gè)月,終于找到了規(guī)律,縮小了尺寸,提高了精度。 

  經(jīng)過(guò)43年發(fā)展,團(tuán)隊(duì)已成為我國(guó)激光陀螺研究領(lǐng)域的國(guó)家隊(duì)和主力軍,成功研制出多種型號(hào)的激光陀螺,多項(xiàng)技術(shù)達(dá)到國(guó)際一流水平,創(chuàng)造了我國(guó)在該領(lǐng)域的多個(gè)第一。從白手起家、艱辛探索,到如今勇立潮頭、搶占前沿,記者在采訪中深深體會(huì)到,這一系列奇跡的背后,飽含著陀螺人的默默付出。 

  創(chuàng)業(yè)之初,條件十分艱苦,高伯龍說(shuō):“雖然我們沒(méi)錢(qián),但不能缺志氣。”沒(méi)有場(chǎng)地,他們就將一間廢舊的食堂改造成實(shí)驗(yàn)室,因?yàn)榭蒲行枰€要封閉起來(lái)。為讓有限的經(jīng)費(fèi)用在刀刃上,實(shí)驗(yàn)室里沒(méi)有安裝空調(diào)。一到夏天,就變成了大悶罐,大家在里面揮汗如雨,通宵達(dá)旦地干。到了冬天,實(shí)驗(yàn)室就成了大冰窖,陰冷潮濕,很多人手腳長(zhǎng)滿了凍瘡。 

  科學(xué)研究容不得半點(diǎn)瑕疵。一次,高伯龍所帶的博士小韓申請(qǐng)一個(gè)10萬(wàn)元的校預(yù)研計(jì)劃項(xiàng)目。雖然相對(duì)于平時(shí)他和導(dǎo)師所從事的百萬(wàn)、千萬(wàn)科研項(xiàng)目來(lái)說(shuō)微不足道,但小韓還是加班加點(diǎn),花了整整一周時(shí)間,提交了一份自己比較滿意的申請(qǐng)報(bào)告。當(dāng)時(shí),高伯龍恰值身體不好。小韓以為導(dǎo)師不會(huì)仔細(xì)審核了。沒(méi)有想到,當(dāng)申請(qǐng)書(shū)遞給高院士時(shí),他在病床上連續(xù)看了4個(gè)小時(shí),從標(biāo)點(diǎn)符號(hào)到技術(shù)細(xì)節(jié),仔仔細(xì)細(xì)地改了又改,12頁(yè)的申請(qǐng)報(bào)告到處飄紅。而這一年是2011年,高伯龍已經(jīng)83歲高齡了。 

  采訪中,一位專家所講的一個(gè)故事給記者留下了難忘的回憶:  2008年初,還有一周時(shí)間就到了傳統(tǒng)的新春佳節(jié)。那年的冬天格外冷。為了完成車載試驗(yàn),他們下午抱著設(shè)備從長(zhǎng)沙出發(fā),直奔南岳衡山。受冰災(zāi)的影響,200多公里路程,足足開(kāi)了6個(gè)多小時(shí),到達(dá)山腳下已是半夜。大家手拉著手,頂風(fēng)冒雨爬到山頂祝融峰上開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。 

  直到凌晨2時(shí)完成實(shí)驗(yàn)后,他們?cè)谏缴险业揭患屹e館抓緊整理數(shù)據(jù),突然一陣急促的敲門(mén)聲響起。于博士開(kāi)門(mén)一看,幾名保安站在門(mén)外—原來(lái),賓館服務(wù)員見(jiàn)他們深夜抱著箱子抬著柜子,進(jìn)進(jìn)出出、神情興奮,誤把他們當(dāng)成了竊賊。 

  由于保密需要,團(tuán)隊(duì)成員的學(xué)術(shù)論文不能公開(kāi)發(fā)表;由于攻關(guān)進(jìn)程緊張,他們分不出精力準(zhǔn)備報(bào)獎(jiǎng)材料,43年來(lái)只報(bào)了3次獎(jiǎng),兩次國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng);由于沒(méi)有論文和獲獎(jiǎng)成果的支撐,很多專家做了無(wú)名英雄。 

  “43年來(lái),激光陀螺技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)忠誠(chéng)使命、勇攀高峰、團(tuán)結(jié)奮進(jìn)、甘于奉獻(xiàn),創(chuàng)造了輝煌的業(yè)績(jī),為強(qiáng)軍興軍作出了突出貢獻(xiàn)。”國(guó)防科大光電科學(xué)與工程學(xué)院政委姚炳洪如是說(shuō)。

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