中國工程院院士、著名工程物理專家、激光陀螺研制領(lǐng)軍人物——高伯龍。 

    在國防科技大學(xué)，有一位耄耋之年的老人，堅(jiān)持每天到辦公室進(jìn)行科研工作，他就是高伯龍，應(yīng)用物理系教授，中國工程院院士。 在國防科技大學(xué)，提到高伯龍，大家都會想到他研發(fā)的激光陀螺。激光陀螺能使飛機(jī)、艦艇等保持正確航向，引導(dǎo)火箭完成使命任務(wù)。 激光陀螺作為一個世界性難題，其研制工作在我國曾幾經(jīng)沉浮。20世紀(jì)60年代開始，全國十幾家單位投入力量研制，因?yàn)楫?dāng)時我國的工藝水平比較落后，無法達(dá)到研制要求，十幾家單位最終都放棄了。高伯龍說：“就因?yàn)閯e人都下馬了，所以我們一定要堅(jiān)持下去，否則中國的這一國防關(guān)鍵技術(shù)就會夭折。” 

    由于經(jīng)費(fèi)有限，激光陀螺的實(shí)驗(yàn)室是由舊食堂改造的，狹小破舊。由于激光器檢測要求嚴(yán)格，實(shí)驗(yàn)室要封閉，夏天酷熱難當(dāng)，高伯龍和團(tuán)隊(duì)成員的身上都長滿了痱子。實(shí)驗(yàn)室雖然條件簡陋，但高伯龍卻把這里當(dāng)成了自己第二個家，在研制工作最艱難的時期，他每天在實(shí)驗(yàn)室都超過15個小時，幾乎每一個春節(jié)都是在實(shí)驗(yàn)室里度過的。激光陀螺團(tuán)隊(duì)成員平均每年加班1500小時，多的超過2000小時，一年干兩年的活。 

    高伯龍患有哮喘病，疲勞時經(jīng)常發(fā)作。和高伯龍合作了38年的高級工程師丁金星對此記憶猶新：“每個月可能都要出那么兩三次這樣的。很嚇人的！他一發(fā)病，喘不了氣了，就躺那里，坐在椅子上，哈，哈，就喘氣，喘不過來。我就趕快弄杯水，喝杯水吧，可能能化解一下。過半個小時左右，慢慢就，哎呀，好了，好了。喘過氣來，咱們繼續(xù)干，就繼續(xù)干，就做實(shí)驗(yàn)。” 

    高伯龍帶領(lǐng)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)30年磨一劍。1994年我國第一個激光陀螺通過國家鑒定，使中國成為第四個掌握這一技術(shù)的國家。國人稱贊“長民族志氣，提民族信心”。 近年來，國防科技大學(xué)自主創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)科研人員，攻克了一系列核心關(guān)鍵技術(shù)，取得了一系列自主創(chuàng)新成果，一批批“世界第一”“中國第一”橫空出世。

激光陀螺的“磨刀石” 

    在上世紀(jì)70年代末、80年代初，我國激光陀螺的研究還處于起步階段，其腔體的機(jī)械加工顯得尤為重要。但是在那個時候，國內(nèi)機(jī)械加工的水平有限，同時因?yàn)榻?jīng)費(fèi)也有限，根本沒有條件購買高精度的機(jī)械加工設(shè)備。但僅憑普通的鉆床和銑床，又無法滿足激光陀螺對光學(xué)諧振腔較高的幾何尺寸要求。 

    激光陀螺創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)雖然是國內(nèi)開展此項(xiàng)研究最早的單位，但在當(dāng)時也沒有高精度機(jī)床。當(dāng)時用的是小型機(jī)床，沒有準(zhǔn)確可靠的定位裝置，鉆孔的位置精度往往依靠人工劃線，需要操作人員的豐富經(jīng)驗(yàn)作保證。所以這種鉆床難以實(shí)現(xiàn)高精度的鉆孔，很難加工出合格的激光陀螺腔體。腔體的機(jī)械加工問題不能解決，激光陀螺的研制也就無從談起，研究工作陷入了僵局。俗話說，“巧婦難為無米之炊”，要在沒有高精度機(jī)械加工設(shè)備的情況下，打造出合格的腔體，似乎是一個不可能完成的任務(wù)。 

    面對這一難題，團(tuán)隊(duì)成員沒有退縮，他們說，沒錢買“好劍”，我們就把手里的“鈍劍”磨利！他們主動充當(dāng)起了“磨刀石”，充分發(fā)揮主觀能動性，對原有鉆床的結(jié)構(gòu)和工作臺進(jìn)行改造并自行設(shè)計(jì)配套的數(shù)控裝置，從而將其用于激光陀螺腔體機(jī)械加工。 

    磨劍的過程是復(fù)雜而又曲折的，改進(jìn)設(shè)備的每一步進(jìn)展都必定需要千百次的反復(fù)試驗(yàn)，才能達(dá)到理想的效果。在一個個困難面前，團(tuán)隊(duì)成員總能創(chuàng)造性地找到突破口。激光陀螺創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)就是憑借著這份“勇為無米之炊”的責(zé)任擔(dān)當(dāng)，完成了對鉆床的數(shù)控技術(shù)改造，顯著提高了加工精度、加工效率和成品率，解決了激光陀螺機(jī)械加工批量化生產(chǎn)的難題。

丁金星高級工程師與年輕技工交流經(jīng)驗(yàn)。 

    1978年，激光陀螺創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研制成功了我國第一代實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。但團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人高伯龍清醒地認(rèn)識到，這只是萬里長征的第一步，工程化的道路上還有許多技術(shù)和工藝問題擺在面前，必須一一克服。其中，最大的瓶頸就是低損耗的反射鏡片，它直接決定了激光器的性能。而我國的工藝水平又比較落后，要突破這道難關(guān)，談何容易?不出所料，環(huán)形激光器的工程化，就被卡在鍍膜問題上。望著一片片報(bào)廢的膜片，回想起多少個日日夜夜和辛勞的汗水，一些人產(chǎn)生了悲觀情緒，向高伯龍說：“工藝上不去，我們干也白干，還是早早收場算了。” 高伯龍也意識到研制工作的確面臨很大的困難，但他絕不輕言放棄。要解決鍍膜問題，首先要從理論上完成膜系設(shè)計(jì)。只有知道了“為什么”、“是什么”，才能更好的解決“怎么做”的問題。 

    于是，高伯龍帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開始進(jìn)行膜系設(shè)計(jì)的攻關(guān)。當(dāng)時沒有薄膜光學(xué)方面的現(xiàn)成資料可以借鑒，高伯龍就從最基礎(chǔ)的麥克斯韋方程組出發(fā)，針對環(huán)形激光器對薄膜的各種需求，開始了具體膜系的計(jì)算和分析。膜系設(shè)計(jì)中涉及到諸多復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)和計(jì)算，當(dāng)時國內(nèi)計(jì)算機(jī)技術(shù)還不是還普及。高伯龍憑借著自己深厚的數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)和巧妙的設(shè)計(jì)思想，自學(xué)程序設(shè)計(jì)語言，自己動手變成，圓滿完成了膜系設(shè)計(jì)工作。

羅暉教授在陀螺測試間與學(xué)員交流 

    激光陀螺的研制一直是工程界的一個世界性難題。激光陀螺的本質(zhì)是一種環(huán)形激光器，可看似簡單的器件其研究并不順利，從1960年激光器出現(xiàn)至今，世界上只有中、美、俄、法等國掌握該技術(shù)。所謂超光滑表面是指利用光學(xué)加工方法、通過精密研磨加工等方式加工生產(chǎn)出表面粗糙度優(yōu)于納米量級的光學(xué)表面。超光滑表面加工是激光陀螺研究和工程化生產(chǎn)的敲門磚，其加工水平某種意義上決定著陀螺的最終精度。 

    為徹底解決這一問題，激光陀螺創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)毅然決定投入優(yōu)勢力量進(jìn)行攻關(guān)，從兩方面入手：一是對現(xiàn)有工藝進(jìn)行深入研究和剖析，找出影響生產(chǎn)效率和成品率的主要因素，并針對這些因素開展深入系統(tǒng)研究，提出切實(shí)可行的方案；二是對高精密光學(xué)加工技術(shù)進(jìn)行全面調(diào)研，了解超光滑表面加工現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，重點(diǎn)掌握近些年來出現(xiàn)的新方法、新技術(shù)。在艱難曲折的攻堅(jiān)過程中，團(tuán)隊(duì)成員夜以繼日工作，最終探索出多套高效、切實(shí)可行的工藝技術(shù)方案。團(tuán)隊(duì)人員把電腦從書桌前搬到機(jī)床前，從辦公室搬到加工間，沉下心來搞研究。金教授原本從事光學(xué)理論研究，毅然舍棄專業(yè)所學(xué)，來到加工生產(chǎn)第一線，從普通工藝入手、拜一線工人為師，潛心研究十余年。工程師李曉紅長期在一線工作，基于對傳統(tǒng)工藝的認(rèn)識和研究，加班加點(diǎn)動手驗(yàn)證，為工藝改進(jìn)和技術(shù)創(chuàng)新獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。 

    全體人員潛心研究、集思廣益、團(tuán)結(jié)協(xié)作，最終將超光滑表面加工技術(shù)問題完美解決，不僅解決了批量化生產(chǎn)問題，而且所加工出的光學(xué)表面質(zhì)量遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)工藝。激光陀螺研究團(tuán)隊(duì)的科技工作者繼往開來，依靠創(chuàng)新創(chuàng)造出了自己的輝煌，他們用自己粗糙的大手“撫摸”光學(xué)世界，為人類了解和利用激光探索道路。

張斌教授在工作。

    除了推遲的午餐外，高伯龍?jiān)菏康牧眍惞适逻€有很多，都被大家津津樂道。 高院士的衣服很少，多少年都看到他穿在身上的就那么幾套衣服。人們說長沙的天氣只有冬夏兩季，高院士在秋冬不太冷時，就裹上了一套棉大衣，到了春天暖和了，還“舍不得”脫下來。熟悉高院士的人都知道原因，一是老是換衣服穿耽誤時間，但更重要的原因是高院士患有嚴(yán)重的哮喘。對冷空氣特別敏感，一犯病特別恐怖，喘氣就喘不起來。 再一個就是他那干起工作來是“拼命三郎”，在早些時候，夏天沒有風(fēng)扇、空調(diào)，他就穿件背心，一身是汗的反復(fù)做實(shí)驗(yàn)，搞研究，冬天就裹著大衣守在實(shí)驗(yàn)機(jī)器旁，就這樣扎在一個項(xiàng)目里三十多年，這在學(xué)校乃至全國都是少有的。

黃云教授在檢測膜片。

    長沙的夏天有些悶熱，35度以上的高溫是常有的事情，午間休息避暑是大多數(shù)長沙人的生活習(xí)慣。學(xué)校的夏季作息時間表上也清楚的寫著下午15:00上班。而在激光陀螺研究所的門口，卻張貼者這樣一張不同尋常的作息時間表：下午上班時間是13:30。14:00，艷陽高照，大多數(shù)人安心午睡的時刻，激光陀螺研究所各個實(shí)驗(yàn)室里卻熱鬧非凡：機(jī)械加工實(shí)驗(yàn)室里機(jī)床在正常運(yùn)轉(zhuǎn)，團(tuán)隊(duì)成員在觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，研究改進(jìn)工藝；光學(xué)加工實(shí)驗(yàn)室里磨床在有規(guī)律的運(yùn)行，總有幾個穿著軍裝的人在連續(xù)觀察、監(jiān)控和調(diào)試實(shí)驗(yàn)參數(shù)，把握微妙的變化，洞悉微觀世界，捧著盒飯盯儀表是常有的事情；電路實(shí)驗(yàn)室，也有不少人在加班加點(diǎn)忙于電路板的設(shè)計(jì)和制作。 

    激光陀螺技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)常年奮斗在研制生產(chǎn)一線，他們每天都是如此忙碌，只為滿足國家和軍隊(duì)的迫切需要。他們的科研任務(wù)實(shí)在是太繁忙了，加班加點(diǎn)、爭分奪秒已經(jīng)成為團(tuán)隊(duì)的習(xí)慣，怪不得有人稱呼他們?yōu)?ldquo;陀螺人”，不光研制激光陀螺，自身也像陀螺一樣轉(zhuǎn)個不停。

高伯龍?jiān)菏恐笇?dǎo)學(xué)員撰寫論文 

    2011年6月，地方大學(xué)畢業(yè)的曲博士來到激光陀螺研究所報(bào)到。跟想象的不一樣，這里既沒有歡迎儀式，也沒有寒暄客套。面試和介紹環(huán)節(jié)都在實(shí)驗(yàn)室里自然開始，給他一種既耳目一新又踏實(shí)苦干的感覺。一位教授在大型轉(zhuǎn)臺前忙碌完，放下手中的實(shí)驗(yàn)工具直接用沾有機(jī)油的手拿起曲博士的簡歷看了起來，不時問一些學(xué)術(shù)問題。來到另一位教授的辦公室，桌子上滿滿的擺放著儀器設(shè)備，一看竟分不出是辦公室還是實(shí)驗(yàn)室，談話一開始，教授就說：“我們這兒就是這樣的，你可要有思想準(zhǔn)備啊”。這嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的作風(fēng)深深的吸引了曲博士。 

    第二天，曲博士就“入鄉(xiāng)隨俗”，加入到了科研一線。他先是被分配到總成實(shí)驗(yàn)室，從裝盒、旋螺釘、涂膠密封等小事做起，后來又負(fù)責(zé)激光陀螺測試、信號檢測。“工程無小事！”這些看似瑣碎的環(huán)節(jié)，都是激光陀螺研制生產(chǎn)不可或缺的。在這里工作半年后，曲博士掌握了激光陀螺的整體結(jié)構(gòu)和工作原理，更加深了對工程技術(shù)的深刻認(rèn)識。下半年，他又加入到激光陀螺鍍膜實(shí)驗(yàn)室，開始了學(xué)習(xí)鍍膜工藝，從真空技術(shù)到材料科學(xué)再到薄膜光學(xué)，每個學(xué)科都涉及到了，每個工藝環(huán)節(jié)都反復(fù)細(xì)致的摸索，年輕的曲博士快速成長了起來。

    《環(huán)形激光講義》，這個以單行本的形式發(fā)行的小冊子，對于國內(nèi)涉足激光陀螺研究的人來說并不陌生。1976年5月出版后，即成為國內(nèi)所有激光陀螺研制單位開展工作的重要而基本的理論依據(jù)，至今仍然是從事激光陀螺基礎(chǔ)研究不可缺少的文獻(xiàn)資料。這個小冊子的作者就是剛剛涉足這個領(lǐng)域不滿兩年的高伯龍。 

    1975年11月，中國計(jì)量科學(xué)研究院在長沙召開全國激光陀螺學(xué)術(shù)交流會，高伯龍當(dāng)時因病沒有出席，但會議遇到了如何繼續(xù)研制的難題，我校激光教研室的同志建議讓高伯龍發(fā)表意見，于是他就在醫(yī)護(hù)人員的保護(hù)下，去做了半天報(bào)告，會上向推薦了某型激光陀螺的方案，引起與會人員的極大興趣。會后，全體人員又來到學(xué)校與高伯龍交流了半天。 

    到了1976年1月，中國計(jì)量科學(xué)研究院再次邀請高伯龍給上次開會的全體人員做報(bào)告，6天的會議，他做了4天的報(bào)告，讓參加會議的人員都非常的解渴。最后在大家的提議下，高伯龍把報(bào)告的講稿補(bǔ)充整理，由中國計(jì)量科學(xué)研究院出版發(fā)行了出來。這本《環(huán)形激光講義》在國內(nèi)的影響特別大，對激光陀螺的研究指明了基本的理論方向，成了當(dāng)時我國激光陀螺研究的奠基之作。

丁金星高級工程師在裝配激光陀螺 

 全內(nèi)腔氦氖綠光激光器