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軍工航天新聞

國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)激光陀螺創(chuàng)新團(tuán)隊三代人接力攻關(guān)43載

星之球科技 來源:解放軍報2014-06-23 我要評論(0 )   

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

      未來戰(zhàn)場可能會出現(xiàn)這樣的場景: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,信號隨之中斷。然而,戰(zhàn)場并沒有沉寂,部分高新武器火力依然按照計劃擊中了既定目標(biāo)。這精確打擊的背后,離不開自主導(dǎo)航系統(tǒng)一個叫做“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年的矢志堅守和披肝瀝膽,讓我國的激光陀螺從無到有、從弱到強(qiáng),綻射出耀眼的強(qiáng)軍之光。 

科研人員正在試驗全內(nèi)腔氦氖綠光激光器。 何書遠(yuǎn) 攝

科研人員正在試驗全內(nèi)腔氦氖綠光激光器

  他們,就是國防科技大學(xué)激光陀螺技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊。堅守43年,決不能把自己的命脈掌握在別人手上!1991年海灣戰(zhàn)爭中,美國的“戰(zhàn)斧”巡航導(dǎo)彈大放異彩,而讓“戰(zhàn)斧”巡航導(dǎo)彈實現(xiàn)“千里點穴”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,它在加速度計的配合下可以感知物體在任意時刻的空間位置,被譽(yù)為武器平臺定位導(dǎo)航系統(tǒng)的“心臟”。 

  時間追溯到1960年,美國率先研制出世界上第一臺激光器后,馬上開始激光陀螺的研制。由于激光陀螺與傳統(tǒng)機(jī)械陀螺相比,啟動快、動態(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,因此世界各國紛紛跟進(jìn),在世界范圍內(nèi)引起一場導(dǎo)航技術(shù)的革命性變化。 

  60年代末,美國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)彈上試驗成功。時任國防科委副主任的錢學(xué)森,敏銳地捕捉到了激光陀螺巨大的潛在價值和廣闊的應(yīng)用前景。1971年,在他的指導(dǎo)下,國防科技大學(xué)成立了激光教研室,開始了艱難的探索之路。 

  當(dāng)初,我國有10多家單位開展這項研究,最后絕大多數(shù)都因基礎(chǔ)工藝過不了關(guān)而放棄。“正因為這樣,我們才更要堅持下去。如果我們不干,就可能給國家留下空白!”中國工程院院士、時任團(tuán)隊負(fù)責(zé)人的高伯龍擲地有聲地說。 

  剛剛研制激光陀螺時,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,他聽說大理石膨脹率較低,可以選用。為節(jié)省開支,高伯龍就推著平板車到長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。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)買不來!為了打破國外壟斷,讓中國的激光陀螺綻放光彩,整個團(tuán)隊卯足了勁。 

  經(jīng)過無數(shù)個不眠之夜的艱苦鏖戰(zhàn)、無數(shù)次攻堅克難的頑強(qiáng)拼搏,1994年11月8日,我國第一臺激光陀螺工程化樣機(jī)在國防科大誕生,向全世界宣告:繼美俄法之后,我國成為世界上第四個能夠獨立研制激光陀螺的國家。 

  為使激光陀螺走出實驗室,他們攻克了一個個技術(shù)難關(guān),研制出一套套設(shè)備,填補(bǔ)了一項項國家空白,完成了激光陀螺邁向工程化的華麗轉(zhuǎn)身。為了早日實現(xiàn)激光陀螺產(chǎn)業(yè)化,他們又主動與北京、天津、長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,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的理論研究,轉(zhuǎn)向?qū)9セA(chǔ)工藝,整理撰寫了《環(huán)形激光講義》,成為我國該領(lǐng)域的奠基之作,為后來發(fā)展指明了方向,提供了基本依據(jù)。 

  “那時,我國的工藝水平比較落后,由于國外技術(shù)封鎖,國內(nèi)市場上沒有能滿足科研需要的鍍膜機(jī)。”今年已年逾70的高級工程師丁金星對記者說,他們買來普通鍍膜機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造。根據(jù)激光陀螺對膜片的特殊要求,對鍍膜過程進(jìn)行了深入研究,憑借扎實的理論功底和高超的設(shè)計技巧研制出當(dāng)時全國最先進(jìn)的鍍膜控制系統(tǒng)。 

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

  在團(tuán)隊中,無論是兩鬢斑白的老教授還是歸國不久的年輕博士,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,無數(shù)次失敗,讓團(tuán)隊成員備受折磨。“從頭再來!”團(tuán)隊成員金世龍教授斬釘截鐵地說。他舍棄了原本從事的光學(xué)理論研究,來到加工生產(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1000多個日日夜夜,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、高精度是世界各國激光陀螺研制追求的方向。為了解決這個問題,羅暉教授把近5年所有生產(chǎn)的陀螺測試數(shù)據(jù)都打印出來,打印的數(shù)據(jù)紙摞成3摞兒還有1人多高。那段時間,他整天扎在數(shù)據(jù)紙堆里,對數(shù)據(jù)一一進(jìn)行分析整理、仔細(xì)對比,一干就是9個月,終于找到了規(guī)律,縮小了尺寸,提高了精度。 

  經(jīng)過43年發(fā)展,團(tuán)隊已成為我國激光陀螺研究領(lǐng)域的國家隊和主力軍,成功研制出多種型號的激光陀螺,多項技術(shù)達(dá)到國際一流水平,創(chuàng)造了我國在該領(lǐng)域的多個第一。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:“雖然我們沒錢,但不能缺志氣。”沒有場地,他們就將一間廢舊的食堂改造成實驗室,因為科研需要還要封閉起來。為讓有限的經(jīng)費用在刀刃上,實驗室里沒有安裝空調(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,實驗室就成了大冰窖,陰冷潮濕,很多人手腳長滿了凍瘡。 

  科學(xué)研究容不得半點瑕疵。一次,高伯龍所帶的博士小韓申請一個10萬元的校預(yù)研計劃項目。雖然相對于平時他和導(dǎo)師所從事的百萬、千萬科研項目來說微不足道,但小韓還是加班加點,花了整整一周時間,提交了一份自己比較滿意的申請報告。當(dāng)時,高伯龍恰值身體不好。小韓以為導(dǎo)師不會仔細(xì)審核了。沒有想到,當(dāng)申請書遞給高院士時,他在病床上連續(xù)看了4個小時,從標(biāo)點符號到技術(shù)細(xì)節(jié),仔仔細(xì)細(xì)地改了又改,12頁的申請報告到處飄紅。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故事給記者留下了難忘的回憶:  2008年初,還有一周時間就到了傳統(tǒng)的新春佳節(jié)。那年的冬天格外冷。為了完成車載試驗,他們下午抱著設(shè)備從長沙出發(fā),直奔南岳衡山。受冰災(zāi)的影響,200多公里路程,足足開了6個多小時,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始實驗。 

  直到凌晨2時完成實驗后,他們在山上找到一家賓館抓緊整理數(shù)據(jù),突然一陣急促的敲門聲響起。于博士開門一看,幾名保安站在門外—原來,賓館服務(wù)員見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)隊成員的學(xué)術(shù)論文不能公開發(fā)表;由于攻關(guān)進(jìn)程緊張,他們分不出精力準(zhǔn)備報獎材料,43年來只報了3次獎,兩次國家科技進(jìn)步二等獎;由于沒有論文和獲獎成果的支撐,很多專家做了無名英雄。 

  “43年來,激光陀螺技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊忠誠使命、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,為強(qiáng)軍興軍作出了突出貢獻(xiàn)。”國防科大光電科學(xué)與工程學(xué)院政委姚炳洪如是說。

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