激光陀螺研制背后的故事:為武器裝備安上“火眼金睛”
10月1日,天安門廣場(chǎng)將舉行盛大閱兵儀式。屆時(shí),部分先進(jìn)武器裝備將首次亮相?梢灶A(yù)料的是,受閱的很多武器裝備都離不開一個(gè)手掌大小的尖端儀器——激光陀螺。 激光陀螺,是自主導(dǎo)航系統(tǒng)的核心部件。毫不夸張地說,如果沒有它,我國(guó)就不會(huì)有這么多讓我們自豪的大國(guó)重器。 很多人不知道,背后的功臣就是中國(guó)激光陀螺奠基人、國(guó)防科技大學(xué)教授高伯龍?jiān)菏。正是他,使我?guó)成為全世界第4個(gè)能獨(dú)立研制激光陀螺的國(guó)家。 國(guó)慶前夕,科技日?qǐng)?bào)記者來到高伯龍?jiān)菏可肮ぷ鬟^的地方,探尋激光陀螺研制背后的故事。 原創(chuàng)設(shè)計(jì)讓我國(guó)少走多年彎路 1971年,當(dāng)錢學(xué)森將兩張寫著激光陀螺大致原理的紙交給國(guó)防科大時(shí),中國(guó)在該研究上已兩次受挫。然而,要依據(jù)紙上描述造出實(shí)物,無異于讓一個(gè)從未見過火箭的人去設(shè)計(jì)登月火箭。這兩頁(yè)紙的難度,堪稱世界級(jí)“密碼”。 彼時(shí),國(guó)內(nèi)各科研單位由于無法突破閉鎖效應(yīng)紛紛放棄激光陀螺的研究,而國(guó)外則進(jìn)展神速——越戰(zhàn)中,美軍頻頻使用精確制導(dǎo)武器,展露出遠(yuǎn)程精確打擊的強(qiáng)大威力。 “如果不立刻開始研究,或許永遠(yuǎn)也難有了!”面對(duì)國(guó)家和軍隊(duì)的迫切需要,剛調(diào)到激光教研室的高伯龍披掛上陣。數(shù)理功底極其深厚的他通過大量計(jì)算,提出了我國(guó)獨(dú)有、沒有任何成功經(jīng)驗(yàn)可借鑒的四頻差動(dòng)激光陀螺研制方案。同年,在全國(guó)激光陀螺學(xué)術(shù)交流會(huì)上,進(jìn)入該領(lǐng)域不到1年的高伯龍堅(jiān)持己見——依照我國(guó)當(dāng)時(shí)的工藝水平,如果繼續(xù)仿制,想在10年內(nèi)有所突破都不可能,只有四頻差動(dòng)激光陀螺因?yàn)榻档土斯に囯y度,最有可能實(shí)現(xiàn)! “降低工藝難度并不意味著性能差。實(shí)際上,幾種激光陀螺的設(shè)計(jì)方案沒有本質(zhì)上的差別,只是在構(gòu)造和實(shí)現(xiàn)方式上有所差異。正是高院士的努力,使我國(guó)能在當(dāng)時(shí)的工藝水平下研制激光陀螺,少走了多年彎路!痹撔光電工程系主任羅暉教授告訴記者。 完美破譯錢學(xué)森“密碼” 攻關(guān)之路多險(xiǎn)阻。1984年,實(shí)驗(yàn)室樣機(jī)鑒定通過之時(shí),一陣“涼風(fēng)”襲來——美國(guó)徹底放棄同類型激光陀螺研制,國(guó)內(nèi)質(zhì)疑聲四起。 “外國(guó)有的、先進(jìn)的,我們要跟蹤,將來要有,但并沒有說外國(guó)沒有的我們不許有!本骄持拢卟埐谎苑艞。因?yàn)椋烂绹?guó)是犯了結(jié)構(gòu)上的原理錯(cuò)誤,而我們無此問題。 10年后,全內(nèi)腔四頻差動(dòng)激光陀螺工程樣機(jī)通過鑒定。高伯龍?jiān)诶浒宓噬峡嘧?0年,終于完美破譯了錢學(xué)森“密碼”。 這時(shí)高伯龍已年近七旬,但他又盯上了某新型激光陀螺。該型陀螺能消除損耗和溫度敏感性等不利因素,正是瞬息萬變的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境所需要的。研究的同時(shí),高伯龍將目光投向它最主要的應(yīng)用領(lǐng)域——組建慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。那時(shí)國(guó)內(nèi)已有多家單位開展研制,他們采用的是國(guó)際主流的捷聯(lián)式慣導(dǎo)系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)到底行不行?他親自調(diào)研的結(jié)果是——必須給該系統(tǒng)加轉(zhuǎn)臺(tái),否則無法滿足長(zhǎng)時(shí)間、高精度的慣導(dǎo)需要。 但專家們對(duì)此卻大多持否定態(tài)度。這一幕,和1984年四頻差動(dòng)激光陀螺的遇冷,何其相似! 對(duì)此,高伯龍的反應(yīng)是繼續(xù)干!2006年12月,國(guó)內(nèi)首套使用新型激光陀螺的旋轉(zhuǎn)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)面世。如今,旋轉(zhuǎn)式慣導(dǎo)系統(tǒng)已成為國(guó)內(nèi)慣導(dǎo)界主流。 一場(chǎng)與生命的賽跑 進(jìn)入激光陀螺領(lǐng)域時(shí),高伯龍已近知天命之年,他將自己全部的熱情與精力投入到研制中,開始了與生命的賽跑。 2008年冰災(zāi),電力供應(yīng)緊張,實(shí)驗(yàn)室只有晚上才給電。80歲高齡的高伯龍為了工作晝夜顛倒。老伴心疼地說:“你都啥歲數(shù)了,咋就不知道悠著點(diǎn)干。”他回答:“我的時(shí)間不多了,我要抓緊!活著干,死了算,一天不死一天干!” 激光陀螺光芒閃耀,高伯龍的生命之光卻在2017年12月6日永遠(yuǎn)熄滅了。 回憶起高院士最后的日子,該校前沿交叉學(xué)科學(xué)院院長(zhǎng)劉波滿是感慨—— 我國(guó)某型衛(wèi)星,長(zhǎng)期被圖片成像不夠清晰等問題困擾。為解決這一問題,航天某部來到該校請(qǐng)求支援。 怎么解決衛(wèi)星對(duì)陀螺體積的要求?團(tuán)隊(duì)首先想到的是當(dāng)時(shí)早已年過八旬的高伯龍。“高院士都這么大歲數(shù)了,還會(huì)‘出山’嗎?”大家不免有些疑慮。但沒想到的是,這個(gè)倔老頭兒硬是在短短幾天內(nèi)將程序寫完,論證了參數(shù)的合理性。 |