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航空零部件

43年矢誌堅守激光陀螺綻放中國強軍夢 — —記國防科技大學激光陀螺技術創新團隊

星之球科技 來源:中國教育報2014-07-07 我要評論(0 )   

這是一個(ge) 未來戰爭(zheng) 的場景:交戰雙方正在進行激烈戰鬥,突然,空天導航衛星被摧毀,信號隨之中斷。然而,戰場並沒有沉寂,部分高新武器火力依然按照計劃擊中既定目標。 這...

       這是一個(ge) 未來戰爭(zheng) 的場景:交戰雙方正在進行激烈戰鬥,突然,空天導航衛星被摧毀,信號隨之中斷。然而,戰場並沒有沉寂,部分高新武器火力依然按照計劃擊中既定目標。 這精確打擊的背後,離不開自主導航係統中一個(ge) 叫作“激光陀螺”的核心器件。 為(wei) 了讓激光陀螺“起舞”,在湘江之畔有這樣一群人,他們(men) 用43年的矢誌堅守和披肝瀝膽,讓我國的激光陀螺從(cong) 無到有、從(cong) 弱到強,綻放出耀眼的強軍(jun) 之光。 他們(men) ,就是國防科大激光陀螺技術創新團隊。 激光陀螺是什麽(me) ?1991年,海灣戰爭(zheng) 中,美國的“戰斧”巡航導彈大放異彩,令世人矚目。而讓“戰斧”巡航導彈實現“千裏點穴”功能的核心器件,就是激光陀螺。被譽為(wei) 茫茫海天“定位神器”的激光陀螺,自問世以來一直是世界各國國防科技競爭(zheng) 的製高點。 時間追溯到1960年,美國率先研製出世界上第一台激光器後,馬上開始激光陀螺的研製。由於(yu) 激光陀螺與(yu) 傳(chuan) 統機械陀螺相比,啟動快、動態精度高、抗幹擾能力強,可用於(yu) 航空、航天、航海等領域的高精度慣性導航,因此世界各國紛紛跟進,在世界範圍內(nei) 引起一場導航技術的革命。但是,由於(yu) 涉及眾(zhong) 多前沿技術和先進工藝,我國研發工作曾一度停滯,僅(jin) 有美國等少數國家還在堅持。 

  60年代末,美國研製工作取得重大進展,並於(yu) 70年代末期在戰術飛機和戰術導彈上試驗成功,從(cong) 而在世界範圍內(nei) 掀起新一輪激光陀螺的研製熱潮。 時任國防科委副主任錢學森,敏銳地捕捉到激光陀螺巨大的潛在價(jia) 值和廣闊的應用前景。1971年,在他的指導下,國防科大成立激光教研室,開始了艱難的探索之路。 當初,我國也有10多家單位開展這項研究,最後絕大多數都因基礎工藝過不了關(guan) 而放棄。 “正因為(wei) 這樣,我們(men) 才更要堅持下去。如果我們(men) 不幹,就可能給國家留下空白!”中國工程院院士、時任團隊負責人高伯龍說。 剛開始研製激光陀螺時,高伯龍和他的同事連製作激光器用什麽(me) 材料都不知道。一次,他聽說大理石膨脹率較低,可以選用。為(wei) 節省開支,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,風雨無阻。 

  一天,當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。他的老伴兒(er) 心疼地說:“都這麽(me) 大年紀了,何苦?”他淡然一笑:“我們(men) 起步已經晚了,如果現在再不抓緊,什麽(me) 時候能趕上?總不能把自己的命脈掌握在別人手上!” 

  高伯龍患有哮喘病,膽囊和心髒也有問題,常年靠超劑量服用藥物控製。有一年,組織上送他進京治療,他囑咐大家:“我這一去不知會(hui) 怎樣,但你們(men) 一定要堅持搞下去,給國家有個(ge) 交代。” 核心關(guan) 鍵技術買(mai) 不來!為(wei) 了打破國外壟斷,讓中國的激光陀螺綻放光彩,整個(ge) 團隊鉚足了勁。經過無數個(ge) 不眠之夜的鏖戰,1994年11月8日,我國第一台激光陀螺工程化樣機在國防科大誕生,向全世界宣告:繼美俄法之後,我國成為(wei) 世界上第四個(ge) 能夠獨立研製激光陀螺的國家。

 

麵對鮮花和掌聲,他們(men) 沒有陶醉。龍興(xing) 武教授毅然接過老師高伯龍手中的接力棒,帶領團隊向著更高更遠的目標發起衝(chong) 鋒。為(wei) 使激光陀螺走出實驗室,他們(men) 攻克了一個(ge) 個(ge) 技術難關(guan) 、研製出一套套設備、填補了一項項國家空白,完成了激光陀螺邁向工程化的華麗(li) 轉身。經過43年的發展,團隊已成為(wei) 我國激光陀螺研究領域的國家隊和主力軍(jun) ,成功研製出多種型號的激光陀螺,多項技術達到國際一流水平,創造了我國在該領域的多個(ge) 第一。 

  麵對大量空白,團隊從(cong) 零開始,研製初期進展十分緩慢。高伯龍引領團隊另辟蹊徑,提出了全新的技術路線,整理撰寫(xie) 了《環形激光講義(yi) 》,成為(wei) 我國該領域的奠基之作,為(wei) 後來發展指明了方向,提供了基本依據。 

  激光陀螺是一項高精尖科技,一個(ge) 幾十克的陀螺,卻集中了光學、材料學、化學、電子學等五大領域數百項技術,這既需要理論的攻關(guan) ,又需要技術的攻關(guan) 。因此,團隊中無論是兩(liang) 鬢斑白的老教授,還是歸國不久的年輕博士,既是理論研究領域的“白領專(zhuan) 家”,又是工程一線操作的“藍領工人”。在研製工程化樣機時,最大的“攔路虎”是被稱為(wei) “關(guan) 鍵技術之首”的鍍膜。當年,由於(yu) 我國工藝水平落後,最難的時候一年隻能鍍幾個(ge) 陀螺,突破不了這道難關(guan) ,就無法實現大規模裝備生產(chan) 。為(wei) 了突破工藝技術這道難關(guan) ,高伯龍等人不得不放棄多年鍾愛的理論研究,轉向專(zhuan) 攻基礎工藝,向膜係設計這一難關(guan) 發起衝(chong) 鋒。當時國內(nei) 計算機還未普及,沒有現成的軟件可用,他們(men) 就自學程序設計語言,自己動手編程,完成了膜係設計。

  超精密光學加工是激光陀螺研製的又一個(ge) “攔路虎”。在激光陀螺的研製過程中,超光滑表麵腔鏡的製備困難重重,美國花了很多年才將這一問題解決(jue) ,而且一直作為(wei) 核心技術秘密限製傳(chuan) 播。在我國,先後有10餘(yu) 家研究單位卡在了超精加工工藝上,紛紛選擇了放棄。 

    “從(cong) 頭再來!”金世龍教授斬釘截鐵地說。他舍棄了原本從(cong) 事的光學理論研究,來到加工生產(chan) 一線,從(cong) 最普通的工藝入手,拜工人為(wei) 師,潛心一線加工。 每次攻關(guan) 都是嚴(yan) 峻的挑戰,每次突破都是巨大的跨越!經過1000多個(ge) 日日夜夜,他們(men) 攻克了一係列工藝難題,終於(yu) 掌握了具有完全知識產(chan) 權的腔鏡光學加工技術。科學是一座無形的山峰,攀登需要付出智慧和汗水。在激光陀螺技術創新團隊攻關(guan) 的征程中,留下了許多頑強拚搏的足跡和身影。激光陀螺在應用過程中麵臨(lin) 外圍控製電路複雜、體(ti) 積較大的問題。如何製造體(ti) 積小、精度高同時還要像“傻瓜相機”一樣加電就可直接使用的激光陀螺儀(yi) 這一難題,擺在研究人員麵前。 

  把“傻瓜”和“精細”相統一,麵臨(lin) 的第一問題是:如何把電路小下來,小到和陀螺的尺寸相匹配?有人說,幹嘛這麽(me) 較勁,大就大點唄!但羅暉教授卻說:“陀螺儀(yi) 大一寸,導彈就大一尺。中國人不比外國人笨,外國人能做到的,我們(men) 一定能做到!為(wei) 了解決(jue) 這個(ge) 問題,羅暉把近5年所有生產(chan) 的陀螺測試數據都打印了出來。那段時間,他整天紮在數據紙堆裏,對數據一一進行分析整理、仔細對比,一幹就是9個(ge) 月,終於(yu) 找到了規律,縮小了尺寸,提高了精度。 43年默默無聞的背後,飽含著“陀螺人”的默默付出。高伯龍說:“雖然我們(men) 沒錢,但不能缺誌氣。”沒有場地,他們(men) 就將一間廢舊的食堂改造成實驗室,因為(wei) 科研需要還要封閉起來。為(wei) 把有限的經費用在刀刃上,實驗室裏沒有安裝空調,一到夏天,實驗室就變成了大悶罐,大家在裏麵揮汗如雨,通宵達旦地幹。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。 

  1994年工程化樣機通過國家鑒定的那天晚上,高伯龍和他的同事難得輕鬆地從(cong) 實驗室回家。走在校園寧靜的路上,他突然發現路邊多了一棟新樓,不解地問:“這裏什麽(me) 時候多了棟新樓?”同事哈哈大笑起來:“你才發現啊?這棟樓一年前就蓋起來了。” 

  這些年來,無論是八旬高齡的老院士、老教授,還是剛剛博士畢業(ye) 的80後,都把實驗室當成了自己的“第二個(ge) 家”。在研製工作最艱難的時期,他們(men) 每天在實驗室超過15個(ge) 小時,幾乎每年春節都是在實驗室裏度過的。團隊成員平均每年加班1500個(ge) 小時,多的超過2000個(ge) 小時。團隊年輕的博士小曲,孩子才出生兩(liang) 天,就又回到了實驗室。2008年初,還有一周就到傳(chuan) 統的新春佳節。那年的冬天格外冷,湖南出現了嚴(yan) 重的冰災。為(wei) 了完成車載試驗,他們(men) 下午抱著設備從(cong) 長沙出發,直奔南嶽衡山。受冰災影響,200多公裏路程汽車足足開了6個(ge) 多小時,他們(men) 到達山腳下已是半夜。剛一下車,刺骨濕冷的狂風凍雨就將張博士的帽子卷飛出幾十米。就這樣,大家手拉著手,頂風冒雨爬到山頂祝融峰上開始試驗。

  直到淩晨兩(liang) 點完成試驗後,他們(men) 在山上找到一家賓館抓緊整理數據,突然一陣急促的敲門聲響起。於(yu) 博士開門一看,幾名保安站在門外——原來,賓館服務員見他們(men) 深夜抱著箱子、抬著櫃子,進進出出、神情興(xing) 奮,誤把他們(men) 當成了竊賊。整理完數據,為(wei) 測量海拔和緯度對試驗係統的影響,他們(men) 又馬不停蹄地連夜下山轉戰廣州,途中,由於(yu) 霧氣太大,能見度隻有幾米,他們(men) 依然冒險繼續趕路。這期間,謝元平副教授為(wei) 了不影響試驗進度,強忍著頸椎錯位帶來的疼痛,冒著高位截癱的危險,戴著頸托鑽進狹窄的試驗空間,一幹就是兩(liang) 天兩(liang) 夜,直到試驗結束才被人扶出來。 

  43年來,由於(yu) 保密需要,團隊成員的學術論文不能公開發表;由於(yu) 攻關(guan) 進程緊張,他們(men) 分不出精力準備評獎材料,43年來隻評了3次獎,兩(liang) 次獲得國家科技進步二等獎;由於(yu) 沒有論文和獲獎成果的支撐,很多專(zhuan) 家做了無名英雄。一些地方單位願意年薪百萬(wan) 聘請,但為(wei) 了讓自己的陀螺綻放異彩,也都被他們(men) 婉拒,始終心無旁騖幹事業(ye) 、一心一意搞科研。 

  當有人問到,為(wei) 何43年來團隊能夠默默無聞,始終矢誌不移。國防科技大學光電科學與(yu) 工程學院院長秦石喬(qiao) 堅定地說:“麵對國家利益,其他都是浮雲(yun) 。讓成果最大限度地轉化為(wei) 戰鬥力,是我們(men) 最大的心願。”

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