高伯龍︰為武器裝備安上“火眼金楮”

來源︰科技日報作者︰張?強??劉少華?楊彥青責任編輯︰杜汶紋
2019-09-12 10:15

10月1日,天安門廣場將舉行盛大閱兵儀式。屆時,部分先進武器裝備將首次亮相。可以預料的是,受閱的很多武器裝備都離不開一個手掌大小的尖端儀器——激光陀螺。

激光陀螺,是自主導航系統的核心部件。毫不夸張地說,如果沒有它,我國就不會有這麼多讓我們自豪的大國重器。

很多人不知道,背後的功臣就是中國激光陀螺奠基人、國防科技大學教授高伯龍院士。正是他,使我國成為全世界第4個能獨立研制激光陀螺的國家。

國慶前夕,科技日報記者來到高伯龍院士生前工作過的地方,探尋激光陀螺研制背後的故事。

原創設計讓我國少走多年彎路

1971年,當錢學森將兩張寫著激光陀螺大致原理的紙交給國防科大時,中國在該研究上已兩次受挫。然而,要依據紙上描述造出實物,無異于讓一個從未見過火箭的人去設計登月火箭。這兩頁紙的難度,堪稱世界級“密碼”。

彼時,國內各科研單位由于無法突破閉鎖效應紛紛放棄激光陀螺的研究,而國外則進展神速——越戰中,美軍頻頻使用精確制導武器,展露出遠程精確打擊的強大威力。

“如果不立刻開始研究,或許永遠也難有了!”面對國家和軍隊的迫切需要,剛調到激光教研室的高伯龍披掛上陣。數理功底極其深厚的他通過大量計算,提出了我國獨有、沒有任何成功經驗可借鑒的四頻差動激光陀螺研制方案。同年,在全國激光陀螺學術交流會上,進入該領域不到1年的高伯龍堅持己見——依照我國當時的工藝水平,如果繼續仿制,想在10年內有所突破都不可能,只有四頻差動激光陀螺因為降低了工藝難度,最有可能實現!

“降低工藝難度並不意味著性能差。實際上,幾種激光陀螺的設計方案沒有本質上的差別,只是在構造和實現方式上有所差異。正是高院士的努力,使我國能在當時的工藝水平下研制激光陀螺,少走了多年彎路。”該校光電工程系主任羅暉教授告訴記者。

完美破譯錢學森“密碼”

攻關之路多險阻。1984年,實驗室樣機鑒定通過之時,一陣“涼風”襲來——美國徹底放棄同類型激光陀螺研制,國內質疑聲四起。

“外國有的、先進的,我們要跟蹤,將來要有,但並沒有說外國沒有的我們不許有。”窘境之下,高伯龍不言放棄。因為,他知道美國是犯了結構上的原理錯誤,而我們無此問題。

10年後,全內腔四頻差動激光陀螺工程樣機通過鑒定。高伯龍在冷板凳上苦坐20年,終于完美破譯了錢學森“密碼”。

這時高伯龍已年近七旬,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,正是瞬息萬變的戰場環境所需要的。研究的同時,高伯龍將目光投向它最主要的應用領域——組建慣性導航系統。那時國內已有多家單位開展研制,他們采用的是國際主流的捷聯式慣導系統。這個系統到底行不行?他親自調研的結果是——必須給該系統加轉台,否則無法滿足長時間、高精度的慣導需要。

但專家們對此卻大多持否定態度。這一幕,和1984年四頻差動激光陀螺的遇冷,何其相似!

對此,高伯龍的反應是繼續干!2006年12月,國內首套使用新型激光陀螺的旋轉式慣性導航系統面世。如今,旋轉式慣導系統已成為國內慣導界主流。

一場與生命的賽跑

進入激光陀螺領域時,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,電力供應緊張,實驗室只有晚上才給電。80歲高齡的高伯龍為了工作晝夜顛倒。老伴心疼地說︰“你都啥歲數了,咋就不知道悠著點干。”他回答︰“我的時間不多了,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日永遠熄滅了。

回憶起高院士最後的日子,該校前沿交叉學科學院院長劉波滿是感慨——

我國某型衛星,長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求支援。

怎麼解決衛星對陀螺體積的要求?團隊首先想到的是當時早已年過八旬的高伯龍。“高院士都這麼大歲數了,還會‘出山’嗎?”大家不免有些疑慮。但沒想到的是,這個倔老頭兒硬是在短短幾天內將程序寫完,論證了參數的合理性。

“高院士,我們的陀螺上天了!”衛星首次搭載激光陀螺發射成功時,高伯龍已纏綿病榻多時。從學生口中得知這個消息時,瘦削的老人如孩童般笑出了聲。

40余載痴心不改,高伯龍終于使我國海、陸、空、天的各型裝備都有了“火眼金楮”!

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