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小陀螺里的大世界——记国防科大激光陀螺技术创新团队

2019-08-28  物理网文

小陀螺里的大世界(定格)

——记国防科大激光陀螺技术创新团队

倪光辉 吕 超 张 喆

《 人民日报 》( 2014年06月22日   06 版)

  团队成员在激光陀螺测试间交流。
  何书远摄

  这是一场未来战争的场景:交战双方战斗正酣,突然,空天导航卫星被摧毁,通讯随之中断。然而,战场并没有沉寂,部分高新武器火力依然按照计划击中既定目标。这精确打击的背后,离不开自主导航系统一个叫做“激光陀螺”的核心器件。

  激光陀螺,又叫环形激光器,它在加速度计的配合下可以感知物体在任意时刻的空间坐标,被誉为武器平台定位导航系统的“心脏”。

  为了让我国武器拥有自己的“心脏”,湘江之畔有这样一群人,用43年的矢志坚守和披肝沥胆,让我国的激光陀螺从无到有、从弱到强,绽射出耀眼的强军之光。他们,就是国防科技大学激光陀螺技术创新团队。

  “轴向” 永不偏移

  1960年,美国率先研制出世界上第一台激光器后,马上开始激光陀螺的研制。与传统机械陀螺相比,激光陀螺启动快、动态精度高、抗干扰能力强,可用于航空、航天、航海等高精度惯性导航领域。60年代末,美国研制工作取得重大进展,并于70年代末期在战术飞机和战术导弹上试验成功,从而在世界范围内掀起新一轮激光陀螺的研制热潮。

  时任国防科委副主任的钱学森,敏锐地捕捉到了激光陀螺巨大的潜在价值和广阔的应用前景。1971年,在他的指导下,国防科大成立了激光教研室,开始了艰难的探索之路。

  当初,我国有十多家单位开展这项研究,最后都因基础工艺过不了关而先后放弃。“正因为这样,我们才更要坚持下去。如果我们不干,就可能给国家留下空白!总不能把自己的命脉掌握在别人手上!”中国工程院院士、时任团队负责人的高伯龙掷地有声地说。

  经过无数个不眠之夜的鏖战、无数次攻坚克难的拼搏,1994年11月8日,我国第一台激光陀螺工程化样机在国防科技大学诞生,向全世界宣告:继美俄法之后,我国成为世界上第四个能够独立研制激光陀螺的国家。

  面对鲜花和掌声,他们没有陶醉,龙兴武教授毅然接过老师高伯龙的接力棒。为使激光陀螺走出实验室、迈向工程化,他们攻克了一个个技术难关,研制出一套套设备,填补了一项项国家空白。

  “让成果最大限度转化为战斗力,是我们最大的心愿。”团队所在的光电科学与工程学院院长秦石乔表示,“强军兴国是我们事业的永远‘轴向’,只有像陀螺一样‘轴向’永远不偏的团队,才能造出最好的激光陀螺!”

  “定位” 矢志创新

  被誉为茫茫海天“定位神器”的激光陀螺,自问世以来,一直是世界各国国防科技竞争的制高点。而我国的研究是从“两张小纸条”开始的。

  从1971年钱学森将仅写有激光陀螺简单原理的两张小纸条交给学校的那一刻起,激光陀螺技术创新团队就注定要付出更多的艰辛。面对大量空白,团队从零开始,研制初期进展十分缓慢。

  在研制工程化样机时,最大的拦路虎就是被称为“关键技术之首”的镀膜。为了突破工艺技术这道难关,高伯龙放弃多年钟爱的理论研究,转向专攻基础工艺,向膜系设计这一难关发起了冲锋。没有薄膜光学方面的资料可以借鉴,他们就从最基础的理论出发。没有现成的软件可用,他们就自学程序设计语言,自己动手编程,完成了膜系设计。

  记者发现,在团队中,无论是两鬓斑白的老教授还是归国不久的年轻博士,既是理论研究领域的“白领专家”,又是工程一线操作的“蓝领工人”。

  超精密的光学加工也是激光陀螺研制的一个重要技术难题。手工抛光玻璃表面无数次失败,让团队成员备受折磨。“从头再来!”金世龙教授来到加工生产一线,拜工人为师,潜心一线加工。经过1000多个日日夜夜,他们攻克了一系列工艺难题,终于掌握了具有完全知识产权的腔镜光学加工技术。

  小型化、高精度是世界各国激光陀螺研制追求的方向。为了解决这个问题,罗晖教授把近5年所有生产的陀螺测试数据都打印出来,打印的数据纸摞成3摞儿还有1人多高。那段时间,他整天扎在数据纸堆里,一干就是9个月,终于找到了规律,缩小了尺寸,提高了精度。

  经过43年发展,团队已成为我国激光陀螺研究领域的国家队和主力军,成功研制出几大系列、多种型号的激光陀螺,多项技术达到国际一流水平,创造了我国在该领域的多个第一。

  “光源” 乐在奉献

  嫦娥一号发射时,张斌教授一直守着电视直播。“星箭分离,进入预定轨道!”当看到这个情景,年近40的汉子眼里噙满了泪花。嫦娥一号自主导航阶段主要靠激光陀螺完成,张斌在团队中担任总成技术负责人。

  从白手起家、艰辛探索,到如今勇立潮头、抢占前沿,记者在采访中深深体会到,这一系列奇迹的背后,饱含着陀螺人的默默付出。

  创业之初,条件十分艰苦:没有场地,他们就将废旧的食堂改造成实验室。为让有限的经费用在刀刃上,连实验室都没安空调。

  由于保密需要,团队成员的学术论文不能公开发表;由于攻关进程紧张,他们分不出精力准备报奖材料,43年来只报了五次奖:国家科技进步二等奖2项、国防科工委科技进步一等奖2项、军队科技进步一等奖1项;由于没有论文和获奖成果的支撑,很多专家耽误了职称评审。

  为什么这群人能够如此坚守?团队的85后年轻人曲博士告诉记者,看到自己研制的产品在海陆空天得到应用,感到无比的自豪,这就是坚守在此的原动力。再过几天,周宁平高工来到这个团队整整30年。“在实验室里,就有乐趣。”周宁平说,每当铲除一个个拦路虎,自己很有成就感。

  “43年来,激光陀螺技术创新团队忠诚使命、勇攀高峰、团结奋进、甘于奉献,创造了辉煌的业绩,为强军兴军作出了突出贡献。这种精神既是团队传承下来的宝贵财富,更是全院官兵牢记强军目标、献身强军实践的不竭动力。”光电科学与工程学院政委姚炳洪说。

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