李瑋
埋首于耕耘、執(zhí)著于理想的劉永坦院士和他帶領(lǐng)的雷達(dá)團(tuán)隊,用汗水和智慧譜寫了一曲敢于有夢、勤于追棼、善于圓棼的“科技強(qiáng)軍之夢”!
雷達(dá)被稱為現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的“千里眼”,對戰(zhàn)爭的進(jìn)程和勝負(fù)起著關(guān)鍵性作用。然而由于地球曲率的影響,常規(guī)岸基微波預(yù)警雷達(dá)存在所謂的“盲區(qū)”,最多只能探測40公里范圍內(nèi)的水面艦艇及飛行目標(biāo)。此外,隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,對200海里專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)充分開發(fā)和有效保護(hù)的重要性日益凸顯,因此不少國家競相投入巨額資金研發(fā)新體制雷達(dá),力圖使“千里眼”練就一雙“火眼金睛”。作為新體制雷達(dá)的杰出代表,高頻地波超視距雷達(dá)(HFSWR)利用高頻電磁波沿海面繞射傳播的特性,可實現(xiàn)對數(shù)百公里之外的海面艦船目標(biāo)和超低空飛行目標(biāo)進(jìn)行超視距探測。這些普通雷達(dá)無法企及的優(yōu)勢,在我國國防建設(shè)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。而領(lǐng)銜設(shè)計這款“看得遠(yuǎn)、捕得快、跟得牢”新型雷達(dá)的“首席專家”,正是中國科學(xué)院、中國工程院“雙院院士”劉永坦教授。
梅花香自苦寒來
劉永坦1936年12月出生在江蘇省南京市一個普通知識分子家庭。此時,戰(zhàn)爭陰云密布,日寇的鐵蹄一步步無情逼近處在水深火熱之中的人民百姓。還在襁褓中的劉永坦,被迫開始了顛沛流離的逃難生涯。1947年,劉永坦返回南京,并一舉考取當(dāng)時在全國頗有名氣的中央大學(xué)附中。舊中國國防科技落后、人民生活凋敝的現(xiàn)實慘狀,在劉永坦幼小心靈的深處激發(fā)起科技救國的強(qiáng)烈愿望。經(jīng)過六年的寒窗苦讀,1953年,劉永坦以第一志愿踏入了當(dāng)時被譽(yù)為“紅色工程師搖籃”的哈爾濱工業(yè)大學(xué)的校門,從此與國防科研事業(yè)結(jié)緣一生。
在哈工大讀了一年預(yù)科、兩年本科之后,學(xué)校決定籌建無線電工程系,由時任電機(jī)系吳存亞主任帶隊到清華大學(xué)無線電系進(jìn)修。隨同吳主任一同前往插班學(xué)習(xí)的還有從電機(jī)系學(xué)完二年級課程的學(xué)生中抽調(diào)的6名優(yōu)秀學(xué)生,劉永坦正是其中一員。沐浴在清華“自強(qiáng)不息,厚德載物”的校訓(xùn)下,劉永坦如饑似渴地在雷達(dá)知識的海洋中徜徉著。兩年的時光轉(zhuǎn)瞬即逝,1959年,學(xué)校又派劉永坦前往國內(nèi)無線電領(lǐng)域強(qiáng)校的成都電訊工程學(xué)院(現(xiàn)成都電子科技大學(xué))進(jìn)修微波技術(shù)。1964年,劉永坦參加了科技攻關(guān)的第一戰(zhàn),承擔(dān)了國防科工委下達(dá)的“單脈沖延遲接收機(jī)”研制任務(wù),主持并提出了總體設(shè)計方案,開始在專業(yè)上顯露出創(chuàng)造性的才華。
讓人遺憾的是,正當(dāng)劉永坦在研制火炮雷達(dá)關(guān)鍵技術(shù)的征途中奮力拼搏時,文化大革命爆發(fā)了,劉永坦也未能幸免,被下放到黑龍江省五常縣農(nóng)村落戶插隊。從1970年到1972年,繁重的水田勞作使劉永坦落下了伴隨他一生的腰病。雖然與無線電暫時隔了緣,劉永坦仍然會在緊張的耕耘之余,悄悄抽空研讀攜帶的一些專業(yè)文獻(xiàn)并復(fù)習(xí)英語。1973年返校后,劉永坦承擔(dān)了雷達(dá)器件的研制工作。由于需要大量的數(shù)字計算,他經(jīng)常一個人往返三四個小時的路程趕往。位于松花江畔的哈爾濱電子計算技術(shù)研究所,利用那里的設(shè)備進(jìn)行計算,對器件的研究提供了重要的理論設(shè)計方案。與此同時,劉永坦還在一點一滴地積累著有關(guān)雷達(dá)的新知識,充實自己,準(zhǔn)備著、期待著……
異域求學(xué)攻尖端
機(jī)遇總是眷戀有準(zhǔn)備的人!1978年,民族與科學(xué)從噩夢中蘇醒。8月的一天,正在松花江邊抗洪修堤的劉永坦接到通知,讓他準(zhǔn)備參加出國留學(xué)人員選拔考試。那是改革開放后第一批公派留學(xué)機(jī)會,標(biāo)準(zhǔn)很高。經(jīng)過半年外語強(qiáng)化培訓(xùn),1979年2月,劉永坦作為公派訪問學(xué)者來到英國伯明翰大學(xué)電子工程系進(jìn)修,師從著名國際雷達(dá)權(quán)威謝爾曼教授。
英國是雷達(dá)技術(shù)的發(fā)源地。位于英格蘭中部佩奈恩山南端的伯明翰,對于剛過不惑之年的劉永坦來說,到達(dá)這座陌生而誘人的城市,根本無暇參觀世界各國旅游者追逐的莎士比亞博物館,甚至沒有心思多看一眼聳立在中心廣場的瓦特紀(jì)念碑。劉永坦開始了一場與時間的賽跑,一天工作十幾個小時,以忘我的精神和驚人的毅力全身心投入到科研中。
是金子總會閃光的!劉永坦的勤奮和努力最終打動了謝爾曼教授的心,教授讓他參與了一種新型雷達(dá)的核心部分——高頻雷達(dá)信號處理機(jī)的研究課題,該課題屬于當(dāng)時雷達(dá)界最前沿、難度很大的關(guān)鍵技術(shù)。劉永坦深知此課題的艱巨性,他常常提醒自己:“我是一名中國人,我的成功與否代表著中國?!彼詫嶒炇覟榧?,廣泛研讀最新文獻(xiàn)資料,全面剖析前人取得的成功與存在的不足,深入研究現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)與雷達(dá)信號處理技術(shù)的有效結(jié)合。設(shè)計-試驗-失敗-總結(jié)-再試驗……無數(shù)個日日夜夜就在劉永坦的拼搏中度過。終于,在經(jīng)歷了無數(shù)次失敗之后,一年多的嘔心瀝血有了回報,劉永坦完成了具有國際先進(jìn)水平的高精度高頻雷達(dá)信號處理器的研制工作,成功解決了當(dāng)時英國關(guān)于實時測量海態(tài)與跟蹤艦船研究中的一大難題,并立即得到應(yīng)用。
在對雷達(dá)進(jìn)行現(xiàn)場聯(lián)調(diào)聯(lián)試時,戲劇性的場面又一次上演了。由于實驗是在英國某重要海軍基地進(jìn)行的,按照規(guī)定,外國人禁止參與。但由于參加調(diào)試工作的兩個英國助手未能完成現(xiàn)場調(diào)試工作,只好破例請來劉永坦救急。在氣氛森嚴(yán)的軍事現(xiàn)場,劉永坦沉著鎮(zhèn)定、從容不迫,憑借著自己扎實的功底,圓滿漂亮地完成了任務(wù)。
劉永坦的非凡才華和創(chuàng)造精神受到了導(dǎo)師的高度認(rèn)可,謝爾曼教授評價道:“由劉永坦完成的雷達(dá)信號處理機(jī),無論在理論上,還是實際中都具有重要意義,他的貢獻(xiàn)是獨創(chuàng)性的?!睂W(xué)習(xí)期滿,伯明翰大學(xué)授予他名譽(yù)研究員稱號,并以誘人的待遇和優(yōu)越的條件聘請他留校工作。然而,劉永坦婉言謝絕了伯明翰大學(xué)的留聘,于1981年踏上了回國的班機(jī)。望著遼闊無垠的英吉利海峽,劉永坦歸心似箭,激動無比,祖國的萬里海疆此時正在迎接他的歸來。
八年苦戰(zhàn)磨一劍
新體制雷達(dá)是雷達(dá)領(lǐng)域發(fā)展的一個新階段,高頻地波超視距雷達(dá)由于工作頻段和工作方式的特殊性,使其在對付目前雷達(dá)的四大威脅:隱身技術(shù)、電子干擾、反輻射導(dǎo)彈和超低空突防方面具有得天獨厚的優(yōu)勢,并且較之于預(yù)警飛機(jī)等,造價低廉,非常適合國情,具有廣闊的應(yīng)用前景。載譽(yù)而歸的劉永坦心中已萌發(fā)出一個宏愿——開創(chuàng)中國的新體制雷達(dá)之路!
回國后,劉永坦立即向?qū)W校、航天部、國防科工委和海軍有關(guān)方面領(lǐng)導(dǎo)匯報了自己在英國的學(xué)習(xí)情況和取得的成績,并建議盡快啟動新體制雷達(dá)的研制工作。但是,由于該項目屬于技術(shù)難度極大的尖端課題,國外實行技術(shù)封鎖,國內(nèi)尚無可借鑒的資料,加之電子部已于70年代立過項,卻無果而終。因此有關(guān)方面認(rèn)為,一所大學(xué)不具備這樣的條件和能力,周圍的同事也認(rèn)為這樣的研究風(fēng)險大、周期長。然而,劉永坦堅信:中國需要這樣的雷達(dá),豁上10年,值得1
1982年,費盡周折之后,“新體制雷達(dá)關(guān)鍵技術(shù)及方案論證”終于得到批準(zhǔn)。他帶領(lǐng)的課題組承擔(dān)了11項關(guān)鍵技術(shù)中的9項。這些技術(shù)都是世界上的先進(jìn)技術(shù),而且許多是國內(nèi)空白,需要從零起步。在經(jīng)過了艱難的理論研究和推算后,20余萬字的總體方案論證報告出爐。1983年,航天部科技委審查通過了論證方案。1986年,航天部邀請多位著名專家進(jìn)行鑒定,專家一致認(rèn)為,哈爾濱工業(yè)大學(xué)已經(jīng)掌握了對海探測雷達(dá)的主要關(guān)鍵技術(shù),某些單項技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入國際先進(jìn)行列。隨后,“新體制雷達(dá)研究”被列為國防科工委國防科技應(yīng)用與基礎(chǔ)研究重點項目。建立雷達(dá)實驗站時,經(jīng)費發(fā)生困難,有人打起了退堂鼓。經(jīng)過反復(fù)討論,課題組決定自籌資金建站,年過半百的劉永坦和大家一起日曬雨淋、迎風(fēng)冒雨架設(shè)天線。烈日曬暴了皮,風(fēng)雨打濕了衣服,濕衣服浸著曬暴了的皮膚,疼得鉆心。超強(qiáng)的腦力勞動和體力付出把劉永坦擊倒在病床上,腰椎間盤突出,疼痛難忍,幾個月不能下地行走……
八年奮戰(zhàn)磨一劍1 1990年初,課題組終于在威海建成了我國第一個對海探測新體制雷達(dá)站。當(dāng)年4月3日,對于研制組的成員來說,注定是一個刻骨銘心的日子。這一天,超視距的艦船和飛機(jī)目標(biāo)終于出現(xiàn)在顯示屏上。很多人熱淚盈眶,為的是成功的喜悅,也為的是不為人知的艱辛和代價。喜訊接踵而至。10月,海軍、國防科工委、航天部的專家和領(lǐng)導(dǎo)近百人到現(xiàn)場進(jìn)行測試驗收,對新體制雷達(dá)給予了高度評價。隨后,在北京雅園賓館舉行的鑒定會上,國防科工委顧問陳芳允院士宣讀了專家鑒定意見:“新體制雷達(dá)投入最小,收益最大,研究成果居國際領(lǐng)先”,聶力將軍稱贊劉永坦是“難得的帥才”,不僅取得了重大成果,還培養(yǎng)了一支由40余人組成,平均年齡僅有36歲的技術(shù)過硬、作風(fēng)頑強(qiáng)、能打硬仗、勇于獻(xiàn)身的研制隊伍。該成果于1991年喜獲國家科技進(jìn)步一等獎。同年,劉永坦當(dāng)選為中科院學(xué)部委員(后改稱院士),1994年又入選中國工程院首批院士,成為我國為數(shù)不多的“雙院士”之一。
協(xié)作攻關(guān)續(xù)輝煌
成功并沒有讓團(tuán)隊停止前進(jìn)的腳步,反而激勵他們向著更高的目標(biāo)邁進(jìn)。劉永坦決心把基礎(chǔ)研究成果轉(zhuǎn)變成型號項目裝備部隊,這一決斷得到團(tuán)隊成員們的全力支持。不久,在哈工大邵館二樓窄小的會議室里,海軍與哈工大舉行了關(guān)于新體制雷達(dá)的簽字儀式,新體制雷達(dá)型號項目被批準(zhǔn)正式立項,新體制雷達(dá)的研究從此進(jìn)入了新的階段,這在以航天科研為主要特色的哈工大并不多見。哈工大作為總體單位承擔(dān)其研制工作,在國內(nèi)高校中還是首次,對具體承擔(dān)任務(wù)的電子工程技術(shù)研究所也是一個挑戰(zhàn)。這是一個光榮而艱巨的任務(wù),電子所的科研人員從此又開始了艱辛的研制過程。
新體制雷達(dá)被批準(zhǔn)正式立項,一方面意味著哈工大科研人員花費多年心血的預(yù)研成果終有所歸,另一方面也是一個新的起點。從預(yù)研轉(zhuǎn)為型號研制,仍然有很多理論、技術(shù)上的難點和空白需要去解決、填補(bǔ),難度很大。據(jù)介紹,新體制雷達(dá)項目主要的硬件部分由電子科技集團(tuán)、航天科工集團(tuán)的多個研究所完成,而信號處理和顯示控制軟件則由哈工大負(fù)責(zé),并負(fù)責(zé)整套系統(tǒng)的總體工作。由于新體制雷達(dá)型號任務(wù)下達(dá)時打破了歷年常規(guī)的研制過程,正樣研制出來時就要達(dá)到設(shè)計定型,直接交付部隊試用。因此,時間緊、任務(wù)重就顯得特別突出。在哈爾濱做室內(nèi)聯(lián)調(diào)時,團(tuán)隊成員晚上都呆在實驗室里工作,一直干到清樓。有的住得離學(xué)校遠(yuǎn)的教師經(jīng)常是夜里11點來鐘才到家。與室內(nèi)仿真調(diào)試相比,外場真實環(huán)境更為復(fù)雜,存在許多與仿真不同的情況。負(fù)責(zé)天饋系統(tǒng)的鄧維波教授隨研制雷達(dá)天線的定點單位前往外場安裝時,外場附近既有山體、懸崖,又有防浪堤,在這種相當(dāng)復(fù)雜的電磁環(huán)境中,如何測試和分析天線陣的性能指標(biāo)?國內(nèi)還沒有人做過如此大規(guī)模和高指標(biāo)的研究工作,國外也鮮有相關(guān)資料。鄧維波仔細(xì)分析了外部環(huán)境對天線降性能的影響程度,從理論上找到了天線陣性能指標(biāo)達(dá)不到要求的可能原因,并在3個月內(nèi)做了大量驗證實驗,最后終于得到了圓滿證實。正是靠著這股打硬仗的拼勁,大家團(tuán)結(jié)拼搏,本來需要一年左右時間才能完成的系統(tǒng)調(diào)試工作,團(tuán)隊在四五個月內(nèi)就完成了,為順利完成外場試驗奠定了基礎(chǔ)。
由于年事已高,已經(jīng)不再擔(dān)當(dāng)所長、總指揮、總設(shè)計師的劉永坦院士,將接力棒傳遞到了年輕人手中。在他的鼎力推薦下,由他的學(xué)生們承擔(dān)第一線攻堅戰(zhàn)斗:許榮慶教授任總指揮,張寧教授任總師。在一個團(tuán)結(jié)協(xié)作、奮發(fā)向上的集體里得到鍛煉,對每個人來說都是一件幸運的事,但艱苦的工作同時對每個人也是一個考驗。為了新體制雷達(dá)研制成功,研制人員干得確實非常辛苦。家在哈爾濱的隊員,每一次去基地常常要干兩三個月然后才能回來休整幾天,有些隊員們已經(jīng)拋家舍業(yè)在實驗場地呆了半年多,大家默默地用實際行動為祖國的國防建設(shè)貢獻(xiàn)力量。基本參與了新體制雷達(dá)各個階段工作的權(quán)太范教授說:“型號研制過程中大家發(fā)揚(yáng)了團(tuán)結(jié)協(xié)作、拼搏奮進(jìn)的精神,主動為他人考慮,相互支持,甚至部分地犧牲了自己的利益?!薄艾F(xiàn)在的工作是很忙很累,但對自己是一種鍛煉。組里像張寧、許榮慶、權(quán)太范這樣的老教師,他們做事情不求什么名利。這種精神、態(tài)度深深打動了我,讓我覺得在這里做的是事業(yè)?!睏顝?qiáng)教授如是說。每當(dāng)看到基地軍人們期待的目光,試驗隊員沒有人內(nèi)心不被激勵,他們太希望自己研制的產(chǎn)品盡快裝備海軍,強(qiáng)大祖國的海防……
“千淘萬漉雖辛苦,吹盡黃沙始到金”正是這些科研人員的真實寫照。這一干就是整整17年,誰也沒有料到會是劉院士當(dāng)時預(yù)估時間的兩倍還要多,其中的坎坷曲折可想而知!十七載春夏秋冬,十七載光陰歲月!在攻克了一系列棘手復(fù)雜的技術(shù)難題,并取得一系列創(chuàng)新性成果之后,雷達(dá)整體性能實現(xiàn)了質(zhì)的提升和飛躍,已基本滿足我國海防任務(wù)的迫切需求,將為祖國萬里海疆的安全構(gòu)筑起一道堅實的屏障。2014年注定是值得電子所全體參研人員狂歡慶功的時刻,由劉永坦院士牽頭的該項成果喜獲工業(yè)和信息化部國防科技進(jìn)步特等獎,2016年又摘得國家科技進(jìn)步一等獎的桂冠。這些沉甸甸的獎項花落哈工大,既是對所有參研人員最好的回饋和證明,也是國家對哈工大科研實力的充分認(rèn)可!
作為第二代“八百壯士”杰出代表的劉永坦院士,雖然已退居二線,但是仍然時刻關(guān)注著新體制雷達(dá)的發(fā)展。隨著新體制雷達(dá)項目的進(jìn)展,劉院士仍然在多地奔波。他幽默地說:“雷達(dá)發(fā)展得很早,跟我一樣,有八十歲了。經(jīng)過了二戰(zhàn)及其以后各時期的各種實戰(zhàn)演練,其功能已經(jīng)很完善了。但它分各個頻段,我們研制的新型雷達(dá)所處的頻段開發(fā)得就比較晚,所以仍然前路漫漫?!逡?guī)劃中,我們有很多項的預(yù)研工作,就是繼續(xù)把這種體制的雷達(dá)做得更有效,更好地服務(wù)于我國海防和國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)?!?/p>
看不到滾滾硝煙,聽不到震天鑼鼓,劉永坦院士那深邃的眼光中卻始終透露出一種強(qiáng)烈的緊迫感、使命感和責(zé)任感。為了捍衛(wèi)國家尊嚴(yán),鞏固海防安全,埋首于耕耘、執(zhí)著于理想的劉永坦院士和他帶領(lǐng)的雷達(dá)團(tuán)隊,用汗水和智慧譜寫了一曲敢于有夢、勤于追夢、善于圓夢的“科技強(qiáng)軍之夢”!期待雷達(dá)團(tuán)隊在新體制雷達(dá)研制的海洋中劈波斬浪,攻堅克難,再接再厲,創(chuàng)造出一個又一個的“哈工大奇跡”!