中國電科第十四研究所攻堅克難自主創(chuàng )新——
讓“千里眼順風(fēng)耳”變成現實(shí)(壯麗70年 奮斗新時(shí)代·來(lái)自一線(xiàn)的蹲點(diǎn)調研)
本報記者 王偉健
今年4月23日,慶祝人民海軍成立70周年海上閱兵活動(dòng)中,裝列著(zhù)新一代“海之星”雷達的“中華神盾”霸氣亮相;今年4月30日,長(cháng)征四號乙運載火箭成功將天繪二號01組衛星送入預定軌道;2017年7月30日,慶祝中國人民解放軍建軍90周年閱兵式上,空中作戰群登場(chǎng),裝有機載預警雷達的“空警—2000”預警機飛在機群最前面……
這些尖端科技,離不開(kāi)中國電子科技集團公司第十四研究所(以下簡(jiǎn)稱(chēng)14所)在雷達研制方面的努力,讓神話(huà)故事里的“千里眼順風(fēng)耳”變成現實(shí)。近日,記者走進(jìn)14所,探訪(fǎng)這些高科技背后的故事。
“海之星”
為中國海軍走向深藍海域提供堅強后盾
2017年4月26日,我國首艘國產(chǎn)航母下水;2017年6月28日,我國新型萬(wàn)噸級驅逐艦首艦下水。下水那一刻,作為我國艦載主戰雷達裝備最重要的總體單位和研發(fā)力量,14所艦載雷達團隊熱淚盈眶。
時(shí)間回到上個(gè)世紀的一個(gè)春天,一場(chǎng)海軍艦載雷達研討會(huì )在14所召開(kāi)。會(huì )上,14所大膽提出全新的構想。經(jīng)數年驗證,“中華神盾”立項,14所負責研制有源相控陣雷達系統。
“立項僅僅是艦載相控陣雷達的起步,作為我國海軍有史以來(lái)技術(shù)水平最高、功能最強、系統構成最復雜的雷達,其研制道路注定不平坦。”14所首席專(zhuān)家邢文革2000年擔任“中華神盾”雷達副總設計師,“先進(jìn)T/R(無(wú)線(xiàn)收發(fā)系統)組件的實(shí)現,天線(xiàn)陣面的減重等等,都是擺在14所面前的攔路虎,而最大的難題是海雜波。”
所謂海雜波,就是每一朵浪花都會(huì )反射回波形成假目標,不計其數的雜波,讓鎖定真實(shí)目標變成“大海撈針”。面對這一困擾世界的難題,一些專(zhuān)家甚至斷言“研制工作到此為止了”。
壓力面前,14所人沒(méi)有退縮。圍繞破解“雜波干擾”的中心難點(diǎn),試驗隊員夜以繼日、艱苦作戰。邢文革冷靜分析后,決定開(kāi)展大批量數據分析,從“試驗還原”中殺出一條血路來(lái)。他帶領(lǐng)技術(shù)人員輪番出海,搜集海雜波數據。用了6個(gè)月的時(shí)間,14所終于攻克了這個(gè)世界級難題。當課題被專(zhuān)家論證通過(guò)時(shí),邢文革流下了熱淚。
團隊成員把這套雷達系統親切地稱(chēng)為“海之星”。如今,“海之星”被裝備在“中華神盾”和航母上,為中國海軍走向深藍海域提供了堅強后盾。
“大蘑菇”
助力我國防空雷達從地面向空中飛躍
被譽(yù)為“空中司令部”的預警機,其發(fā)揮指揮作用的設備,就是背上那個(gè)大大的圓盤(pán),這個(gè)“大蘑菇”里裝的就是機載預警雷達。2001年,35歲的張良被任命為機載預警雷達總設計師。T/R組件是構成有源相控陣雷達的主要部件,當時(shí)國際上相關(guān)技術(shù)和器件對我國嚴密封鎖。要自主研制預警機,就必須實(shí)現T/R組件的國產(chǎn)化。
張良說(shuō),上機的載荷,“一克重量一克金”,為做到T/R單元的小型化,雷達電訊部門(mén)與結構部門(mén)用高層次的集成理念,選擇了最優(yōu)的頂層設計方法,終于使每個(gè)T/R單元輕了一公斤,增益指標比國外更好。最終,14所人整整研制出七代T/R組件,把T/R組件國產(chǎn)化的理想變成現實(shí)。
接下來(lái)的問(wèn)題是電源。一直以來(lái),在國產(chǎn)雷達中,機載產(chǎn)品雖體積小、重量輕,但功率也很??;地面雷達功率雖大,但體積也大。如何制造出一種發(fā)射機,既符合機載要求的小體積,又滿(mǎn)足預警機大功率的輸出目標,成了又一道難題。
14所團隊成立攻關(guān)小組,各專(zhuān)業(yè)人員互相協(xié)作,慢慢地試材料,試散熱方案。經(jīng)過(guò)幾輪專(zhuān)項攻關(guān),終于實(shí)現在各種環(huán)境實(shí)驗下都能滿(mǎn)功率輸出的目標,完全滿(mǎn)足了機載雷達的需求。
天線(xiàn)罩做好了,可如何將這直徑10多米的龐然大物吊到20多米高的實(shí)驗平臺上?“大蘑菇”體積大、重心高、重量輕,加上試飛機場(chǎng)地勢空曠,風(fēng)大,穩定性極差。6個(gè)部門(mén)認真梳理工藝流程,并和操作巨型起重機的外單位工人師傅一起,對每個(gè)細節逐一探討,一同制定了具體操作方案,最終成功完成了“大蘑菇”的吊裝工作。
2003年12月12日,“空警—2000”單面陣系統首飛成功。在這次本來(lái)只要求加電成功的飛行中,雷達在192分鐘的飛行中連續看到了目標。此后,雷達八大類(lèi)數十項主要關(guān)鍵技術(shù)又一一得以攻破。
從“空警—2000”起,“空警—200”“空警—500”“絲路眼”預警機遍地開(kāi)花,我國防空雷達實(shí)現從地面向空中的飛躍。
天網(wǎng)
為我國航天發(fā)射事業(yè)保駕護航
4月30日,長(cháng)征四號乙運載火箭成功將天繪二號01組衛星送入預定軌道,14所用微波織網(wǎng),實(shí)現了核心關(guān)鍵技術(shù)零的突破。在發(fā)射中,雷達是必不可少的測量跟蹤設備,當飛船或衛星從發(fā)射架上起航,飛向茫茫天宇時(shí),雷達便開(kāi)始對其實(shí)施搜索、跟蹤、測量,并為控制系統提供飛船或衛星運行的各類(lèi)數據。
從為我國第一顆人造地球衛星的發(fā)射研制第一臺單脈沖精密測量雷達,到如今為載人航天工程研制新一代多目標相控陣精密測量雷達,幾十年里,14所人突破數百項關(guān)鍵技術(shù),成功研制了10余種型號數十部精密測量雷達。
14所的測控人徐春林還記得神舟五號飛船發(fā)射的情景。測量船在夜幕中平穩航行,雷達主控大廳內,全體人員屏氣凝神,緊張關(guān)注著(zhù)各分機的運行狀態(tài)。在此次載人航天工程中,從航天發(fā)射場(chǎng)到國內其他測量站點(diǎn),從陸地到遠航至日本海、大西洋的“遠望號”測量船,14所研制的精密測量雷達組成了一個(gè)巨大的陸?;教鞙y控網(wǎng),在茫茫天宇中對飛船的發(fā)射、運行、回收,實(shí)施空中的跟蹤接力,使飛船始終置于被探測、跟蹤與控制之中。
“為編織這張‘天網(wǎng)’,近10年來(lái)14所人嘔心瀝血,付出很多很多。”14所所長(cháng)胡明春說(shuō)。其中,將相控陣技術(shù)應用于測量雷達,這不光對14所來(lái)說(shuō)是第一次,對國內雷達行業(yè)來(lái)說(shuō)也是第一次。
在整個(gè)載人航天飛行中,14所的雷達幾乎覆蓋了所有測控區段。其中最為困難的是在飛船返回穿越“黑障區”后如何重新建立聯(lián)系。多目標雷達在飛船返回段所承擔的重要任務(wù)就是搜索捕獲再入黑障區以后的飛船,并將相關(guān)數據交給著(zhù)陸場(chǎng)系統。
當飛船飛行到第十四圈后,位于好望角海域的14所雷達對飛船軌道進(jìn)行了最后一次跟蹤、測量??刂葡到y據此數據向飛船發(fā)出了調姿、返航的指令,飛船按預定軌道返航著(zhù)陸,順利返回地面。
今年3月10日,中國長(cháng)征系列運載火箭的發(fā)射次數正式刷新為“300”,僅僅4年多,從“北斗”全球組網(wǎng)到“月球探測”,測控雷達全面進(jìn)入寬帶時(shí)代,成功研制了我國口徑最大的寬帶相控陣測量雷達、威力最遠的船載精密測量雷達,也首次實(shí)現對“嫦娥”飛行器以第二宇宙速度重返地球階段的精確測量。
幾十年來(lái),作為我國航天事業(yè)的見(jiàn)證者和親歷者,14所用完美的“中國精度”,勾勒出與太空相連的最美畫(huà)卷。
《 人民日報 》( 2019年05月28日 01 版)