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礼赞七十年·科技最强音①丨大国重器,我骄傲
2019/09/24 21:23  新华报业网  杨频萍 王甜 王拓  

  编者按  70载智慧芳华,70载科技华章。新中国成立以来,我国坚定“向科学进军”,改革开放迎来“科学的春天”,几代人呕心沥血,中国科技创新从跟随走向引领,正迎来历史性跨越,江苏大地上,科技创新作为引领发展的第一动力,70年征程中激荡出耀眼光辉。新华日报科技周刊今为您倾情献上“礼赞70年科技最强音”特刊,致敬新中国的大国重器、科技英才、创新创业者,一同感受我们因此改变的美好生活。

  在江苏这片热土,在新中国科技创新的浩荡队列中,众多高校和科研院所谱写了一曲曲奋发进取、攻坚克难的时代乐章。七十年来,他们与新中国风雨同行,创造出新中国多个“第一”!

  

  我国第一部舰载有源相控阵雷达“中华神盾”在052C舰(170)上的全貌

  十四所:

  “争气”雷达,从无到有的划时代意义

  “中国雷达工业的‘老母鸡’,下了好多蛋,各个都是合格的、标准的。”在中国电子科技集团有限公司第十四研究所(以下简称十四所)的展览墙上,刘华清将军的这句评价彰显此地的历史意义。今年,与新中国同岁的十四所即将迎来70岁生日。70年里,十四所创下我国雷达研究领域里的诸多第一:领先世界的有源相控阵雷达、第一部拥有自主知识产权的机载脉冲多普勒(PD)雷达、海军舰载多功能相控阵雷达“海之星”……中国工程院院士贲德、原所长严敦善,正是十四所70年历史的重要见证者。

  在北方深处与世隔绝的大山里,有一座八层楼高、两个半篮球场大的“巨无霸”建筑,贲德在那里奉献过最好的青春年华。

  1969年,国际形势严峻,研发新型雷达、防卫导弹突袭迫在眉睫。十四所要在半个月内拿出一本雷达方案。贲德只用了10天就捧出厚厚一本方案书,并在与多家科研单位的同题方案“比试”中一举胜出。事实上,早在5年前,贲德就开始承担当时最先进的雷达——远程预警相控阵雷达的课题研究。那时,我国在相控阵雷达领域一片空白。

  1970年起,贲德主持和参与代号“7010”远程预警相控阵雷达研制的全过程,在北方山区一待就是8年。“冬天零下二十几度,夏天潮湿闷热。住的是部队营房,没有床,只能把砖头摞起来,在上面铺一块板睡觉,吃穿也艰苦。”回忆那时的艰苦,贲德倒觉得没什么,“心里就想把雷达的事干好。”功夫不负有心人,最终相控阵雷达研制成功,为国防力量增加了一道安全栓。在退役前的多年里,这座远程预警相控阵雷达用近万个“电子眼”时刻不停地扫描天际。中国的警惕天眼,向广阔的天空足足延伸了数千公里。

  

  我国第一部脉冲多普勒体制火控雷达

  1989年,国家向贲德提出了新的科研攻关需求——研制当时最先进的机载脉冲多普勒(英文缩写PD)火控雷达。“低空入侵都在飞机下边,飞机上的雷达要往下看。”贲德说,那时我国已有的机载雷达不能下视,“雷达下视的时候,地杂波信号是目标信号的100万倍,唯一的解决办法就是依靠脉冲多普勒技术。”

  当时十四所所长的严敦善深感责任重大。“这个项目的研制是国家急需,当时是抱着‘拼全力保成功’的信念接受这个任务和挑战的。”严敦善说,“PD雷达是当时世界上最先进的雷达,兄弟单位也是研发了很多年都没能成功。”

  “这10年没有星期天、节假日,大年初一都在工作。”最后两年试飞,贲德白天跟着飞机,以便发现问题,连夜回去改。第二天接着飞,持续加班。试飞阶段贲德的体重下降了整整15斤。雷达鉴定会当天,贲德就住院了。

  十四所没有辜负国家的信任。1989年底,我国第一部拥有自主知识产权的机载PD雷达成功问世,真正实现了从无到有的划时代意义。时任国家领导人用“争气”评价这部机载雷达:“别人不卖给我们,现在靠自己力量把它做出来了。这是一部‘争气雷达’!”

  

  

  “延安二号”

  南京航空航天大学:

  “延安二号”,第一架自主研制的直升机

  在南京航空航天大学航空馆,一架直升机表面红黄白相间,在馆内大多数银白色的飞机中格外显眼。这架“个头不高”的直升机,在中国直升机研究史上,却有着举足轻重的地位。

  “这是我国第一架自主研制的具有完全知识产权的直升机,由我国高校唯一的直升机专业师生作为研发主力完成。”南航航空学院副院长招启军教授介绍。1965年,国家下达研制任务,到1969年,不过四年时间,已经完成了2架样机的制造。

  “延安二号”由南京航空学院(今南京航空航天大学)、西北工业大学和湘江机器厂共同研制完成。直升机专业的奠基者之一王适存教授倡导并亲自参加了研制。

  在没有任何外来技术支持和实战基础的情况下,“延安二号”研制难度很大,经历不少坎坷。直升机是通过顶上的桨叶旋转上天,前飞状态桨叶在旋转时,转到每个角度所受的力都不一样,在受力不规则的条件下,怎样保持飞机的平衡,是一个非常难克服的问题。同时,不规则受力还导致了多种振动问题。

  参与主持研究工作的高正教授介绍,“延安二号”在进行系留试车试验时曾发生“地面共振”事故,一位技术人员被桨叶打中,牺牲时年仅33岁。这一事故让大家非常悲痛,决心一定要克服技术难题,当时还没有计算器和电脑,大家夜以继日地分析计算和试验,终于克服“地面共振”等难题。

  1975年,“延安二号”直升机在南京东山机场试飞成功。1978年,“延安二号”的研制被授予全国科学大会奖。“延安二号”的设计成功,开创了我国自行研制直升机的先河,此外,在我国无人机研制历史上,南航还创造了数个第一,我国第一架无人驾驶大型靶机、第一架无人驾驶核试验取样机、第一架高原无人驾驶侦察机、第一架无人驾驶直升机、第一架微型飞行器等都从这里诞生。

  南京大学:

  第一台电子轰击仪,重大原始创新从这里起步

  光电子产业正改变着人类的生活面貌。光电子技术背后,介电子材料是“幕后英雄”。新型光电功能材料的发明和发现正是这场变革的关键。

  上世纪50年代末,我国在晶体缺陷研究领域还是一片空白。刚大学毕业的闵乃本和同事们一起自行设计了我国第一台电子轰击仪,成功地制备了难熔金属单晶体,为开展晶体缺陷研究开阔了道路。

  从第一台电子轰击仪起步,闵乃本躬耕不辍:1965年,他在晶体缺陷领域的研究水平已经进入国际前沿;1982年,他的41万字专著《晶体生长的物理基础》问世,成为当时国际上第一本全面论述晶体生长的理论专著;上世纪80年代初,他在国际上首次提出了微米超晶体的概念,而后建立起了一整套周期、准周期微米超晶体理论……

  1990年,闵乃本和朱永元提出多重准位相匹配理论,预言在一块准周期的介电体超晶格材料里面可以出现多种波长,即多种颜色的激光。经过6年努力,两种颜色激光的准周期介电体超晶格在实验室研制成功,吸引了美国斯坦福大学一批科学家纷纷参与,使“介晶体超晶格”这一冷门领域逐渐走向热门。

  2005年,全固态超晶格三基色激光器研制成功,一台激光器上可同时得到红绿蓝三种颜色的激光。

  2006年,《介电体超晶格材料的设计制备性能和应用》课题获得了国家自然科学一等奖,成为1999年国家奖励制度改革以来内地高校独立完成的第一个国家自然科学一等奖。介电体超晶格材料的研究,打开了人工调控介电材料结构、揭示各种新颖物理性质和技术应用的大门。

  南京理工大学:

  急国家所急,激光全息干涉仪获首届全国科学大会奖

  “急国家所急”,科研人员从来都是责无旁贷。20世纪70年代,国内一家光学厂从外方进口了一百多块玻璃加工,为了避免报废,必须首先定量测量其均匀性是否合格,否则过了三个月的期限,外方概不负责。然而在当时,定量测量高精度光学玻璃的均匀性是一大难题。

  在这样的背景下,南京理工大学物理教研室用全息差分的原理,仅用时一年多以超高速完成了原理研究、实验样机到小批量生产,研制成功了JQ-200型激光全息干涉仪,帮助工厂在限期内完成了对这批高精度玻璃的定量检测,填补了我国高精度检测大口径光学玻璃均匀性的空白。

  该项成果在1978年的首届全国科学大会上获奖,让南理工的科研人员们欢欣鼓舞。“这是我科研的起点,也是一生最值得回忆的攻关研究,因为它体现了真正的科学精神,没有任何不纯正的名利驱动,完全是为国家需要和名誉,以极大热情和兴趣全身心投入工作,释放出全部力量和智慧。”参与研制JQ-200型激光全息干涉仪的贺安之教授说,科研团队创新地提出了用三次曝光法解决双干涉图的计算问题,“我们用游标卡尺的办法,把当时普遍认为干涉条纹的判别只能到二分之一做到了十分之一,解决了高精度光学材料均匀性的检测问题。”

  全息实验对防震的要求很高,谈话、走路、甚至粗气呼吸都会影响成像的清晰度。为了保证仪器的稳定性,国内外一般的办法是把仪器造得很重,多则几吨,轻的也要六七百公斤,且仪器必须安放在一楼或地下室,做实验还要选在夜深人静的时候。仪器重、价格贵,使得全息实验不能在教学上迅速推广。要实现全息实验台的“小型化”,技术关键在于减震。南理工物理教研室的科研人员广泛阅读了国内外的有关资料和文献,吸取同行经验,从一个司空见惯的现象中得到启示:骑在充气不足的自行车上,震动反而小。于是低压充气减震装置实验成功,用这种装置研制投产的Ⅰ型全息实验台于1979年问世,仅重60公斤,售价只要1600元。以这种装置为核心的其他逐年改进的激光全息实验仪器和科研仪器,也在工厂的协作下,相继研制投产,被70多所兄弟院校和某些研究、生产单位采用。

  交汇点记者 杨频萍 王甜 王拓

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责编:郑亚群

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