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生命為中國激光陀螺燃燒 ——追記中國工程院院士、國防科技大學教授高伯龍

來源:光明日報    時間:2019/9/27    點擊數:5121 次

  國防科技大學的校園里,曾有這樣一道獨特的風景——一位頭發稀疏的老人,身穿綠色老式作訓服,腳上是一雙黃膠鞋,緩慢而堅定地走在公寓房和實驗室的小路上。

  這位老人數十年如一日的身影消失在兩年前,然而在同事和學生的心中,這道身影從未離開,因為他留下了眾多研究成果,在行業內熠熠生輝;他曾帶領的科研團隊,在繼續開拓前行;他所開創的中國激光陀螺事業,迎來了更加廣闊的發展前景。

  這位老人名叫高伯龍,是國防科技大學前沿交叉學科學院教授,中國工程院院士。他帶領團隊從零開始經過40多年艱苦攻關,攻克一系列世界技術難題,研制的多種型號激光陀螺,為我軍大國重器安上了自主導航的“中國芯”,被譽為“中國激光陀螺奠基人”。

  選擇——
  “把自己的志愿與國家的需要密切結合”

  “年近半百的高伯龍走進激光陀螺領域,是他人生的一個重要轉折點。”曾是高伯龍的學術秘書,現為國防科大文理學院副教授的柳瓏說,高伯龍一生面臨過很多次選擇,但報效祖國、服務人民始終是他不變的初心。

  出身于書香門第的高伯龍,父母對其期望甚高,使他從小就不甘平庸、追求卓越。特別是高氏家族祖輩們的報國壯舉時刻激勵著他,愛國報國思想深深根植于心。雖然少年求學時輾轉多地歷盡坎坷,但這種信念始終支撐著他刻苦學習,成績一直名列前茅。1947年高伯龍考取清華大學物理系,這是他人生的第一次選擇,雖然他愛好數學,但因為要研究核原理,并且認為物理學家必兼數學家,從而選擇了物理系。上學期間,他成績優異,被同窗楊士莪和何祚庥稱為“天才”。1951年,高伯龍畢業被分配到中科院應用物理研究所。

  1953年9月,新中國第一所高等軍事技術學府“哈軍工”誕生。次年9月,高伯龍調入哈軍工,成為物理教員,這也是他人生中的第二次選擇。

  高伯龍人生的第三次選擇,發生在1975年。當年全國撤銷基礎課部,高伯龍離開講臺,被一家激光研究單位“收容”,該單位做的研究恰是激光陀螺。這時,國內各科研單位由于遲遲無法突破閉鎖效應而紛紛放棄激光陀螺的研究。一面是激光陀螺研制舉步維艱,一面是國家和軍隊的迫切需要,如何選擇?高伯龍面臨重大考驗。

  “這一選擇異常艱難,但我最終還是邁出了具有決定性意義的一步。”多年前,高伯龍接受采訪時,曾這樣袒露心跡,一個人的主觀想法必須跟客觀實際相符合,真正的愛國是把自己的志愿與國家的需要密切結合。正是憑著這樣的信念,在西方嚴密技術封鎖、沒有任何資料可以借鑒的條件下,高伯龍帶領科研團隊克服重重困難,艱難前行,經歷失敗、重來,再失敗、再重來,在一次次跌倒和爬起來中,完全自主研制出激光陀螺。

  “高院士,我們的陀螺上天了!”當我國衛星首次搭載激光陀螺發射成功時,患嚴重哮喘的高伯龍已纏綿病榻多時,從學生口中得知這個消息的他如孩童般咧嘴笑出了聲。

  堅持——
  在冷板凳上苦坐20年

  激光陀螺是自主導航系統的核心部件,被譽為現代高精度武器的“火眼金睛”。因為集成眾多尖端科技,這個方寸大小的儀器極難研制。

  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,我國在該研究上已兩次受挫。數理功底極其深厚的高伯龍,通過大量計算,反推出激光陀螺的若干關鍵理論認識和結論,提出了我國獨有、完全沒有任何成功經驗可借鑒的四頻差動陀螺研制方案。

  堅持自己獨有的研制方案,破解如連綿高山般的工藝難題,高伯龍和他的科研團隊開始了長達20年的攀登。創業之初,他們什么都沒有,就連鐵架子、點焊機、高壓電源這些最基本的器材都是自己動手做的。

  “核心關鍵技術買不來,再難也要堅持下去。”高伯龍和同事們沒有卻步。沒有實驗場所,他們把廢棄食堂改成實驗室;沒有軟件,就自己動手編程……1984年,實驗室樣機鑒定通過之時,由于美國徹底放棄同類型激光陀螺研制,國內質疑四起。“外國有的、先進的,我們要跟蹤,將來要有,但并不是說外國沒有的我們不許有。”10年后全內腔四頻差動激光陀螺工程樣機通過鑒定,證明了高伯龍所言非虛。

  在這被質疑的10年,高伯龍頂住了無數壓力。1993年,激光陀螺工程樣機在鑒定過程中突然出現問題,有專家認為浪費了錢,要求就此畫上句號。“一年內一定解決此問題!”高伯龍在專家組面前立下“軍令狀”。這是攻關的白熱化階段,高伯龍帶領學生龍興武等人全力投入攻關。1994年,激光陀螺工程樣機鑒定順利通過,與此同時,他們研制的號稱“檢測之王”的全內腔He-Ne綠光激光器問世,引起轟動。因為這意味著我國在鍍膜的膜系設計和技術工藝水平上有重大突破,成為繼美、德之后第三個掌握該技術的國家。

  從1975年到1994年,高伯龍在冷板凳上苦坐20年。在這20年間,他幾乎沒有按時吃過飯。“跟他結婚幾十年,我的主要任務就是熱飯。”高伯龍的老伴無奈地說,每個春節他都是在實驗室里度過的。

  勝戰——
  “一定要滿足武器型號需求”

  21世紀初,早已到退休年紀的高伯龍又將目光投向激光陀螺最主要的應用領域——組建慣性導航系統。那時國內已有多家單位開展此類研制,采用的是捷聯式慣導系統。高伯龍經過親自調研提出必須給該系統加轉臺的方案,不少專家對此持否定態度。

  高伯龍堅持自己的方案。70多歲的他義無反顧地帶領學生干起來。他的學生王國臣講了這樣一件事:2008年年初,長沙遭遇罕見的低溫雨雪冰凍災害,電力供應極其緊張,實驗室只在晚上有電。當時已80歲高齡的高伯龍每晚小心翼翼地走在積雪很厚的校園里,到實驗室觀察數據,悉心指導,而且一直工作到清晨停電后,才步履蹣跚地回家。

  2010年,具有一定工程化的旋轉式慣導系統面世,精度國內第一。如今,高伯龍和他的團隊研制的旋轉式慣導系統已成為國內慣導界主流。

  “一定要滿足武器型號需求!這是高院士帶著我們技術攻關時,反復叮囑的一句話。”高伯龍的學生羅暉說,時至今日,每款陀螺設計完成之后,團隊都會讓其經過惡劣環境的檢驗,確保陀螺在強震動、大沖擊環境下依舊能夠保持高精度性能,提升部隊戰斗力。

  在醫院度過的最后3年里,高伯龍一刻也沒有放下過他摯愛的事業,他的床頭摞著高高的書籍與資料,學生前來看望,他總會與他們促膝長談。

  “我還記得當初寫博士論文時,引進了一個力學領域的算法來解決光學領域的問題。”高伯龍的第一位女博士生、教授馮瑩回憶,為了檢驗她的算法能不能在實際的工程項目中應用并取得相同效果,高伯龍重做了一遍實驗來驗證,還讓馮瑩用自己的算法去算。直到得到相同的結果后,高伯龍才肯定馮瑩這個算法是可行的。

  高伯龍從不要求自己的學生多寫多發文章,他對學生的要求是,沒有原始創新的論文不要發,階段性成果的論文要少發。他常對學生強調的一句話就是“一切要為了科學實踐和解決問題服務”。

  能不能解決實際問題,是高伯龍衡量評價他的博士生、碩士生學術水平的重要標準。在他眼里,真才實學就是要能解決問題,否則就是徒有虛名。他交給學生的課題,幾乎全部都是激光陀螺研制中急需解決的攻關課題,難度很大,以致出現過受邀參加他的碩士生畢業論文答辯的專家,誤以為是博士生畢業論文答辯。

  高伯龍的首位博士畢業生,已是三級教授的龍興武回憶說,為了解決激光陀螺樣機精度問題,高伯龍安排他專門從事相關工藝技術研究。剛開始,龍興武有些不解,一個博士生去研究工藝,是不是有點大材小用?經過大量走訪調研,龍興武發現,工廠制作工藝水平低下,是影響激光陀螺精度的重要原因,也是制約項目進展的瓶頸因素。他漸漸明白了高伯龍這樣安排的用意,決定投身到這項具有非凡意義的課題中去。后來,他在該領域大放異彩,成了專家。“先生對我的嚴格要求,使我受益終身,沒有先生的關心教育,就沒有我現在的發展。”龍興武說。

  嚴師出高徒。高伯龍一生培養的30多名研究生,都成長為我國激光陀螺研制領域的領軍人物和重要技術骨干。(記者 劉小兵 通訊員 楊彥青)

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