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我国“激光陀螺”如何打破国外技术垄断

2017-05-30 00:55
月城清浅
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一个手掌般大小的模块,看上去宛若一个玻璃工艺品。它就是有着自主导航系统CPU之誉的“激光陀螺”。作为导航、制导、定位、定向和姿态控制的核心器件,它能使飞机、舰船、火箭、导弹等运动载体不依赖外部导航信息,实现精确定位、精确控制和精确打击。

激光陀螺虽小,却是十足的“高大上”,它集成了光、机、电等众多高技术,生产制造更是涉及超高精度抛光、极低损耗镀膜、光电转换、装配总成等尖端工艺。自它问世以来,虽已过去半个世纪,但世界上至今只有美、中、法、俄等少数国家掌握其研制和生产技术。

上世纪60年代,美国研制出了世界上第一台激光陀螺仪的实验装置,引发了世界光学领域的一场革命。1971年,我国著名科学家钱学森以他对新技术的敏锐,建议国防科技大学开展激光陀螺研究。学校迅速成立由高伯龙、丁金星等13人组成的课题组,紧锣密鼓地开始了激光陀螺研制。

然而,当他们踌躇满志向着创新高地进发的时候,国内外许多开展此项研究的科研机构,纷纷中止了研制工作。原来,激光陀螺研制不仅是一个全新的领域,更是一个世界性难题。以当时的科研条件与工艺水平,这项研究简直比登天还难。

“别人不干了,我们却不能放弃,否则就会给国家留下空白。”高伯龙对丁金星和课题组成员说。作为当时国内唯一坚持研制的单位,团队每个人都清楚,如果就此放弃,我国激光陀螺就将面临夭折。

高伯龙凭着深厚的理论功底、非凡的数学物理分析能力,通过艰苦的理论推导和计算,终于弄清了激光陀螺的原理,并根据当时我国工艺水平,提出了与美国不同的技术路线。

1979年,他们经过顽强攻关,成功研制出第一台激光陀螺实验室原理样机。然而,它只是一个简单的激光陀螺雏形,离实际应用还有很长的路要走。由于当时国家基础工艺落后,缺乏先进的加工设备,在迈向工程化的研制过程中,各种困难像喜马拉雅山一样,横亘在课题组面前。

一些人产生了望而却步的想法:“工艺上不去,我们干也白干,不如趁早收场。”高伯龙却说:“开弓哪有回头箭?不管困难多大,一定要搞出中国的激光陀螺!”

可是,要突破工艺难关,谈何容易?一批批膜片被加工出来,又一批批地报废,研制工作再次陷入困境。高伯龙没有退缩,他暂时放下多年的理论研究,与丁金星等团队成员将更多精力投入到激光陀螺全闭环工艺研究中。

走别人没有走过的路,只有亲身经历过的人,才能真正体会到底有多难。用手工打磨一个激光环形器上的小孔,需要半个多月;解决激光陀螺电极密封难题,丁金星连续四天三夜待在实验室,调配方、换配比,反复实验;为解决铟封技术难题,徘徊了1年多才找到解决方法;激光器检测要求在封闭、洁净的环境中进行,实验室没有空调,又不能用电扇,丁金星和同事们光着脊背,穿着裤衩在密不透风的大“闷罐”里,一鼓作气干到底,常常通宵达旦……

汗水在无声中流淌,时针在寂静中跳跃。在经历了无数次挫折与失败后,以高伯龙、丁金星为代表的创新团队,先后在设备研制、增透膜镀制、高精度抛光、极低损耗镀膜、装配总成等理论与工艺方面,实现一系列关键技术突破。

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:我国成为世界上继美、法、俄之后第4个独立掌握激光陀螺研制技术的国家。

然而,战斗并未结束。紧接着,团队又打响了把成果转化为战斗力的第二场战役,这一干就是20多年。

着眼武器装备发展需求,团队不断优化设计,改进工艺,实现了产品的小型化,进一步提高了激光陀螺的精度和可靠性。经有关部门批准,正式列装。那段时间,实验室变成了“生产车间”,科技专家当“蓝领”,科研人员像“陀螺”一样高速运转,研制生产的激光陀螺有效满足了我军武器装备发展需求。

如今,激光陀螺生产通过军民融合式发展,建立多条生产线,形成多种型号批量生产能力,走出了一条军民结合、寓军于民的科研生产新路子,为提高部队战斗力作出了重大贡献。部队官兵说:“有了这种实用、管用的好装备,我们打胜仗的信心更足了!”

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