我國“激光陀螺”如何打破國外技術壟斷
一個手掌般大小的模塊,看上去宛若一個玻璃工藝品。它就是有著自主導航系統CPU之譽的“激光陀螺”。作為導航、制導、定位、定向和姿態控制的核心器件,它能使飛機、艦船、火箭、導彈等運動載體不依賴外部導航信息,實現精確定位、精確控制和精確打擊。
本文引用地址:http://www.104case.com/article/201705/359831.htm激光陀螺雖小,卻是十足的“高大上”,它集成了光、機、電等眾多高技術,生產制造更是涉及超高精度拋光、極低損耗鍍膜、光電轉換、裝配總成等尖端工藝。自它問世以來,雖已過去半個世紀,但世界上至今只有美、中、法、俄等少數國家掌握其研制和生產技術。
上世紀60年代,美國研制出了世界上第一臺激光陀螺儀的實驗裝置,引發了世界光學領域的一場革命。1971年,我國著名科學家錢學森以他對新技術的敏銳,建議國防科技大學開展激光陀螺研究。學校迅速成立由高伯龍、丁金星等13人組成的課題組,緊鑼密鼓地開始了激光陀螺研制。
然而,當他們躊躇滿志向著創新高地進發的時候,國內外許多開展此項研究的科研機構,紛紛中止了研制工作。原來,激光陀螺研制不僅是一個全新的領域,更是一個世界性難題。以當時的科研條件與工藝水平,這項研究簡直比登天還難。
“別人不干了,我們卻不能放棄,否則就會給國家留下空白。”高伯龍對丁金星和課題組成員說。作為當時國內唯一堅持研制的單位,團隊每個人都清楚,如果就此放棄,我國激光陀螺就將面臨夭折。
高伯龍憑著深厚的理論功底、非凡的數學物理分析能力,通過艱苦的理論推導和計算,終于弄清了激光陀螺的原理,并根據當時我國工藝水平,提出了與美國不同的技術路線。
1979年,他們經過頑強攻關,成功研制出第一臺激光陀螺實驗室原理樣機。然而,它只是一個簡單的激光陀螺雛形,離實際應用還有很長的路要走。由于當時國家基礎工藝落后,缺乏先進的加工設備,在邁向工程化的研制過程中,各種困難像喜馬拉雅山一樣,橫亙在課題組面前。
一些人產生了望而卻步的想法:“工藝上不去,我們干也白干,不如趁早收場。”高伯龍卻說:“開弓哪有回頭箭?不管困難多大,一定要搞出中國的激光陀螺!”
可是,要突破工藝難關,談何容易?一批批膜片被加工出來,又一批批地報廢,研制工作再次陷入困境。高伯龍沒有退縮,他暫時放下多年的理論研究,與丁金星等團隊成員將更多精力投入到激光陀螺全閉環工藝研究中。
走別人沒有走過的路,只有親身經歷過的人,才能真正體會到底有多難。用手工打磨一個激光環形器上的小孔,需要半個多月;解決激光陀螺電極密封難題,丁金星連續四天三夜待在實驗室,調配方、換配比,反復實驗;為解決銦封技術難題,徘徊了1年多才找到解決方法;激光器檢測要求在封閉、潔凈的環境中進行,實驗室沒有空調,又不能用電扇,丁金星和同事們光著脊背,穿著褲衩在密不透風的大“悶罐”里,一鼓作氣干到底,常常通宵達旦……
汗水在無聲中流淌,時針在寂靜中跳躍。在經歷了無數次挫折與失敗后,以高伯龍、丁金星為代表的創新團隊,先后在設備研制、增透膜鍍制、高精度拋光、極低損耗鍍膜、裝配總成等理論與工藝方面,實現一系列關鍵技術突破。
1994年11月8日,我國第一臺激光陀螺工程化樣機在國防科技大學誕生,向全世界宣告:我國成為世界上繼美、法、俄之后第4個獨立掌握激光陀螺研制技術的國家。
然而,戰斗并未結束。緊接著,團隊又打響了把成果轉化為戰斗力的第二場戰役,這一干就是20多年。
著眼武器裝備發展需求,團隊不斷優化設計,改進工藝,實現了產品的小型化,進一步提高了激光陀螺的精度和可靠性。經有關部門批準,正式列裝。那段時間,實驗室變成了“生產車間”,科技專家當“藍領”,科研人員像“陀螺”一樣高速運轉,研制生產的激光陀螺有效滿足了我軍武器裝備發展需求。
如今,激光陀螺生產通過軍民融合式發展,建立多條生產線,形成多種型號批量生產能力,走出了一條軍民結合、寓軍于民的科研生產新路子,為提高部隊戰斗力作出了重大貢獻。部隊官兵說:“有了這種實用、管用的好裝備,我們打勝仗的信心更足了!”
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