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让“千里眼顺风耳”变成现实(壮丽70年奋斗新时代·来自一线的蹲点调研)

2019-06-20 17:04  来源:人民网-人民日报
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  中国电科第十四研究所攻坚克难自主创新——

  让“千里眼顺风耳”变成现实(壮丽70年奋斗新时代·来自一线的蹲点调研)

  今年4月23日,庆祝人民海军成立70周年海上阅兵活动中,装列着新一代“海之星”雷达的“中华神盾”霸气亮相;今年4月30日,长征四号乙运载火箭成功将天绘二号01组卫星送入预定轨道;2019-06-20,庆祝中国人民解放军建军90周年阅兵式上,空中作战群登场,装有机载预警雷达的“空警—2000”预警机飞在机群最前面……

  这些尖端科技,离不开中国电子科技集团公司第十四研究所(以下简称14所)在雷达研制方面的努力,让神话故事里的“千里眼顺风耳”变成现实。近日,记者走进14所,探访这些高科技背后的故事。

   “海之星”

  为中国海军走向深蓝海域提供坚强后盾

  2019-06-20,我国首艘国产航母下水;2019-06-20,我国新型万吨级驱逐舰首舰下水。下水那一刻,作为我国舰载主战雷达装备最重要的总体单位和研发力量,14所舰载雷达团队热泪盈眶。

  时间回到上个世纪的一个春天,一场海军舰载雷达研讨会在14所召开。会上,14所大胆提出全新的构想。经数年验证,“中华神盾”立项,14所负责研制有源相控阵雷达系统。

  “立项仅仅是舰载相控阵雷达的起步,作为我国海军有史以来技术水平最高、功能最强、系统构成最复杂的雷达,其研制道路注定不平坦。”14所首席专家邢文革2000年担任“中华神盾”雷达副总设计师,“先进T/R(无线收发系统)组件的实现,天线阵面的减重等等,都是摆在14所面前的拦路虎,而最大的难题是海杂波。”

  所谓海杂波,就是每一朵浪花都会反射回波形成假目标,不计其数的杂波,让锁定真实目标变成“大海捞针”。面对这一困扰世界的难题,一些专家甚至断言“研制工作到此为止了”。

  压力面前,14所人没有退缩。围绕破解“杂波干扰”的中心难点,试验队员夜以继日、艰苦作战。邢文革冷静分析后,决定开展大批量数据分析,从“试验还原”中杀出一条血路来。他带领技术人员轮番出海,搜集海杂波数据。用了6个月的时间,14所终于攻克了这个世界级难题。当课题被专家论证通过时,邢文革流下了热泪。

  团队成员把这套雷达系统亲切地称为“海之星”。如今,“海之星”被装备在“中华神盾”和航母上,为中国海军走向深蓝海域提供了坚强后盾。

   “大蘑菇”

  助力我国防空雷达从地面向空中飞跃

  被誉为“空中司令部”的预警机,其发挥指挥作用的设备,就是背上那个大大的圆盘,这个“大蘑菇”里装的就是机载预警雷达。2001年,35岁的张良被任命为机载预警雷达总设计师。T/R组件是构成有源相控阵雷达的主要部件,当时国际上相关技术和器件对我国严密封锁。要自主研制预警机,就必须实现T/R组件的国产化。

  张良说,上机的载荷,“一克重量一克金”,为做到T/R单元的小型化,雷达电讯部门与结构部门用高层次的集成理念,选择了最优的顶层设计方法,终于使每个T/R单元轻了一公斤,增益指标比国外更好。最终,14所人整整研制出七代T/R组件,把T/R组件国产化的理想变成现实。

  接下来的问题是电源。一直以来,在国产雷达中,机载产品虽体积小、重量轻,但功率也很小;地面雷达功率虽大,但体积也大。如何制造出一种发射机,既符合机载要求的小体积,又满足预警机大功率的输出目标,成了又一道难题。

  14所团队成立攻关小组,各专业人员互相协作,慢慢地试材料,试散热方案。经过几轮专项攻关,终于实现在各种环境实验下都能满功率输出的目标,完全满足了机载雷达的需求。

  天线罩做好了,可如何将这直径10多米的庞然大物吊到20多米高的实验平台上?“大蘑菇”体积大、重心高、重量轻,加上试飞机场地势空旷,风大,稳定性极差。6个部门认真梳理工艺流程,并和操作巨型起重机的外单位工人师傅一起,对每个细节逐一探讨,一同制定了具体操作方案,最终成功完成了“大蘑菇”的吊装工作。

  2019-06-20,“空警—2000”单面阵系统首飞成功。在这次本来只要求加电成功的飞行中,雷达在192分钟的飞行中连续看到了目标。此后,雷达八大类数十项主要关键技术又一一得以攻破。

  从“空警—2000”起,“空警—200”“空警—500”“丝路眼”预警机遍地开花,我国防空雷达实现从地面向空中的飞跃。

  天网

  为我国航天发射事业保驾护航

  4月30日,长征四号乙运载火箭成功将天绘二号01组卫星送入预定轨道,14所用微波织网,实现了核心关键技术零的突破。在发射中,雷达是必不可少的测量跟踪设备,当飞船或卫星从发射架上起航,飞向茫茫天宇时,雷达便开始对其实施搜索、跟踪、测量,并为控制系统提供飞船或卫星运行的各类数据。

  从为我国第一颗人造地球卫星的发射研制第一台单脉冲精密测量雷达,到如今为载人航天工程研制新一代多目标相控阵精密测量雷达,几十年里,14所人突破数百项关键技术,成功研制了10余种型号数十部精密测量雷达。

  14所的测控人徐春林还记得神舟五号飞船发射的情景。测量船在夜幕中平稳航行,雷达主控大厅内,全体人员屏气凝神,紧张关注着各分机的运行状态。在此次载人航天工程中,从航天发射场到国内其他测量站点,从陆地到远航至日本海、大西洋的“远望号”测量船,14所研制的精密测量雷达组成了一个巨大的陆海基航天测控网,在茫茫天宇中对飞船的发射、运行、回收,实施空中的跟踪接力,使飞船始终置于被探测、跟踪与控制之中。

  “为编织这张‘天网’,近10年来14所人呕心沥血,付出很多很多。”14所所长胡明春说。其中,将相控阵技术应用于测量雷达,这不光对14所来说是第一次,对国内雷达行业来说也是第一次。

  在整个载人航天飞行中,14所的雷达几乎覆盖了所有测控区段。其中最为困难的是在飞船返回穿越“黑障区”后如何重新建立联系。多目标雷达在飞船返回段所承担的重要任务就是搜索捕获再入黑障区以后的飞船,并将相关数据交给着陆场系统。

  当飞船飞行到第十四圈后,位于好望角海域的14所雷达对飞船轨道进行了最后一次跟踪、测量。控制系统据此数据向飞船发出了调姿、返航的指令,飞船按预定轨道返航着陆,顺利返回地面。

  今年3月10日,中国长征系列运载火箭的发射次数正式刷新为“300”,仅仅4年多,从“北斗”全球组网到“月球探测”,测控雷达全面进入宽带时代,成功研制了我国口径最大的宽带相控阵测量雷达、威力最远的船载精密测量雷达,也首次实现对“嫦娥”飞行器以第二宇宙速度重返地球阶段的精确测量。

  几十年来,作为我国航天事业的见证者和亲历者,14所用完美的“中国精度”,勾勒出与太空相连的最美画卷。

  《人民日报》( 2019-06-2001版)

作者:王伟健 编辑:杨娅
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