今年(nian)4月23日,慶祝(zhu)人(ren)民海軍(jun)成(cheng)立70周(zhou)年(nian)海上閱兵活(huo)動(dong)中(zhong)(zhong)(zhong),裝列著新一代“海之星”雷達的(de)“中(zhong)(zhong)(zhong)華神盾”霸氣亮相;今年(nian)4月30日,長(chang)征四號乙運載火箭成(cheng)功將天繪二號01組衛星送入(ru)預定軌道;2017年(nian)7月30日,慶祝(zhu)中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)人(ren)民解放軍(jun)建(jian)軍(jun)90周(zhou)年(nian)閱兵式上,空中(zhong)(zhong)(zhong)作戰群登場,裝有機載預警雷達的(de)“空警—2000”預警機飛在機群最前面……
這(zhe)些(xie)尖端科(ke)技,離不開(kai)中國電(dian)子科(ke)技集團公司(si)第十(shi)四研究所(suo)(以下簡稱14所(suo))在(zai)雷(lei)達研制方面的(de)努(nu)力(li),讓神(shen)話故事里的(de)“千里眼(yan)順風(feng)耳”變成現實。近(jin)日,記者走進14所(suo),探訪這(zhe)些(xie)高科(ke)技背后的(de)故事。
“海(hai)之星(xing)”
為中國海軍(jun)走向深藍海域提(ti)供堅強后盾
2017年4月26日,我(wo)(wo)國(guo)首(shou)艘國(guo)產航母下水(shui);2017年6月28日,我(wo)(wo)國(guo)新型萬(wan)噸級驅逐艦(jian)首(shou)艦(jian)下水(shui)。下水(shui)那一刻,作為(wei)我(wo)(wo)國(guo)艦(jian)載主戰雷(lei)達裝(zhuang)備最重要的總體單位和研(yan)發(fa)力量,14所艦(jian)載雷(lei)達團隊(dui)熱淚盈眶。
時間(jian)回(hui)到上個世紀的一個春天(tian),一場海(hai)軍艦載(zai)雷(lei)達(da)研討會(hui)在14所(suo)召開(kai)。會(hui)上,14所(suo)大膽提出全新的構想。經數年驗(yan)證,“中華神(shen)盾”立項,14所(suo)負責(ze)研制(zhi)有源相控(kong)陣雷(lei)達(da)系統。
“立(li)項僅僅是(shi)(shi)(shi)艦載相控陣雷達(da)的(de)起步,作為我國(guo)海軍有史(shi)以來技術水平最高、功(gong)能最強(qiang)、系(xi)統構成最復雜的(de)雷達(da),其研制道路注(zhu)定不平坦。”14所首席專家邢文革2000年擔任“中華神(shen)盾”雷達(da)副(fu)總設計師,“先進T/R(無線(xian)收(shou)發系(xi)統)組件的(de)實(shi)現,天(tian)線(xian)陣面的(de)減重等(deng)等(deng),都是(shi)(shi)(shi)擺(bai)在(zai)14所面前的(de)攔(lan)路虎,而最大的(de)難題是(shi)(shi)(shi)海雜波(bo)。”
所(suo)謂海(hai)雜波(bo),就(jiu)是每一(yi)(yi)朵(duo)浪花都(dou)會反(fan)射回(hui)波(bo)形(xing)成(cheng)假(jia)目標(biao),不(bu)計其數的雜波(bo),讓鎖定真實目標(biao)變(bian)成(cheng)“大海(hai)撈針”。面對這一(yi)(yi)困(kun)擾世界的難題,一(yi)(yi)些專家甚至斷言“研制工作到此為止了”。
壓(ya)力面前,14所人(ren)沒有退縮。圍(wei)繞破解“雜波(bo)干擾”的中心難點,試驗(yan)隊員夜以繼日、艱苦作(zuo)戰(zhan)。邢(xing)文革(ge)冷(leng)靜(jing)分析后,決定開(kai)展(zhan)大批量數據(ju)分析,從“試驗(yan)還原(yuan)”中殺出一條血路來。他帶領技術人(ren)員輪番(fan)出海,搜(sou)集海雜波(bo)數據(ju)。用了(le)6個月的時間,14所終于(yu)攻克了(le)這個世界級(ji)難題。當(dang)課題被專家論(lun)證通過(guo)時,邢(xing)文革(ge)流下了(le)熱淚。
團隊(dui)成員把這套(tao)雷達系統親切地稱為(wei)(wei)“海(hai)之(zhi)星”。如今,“海(hai)之(zhi)星”被裝備在(zai)“中華神盾”和航母上,為(wei)(wei)中國海(hai)軍(jun)走向深藍海(hai)域(yu)提供了堅強后盾。
“大蘑菇”
助力我國防空雷達從地面(mian)向空中飛躍(yue)
被譽(yu)為“空中司(si)令部”的(de)(de)預警(jing)機(ji),其(qi)發揮指揮作用的(de)(de)設備,就是背上那個大(da)(da)大(da)(da)的(de)(de)圓(yuan)盤,這個“大(da)(da)蘑菇”里裝的(de)(de)就是機(ji)載預警(jing)雷(lei)達。2001年,35歲的(de)(de)張(zhang)良被任命為機(ji)載預警(jing)雷(lei)達總設計師。T/R組件是構(gou)成有源相控陣雷(lei)達的(de)(de)主要部件,當時國際上相關(guan)技術和器件對(dui)我國嚴(yan)密封鎖。要自(zi)主研制(zhi)預警(jing)機(ji),就必須(xu)實現T/R組件的(de)(de)國產化。
張(zhang)良說(shuo),上機的載荷,“一(yi)克重量一(yi)克金”,為做到T/R單元(yuan)的小型(xing)化(hua),雷達(da)電訊部(bu)門與結構部(bu)門用高層(ceng)次的集(ji)成(cheng)理念(nian),選擇了最(zui)優(you)的頂層(ceng)設計方法,終(zhong)于使每(mei)個T/R單元(yuan)輕了一(yi)公斤,增益指標比國外(wai)更好。最(zui)終(zhong),14所人整整研(yan)制出(chu)七代(dai)T/R組件,把T/R組件國產化(hua)的理想變成(cheng)現實。
接下來(lai)的(de)問(wen)題是電源。一(yi)(yi)直以來(lai),在國(guo)產雷達中,機(ji)載產品雖(sui)體積(ji)小、重量輕,但功率(lv)也(ye)很(hen)小;地(di)面雷達功率(lv)雖(sui)大,但體積(ji)也(ye)大。如何制造出一(yi)(yi)種(zhong)發射機(ji),既符(fu)合(he)機(ji)載要求的(de)小體積(ji),又滿足預(yu)警機(ji)大功率(lv)的(de)輸出目標,成了又一(yi)(yi)道難題。
14所(suo)團(tuan)隊成(cheng)立攻關(guan)小組(zu),各(ge)專業人員互相協作,慢(man)慢(man)地試材(cai)料,試散熱方案(an)。經過幾輪專項攻關(guan),終(zhong)于實現(xian)在各(ge)種環(huan)境實驗下(xia)都(dou)能滿功率輸出的目標(biao),完(wan)全(quan)滿足了機(ji)載雷達的需求。
天線(xian)罩做好(hao)了,可(ke)如何將這直徑10多(duo)米的龐然大(da)(da)物吊到20多(duo)米高(gao)(gao)的實驗平臺上?“大(da)(da)蘑菇”體積大(da)(da)、重心高(gao)(gao)、重量輕,加上試飛機場地勢空曠,風(feng)大(da)(da),穩定性(xing)極差。6個部門認真梳理工(gong)藝流程(cheng),并和操(cao)作巨(ju)型起重機的外單位工(gong)人師(shi)傅一(yi)(yi)起,對每個細節逐一(yi)(yi)探討,一(yi)(yi)同制(zhi)定了具(ju)體操(cao)作方案,最終成(cheng)功完成(cheng)了“大(da)(da)蘑菇”的吊裝工(gong)作。
2003年12月(yue)12日,“空警(jing)—2000”單面陣系(xi)統首飛成功(gong)。在這次本來只要(yao)(yao)求加電(dian)成功(gong)的(de)(de)飛行中,雷達(da)在192分(fen)鐘的(de)(de)飛行中連續看到(dao)了目標。此(ci)后,雷達(da)八大類數(shu)十項(xiang)主要(yao)(yao)關鍵(jian)技術又一(yi)一(yi)得以(yi)攻破(po)。
從(cong)“空警(jing)(jing)—2000”起,“空警(jing)(jing)—200”“空警(jing)(jing)—500”“絲路(lu)眼”預警(jing)(jing)機遍地開花,我國防空雷(lei)達實現從(cong)地面向空中的飛躍。
天網
為我(wo)國航(hang)天發射事業保駕(jia)護航(hang)
4月(yue)30日,長征四號乙運載(zai)火箭成功將(jiang)天繪二號01組衛(wei)星送入預定軌道,14所用微波織網,實現了核心關鍵技術零的(de)突破。在發(fa)(fa)射中,雷達(da)是必不可少的(de)測(ce)量跟(gen)(gen)蹤(zong)設備,當飛(fei)船或衛(wei)星從(cong)發(fa)(fa)射架上起航,飛(fei)向茫(mang)茫(mang)天宇(yu)時,雷達(da)便開(kai)始對其(qi)實施搜索(suo)、跟(gen)(gen)蹤(zong)、測(ce)量,并為控制系統(tong)提供飛(fei)船或衛(wei)星運行(xing)的(de)各類數據(ju)。
從為我國第(di)一(yi)顆人(ren)造地球衛星(xing)的發(fa)射研(yan)制(zhi)(zhi)第(di)一(yi)臺單(dan)脈(mo)沖精(jing)密測(ce)量雷達,到如今為載(zai)人(ren)航天工程(cheng)研(yan)制(zhi)(zhi)新一(yi)代多目標(biao)相控陣精(jing)密測(ce)量雷達,幾(ji)十年里(li),14所人(ren)突(tu)破數百項關鍵技術,成(cheng)功研(yan)制(zhi)(zhi)了(le)10余(yu)種(zhong)型(xing)號數十部精(jing)密測(ce)量雷達。
14所的(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)控(kong)人徐春林還記得神舟五(wu)號飛船(chuan)發射的(de)(de)(de)(de)情景。測(ce)(ce)量船(chuan)在(zai)夜幕中平穩航(hang)行(xing),雷達(da)(da)主控(kong)大廳內,全(quan)體人員屏氣(qi)凝神,緊張(zhang)關注著(zhu)各分機的(de)(de)(de)(de)運(yun)行(xing)狀態。在(zai)此次(ci)載人航(hang)天(tian)工程(cheng)中,從航(hang)天(tian)發射場到國(guo)內其他測(ce)(ce)量站點,從陸(lu)地到遠航(hang)至日(ri)本海(hai)(hai)、大西洋的(de)(de)(de)(de)“遠望號”測(ce)(ce)量船(chuan),14所研制(zhi)的(de)(de)(de)(de)精密測(ce)(ce)量雷達(da)(da)組(zu)成了一(yi)個巨(ju)大的(de)(de)(de)(de)陸(lu)海(hai)(hai)基航(hang)天(tian)測(ce)(ce)控(kong)網,在(zai)茫(mang)茫(mang)天(tian)宇中對飛船(chuan)的(de)(de)(de)(de)發射、運(yun)行(xing)、回收(shou),實施(shi)空中的(de)(de)(de)(de)跟(gen)蹤(zong)接力,使飛船(chuan)始終置于被(bei)探(tan)測(ce)(ce)、跟(gen)蹤(zong)與控(kong)制(zhi)之中。
“為編織這(zhe)張‘天網’,近10年(nian)來14所(suo)(suo)人嘔心瀝血,付(fu)出很多很多。”14所(suo)(suo)所(suo)(suo)長胡明春(chun)說。其中,將相控陣(zhen)技術(shu)應用(yong)于測量(liang)雷達,這(zhe)不光對(dui)14所(suo)(suo)來說是(shi)第一次,對(dui)國內雷達行(xing)業來說也(ye)是(shi)第一次。
在(zai)整個載人(ren)航天(tian)飛行(xing)中,14所的(de)雷達幾乎覆蓋了所有(you)測控(kong)區(qu)段。其中最為困難的(de)是在(zai)飛船(chuan)(chuan)返回穿越(yue)“黑障區(qu)”后如何重(zhong)新建立聯(lian)系(xi)。多目標雷達在(zai)飛船(chuan)(chuan)返回段所承(cheng)擔的(de)重(zhong)要任務就是搜索(suo)捕(bu)獲再入黑障區(qu)以(yi)后的(de)飛船(chuan)(chuan),并(bing)將相關數(shu)據交給著陸場系(xi)統。
當飛(fei)船飛(fei)行(xing)到第(di)十四(si)圈后,位于好望(wang)角海域(yu)的(de)14所雷(lei)達對飛(fei)船軌(gui)(gui)道(dao)進行(xing)了最后一次跟蹤、測量(liang)。控制系統據(ju)此數據(ju)向飛(fei)船發(fa)出了調姿、返(fan)航的(de)指令,飛(fei)船按預定軌(gui)(gui)道(dao)返(fan)航著陸,順利返(fan)回(hui)地面。
今年(nian)3月(yue)10日,中國長征系列運載火箭的發射(she)次數正式刷(shua)新(xin)為“300”,僅(jin)(jin)僅(jin)(jin)4年(nian)多,從“北斗(dou)”全球組網到“月(yue)球探測(ce)”,測(ce)控雷(lei)達(da)全面進入(ru)寬帶時代,成功研制了(le)我國口徑(jing)最大的寬帶相控陣測(ce)量(liang)雷(lei)達(da)、威力最遠的船載精密測(ce)量(liang)雷(lei)達(da),也(ye)首次實現對(dui)“嫦娥”飛行器以第二(er)宇宙速度重返地球階段(duan)的精確測(ce)量(liang)。
幾十(shi)年來,作為我國航天事業的見證者(zhe)和親(qin)歷者(zhe),14所(suo)用完(wan)美的“中國精度”,勾勒出與太空相(xiang)連的最美畫卷。
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