我国激光陀螺研制水平跻身世界前列 集光、机、电、算尖端科技于一身

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导读:原文: 视频:   激光陀螺是衡量一个国家光学技术发展水平的重要标志之一。在航海方面,作为导航仪器,激光陀螺导航系统是当今美国海军水面舰船和潜艇的标准设备。此外,目前大多数发达国家的军用和民用飞机也都采用了激光陀螺惯导系统。我国长征系列运载火箭的出色表现,更是离不开激光陀螺的贡献。   国防科技大学从1971年开始激光陀螺的研究工作,以高伯龙院士为首的老一辈激光陀螺研究团队成员克服重重困难,经过长期的艰辛探索,奠定了激光陀螺的研究基础并取得突破。经过两代人40余年的努力,目前已经构
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原文:http://www.cnhuadong.net/system/2014-7-14/content_1127901.shtml

视频:http://big5.xinhuanet.com/gate/big5/big5.asean-china-center.org/gate/big5/big5.xinhuanet.com/gate/big5/news.xinhuanet.com/video/2014-07/13/c_126746041.htm

我国激光陀螺研制水平跻身世界前列 集光、机、电、算尖端科技于一身

激光陀螺是衡量一个国家光学技术发展水平的重要标志之一。在航海方面,作为导航仪器,激光陀螺导航系统是当今美国海军水面舰船和潜艇的标准设备。此外,目前大多数发达国家的军用和民用飞机也都采用了激光陀螺惯导系统。我国长征系列运载火箭的出色表现,更是离不开激光陀螺的贡献。

国防科技大学从1971年开始激光陀螺的研究工作,以高伯龙院士为首的老一辈激光陀螺研究团队成员克服重重困难,经过长期的艰辛探索,奠定了激光陀螺的研究基础并取得突破。经过两代人40余年的努力,目前已经构建了具有独立知识产权的高水平激光陀螺全闭环研发体系,研发与应用水平达到了国际先进、国内领先水平。

我国激光陀螺研制水平跻身世界前列 集光、机、电、算尖端科技于一身

从1999年开始,国防科技大学光电科学与工程学院先后向中国航天科工集团和中国航天科技(行情,问诊)集团下属研究院转让了某型激光陀螺生产线技术,激光陀螺研究所张斌教授告诉记者,获得转让生产线的企业,技术工人全部经过国防科大半年以上的培训。在生产过程中,随着生产规模的扩大,生产配套企业的光学加工水平不断得到改进、提高,逐渐成长为这一市场极富竞争力的企业。

据介绍,3个激光陀螺和3个加速度计组成一套导航系统。物体运动时根据不同激光束的变化,就能精确感知物体空间坐标。用它给武器平台导航,能让战机突防能力更强、舰船跑得更远、导弹打得更准。在没有卫星导航的情况下,同样能精确打击目标。激光陀螺集光、机、电、算等尖端科技于一身。

我国激光陀螺研制水平跻身世界前列 集光、机、电、算尖端科技于一身<P></P> 这可能是未来战争中的一个场景:交战双方正在激战,突然,空天导航卫星被摧毁,信号随之中断。但战场并没有沉寂,部分高新武器依然按照计划击中既定目标。

这种精确打击技术的背后,离不开自主导航系统一个叫做“激光陀螺”的核心器件。国防科技大学激光陀螺技术创新团队为此已经奋战了43年,他们使我国的激光陀螺从无到有、从弱到强,为我军“能打仗、打胜仗”奠定了坚实的技术基础。

坚守

1991年海湾战争中,美国的“战斧”巡航导弹大放异彩,令世人瞩目。而让“战斧”巡航导弹实现“千里点穴”功能的核心器件,就是激光陀螺。

激光陀螺,又叫环形激光器,它在加速度计的配合下可以感知物体在任意时刻的空间位置,被誉为武器平台定位导航系统的“心脏”。

美国人于1960年率先研制出世界上第一台激光器后,马上开始激光陀螺的研制。上世纪70年代末期,相关技术在战术飞机和战术导弹上试验成功,从而在世界范围内掀起新一轮激光陀螺的研制热潮。

时任国防科委副主任的钱学森,敏锐地捕捉到了激光陀螺巨大的潜在价值和广阔的应用前景。1971年,在他的指导下,国防科技大学成立激光教研室,开始了艰难的探索之路。

当初,我国有十多家单位开展这项研究,最后绝大多数都因基础工艺过不了关而放弃。

“正因为这样,我们才更要坚持下去。如果我们不干,就可能给国家留下空白!”中国工程院院士、团队负责人高伯龙掷地有声地说。

刚刚开始研制激光陀螺时,高伯龙和他的同事连制作激光器用什么材料都不知道。一次,他听说大理石膨胀率较低,可以选用。为节省开支,他就推着平板车到长沙火车站工地去捡废料,一次又一次,风雨无阻。

高伯龙患有哮喘病,胆囊和心脏也有问题,常年靠超剂量服用药物控制。有一年,组织上送他去北京治疗,临走时他嘱咐大家:“我这一去不知会怎样,但你们一定要坚持搞下去,给国家有个交代。”

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,继美俄法之后,我国成为世界上第四个能够独立研制激光陀螺的国家。

我国激光陀螺研制水平跻身世界前列 集光、机、电、算尖端科技于一身

团队在研制工程化样机时,最大的拦路虎就是被称为“关键技术之首”的镀膜。为了突破工艺技术这道难关,高伯龙放弃多年钟爱的理论研究,转向专攻基础工艺,向膜系设计这一难关发起冲锋。

没有薄膜光学方面的资料可以借鉴,他们就从最基础的理论出发,开始具体膜系的计算和分析。当时国内计算机还不是很普及,没有现成的软件可用,他们就自己动手编程,完成了膜系设计。

为了检验镀膜的效果,高伯龙决心依靠自己的力量研制高精度的膜片性能测量设备。当时国内外流行的设备精度普遍不高,高伯龙经过仔细研究,想出了一个全 新的测量方法,成功研制出高精度的反射率透射率测量仪。该仪器的发明,为团队提供了一双“火眼金睛”,大大提高了镀膜工作效率。

在团队中,无论是两鬓斑白的老教授,还是归国不久的年轻博士,他们都既是理论研究领域的“白领专家”,又是工程一线操作的“蓝领工人”。

超精密的光学加工也是激光陀螺研制的一个重要技术难题。手工抛光的玻璃表面质量具有很大的不确定性——个别质量相当好,但大多数都成废品。无数次失败让团队成员备受折磨。

“从头再来!”金世龙教授斩钉截铁地说。他舍弃了原本从事的光学理论研究,来到加工生产一线,从最普通的工艺入手,拜工人为师,潜心一线加工。经过1000多个日夜,他们攻克了一系列工艺难题,掌握了具有完全知识产权的腔镜光学加工技术。

经过43年发展,团队已成为我国激光陀螺研究领域的国家队和主力军,他们成功研制出几大系列、多种型号的激光陀螺,多项技术达到国际一流水平,创造了 我国在该领域的多个第一:研制出第一个激光陀螺实验室样机、工程化样机;第一个实现激光陀螺产业化生产;是第一家具有独立知识产权并能全闭环研制生产激光 陀螺的单位。

奉献

“非淡泊无以明志,非宁静无以致远”。在激光陀螺团队的会议室,挂着这样一幅书法作品。

创业之初,条件十分艰苦,没有场地,他们就将一个旧食堂改造成实验室,因为科研需要还要封闭起来。为让有限的经费用在刀刃上,实验室里没有安装空调。 一到夏天,就变成了大闷罐,大家在里面挥汗如雨,通宵达旦地干。到了冬天,实验室就成了大冰窖,阴冷潮湿,很多人手脚长满了冻疮。

1994年工程化样机通过国家鉴定的那天晚上,高伯龙和他的同事难得轻松地从实验室回家。走在校园宁静的路上,他突然发现路边多了一栋新楼,不解地问:“这里什么时候多了栋新楼?”同事哈哈大笑起来:“你才发现啊?这栋楼一年前就盖起来了。”

2008年年初,还有一周就过年了,团队为了完成车载试验,带着设备从长沙出发,直奔南岳衡山。受冰灾影响,200多公里路程开了6个多小时,到达山脚下已是夜里。大家顶风冒雨爬到山顶祝融峰上开始实验。

凌晨2点完成实验后,他们在山上找到一家宾馆抓紧整理数据,突然一阵急促的敲门声响起,开门一看,几名保安站在门外——原来,宾馆服务员见他们深夜抱着箱子抬着柜子,进进出出、神情兴奋,误把他们当成了小偷。

我国激光陀螺研制水平跻身世界前列 集光、机、电、算尖端科技于一身

由于保密需要,团队成员的学术论文不能公开发表,没有论文和获奖成果的支撑,很多专家做了无名英雄,但他们说:“相比国家利益,其他都是浮云。让成果最大限度转化为战斗力,才是我们最大的心愿。”

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