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10月1日,一场盛大的阅兵将在天安门广场举行。届时,一些先进的武器装备将亮相。可以预计,很多要读取的武器装备,都离不开一个巴掌大小的尖端仪器——激光陀螺。

激光陀螺是自主导航系统的核心部件。毫不夸张地说,没有它,中国就不会有这么多我们引以为豪的大国和武器。

很多人不知道背后的英雄是中国激光陀螺创始人、国防科技大学教授高博龙院士。是他让中国成为世界上第四个自主研发激光陀螺的国家。

国庆前夕,《科技日报》记者来到高博龙院士生前工作的地方,探寻激光陀螺发展背后的故事。

原创设计让中国少走很多年弯路

1971年,当钱学森把两张写有激光陀螺一般原理的论文交给国防科大时,中国在这项研究上遭受了两次挫折。但是,按照纸上的描述去创造一个实物,无异于让一个没见过火箭的人去设计一个登月用的火箭。这两页的难度是世界级的“密码”。

当时国内科研机构因为无法突破锁定效应,放弃了对激光陀螺的研究,而国外进展很快。越南战争期间,美军频繁使用精确制导武器,显示了远程精确打击的强大威力。

“不马上开始研究,可能永远都没有!”面对国家和军队的迫切需要,刚调到激光教研室的高博龙上阵了。凭借深厚的数学和物理知识,他在国内没有任何成功经验的情况下,提出了独特的四频差动激光陀螺发展方案。同年,在全国激光陀螺学术交流大会上,从事该领域不到一年的高博龙坚持了自己的观点——按照我国当时的技术水平,如果继续模仿的话,10年内是不可能有所突破的,只有四频差动激光陀螺最有可能实现,因为它降低了技术难度!

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“降低流程难度并不意味着性能差。其实几种激光陀螺仪的设计方案并没有本质的区别,只是在构造和实现方法上有所不同。正是高院士的努力,才使中国在当时的技术水平上发展出激光陀螺仪,而且走了很多年的弯路。”光电工程系主任罗惠教授告诉记者。

完美破译钱学森的“密码”

解决关键问题有很多障碍。1984年,当实验室样机通过鉴定时,一股“凉风”袭来——美国彻底放弃了同类型激光陀螺的研制,国内也有不少质疑。

“国外有些先进,我们要跟踪,以后也会有,但我们不说国外不允许有。”两难之下,高伯龙并没有放弃。因为他知道美国犯了结构性原则错误,我们没有这个问题。

十年后,全腔四频差动激光陀螺的工程样机通过了鉴定。高伯龙坐了20年冷板凳,终于完美破解了钱学森的“密码”。

这时候,高伯龙已经快七十岁了,但他却盯上了一个新的激光陀螺。这种类型的陀螺可以消除损耗、温度敏感等不利因素,正是瞬息万变的战场环境所需要的。与此同时,高博龙将注意力转向其主要应用领域——建立惯性导航系统。当时,国内许多单位已经开发并采用了国际主流的捷联惯性导航系统。这个系统到底行不行?他自己研究的结果是,系统必须增加一个转台,否则无法满足长期高精度惯性导航的需要。

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然而,大多数专家持否定态度。这个场景类似于1984年四频差动激光陀螺的冷场。

对此,高博龙的反应是继续努力!2006年12月,国内首个采用新型激光陀螺的旋转惯性导航系统问世。目前,旋转惯性导航系统已成为我国惯性导航的主流。

与生命赛跑

当高伯龙进入激光陀螺领域时,已经接近他的命运之年。他把所有的热情和精力都投入到研发上,开始了与生命的赛跑。

2008年,由于冰灾,供电紧张,实验室只在晚上才通电。80岁的高博龙为了工作天翻地覆。妻子苦恼地说:“你年纪大了,不懂得放轻松。”他回答说:“我时间不多。我得快点!活着工作,死了,总有一天会死的!”

激光陀螺闪耀,高博龙的生命之光却在2017年12月6日永远熄灭。

回顾高院士的最后时光,我校前沿交叉学科学院院长刘伯满感慨万千

长期以来,我国某型号卫星一直存在成像不清晰等问题。为了解决这个问题,某航天部门来学校寻求支持。

如何解决卫星对陀螺体积的要求?车队首先想到的是当时已经八十多岁的高博龙。“高院士都这么老了,还会出山吗?”大家都有些疑惑。但我没想到的是,这个倔强的老头,短短几天就完成了程序,论证了参数的合理性。

“高院士,我们的陀螺在天上!”第一次用激光陀螺成功发射卫星时,高博龙已经摸着病床很久了。当这个瘦老头从学生那里听到这个消息时,他笑得像个孩子。

经过40多年的迷恋,高伯龙终于使中国的海、陆、空和天空的各种设备“引人注目”!

标题:[科学技术]高伯龙:为武器装备安上“火眼金睛”

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