高伯龙:生命为中国激光陀螺燃烧

2019-09-16 来源:刘小兵 阅读原文

——追记中国工程院院士、国防科技大学教授高伯龙

国防科技大学的校园里,曾有这样一道独特的风景——一位头发稀疏的老人,身穿绿色老式作训服,脚上是一双黄胶鞋,缓慢而坚定地走在公寓房和实验室的小路上。

这位老人数十年如一日的身影消失在两年前,然而在同事和学生的心中,这道身影从未离开,因为他留下了众多研究成果,在行业内熠熠生辉;他曾带领的科研团队,在继续开拓前行;他所开创的中国激光陀螺事业,迎来了更加广阔的发展前景。

这位老人名叫高伯龙,是国防科技大学前沿交叉学科学院教授,中国工程院院士。他带领团队从零开始经过40多年艰苦攻关,攻克一系列世界技术难题,研的多种型号激光陀螺,为我军大国重器安上了自主导航的“中国芯”,被誉为“中国激光陀螺奠基人”。

选择——

“把自己的志愿与国家的需要密切结合”

“年近半百的高伯龙走进激光陀螺领域,是他人生的一个重要转折点。”曾是高伯龙的学术秘书,现为国防科大文理学院副教授的柳珑说,高伯龙一生面临过很多次选择,但报效祖国、服务人民始终是他不变的初心。

出身于书香门第的高伯龙,父母对其期望甚高,使他从小就不甘平庸、追求卓越。特别是高氏家族祖辈们的报国壮举时刻激励着他,爱国报国思想深深根植于心。虽然少年求学时辗转多地历尽坎坷,但这种信念始终支撑着他刻苦学习,成绩一直名列前茅。1947年高伯龙考取清华大学物理系,这是他人生的第一次选择,虽然他爱好数学,但因为要研究核原理,并且认为物理学家必兼数学家,从而选择了物理系。上学期间,他成绩优异,被同窗杨士莪和何祚庥称为“天才”。1951年,高伯龙毕业被分配到中科院应用物理研究所。

1953年9月,新中国第一所高等军事技术学府“哈军工”诞生。次年9月,高伯龙调入哈军工,成为物理教员,这也是他人生中的第二次选择。

高伯龙人生的第三次选择,发生在1975年。当年全国撤销基础课部,高伯龙离开讲台,被一家激光研究单位“收容”,该单位做的研究恰是激光陀螺。这时,国内各科研单位由于迟迟无法突破闭锁效应而纷纷放弃激光陀螺的研究。一面是激光陀螺研举步维艰,一面是国家和军队的迫切需要,如何选择?高伯龙面临重大考验。

“这一选择异常艰难,但我最终还是迈出了具有决定性意义的一步。”多年前,高伯龙受采访时,曾这样袒露心迹,一个人的主观想法必须跟客观实际相符合,真正的爱国是把自己的志愿与国家的需要密切结合。正是凭着这样的信念,在西方严密技术封锁、没有任何资料可以借鉴的条件下,高伯龙带领科研团队克服重重困难,艰难前行,经历失败、重来,再失败、再重来,在一次次跌倒和爬起来中,完全自主研出激光陀螺。

“高院士,我们的陀螺上天了!”当我国卫星首次搭载激光陀螺发射成功时,患严重哮喘的高伯龙已缠绵病榻多时,从学生口中得知这个消息的他如孩童般咧嘴笑出了声。

坚持——

在冷板凳上苦坐20年

激光陀螺是自主导航系统的核心部件,被誉为现代高精度武器的“火眼金睛”。因为集成众多尖端科技,这个方寸大小的仪器极难研。

1971年,当钱学森将两张写着激光陀螺大致原理的纸交给国防科大时,我国在该研究上已两次受挫。数理功底极其深厚的高伯龙,通过大量计算,反推出激光陀螺的若干关键理论认识和结论,提出了我国独有、完全没有任何成功经验可借鉴的四频差动陀螺研方案。

坚持自己独有的研方案,破解如连绵高山般的工艺难题,高伯龙和他的科研团队开始了长达20年的攀登。创业之初,他们什么都没有,就连铁架子、点焊机、高压电源这些最基本的器材都是自己动手做的。

“核心关键技术买不来,再难也要坚持下去。”高伯龙和同事们没有却步。没有实验场所,他们把废弃食堂改成实验室;没有软件,就自己动手编程……1984年,实验室样机鉴定通过之时,由于美国彻底放弃同类型激光陀螺研,国内质疑四起。“外国有的、先进的,我们要跟踪,将来要有,但并不是说外国没有的我们不许有。”10年后全内腔四频差动激光陀螺工程样机通过鉴定,证了高伯龙所言非虚。

在这被质疑的10年,高伯龙顶住了无数压力。1993年,激光陀螺工程样机在鉴定过程中突然出现问题,有专家认为浪费了钱,要求就此画上句号。“一年内一定解决此问题!”高伯龙在专家组面前立下“军令状”。这是攻关的白热化阶段,高伯龙带领学生龙兴武等人全力投入攻关。1994年,激光陀螺工程样机鉴定顺利通过,与此同时,他们研的号称“检测之王”的全内腔He-Ne绿光激光器问世,引起轰动。因为这意味着我国在镀膜的膜系设计和技术工艺水平上有重大突破,成为继美、德之后第三个掌握该技术的国家。

从1975年到1994年,高伯龙在冷板凳上苦坐20年。在这20年间,他几乎没有按时吃过饭。“跟他结婚几十年,我的主要任务就是热饭。”高伯龙的老伴无奈地说,每个春节他都是在实验室里度过的。

胜战——

“一定要满足武器型号需求”

21世纪初,早已到退休年纪的高伯龙又将目光投向激光陀螺最主要的应用领域——组建惯性导航系统。那时国内已有多家单位开展此类研,采用的是捷联式惯导系统。高伯龙经过亲自调研提出必须给该系统加转台的方案,不少专家对此持否定态度。

高伯龙坚持自己的方案。70多岁的他义无反顾地带领学生干起来。他的学生王国臣讲了这样一件事:2008年年初,长沙遭遇罕见的低温雨雪冰冻灾害,电力供应极其紧张,实验室只在晚上有电。当时已80岁高龄的高伯龙每晚小心翼翼地走在积雪很厚的校园里,到实验室观察数据,悉心指导,而且一直工作到清晨停电后,才步履蹒跚地回家。

2010年,具有一定工程化的旋转式惯导系统面世,精度国内第一。如今,高伯龙和他的团队研的旋转式惯导系统已成为国内惯导界主流。

“一定要满足武器型号需求!这是高院士带着我们技术攻关时,反叮嘱的一句话。”高伯龙的学生罗晖说,时至今日,每款陀螺设计完成之后,团队都会让其经过恶劣环境的检验,确保陀螺在强震动、大冲击环境下依旧能够保持高精度性能,提升部队战斗力。

在医院度过的最后3年里,高伯龙一刻也没有放下过他挚爱的事业,他的床头摞着高高的书籍与资料,学生前来看望,他总会与他们促膝长谈。

“我还记得当初写博士论文时,引进了一个力学领域的算法来解决光学领域的问题。”高伯龙的第一位女博士生、教授冯莹回忆,为了检验她的算法能不能在实际的工程项目中应用并取得相同效果,高伯龙重做了一遍实验来验证,还让冯莹用自己的算法去算。直到得到相同的结果后,高伯龙才肯定冯莹这个算法是可行的。

高伯龙从不要求自己的学生多写多发文章,他对学生的要求是,没有原始创新的论文不要发,阶段性成果的论文要少发。他常对学生强调的一句话就是“一切要为了科学实践和解决问题服务”。

能不能解决实际问题,是高伯龙衡量评价他的博士生、硕士生学术水平的重要标准。在他眼里,真才实学就是要能解决问题,否则就是徒有虚名。他交给学生的课题,几乎全部都是激光陀螺研中急需解决的攻关课题,难度很大,以致出现过受邀参加他的硕士生毕业论文答辩的专家,误以为是博士生毕业论文答辩。

高伯龙的首位博士毕业生,已是三级教授的龙兴武回忆说,为了解决激光陀螺样机精度问题,高伯龙安排他专门从事相关工艺技术研究。刚开始,龙兴武有些不解,一个博士生去研究工艺,是不是有点大材小用?经过大量走访调研,龙兴武发现,工厂作工艺水平低下,是影响激光陀螺精度的重要原因,也是约项目进展的瓶颈因素。他渐渐白了高伯龙这样安排的用意,决定投身到这项具有非凡意义的课题中去。后来,他在该领域大放异彩,成了专家。“先生对我的严格要求,使我受益终身,没有先生的关心教育,就没有我现在的发展。”龙兴武说。

严师出高徒。高伯龙一生培养的30多名研究生,都成长为我国激光陀螺研领域的领军人物和重要技术骨干。

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