生命之光为强军“旋转”

——追记中国激光陀螺奠基人、国防科技大学教授高伯龙院士

2019年09月12日10:37  来源:人民网-军事频道
 

2001年,高伯龙进行科研工作

2019年4月23日,中国,黄海。

苍茫海天间,舰阵如虹,白浪如练。潜艇群、驱逐舰群、护卫舰群、登陆舰群、辅助舰群、航母群破浪驶来,接受统帅习主席检阅。这是庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵中最为壮观的一幕。

挺进深蓝的壮美航迹,离不开一个仅手掌大小的尖端仪器——激光陀螺。它的诞生,历经20余年艰苦攻关;它的应用,经过40余年漫长跋涉;它的“生命”,和一个人紧紧相连。

他,带领团队在重重艰难险阻中,开辟出一条具有中国自主知识产权的研制激光陀螺的成功之路,使我国成为全世界第四个能独立研制激光陀螺的国家。

他,在临终之际,念念不忘的,仍然是激光陀螺。

他,就是中国激光陀螺奠基人、中国工程院院士——高伯龙。

自主创新,方寸之间铸重器

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制。1971年,当钱学森将两张写着激光陀螺大致原理的纸交给学校时,中国在该研究上已两次受挫。

要依据纸上描述造出实物,无异于让一个从未见过火箭的人去设计登月火箭。这两页纸所代表的难度,堪称世界级“密码”。谁是那个能破解钱学森“密码”的人?他就是高伯龙!

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制方案。同年,在全国激光陀螺学术交流会上,进入该领域不到一年的高伯龙一鸣惊人——依照我国目前的工艺水平,如果继续仿制美国,想在十年内有所突破都不可能,只有四频差动陀螺因为降低了工艺难度,最有可能实现!此言一出,四下哗然,一个“新人”,凭什么口出狂言?但高伯龙用扎实的理论和计算说服了与会的众多专家。

次年,高伯龙所著《环形激光讲义》出版,该书是我国激光陀螺理论的奠基之作。直到今天,研究激光陀螺的人不学这本书,就不敢说入了门。

理论解决后,工艺难题如连绵高山,高伯龙开始了长达二十年的攀登。几乎每一个攻关都是从零开始,而其中最难攻破的是激光陀螺的“命根”——光学薄膜。在对它发起冲锋之前,高伯龙首先要解决没有检测仪器的问题。靠肉眼无法分辨膜片是否符合要求,国内国外的仪器都不符合需求,高伯龙采用全新的方向,设计出一种符合我国实际、具有原理创新的测量仪器——DF透反仪。它的面世引发国内同行热烈反响,为停滞不前的激光陀螺研究打开新局面。高伯龙的创新精神,从DF透反仪上可见一隅。

高伯龙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。走向战场,才能让这个方寸大小的“玻璃品”成为真正的“武器之眼”。那时国内已有多家单位开展此类研制,采用国际主流的捷联式惯导系统。这个系统到底行不行?高伯龙亲自调研的结果是——必须给该系统加转台,否则无法满足长时间、高精度的惯导需要!这个方案又是一个无经验借鉴的中国特色,在一场专为旋转式惯导系统召开的专家研讨会上,与会专家大多对此持否定态度。

这一幕,和1984年四频差动激光陀螺的遇冷,何其相似!

对此,高伯龙的反应是继续干!把理论变成战斗力,是他一生的执着追求,70多岁的他义无反顾带领学生从零开始。在他的悉心指导下,2006年12月,国内首套使用新型激光陀螺的单轴旋转式惯性导航系统面世。4年后,具有一定工程化的双轴旋转式惯导系统面世,精度国内第一。如今,旋转式惯导系统已成为国内惯导界主流。

姓军为战,轴心不偏移半厘

“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,反复叮嘱的一句话。”作为高伯龙的学生,罗晖一直谨记导师的教诲,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。“在武器装备上好用管用顶用,这就是一直以来,国防科大的激光陀螺口碑好的秘密所在。”

抗高过载,是加装在武器上的精密仪器所面临的普遍问题。因为在此环节没有突破,西方某国就下马了平面四频差动激光陀螺,认为其无法应用到武器装备中。某部筹建数字化炮兵营时,提出了将激光陀螺应用到某型火炮上的设想。火炮发出阵阵“怒吼”时,加速度计显示的指标瞬间超过量程,但国防科大的激光陀螺装载在近10吨的火炮上,硬是完好无损,接受住了战场环境的考验。中国,成为迄今为止世界上唯一一个把平面结构四频差动激光陀螺运用到武器装备上的国家。

慕名进校寻找陀螺的,还有某型装备研制单位。此前,由于装备上使用的陀螺,无法经受导弹运动所带来的冲击,要么坏了,要么不再精准,他们为寻找耐环境能力强的陀螺遍访全国,却一直苦寻无果。虽然国防科大的陀螺正好满足需求,但其耐温度环境的能力却始终不太稳定。

“用在武器装备上的激光陀螺,不能有任何问题,必须好用管用!”汗水在无声中流淌,时针在寂静中跳跃。团队加紧攻关,从镀膜、结构设计上进行改进。终于将“绊脚石”一一搬开,陀螺满足了地面各项实验中的高需求。

但凡经历磨难,惊喜总是不期而至。本世纪初,该型装备在某海域进行测试,发发命中,以战时一剑封喉的姿态,傲视九天!这是人民海军历史上首次取得“百发百中”的历史性时刻,激光陀螺功不可没!此后,该型装备成为海军慑敌中坚力量,筑起共和国坚不可摧的和平盾牌。

我国某型卫星,长期被微振动测量不够精确、图片成像不够清晰等问题困扰。为解决这一问题,航天某部来到我校请求支援。

怎么解决卫星对陀螺体积的需求?团队首先想到的是高伯龙。“高院士都这么大岁数了,还会‘出山’解决陀螺问题吗?”大家不免有些疑虑。凭着对激光陀螺的热爱,高伯龙二话没说,爽快地“受领”了任务。

从那时起,高伯龙办公室的灯光就常常亮到深夜。他要么和团队科研人员研讨技术方案和技术难题,要么独自设计专门用来核算相关参数的程序。这位倔强的老头儿,不顾自己已是耄耋之年,硬是凭借深厚的物理理论功底,在短短几天内将程序编写完成,论证了参数的合理性。

“高院士,我们的陀螺上天了!”卫星首次搭载激光陀螺发射成功时,高伯龙已缠绵病榻多时,当从学生口中得知这个消息,瘦削的老者在病床上如孩童般咧嘴笑出了声。42载痴心不改,他终于令我国海、陆、空、天有了“火眼金睛”,他终于等到激光陀螺飞天,耀我国防!

以身许国,至真至纯如激光

激光陀螺的光芒闪耀,高伯龙的生命之光却在2017年12月6日永远地熄灭了。时光倒转回2015年,在湘雅医院病房内,一个消瘦的老头捧着一叠满是复杂计算的文件,在台灯下逐字逐句地看。

“该休息了,老爷子!”查房的护士已经来了七八次,高伯龙只是口里应着,却一动不动。因为双腿浮肿得厉害,他只能将腿架在凳子上,以此缓解糖尿病并发症的痛苦。这位“不听话的病人”在多种器质性疾病的侵袭下,坚持工作。“住院三年,直到去世,他没有任何生活上的诉求,他只要求工作。”照顾他的护士说。

进入激光陀螺领域时,高伯龙已近知天命之年,他将自己全部的热情与精力投入到激光陀螺的研制中,开始了与生命赛跑般的执着攀登。激光陀螺的研制之路是爬不尽的高山。彼时国内基础工业力量薄弱,别说极低损耗镀膜,就是加工一个超精抛光水平的镜片都做不出来。倔强的高伯龙偏不信邪:“正是这样,我们才更要坚持。不干,就可能给国家留下空白,不能把自己的命脉掌握在别人手上!”

“院士干起活来不要命。”团队的李晓红回忆说,“那时候条件很差,夏天没有电扇和空调,整个工作间就像个大闷罐,院士经常穿个背心浑身是汗的工作。”几块钱的小背心是他夏日的“标配”。后来他八十多岁高龄时穿着背心在电脑前工作的场景被镜头拍下,“背心院士”之名不胫而走。

从事激光陀螺研究的四十余年时间里,高伯龙几乎没有按时吃过饭,常常推迟两三个小时吃,有时候还会忘记,以至于后来正常的饭点他倒不适应了。一次临近中午,高伯龙的学生去向他请教问题,想着先吃饭再来详细讨论,没想到,高伯龙一拿到问题便立马投入思考,完全没有要吃饭的意思。思量许久,高伯龙突然站起来:“走!我带你去见个人,他是这方面的高手。”于是,师生二人骑着自行车、顶着夏季正午的烈日,去拜访学校在显微镜检测方面的王姓教授,王教授正在家吃饭,见到二人只好放下碗筷,三人一谈又是两个小时。“不仅我们的中饭泡了汤,王教授估计也没有吃好。”这样的故事在高伯龙身上数不胜数,他的老伴曾遂珍曾经无奈地说:“我这辈子做得最多的一件事,就是给老头子热饭。”

在他人眼中,高伯龙有些“另类”,在被称为“四大火炉之 一”的长沙,他的军大衣一穿就是大半年,并非他天生怕冷,而是因为他患有严重的哮喘,对冷空气特别敏感。为了减少发病频率,他宁愿整天裹着军大衣,以便将更多的时间与精力投入到工作中。

为延长发病间隔,他跑到医院去开大剂量的药,起初医生不同意,因为激素类药物对身体伤害大,他却满不在乎:“管他什么副作用,能工作就行。”后来医生也拗不过他,只好任由他一次性将几个月甚至半年的药抱回家。

高强度的工作加上长期服药,带来的是透支身体的代价。到了晚年,高伯龙的身体机能全部紊乱,双腿又黑又肿的他甚至需要搀扶着才能上楼,他拒绝坐轮椅,他总说:“坐下就再也站不起来了!”

为了与病魔作斗争,高伯龙可谓想尽各种办法。为了调节肺部问题,他坚持游泳,83岁时还能一口气游一公里;为了控制高血糖,他就吃清水面条与水煮白菜,餐餐如此,团队成员说“院士对自己身体的自律达到了苛刻的程度。”

2008年冰灾,电力供应紧张,实验室只有晚上才给电。80岁高龄的高伯龙为了工作昼夜颠倒。一次,他在实验室连续做了十几个小时的试验,回到家脚肿得连袜子都脱不下来,老伴看了心疼得眼泪在眼眶里打转:“你都啥岁数了,咋就不知道悠着点干。”高伯龙回答:“留给我的时间不多了,我要抓紧!活着干,死了算,一天不死一天干!”总想多一点时间在实验室,就连最后一次去医院做检查,还是在他的学生秦石乔和该系协理员刘和旭二人的连哄带骗下勉强去的。

对工作近乎“痴狂”,对生活却几乎没有要求。一身老式作训服、一双绿胶鞋,穿了一辈子。家中,只有简单得不能再简单的几样家具,瓷杯是缺了口的,藤椅是变了形的,他有两件宝贝,一件是学生在他生日时送的湘绣,另一件是从哈军工运过来的年代久远的衣柜。

心无旁骛,一切为了科研,一切只为科研。这样一位业内公认的开拓性大师,因为从事的工作密级较高,高伯龙和团队几乎都是埋头默默攻关,很少出现在媒体大众的视野,更谈不上名利。与其交好的清华大学张书练教授曾说:“如果你只是赶时髦,追求短期效果,为了晋升职称,那肯定不会干这个。因为这个陀螺说不定十年八年都出不来。”

在医院度过的最后三年里,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,他总会提前很久挪到沙发上坐着,然后关上门,促膝长谈。

护士郭佳回忆说,高老为了方便工作,不愿打留置针,只接收一次性扎针,扎针的次数多了,手背便肿了起来。有时自己扎不中血管,高老不仅毫不介意,甚至还鼓励她继续“实验”:“年轻人永远不要怕犯错,就怕你失去了挑战的勇气。”

随着身体日渐衰弱,高伯龙开始抓紧时间发短信,他要把自己的思考全部告诉学生。他坐在病床上,捧着老人机艰难地打字,一条短信要耗费半个小时,看得一旁的护士偷偷抹眼泪:“他总说在办公室的抽屉里还有一篇学生的论文,很有价值,他要回去继续深化 ,直到去世前的那一年,他还想着要出院的事……”

长沙南郊的阳明山,是人们最后和高伯龙告别的地方。那日,无数人从全国各地甚至国外赶来,只为送他最后一程。他的夫人曾遂珍在挽联上写了这样一句话:该休息了老头子,安心去吧。

军旗下,这位老人的脸庞已深深凹陷,那颗滚烫的爱国之心,永远停止了跳动。高伯龙走了,这位老者的生命之光,一如激光陀螺的光芒,至真至纯,闪耀不灭!(黄子娟、张超、牛剑光)

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