賁德(1938—)
雷達系統(tǒng)工程技術(shù)專家,中國機載脈沖多普勒火控雷達奠基者。1963年畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué),被分配到國防部第十研究院第十四研究所工作,歷任研究室主任、研究部主任、副所長。
上世紀70年代,作為技術(shù)負責人之一,成功主持我國第一部超遠程相控陣預(yù)警雷達的研制;80年代,作為總設(shè)計師,成功主持我國首部機載脈沖多普勒火控雷達體制樣機的研制,填補了國內(nèi)空白;2000年后,作為新型體制雷達的開拓者,指導(dǎo)天基監(jiān)視雷達團隊完成天基某雷達和新一代天基某雷達預(yù)先課題研究,出版了專著《天基監(jiān)視雷達新技術(shù)》,奠定了天基監(jiān)視雷達研究的理論基礎(chǔ);近幾年,追蹤世界先進的預(yù)警探測技術(shù),直接指導(dǎo)了分布式機會陣、微波光子學(xué)技術(shù)等領(lǐng)域的技術(shù)攻關(guān)。
先后出版專著3部,發(fā)表學(xué)術(shù)論文10余篇。1991年享受國務(wù)院政府特殊津貼,1992年獲國家有突出貢獻中青年專家稱號,1990年獲機電部科技進步獎特等獎,1991年獲國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎,1993年獲國防科工委光華基金獎特等獎,2001年當選為中國工程院院士,2003年獲中國首次載人航天飛行任務(wù)紀念證書。
戰(zhàn)斗機的機載雷達猶如雄鷹的眼睛。上世紀70年代,我國的戰(zhàn)斗機還沒有裝備具有下視功能的機載雷達,由于飛機高速飛行,將一般雷達裝上飛機,根本看不到被地雜波覆蓋的低空飛行目標。如果安裝了機載脈沖多普勒火控雷達,那么機載雷達能同時具有上視功能和下視功能,可以全面提升戰(zhàn)斗機的態(tài)勢感知能力。
可是,這項融當時世界雷達電子高科技于一體的技術(shù),對中國嚴密封鎖。中國需要研制出自己的機載脈沖多普勒火控雷達,當時40歲出頭的賁德接到了這項任務(wù)。
無疑,這項研究異常艱難。賁德從沒有接觸過也沒有聽說過機載雷達,且國內(nèi)既無資料又無相關(guān)研究人員。不過他相信,他所在的國防部第十研究院第十四研究所(現(xiàn)為中國電子科技集團公司第14研究所,以下簡稱14所)能研制出我國第一部超遠程相控陣預(yù)警雷達,也能完成研制機載脈沖多普勒火控雷達的任務(wù)。
從1979年底接到任務(wù),到1993年試飛成功,歷時10多年,賁德如同拼命三郎般帶領(lǐng)團隊不怕苦、不畏難,終于完成這項幾乎不可能完成的任務(wù)。
有天分還要努力
1938年,賁德出生在吉林省長春市九臺縣一個貧窮的家庭,小時候最喜歡到附近的小學(xué)玩耍,對教室里上課的老師和學(xué)生既好奇又向往。
上了小學(xué),他過目不忘的天分就顯現(xiàn)出來,不管什么內(nèi)容,聽一遍、看一遍就記住了。學(xué)校里有一間小圖書室,里面有一些報紙、雜志,賁德總?cè)シ环?,從中得到不少樂趣?951年7月,小學(xué)五年級上學(xué)期,賁德考了第一名,被保送進入九臺縣第一中學(xué)初中學(xué)習(xí)。
九臺縣第一中學(xué)是當時縣里最好的中學(xué),能進入這里學(xué)習(xí)當然是每位學(xué)生夢寐以求的。但是,一個現(xiàn)實問題擺在賁德的面前,因為離家差不多有10公里遠,如果住校的話,除了學(xué)費、雜費,還要交住宿費、伙食費,父母拿不出這么多錢。小學(xué)老師來家訪,力勸賁家支持孩子繼續(xù)讀書,并馬上通過學(xué)校與九臺一中聯(lián)系,減免了賁德的學(xué)雜費。
賁家思慮再三,決定支持孩子繼續(xù)讀書,但不能住宿,只能走讀。當時賁德剛過13歲,毅然決定走讀完成初中學(xué)業(yè)。在接下來的3年時間里,無論寒暑風(fēng)雨,賁德每天往返于學(xué)校和家之間,一來一回就有20公里。
1954年9月,賁德進入吉林市二中讀高中,申請到助學(xué)金。讀書的機會來之不易,他不能也不想浪費,課余時間都在圖書館或教室看書。1957年,賁德如愿考上當時全國工科最強的三所高校之一——哈爾濱工業(yè)大學(xué),進入電機系學(xué)習(xí),開啟了新的人生之路。1960年3月,因為學(xué)習(xí)成績好,還沒畢業(yè)他就被學(xué)校安排擔任助教,提前參加工作。
第一次嶄露頭角
相控陣雷達是一種新體制雷達,利用電控的辦法改變電波發(fā)射的方向搜索目標,速度非常快,遠非常規(guī)機械雷達可比。
1969年珍寶島自衛(wèi)反擊戰(zhàn)之后,國家向14所下達了研制大型遠程預(yù)警雷達(之后命名為7010雷達)的緊急任務(wù),并要求半個月拿出方案。賁德接到任務(wù)后,日夜加班,僅用10天就拿出了方案,經(jīng)過多次完善后最終被上級采納。
方案制定后,要求當年設(shè)計、當年生產(chǎn)、當年戰(zhàn)備值班。現(xiàn)在看來這似乎超出了科研常規(guī),但當時大家只有一個念頭,為了國家安全,再大的困難也要迎難而上。
賁德作為主要技術(shù)負責人之一,主持和參與了7010雷達的實施方案論證、系統(tǒng)工程設(shè)計、分機任務(wù)確定、加工生產(chǎn)組織、現(xiàn)場安裝調(diào)試、制定試飛方案和試飛現(xiàn)場組織指揮,直至鑒定驗收等各階段的工作,解決了多項關(guān)鍵技術(shù)問題。
7010雷達基地在張家口市的一個山里,工作環(huán)境相當艱苦。團隊成員長期加班加點,沒有節(jié)假日也沒有周末,冬天在零下20℃的天氣里工作,每天上山走到風(fēng)口,寒風(fēng)像無數(shù)根鋼針一樣扎在臉上。
由于長期出差在外,賁德沒有辦法照顧家庭,從1971年到1978年,每年有大半時間在7010雷達基地開展整架調(diào)試工作。當時孩子小,妻子買菜做飯時只好將幼小的孩子綁在床上,顧不得孩子的哭喊。每每想起這些事情,賁德都深感歉疚。
經(jīng)過14所全體工作人員幾年的不懈努力,我國第一部超遠程相控陣預(yù)警雷達順利建成,各項指標達到或超過設(shè)計預(yù)期。此后,該雷達執(zhí)行了對外空目標監(jiān)視、跟蹤衛(wèi)星及導(dǎo)彈等任務(wù),發(fā)揮了重大作用,取得了圓滿成功。并且在1978年獲得了全國科學(xué)大會獎,1985年獲得電子部科技成果獎特等獎。7010雷達的研制成功,促進了相控陣技術(shù)的進步,為14所掌握相控陣體制雷達奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
接下世界尖端技術(shù)任務(wù)
1979年底,14所又交給賁德一項艱巨的任務(wù)——研制機載脈沖多普勒火控雷達。之所以說這項任務(wù)艱巨,是因為賁德從來沒有接觸過機載雷達,更沒有聽說過機載脈沖多普勒火控雷達。而且,14所一直研制的是地面雷達,沒有涉足過機載雷達,既無資料又無相關(guān)研究人員,完全是零基礎(chǔ)。但是,當?shù)弥菄壹毙璧募夹g(shù)時,他義無反顧地承擔了這項任務(wù)。
一般的機載雷達沒有下視功能,由于接收到的地雜波信號很強,且飛機處于高速飛行中,不同方向地雜波的多普勒頻率各異,形成了寬廣的地雜波譜,因此將一般機載雷達裝上飛機,看不到被地雜波覆蓋的低空飛行目標。
機載脈沖多普勒火控雷達則使用低、中、高三種不同的重復(fù)頻率,又采用單脈沖、脈沖壓縮、頻率捷變等技術(shù),使得機載雷達不僅具有上視功能,而且具有下視功能,還可具備十幾種工作方式,融當時世界雷達電子高科技于一體。
機載脈沖多普勒火控雷達研制難度很大。首先,要求體積?。?.1立方米)、重量輕(150公斤左右);其次,因戰(zhàn)斗機環(huán)境條件惡劣,要解決高低溫、低氣壓、防潮等問題;最后,雷達工作環(huán)境苛刻,要解決耐沖擊、耐振動等問題;最后,由于飛機和目標雙方都在高速運動中,捕捉目標的難度大,因此要求雷達具有很高的可靠性。
所有技術(shù)難題疊加在一起,可想而知,要完成這項任務(wù)并不容易。而之所以要研制機載脈沖多普勒火控雷達,與國外對我國的技術(shù)封鎖有關(guān)。
上世紀80年代中期,美國宣布“中美和平典范計劃”,擬為中國改裝50架殲-8II飛機,其中主要內(nèi)容就是加裝機載脈沖多普勒火控雷達。談判過程中,美國方面宣稱,該雷達是軍事領(lǐng)域的敏感技術(shù),他們只是賣設(shè)備,也就是說,美方負責全部安裝,出了故障需要維修時必須返回美國去修。因此,美國在簽了合同、同意為我國改造殲-8II飛機火控系統(tǒng)加裝機載脈沖多普勒火控雷達后,有關(guān)該雷達的情況是嚴加保密的,給中方人員看的只是雷達的模型。
因此,當中國的航空電子設(shè)備與美方的機載脈沖多普勒火控雷達進行接口試驗時,設(shè)備放在不同房間里,連接電纜穿過墻。美方技術(shù)人員說,他們的雷達安裝到中國的飛機上,只告訴中國飛行員如何按按鈕。即便如此,1989年美方還是找借口單方面撕毀了合同,不再給中國飛機加裝機載脈沖多普勒火控雷達。
在這種情況下,中國要靠自己探索研究。
技術(shù)封鎖、無資料、無樣機,賁德清楚,無論有多大的困難也要研制出來。無他,機載脈沖多普勒火控雷達是國家急需的技術(shù)。有壓力也有責任,賁德和團隊成員都憋著一口氣,他們先下功夫搞清脈沖多普勒的原理,開出上百個課題,提出了適合中國國情的研制途徑。經(jīng)過3年努力基本解決了原理問題,隨即在此基礎(chǔ)上進行整機設(shè)計。
在設(shè)計中同樣遇到很多技術(shù)難題,研制人員放棄節(jié)假日休息,春節(jié)也加班加點。就這樣,經(jīng)過幾年時間,賁德主持和完成了全機工程設(shè)計并組織加工生產(chǎn),解決了全機地面聯(lián)試和空中試飛中出現(xiàn)的各種技術(shù)上和工程上的難題。
參與試飛兩次遇險情
1988年8月20日,機載脈沖多普勒火控雷達在聯(lián)試外場進行調(diào)試,賁德帶領(lǐng)團隊轉(zhuǎn)到南京大校場機場工作。這個外場試驗場是借用機場雷達連的操場,原本是水泥地,但因為用作汽車教練場被卡車軋得坑坑洼洼。這時設(shè)備已經(jīng)全部拉來,賁德和大家商量后,決定自行整理場地及接水、接電。
這里的條件同樣艱苦,住的是簡易的平房,用的是渾濁的水。夏天雜草叢生、蚊蠅肆虐,擺滿設(shè)備的廂式卡車里熱得像烤箱;冬天寒風(fēng)呼嘯,廣闊的機場片區(qū)無遮無擋。機場上飛機起降架次頻繁、噪聲大,震耳欲聾的飛機發(fā)動機聲音淹沒了人們的講話聲,讓人心情煩燥。開始有的同志不愿住在機場,為了不耽誤項目進度,賁德帶頭先住下來,后來大家也就安心住下來,每天工作到深夜。
在試飛中遇到問題,他就組織大家研究,不斷改進雷達性能。如雷達發(fā)射機需要承受高空低氣壓的惡劣條件,他們把設(shè)備拿到南京航空航天學(xué)院(現(xiàn)南京航空航天大學(xué))高空模擬箱內(nèi)做低氣壓試驗,苦干了三天三夜。后來在147-1雷達體制樣機鑒定會上,專家評委們有如下評語:“14所的同志在艱苦的科研和生活條件下,克服重重困難,努力奮斗,積極奉獻,取得了重大成果,說明我國有能力攻克尖端技術(shù),有能力打破封鎖趕上世界先進水平?!?span style="display:none">4nO即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com
外場地空模擬試驗確認雷達的硬件和軟件達到設(shè)計要求后,147-1被搬到作為空中試驗室的安-24飛機上進行安裝調(diào)試。當時采用的試驗機是蘇聯(lián)的安-24(AH-24)飛機——一種老式的螺旋槳運輸機,使用了近30年,本已經(jīng)到了使用壽命,經(jīng)過大修延壽后又成為試驗機。
賁德每次都要參與試飛,他說只有在飛機上才能發(fā)現(xiàn)問題。據(jù)當年的團隊成員回憶:“賁德總師更是以身作則,他告誡他的團隊,雷達功能性能‘飛出來’是研制的關(guān)鍵,不僅要‘測’得精細,也必須‘試’得嚴密。他和王立鴻、邵智民、左群聲等試驗人員,每天總是搶著登上那架噪聲轟鳴、顛簸不堪的飛機,一飛就是三四個小時,完全忘記了個人的安全和疲勞?!?span style="display:none">4nO即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com
這種飛機不但噪聲大,機艙內(nèi)條件也很差,顛簸是很正常的,平穩(wěn)的時候不多。賁德在空中參加試驗時還遇到兩次險情,幸運的是都平安返回了。
有一次,飛機在試飛過程中,兩個發(fā)動機中忽然有一個發(fā)動機熄火不工作了,飛機的速度馬上降了下來,接著飛機高度也隨之下降。當時地面上的工作人員很緊張,指揮員和飛行員來回進行各種口令問答,大家都很擔心。這次事故發(fā)生后,試飛工作停了幾天,一是檢修飛機,查出原因,確保飛行安全;二是舒緩一下大家的情緒。
還有一次,氣象條件很好,試驗也很順利,大家心情都不錯,沒想到飛機返航時忽然起落架被卡住了放不下來。起落架放不下來,飛機就不能降落,只能繞著機場來回轉(zhuǎn)圈,大家的心又提了起來。正在大家六神無主的時候,飛行員左一晃、右一晃,操縱著飛機做了幾個動作,竟然靠著飛機的運動慣性把起落架甩了出來。最終,飛機有驚無險地安全降落在機場跑道上。
完成幾乎不可能完成的任務(wù)
當機載脈沖多普勒火控雷達147-1通過鑒定的時候,賁德卻病倒了。他本來身體很好,但在最后試飛階段,因白天晚上連軸轉(zhuǎn),長期超負荷的工作使得身體受到很大影響,短短的時間里體重從123斤降到108斤,抵抗力嚴重下降。
有一次,賁德感到心臟特別難受,到醫(yī)院檢查發(fā)現(xiàn)患上了病毒性心肌炎,需要住院治療。住院治療一段時間后,14所安排他去太湖療養(yǎng)醫(yī)院,但因放心不下雷達研制工作,結(jié)果沒去療養(yǎng)。重返工作崗位以后,沒多久他的心臟病又犯了,治療后又去上班,就這樣,從1989年得病,一直拖到1993年以后才逐步好轉(zhuǎn)。賁德想起當年雷達局的一位領(lǐng)導(dǎo)說,搞機載雷達要脫層皮,果不其然真的脫了幾層皮。
從1990年下半年開始到1991年上半年,機載脈沖多普勒火控雷達進入電訊、結(jié)構(gòu)設(shè)計出圖階段。設(shè)計師們精心設(shè)計,無數(shù)的汗水凝成千萬張圖紙上優(yōu)美的線條。1991年下半年到1992年上半年進入工廠生產(chǎn)加工階段。工人師傅們精心加工,不斷攻克技術(shù)難關(guān),各分廠相繼成立“三結(jié)合”攻關(guān)小組,日夜奮戰(zhàn)在機床邊、臺鉗上、鹽浴爐旁。
1992年下半年,加工成品件陸續(xù)轉(zhuǎn)入研究部,開始進入分系統(tǒng)調(diào)試階段。12月5日,第一套工程樣機各分系統(tǒng)被裝進了殲-8II飛機的雷達安裝架,開始分系統(tǒng)之間的對口聯(lián)試工作。1993年3月5日,雷達轉(zhuǎn)入整機內(nèi)場聯(lián)試;6月10日,雷達整機進駐外場,開始整機的外場聯(lián)試工作;10月21日,開始機上試驗設(shè)備的加改裝工作,接著進行機上通電檢查,整機恢復(fù)試驗工作。
1993年11月20日上午9點整,試驗機裝載著我國自行研制的機載脈沖多普勒火控雷達工程樣機飛上藍天,進入試飛階段,第一階段于1994年上半年在南京地區(qū)進行,第二階段于1994年下半年在華北的空一基地進行。
從插件和組件的調(diào)試、組件篩選、分系統(tǒng)聯(lián)試、環(huán)境試驗到整機內(nèi)外場聯(lián)試,直至完成在試驗機上的試飛,前后歷時兩年多,這是設(shè)計師們經(jīng)受考驗的兩年。為了按時完成雷達與載機的匹配試驗和試飛試驗,左群聲、許建峰、陳國海、劉岱等一大批工程人員在現(xiàn)場一住就是幾個月,生于南方長于南方的他們雖不適應(yīng)東北的氣候,但他們從無怨言。有一次,大家吃了食堂變質(zhì)的食物,拉肚子、發(fā)高燒,但還是輪流到醫(yī)院打點滴,沒有停止手中的工作。
賁德同樣是往返于大江南北,雖然心肌炎還沒有被根治,心臟有時不給力,但擋不住他奔波不停的腳步。當初14所領(lǐng)導(dǎo)決定由他來牽頭研制機載脈沖多普勒火控雷達的工作時,賁德知道擺在自己面前的是一條又難、又險的道路,思想上壓力很大、很沉重,但想到自己是一名共產(chǎn)黨員,遇到困難不能患得患失,毅然接受了這項幾乎不可能完成的任務(wù)。
一分耕耘,一分收獲。在上級領(lǐng)導(dǎo)的親切關(guān)懷下,賁德帶領(lǐng)全體參研人員經(jīng)過多年的艱苦奮斗,終于研制出我國第一部機載脈沖多普勒火控雷達,徹底打破了國外的技術(shù)封鎖,填補了國家空白,為中國人民爭了氣。
?。ㄗ髡邌挝唬耗暇┺r(nóng)業(yè)大學(xué))
1988年夏天,機載脈沖多普勒火控雷達在安-24飛機上進行安裝調(diào)試。
1960年3月,賁德在實驗室做試驗。
1991年,賁德在沈陽飛機研究所做試驗。
2002年10月,賁德在機載雷達試驗室。
延伸閱讀
做好第一件事情
1963年5月,賁德從哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè),6月被分配到國防部第十研究院第十四研究所(以下簡稱14所)工作。畢業(yè)前,無線電系系主任跟畢業(yè)生座談,對他們說:“你們到工作單位做的第一件事情很重要。只有把第一件事情做好了,別人才有信心把第二件事交給你。如果第一件事情沒做好,別人再交給你事情就有所顧慮了,懷疑你還能不能完成任務(wù)?!毕抵魅蔚脑?,賁德牢牢記在心里。
賁德開始的工作是參加研制一些特種測量儀表。通用的測量儀表,比如示波器、功率器、信號源,市場上都能買得到,但是沒有符合特種測試要求的設(shè)備,這些必須自己研制。
他當時參與研制的是一臺功率譜密度分析儀(即頻譜分析儀),負責設(shè)計里面的一個關(guān)鍵電路——振蕩器。振蕩器頻率不高,只有三四百赫茲,是一個音頻振蕩器。方案經(jīng)過論證以后,領(lǐng)導(dǎo)要求他一個月內(nèi)把振蕩器做出來。這是工作后接到的第一個任務(wù),賁德暗下決心,第一件事情無論如何都要做好,千萬不能做砸了。
賁德在大學(xué)期間雖然學(xué)了不少雷達方面的專業(yè)課,可是,怎么做這個振蕩器老師沒講過,他也沒有看過相關(guān)的材料。怎么辦?賁德陷入了沉思,一晚上翻來覆去沒睡好,把自己在學(xué)校學(xué)的知識搜腸刮肚又過一遍,實在沒轍了,第二天找相關(guān)的研究人員請教,但是被問的人都搖頭表示不知道。
賁德只好去14所的圖書館尋找線索。天無絕人之路,他在圖書館里竟然找到一本專門講這種振蕩器的書,有200多頁,蘇聯(lián)出版的,看上去還從來沒有被人翻閱過,書頁幾乎是新的。
7月的南京就像一個大火爐,那時也沒有空調(diào)、電風(fēng)扇,晚上蚊子特別多,為了不受干擾,賁德坐在蚊帳里面看書,這下更是熱得喘不過氣來。就這樣,他花了兩個星期時間把這本書看完了,并且把公式、原理徹底搞透、理順了。
隨后,賁德開始進行電路設(shè)計、畫出電路圖、準備元器件。一切準備就緒,他照著電路圖把一個個元器件插到電路板上再焊接起來,一開始還有些笨手笨腳,擺弄幾回就十分熟練了。
天氣熱,錫焊的烙鐵頭又熱,像小火爐一樣,汗止不住地從全身各個毛孔往外冒,這些他都顧不上了。每一個元件焊上去后,還要用手再搖一搖、晃一晃,看焊得結(jié)實不結(jié)實。很快,電路板上各個元件都焊好了,看著大半個月的心血大功告成,賁德心里相當暢快,感覺像是喝了冰水一樣。
當月的計劃指標是振蕩器通電以后,只要在示波器上能夠看到正弦波并測出頻率就算完成任務(wù)。沒想到,電源開關(guān)一開,示波器上除了一條直線,其他什么也沒有。正常情況下,應(yīng)該是接通電源示波器就出現(xiàn)整齊的正弦波,可不知道什么原因,預(yù)期的正弦波沒有出現(xiàn)。賁德急了,趕緊斷開電源,仔細查找問題,結(jié)果發(fā)現(xiàn)電路板上有一個元件的焊點沒焊——竟然給漏掉了。賁德很快把這個焊點補焊好,一切準備就緒,接通電源,示波器上整齊的正弦波很漂亮地顯示出來,而且頻率計測出的頻率在所要求的范圍內(nèi)??吹竭@樣的結(jié)果,賁德心里的石頭落了地,總算不會因為振蕩器影響整個計劃了。
中國幅員遼闊,南方氣溫高,北方比較冷,海邊濕氣大,沙漠風(fēng)沙多,雷達工作的環(huán)境可能會很惡劣,因此,必然要求雷達產(chǎn)品能適應(yīng)不同的工作環(huán)境。而且雷達工作的時候,器件發(fā)熱本身就是一個大問題。為了保證器件穩(wěn)定工作,賁德把原先的電路設(shè)計推倒重來,加入溫度補償?shù)乃悸贰=?jīng)過重新設(shè)計再做成的電路板,加溫到攝氏七八十度進行測試,頻率計顯示結(jié)果一點沒有改變,補償電路的設(shè)計也大功告成。
初戰(zhàn)告捷后,賁德信心大增,又接著做了別的電路設(shè)計。不到一年時間,頻譜儀就做出來了,驗收完全滿足要求。他到14所做的第一件事情順利完成,更重要的任務(wù)很快就來了。
《中國科學(xué)報》(2024-03-22第4版印刻)
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