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讓“千里眼順風耳”變成現實
2019-05-28 09:00     (點擊: )

    今年4月23日,慶祝人民海軍成立70周年海上閱兵活動中,裝列著新一代“海之星”雷達的“中華神盾”霸氣亮相;今年4月30日,長征四號乙運載火箭成功將天繪二號01組衛星送入預定軌道;2017年7月30日,慶祝中國人民解放軍建軍90周年閱兵式上,空中作戰群登場,裝有機載預警雷達的“空警—2000”預警機飛在機群最前面……

  這些尖端科技,離不開中國電子科技集團公司第十四研究所(以下簡稱14所)在雷達研制方面的努力,讓神話故事里的“千里眼順風耳”變成現實。近日,記者走進14所,探訪這些高科技背后的故事。

  “海之星”

  為中國海軍走向深藍海域提供堅強后盾

  2017年4月26日,我國首艘國產航母下水;2017年6月28日,我國新型萬噸級驅逐艦首艦下水。下水那一刻,作為我國艦載主戰雷達裝備最重要的總體單位和研發力量,14所艦載雷達團隊熱淚盈眶。

  時間回到上個世紀的一個春天,一場海軍艦載雷達研討會在14所召開。會上,14所大膽提出全新的構想。經數年驗證,“中華神盾”立項,14所負責研制有源相控陣雷達系統。

  “立項僅僅是艦載相控陣雷達的起步,作為我國海軍有史以來技術水平最高、功能最強、系統構成最復雜的雷達,其研制道路注定不平坦?!?4所首席專家邢文革2000年擔任“中華神盾”雷達副總設計師,“先進T/R(無線收發系統)組件的實現,天線陣面的減重等等,都是擺在14所面前的攔路虎,而最大的難題是海雜波?!?/span>

  所謂海雜波,就是每一朵浪花都會反射回波形成假目標,不計其數的雜波,讓鎖定真實目標變成“大海撈針”。面對這一困擾世界的難題,一些專家甚至斷言“研制工作到此為止了”。

  壓力面前,14所人沒有退縮。圍繞破解“雜波干擾”的中心難點,試驗隊員夜以繼日、艱苦作戰。邢文革冷靜分析后,決定開展大批量數據分析,從“試驗還原”中殺出一條血路來。他帶領技術人員輪番出海,搜集海雜波數據。用了6個月的時間,14所終于攻克了這個世界級難題。當課題被專家論證通過時,邢文革流下了熱淚。

  團隊成員把這套雷達系統親切地稱為“海之星”。如今,“海之星”被裝備在“中華神盾”和航母上,為中國海軍走向深藍海域提供了堅強后盾。

  “大蘑菇”

  助力我國防空雷達從地面向空中飛躍

  被譽為“空中司令部”的預警機,其發揮指揮作用的設備,就是背上那個大大的圓盤,這個“大蘑菇”里裝的就是機載預警雷達。2001年,35歲的張良被任命為機載預警雷達總設計師。T/R組件是構成有源相控陣雷達的主要部件,當時國際上相關技術和器件對我國嚴密封鎖。要自主研制預警機,就必須實現T/R組件的國產化。

  張良說,上機的載荷,“一克重量一克金”,為做到T/R單元的小型化,雷達電訊部門與結構部門用高層次的集成理念,選擇了最優的頂層設計方法,終于使每個T/R單元輕了一公斤,增益指標比國外更好。最終,14所人整整研制出七代T/R組件,把T/R組件國產化的理想變成現實。

  接下來的問題是電源。一直以來,在國產雷達中,機載產品雖體積小、重量輕,但功率也很??;地面雷達功率雖大,但體積也大。如何制造出一種發射機,既符合機載要求的小體積,又滿足預警機大功率的輸出目標,成了又一道難題。

  14所團隊成立攻關小組,各專業人員互相協作,慢慢地試材料,試散熱方案。經過幾輪專項攻關,終于實現在各種環境實驗下都能滿功率輸出的目標,完全滿足了機載雷達的需求。

  天線罩做好了,可如何將這直徑10多米的龐然大物吊到20多米高的實驗平臺上?“大蘑菇”體積大、重心高、重量輕,加上試飛機場地勢空曠,風大,穩定性極差。6個部門認真梳理工藝流程,并和操作巨型起重機的外單位工人師傅一起,對每個細節逐一探討,一同制定了具體操作方案,最終成功完成了“大蘑菇”的吊裝工作。

  2003年12月12日,“空警—2000”單面陣系統首飛成功。在這次本來只要求加電成功的飛行中,雷達在192分鐘的飛行中連續看到了目標。此后,雷達八大類數十項主要關鍵技術又一一得以攻破。

  從“空警—2000”起,“空警—200”“空警—500”“絲路眼”預警機遍地開花,我國防空雷達實現從地面向空中的飛躍。

  天網

  為我國航天發射事業保駕護航

  4月30日,長征四號乙運載火箭成功將天繪二號01組衛星送入預定軌道,14所用微波織網,實現了核心關鍵技術零的突破。在發射中,雷達是必不可少的測量跟蹤設備,當飛船或衛星從發射架上起航,飛向茫茫天宇時,雷達便開始對其實施搜索、跟蹤、測量,并為控制系統提供飛船或衛星運行的各類數據。

  從為我國第一顆人造地球衛星的發射研制第一臺單脈沖精密測量雷達,到如今為載人航天工程研制新一代多目標相控陣精密測量雷達,幾十年里,14所人突破數百項關鍵技術,成功研制了10余種型號數十部精密測量雷達。

  14所的測控人徐春林還記得神舟五號飛船發射的情景。測量船在夜幕中平穩航行,雷達主控大廳內,全體人員屏氣凝神,緊張關注著各分機的運行狀態。在此次載人航天工程中,從航天發射場到國內其他測量站點,從陸地到遠航至日本海、大西洋的“遠望號”測量船,14所研制的精密測量雷達組成了一個巨大的陸?;教鞙y控網,在茫茫天宇中對飛船的發射、運行、回收,實施空中的跟蹤接力,使飛船始終置于被探測、跟蹤與控制之中。

  “為編織這張‘天網’,近10年來14所人嘔心瀝血,付出很多很多?!?4所所長胡明春說。其中,將相控陣技術應用于測量雷達,這不光對14所來說是第一次,對國內雷達行業來說也是第一次。

  在整個載人航天飛行中,14所的雷達幾乎覆蓋了所有測控區段。其中最為困難的是在飛船返回穿越“黑障區”后如何重新建立聯系。多目標雷達在飛船返回段所承擔的重要任務就是搜索捕獲再入黑障區以后的飛船,并將相關數據交給著陸場系統。

  當飛船飛行到第十四圈后,位于好望角海域的14所雷達對飛船軌道進行了最后一次跟蹤、測量??刂葡到y據此數據向飛船發出了調姿、返航的指令,飛船按預定軌道返航著陸,順利返回地面。

  今年3月10日,中國長征系列運載火箭的發射次數正式刷新為“300”,僅僅4年多,從“北斗”全球組網到“月球探測”,測控雷達全面進入寬帶時代,成功研制了我國口徑最大的寬帶相控陣測量雷達、威力最遠的船載精密測量雷達,也首次實現對“嫦娥”飛行器以第二宇宙速度重返地球階段的精確測量。

  幾十年來,作為我國航天事業的見證者和親歷者,14所用完美的“中國精度”,勾勒出與太空相連的最美畫卷。(來源:《人民日報》2019年5月28日)

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