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追忆永不停转的“陀螺”高伯龙:不能给国家留下空白

科普小知识2022-07-10 13:06:19
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高博龙院士在国防科技大学的校园里已经不在了。这位89岁的老人于2017年冬天去世,他一直穿着旧的黄绿色军装,患有佝偻病,从实验室走到宿舍楼。由于保密等原因,很少有人知道这位杰出的科学家。

今年4月,军舰在黄海列队,中国人民海军成立70周年纪念日在海上游行,吸引了全世界的关注。正是激光陀螺,这是高伯龙一生中开发的一种尖端仪器,帮助船只在公海上开辟出壮丽的航道。

追忆永不停转的“陀螺”高伯龙:不能给国家留下空白

这种自主导航系统的核心部件被称为现代高精度武器的“金眼”。在陆、海、空、空等许多领域,它的存在意味着武器装备可以不受各种通信系统的限制,精确制导地打击目标。

高博龙毕业于清华大学物理系,20世纪70年代开始研究和开发激光陀螺。他使中国成为世界上第四个独立开发激光陀螺仪的国家。因此,中国工程院院士被称为中国“激光陀螺仪的创始人”。

高博龙加入激光陀螺研究团队时已经47岁了。他在晚年回忆道,当时的研究团队几乎是“从零开始”。由于他的不同专长,他甚至不知道选择什么材料来做实验。当他偶然听说大理石膨胀率低,适合做实验时,他找到一辆手推车,去长沙火车站的工地捡大理石碎片。

他最初希望成为一名理论物理学家。“从事激光对我个人来说是一个艰难的选择,但激光陀螺的发展能力是衡量一个国家光学技术发展水平的重要指标之一。如果做不到这一点,可能会给这个国家留下技术差距。”在接下来的40年左右的时间里,高博龙投身于激光陀螺仪的研究和开发,却没有触及他一直着迷的理论和物理研究。

后来,高伯龙的学生听他说:"一个人的志向不能建立在自己的思想上,而必须与国家的需要相结合。"

激光陀螺的直径有十厘米大,几厘米小。它被称为“平方英寸之间的铸造重量”。关键之一在于光学薄膜的发展。经过几次探索,高伯龙发现,要想征服空腔镀膜,首先要有准确可靠的检测仪器。但当时国内的仪器不符合要求。

高伯龙创造性地提出了一种新的测量方法——“微分法”,并在此基础上研制了测向透反仪,突破了当时国内元器件的精度上限。当国内实验室样机通过鉴定时,国外激光陀螺发展并不顺利。有些人跟高博龙开玩笑说:"你们有些人不在国外做,但如果你不能在国外做,你就去做。"

在开发激光陀螺工程样机的10年中,他几乎没有假期。他每天将在实验室呆10个多小时。在解决关键问题和涂装的最后阶段,高博龙的体重在一个月内下降了12公斤。

国防科技大学的师生们看到了高博龙在不到200米的林荫道上缓缓行走。他会兴高采烈地与陆羽的同学和老熟人谈论最近的实验和新发现。有时他会想到未完成的事情,然后回到实验室。

1994年,激光陀螺工程样机顺利通过鉴定,一批被誉为“探测之王”的全腔绿(黄、橙)氦-氖激光器问世,引起了全世界的轰动。这意味着中国成为继美国和德国之后第三个完成这种激光发展的国家。

高博龙和他的学生有一个共同的特点:他们不喜欢发论文。他的亲密弟子张文说,这是从他导师的“脾气”中“继承”来的。尽管被誉为中国“激光陀螺的创始人”,高伯龙发表的论文不到两页。他多次教导学生不要发表没有原创性的论文,少发表有阶段性成果的论文,专注于应用工程研究,并在彻底研究问题后写文章。

追忆永不停转的“陀螺”高伯龙:不能给国家留下空白

在高博龙看来,除了科学研究以外的一切都是“浪费时间”。因此,在1996年农历新年的第一天,当有人经过实验室时,他看到了正忙着坐在仪器旁边的高博龙。2002年农历新年的第二天,高伯龙穿着一件棉夹克,戴着一顶棉帽子,他把双手抄在袖子里,指导学生们做实验。2008年,由于南方的雨雪冰冻灾害,实验室仅在夜间供电。将近80岁的高博龙半夜起床,踩着积雪向办公楼奔去。

临近退休时,高博龙再次将目光投向了新型激光陀螺。它可以消除损耗和温度敏感性等不利因素。这些特征正是战场环境所需要的,但是高伯龙的数据非常有限。面对来自国外的信息*,高博龙仍然抱着同样的态度:我们不能给国家留下空白,不能让自己的命脉掌握在别人手中!

这位70岁的老人开始努力思考降低技术要求的新方案,并投身于激光陀螺最重要的应用领域——惯性导航系统的形成。在高伯龙看来,只有这样激光陀螺才能成为真正的“武器之眼”。

经过长时间的实验和研究,高伯龙发现,为了满足长期高精度惯性导航的需要,必须在系统中增加一个转台。

在2005年的相关专家研讨会上,大部分与会专家都不同意高博龙提出的旋转惯性导航系统。高博龙什么也没说,仍然努力地与团队合作。

一年后,中国第一个使用新型激光陀螺的旋转惯性导航系统问世了。2010年,引进了某工程旋转惯性导航系统,精度达到国内第一。

将先进技术应用于武器装备是高伯龙从一开始研究和开发激光陀螺的目标。今天,一种装有激光陀螺仪的设备在测试中实现了人民海军历史上第一次“100发100中”。中国也成为世界上唯一将平面结构四频差动激光陀螺应用于武器装备的国家。

高伯龙一生都在实践他说过的话:如果有外国的和先进的,我们应该学习他们,将来有他们;我们还应该研究外国没有的东西,我们可以拥有它。

张文2006年向高博龙学习。在她的记忆中,这位晚年的导师总是有着同样的形象:冬天穿着浅蓝色羽绒服30年,夏天穿着最便宜的白色背心和旧的黄色军裤,穿着一双老式的休闲鞋,佝偻着腰在宿舍楼和办公室之间慢慢走着。

2017年12月6日,高博龙离开了,他一生中的大部分时间都在激光陀螺周围“旋转”。孩子们和学生随后在一个温暖晴朗的冬日将他火化。

2019年8月底的一天,张文早早来到办公楼接受媒体采访。当我在大屏幕宣传影片中看到高博龙蹒跚的身影慢慢逼近时,张文突然大哭起来。隔壁房间里实验室仪器的噪音依然如故,对惯性导航系统的研究仍在继续,而高博龙似乎永远也不会离开。

——原标题:中国“激光陀螺之父”高博龙:永不转动的“陀螺”