最后一道防線

蔡巧玉　戶萬

張兵，現(xiàn)任中國船舶工業(yè)集團(tuán)有限公司首席專家、大連艦艇學(xué)院客座教授。1986年畢業(yè)于哈爾濱船舶工程學(xué)院自動控制專業(yè)，長期從事近程反導(dǎo)武器系統(tǒng)的研究、研制、裝備工作，在國防重大科研項目研制中做出了不平凡的業(yè)績，多次獲得獎勵及榮譽(yù)稱號。2012年被授予“全國優(yōu)秀科技工作者”榮譽(yù)稱號，2010年被評為中央企業(yè)先進(jìn)職工；2009年獲國務(wù)院政府特殊津貼；2004年獲國防科技工業(yè)有突出貢獻(xiàn)中青年專家稱號，被評為船舶工業(yè)集團(tuán)勞動模范；2005年獲國防科學(xué)技術(shù)工業(yè)“511人才工程”學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人榮譽(yù)稱號；2001、2005、2007年5次被評為中國船舶工業(yè)集團(tuán)公司優(yōu)秀黨員；1997年獲中國船舶工業(yè)總公司優(yōu)秀青年科技工作者稱號。

先后擔(dān)任了H/P××2型近程反導(dǎo)艦炮武器系統(tǒng)（8×7系統(tǒng)）主任設(shè)計師、副總設(shè)計師，H/P××1型近程反導(dǎo)艦炮武器系統(tǒng)（萬×系統(tǒng)）總設(shè)計師；獲國家科技進(jìn)步獎二等獎1項，國防科技進(jìn)步獎一等獎2項；獲中船總科技進(jìn)步獎二等獎2項、三等獎1項，中國船舶工業(yè)集團(tuán)公司科技進(jìn)步獎特等獎1項、一等獎1項、二等獎1項；軍隊科技進(jìn)步獎三等獎1項。

1982年4月2日至6月14日，為爭奪馬爾維納斯群島（以下簡稱“馬島”）的主權(quán)，在南大西洋爆發(fā)了一場現(xiàn)代條件下的島嶼爭奪戰(zhàn)——英（國）阿（根廷）馬島之戰(zhàn)。

這場戰(zhàn)爭留給人們思索的遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止戰(zhàn)爭雙方的主權(quán)之爭。作為“二戰(zhàn)”以來規(guī)模最大的一場海戰(zhàn)，馬島之戰(zhàn)的規(guī)模雖然不及“一戰(zhàn)”“二戰(zhàn)”期間那些聲勢浩大的海戰(zhàn)，但其投入的艦空導(dǎo)彈、反潛武器、近程防御系統(tǒng)等各類新式武器裝備，無疑給世界各國人民敲響了警鐘——高科技戰(zhàn)爭時代來臨了。

“那場戰(zhàn)爭也促使人們對現(xiàn)代海戰(zhàn)有了一個全新的認(rèn)識，特別是各類艦船的應(yīng)用以及防御系統(tǒng)方面。”中國船舶工業(yè)集團(tuán)有限公司首席專家張兵說道。與此同時，這場戰(zhàn)爭也帶來了一場武器系統(tǒng)發(fā)展史上的反轉(zhuǎn)——以艦炮為代表的近程防御武器系統(tǒng)重新走上了歷史舞臺。伴隨著艦炮武器的重新崛起，一場近程防御武器系統(tǒng)的拉鋸戰(zhàn)也在云譎波詭中展開……

海上風(fēng)云

艦炮是海軍最古老的艦載武器，自14世紀(jì)誕生到“二戰(zhàn)”前，它一直是水面艦艇最重要的主戰(zhàn)兵器?！耙粦?zhàn)”期間，水魚雷的出現(xiàn)并沒有威脅艦炮作為海戰(zhàn)主戰(zhàn)兵器的地位。但到“二戰(zhàn)”，載滿艦載機(jī)的航母已經(jīng)取代以大口徑火炮為主要作戰(zhàn)兵器的戰(zhàn)列艦，成為海上作戰(zhàn)新的霸主，而艦炮的作用已經(jīng)大大下降。20世紀(jì)60年代，反艦導(dǎo)彈、艦空導(dǎo)彈以及巡航導(dǎo)彈等一批精確制導(dǎo)武器的大量應(yīng)用，使艦炮武器面臨有史以來最大的一次挑戰(zhàn)。

海軍艦艇上到底還要不要裝備火炮？

一時之間，東西方均不同程度地出現(xiàn)了“導(dǎo)彈制勝論”的思潮，甚至提出了“艦炮可完全為導(dǎo)彈所取代”的極端觀點(diǎn)。受此影響，美國拆除了“密西西比”號戰(zhàn)列艦上的尾部炮塔，換上“小獵犬”導(dǎo)彈發(fā)射裝置；英國甚至建造沒有火炮的純導(dǎo)彈軍艦……20世紀(jì)六七十年代，艦炮迎來了前所未有的低谷時期。

然而，火山沉寂之后并不會湮滅，平靜的表面下醞釀著風(fēng)暴。在受到一段長時間的冷遇之后，艦炮在馬島戰(zhàn)爭的炮火中重返舞臺。

“適逢英阿馬島戰(zhàn)爭剛剛結(jié)束，英國‘謝菲爾德號導(dǎo)彈驅(qū)逐艦被阿根廷‘飛魚反艦導(dǎo)彈擊沉，引起世界各國震動。這時人們才真正意識到艦炮武器系統(tǒng)的重要性?！睆埍f道。

兩次世界大戰(zhàn)證明，飛機(jī)一旦參加海戰(zhàn)，軍艦就被逼到絕境。因為飛機(jī)速度快、體積小、活動余地大，在與戰(zhàn)艦的較量中居于絕對優(yōu)勢。那么，飛機(jī)加上導(dǎo)彈，水面艦艇該如何應(yīng)對？

半個世紀(jì)以來，各海軍強(qiáng)國已逐步形成了對反艦導(dǎo)彈防御的完整體系：首先是早期警戒并配有遠(yuǎn)程攻擊武器的第一道防線；其次是中程警戒并配有中程艦空導(dǎo)彈的第二道防線；然后是配有近程防御武器系統(tǒng)的第三道，也就是最后一道防線，因其特殊意義也被人們稱為“守門員”。實(shí)踐證明，艦對空導(dǎo)彈在各種高度范圍內(nèi)，特別是低空，對付空中目標(biāo)并不是最有效的。相反，具有較強(qiáng)抗干擾能力、射速高、彈藥儲備量大的小口徑艦炮則是一種低空近程防御的優(yōu)良武器，對于抗擊低空飛行目標(biāo)和高速水面目標(biāo)的進(jìn)攻非常重要。

“也因此，馬島戰(zhàn)爭之后，各國紛紛裝備反應(yīng)時間快速的末端反導(dǎo)系統(tǒng)作為艦艇的‘守門員，國內(nèi)也迫切需要裝備這樣的系統(tǒng)，為此海軍成立了第一代近程反導(dǎo)艦炮武器系統(tǒng)（8×7工程）綜合論證組，工業(yè)部門以系統(tǒng)院為牽頭單位，開始我國國產(chǎn)近程反導(dǎo)艦炮武器系統(tǒng)研制的征程，并在1986年把該系統(tǒng)研制的技術(shù)責(zé)任單位（總師單位）交給了系統(tǒng)部?！睆埍榻B道。也許是冥冥中自有天意，正是在這一年，大學(xué)剛剛畢業(yè)的張兵來到了中國船舶工業(yè)系統(tǒng)工程研究院，并加入了8×7工程項目組，親身參與見證了我國第一代近程反導(dǎo)艦炮武器系統(tǒng)的誕生。

從1986年論證到2003年設(shè)計定型、列裝部隊，8×7系統(tǒng)工程歷經(jīng)了整整17年時間。而這17年，同樣也是張兵的17年。預(yù)研論證、樣機(jī)研制、部隊試驗、綜合保障……工程項目的每一個關(guān)鍵性節(jié)點(diǎn)都刻印上了張兵的痕跡。

“我一直都說自己很幸運(yùn)，趕上了好機(jī)遇。項目整個研制過程覆蓋了帶有立項背景的預(yù)研、初樣機(jī)研制、正樣機(jī)研制、設(shè)計定型（包括設(shè)計定型試驗），甚至包括裝備、綜合保障等裝備研制全過程，所有流程我均參與其中，不管是以前還是現(xiàn)在，這樣的機(jī)會著實(shí)不多。”張兵感慨道。

然而，機(jī)會往往只會留給有準(zhǔn)備的人。作為我國第一代近程反導(dǎo)艦炮武器系統(tǒng)，8×7系統(tǒng)工程涉及作戰(zhàn)使用、雷達(dá)原理與應(yīng)用、機(jī)械設(shè)計與應(yīng)力分析、艦炮設(shè)計和射擊原理、彈道學(xué)、毀傷機(jī)理和目標(biāo)易損性、火控原理、指控原理、系統(tǒng)工程理論導(dǎo)航技術(shù)、計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、六性技術(shù)等數(shù)十個領(lǐng)域，其巨大而龐雜的知識體系無不讓人望而卻步。對于初出茅廬的張兵而言，知識上的巨大落差成為他走向系統(tǒng)工程的“天塹”。

與其坐以待斃，不如主動出擊。利用一切空余時間，張兵開始了各大領(lǐng)域知識的自學(xué)時光。只要不出差在外，每天晚上張兵都會到辦公室自習(xí)到深夜；開會討論過程中也總是筆耕不輟，認(rèn)真記下各人的智慧“火花”。并且，作為我國最早將系統(tǒng)工程理論和方法應(yīng)用于海軍裝備技術(shù)發(fā)展、最早以“系統(tǒng)工程”命名的軍工科研單位，中國船舶工業(yè)系統(tǒng)工程研究院于1970年4月成立之初，便抽調(diào)了各大單位的優(yōu)秀人才，每個科室都集結(jié)了相關(guān)領(lǐng)域的精英。為此，張兵也抓緊一切機(jī)會向院里的老同志請教學(xué)習(xí)，無論寒來暑往，從未有絲毫懈怠。

“院里的老同志都是各個行業(yè)的專家或骨干，對我們言傳身教，受益良多。這么多年來，我也感覺得到，剛到院里來的那段時間是我知識學(xué)得最多、成長得最快的時光。而且，更重要的是，在這個過程中。我也真正認(rèn)識、理解、喜歡上了我的工作，甚至有時把這個裝備當(dāng)成自己的孩子一樣，細(xì)心呵護(hù)，無論有什么問題，都會想方設(shè)法解決，精益求精?！睆埍χf道。也許在別人眼中，艦炮武器系統(tǒng)代表著冰冷無情，但對張兵而言卻像他的孩子一樣，充滿了生命力。他竭盡全力所要做的就是讓“孩子”茁壯成長，能夠在未來承擔(dān)起保家衛(wèi)國的重?fù)?dān)。

初代“守門員”

從無到有，究竟是一個什么樣的歷程？沒有經(jīng)歷過的人實(shí)難體會得到。

1985年7月，8×7工程第一次研討會召開之時，美國海軍制造的6管20毫米口徑自動旋轉(zhuǎn)式火炮系統(tǒng)“密集陣”以及荷蘭信號公司研制的“守門員”近程防御艦炮武器系統(tǒng)均已開始裝備，走在國際前列。天差地別的現(xiàn)狀讓工程人員想到了技術(shù)引進(jìn)。然而，沒過多久這一夢想就徹底破滅了。

1989年，中國經(jīng)濟(jì)遭到西方國家操控的“巴統(tǒng)”制裁，高技術(shù)產(chǎn)品被全面禁運(yùn)，原來依靠進(jìn)口的東西當(dāng)時即使有錢也買不到，涉及國家安全的軍事力量更是遭到了全方位封鎖和保護(hù)，任何軍事人員都不得參與中國項目的會議研討。8×7工程首當(dāng)其沖。

“我印象非常深刻，在1989年之前，西方國家在軍事方面與我們的合作還是比較密切的。8×7工程有一次在長征賓館舉行研討會議時就來了很多科學(xué)家，荷蘭、美國的都有。但1989年之后再也沒有發(fā)生過了，技術(shù)全面封鎖，包括交流、討論、參觀也全部取消了。”張兵回憶道。

力量掌握在別人手中，永遠(yuǎn)也沒有話語權(quán)。正如拿破侖所言：“要生存，只能靠自己?！睕]有技術(shù)方案，項目人員就根據(jù)現(xiàn)有的知識琢磨、倒推，不斷地推出、改進(jìn)、完善。為了一個小小的細(xì)節(jié)徹夜研討已是家常便飯。在張兵的記憶中，這早已成為項目中最平常的一幕。

為了盡快推動工程項目，院里在研制過程中還引入了“智爆”理論，也就是說在工作中遇到任何技術(shù)問題，大家全部坐在一起，不分地位高低，每個人都可以從不同角度發(fā)表意見，先不管對錯，通過相互的啟發(fā)、研討，逐漸厘清問題的本質(zhì)，最終在一定范圍內(nèi)討論形成解決方案。這不僅極大地推動了工程的良性循環(huán)，更加促進(jìn)了科技人員的積極性，讓年輕人茁壯成長?！斑@樣一來，我們年輕人也敢說話了，參加研討，進(jìn)行辯論和交流，對自己日后獨(dú)立處理問題幫助很大?！睆埍f道。

不僅如此，年輕人還能挑起大梁、承重?fù)?dān)。剛畢業(yè)沒幾年的張兵，因為出色的表現(xiàn)馬上被院里賦予重要任務(wù)——負(fù)責(zé)8×7系統(tǒng)的全自動控制流程設(shè)計。不得不說，即使放在現(xiàn)在，這也同樣是一項嚴(yán)峻的考驗。

在當(dāng)時，自動控制系統(tǒng)沒有任何可供借鑒的經(jīng)驗，8×7系統(tǒng)就是首次嘗試。盡管在學(xué)校里只學(xué)過簡單的軟件設(shè)計，但接到任務(wù)后張兵也沒有絲毫退怯。在了解各設(shè)備的工作流程之后，張兵就找到有經(jīng)驗的老同志，向他們“取經(jīng)”。在全面了解艦炮防空作戰(zhàn)的人工控制流程之后，結(jié)合系統(tǒng)的多種工作方式，張兵一步步摸索、嘗試，拿出了自己的方案。在給老同志把關(guān)的同時，他還到各單位溝通、交流、學(xué)習(xí)，以便對方案更好地進(jìn)行修改完善。最終，張兵負(fù)責(zé)設(shè)計的全自動控制流程在8×7系統(tǒng)幾次大型試驗中得到了充分驗證，形成了全軍第一個能全自動智能化的全自動武器系統(tǒng)，開創(chuàng)了一個前所未有的新時代。

“整個系統(tǒng)開機(jī)后，可以不用人參與直接進(jìn)行作戰(zhàn)，這在之前是從來沒有過的。試驗成功之后我也感到非常高興，很有成就感。這更加堅定了我對武器系統(tǒng)的熱愛?！睆埍匦χf，神情中帶著一絲愉悅和驕傲，多年付出的心血總算沒有白費(fèi)。

到了20世紀(jì)90年代末，張兵已成為8×7系統(tǒng)的副總設(shè)計師。沿著老一輩科學(xué)家的精神思想，張兵帶領(lǐng)著工程人員向著最終目標(biāo)一步步更加堅實(shí)地邁進(jìn)。盡管，這一路風(fēng)波坎坷不斷。

××××年6月6日，張兵記得非常清楚，那是8×7系統(tǒng)進(jìn)入海軍試驗基地做定型試驗的日子。所有的方案設(shè)計到這一刻都將化為實(shí)際，任何誤差疏漏都可能導(dǎo)致工程無法繼續(xù)進(jìn)行。每個人的心中都像壓著一座大山，不敢有絲毫遺漏。

“偏偏那時我們遇到了最大的難關(guān)。綜合系統(tǒng)負(fù)荷控制出了問題，但是由什么原因?qū)е碌?，又如何解決，完全不知道，束手無策?！睆埍f道。

8×7系統(tǒng)采用的是綜合體結(jié)構(gòu)，也就是將跟蹤雷達(dá)、光電跟蹤儀、火炮、捷聯(lián)垂直參考基準(zhǔn)綜合安裝在一起，雷達(dá)和光電分別安裝在火炮的左右托架上，雷達(dá)、光電和火炮的運(yùn)動相互耦合，互相影響，一旦處理不好，就會造成惡性循環(huán)，全系統(tǒng)跟蹤抖動不穩(wěn)定，無法正常工作?！皠傞_始認(rèn)識不是很充分，認(rèn)為是調(diào)試參數(shù)不匹配，系統(tǒng)帶寬不夠引起的，就反復(fù)進(jìn)行調(diào)整相關(guān)參數(shù)，效果不是很理想?！睆埍貞浀?。

系統(tǒng)不穩(wěn)定，直接導(dǎo)致工程無法進(jìn)行。為了解決這一問題，所有人不眠不休、徹夜討論，不斷地分析、驗證，但又一次次地失敗。隨著時間的流逝，每個人的心頭都變得沉重起來。作為總負(fù)責(zé)人的張兵更是如此?！耙郧皬膩頉]有發(fā)生過這樣的情況，沒有任何頭緒，束手無策的感覺確實(shí)非常無奈?！彼f。

但是，無論如何也不能放棄。一次次失敗，那就一次次重來。在歷經(jīng)了無數(shù)次檢測之后，他們終于發(fā)現(xiàn)了問題所在——火炮的實(shí)際指向和火炮反饋回來的指向不一致，特別是在高速運(yùn)動和大加速度起動時誤差更大。

“分析后發(fā)現(xiàn)是火炮伺服系統(tǒng)在高速運(yùn)動時，其傳動機(jī)構(gòu)受力很大導(dǎo)致變形產(chǎn)生的，這是固有特性，過去系統(tǒng)中也有，但因為跟蹤速度不高，變形不明顯，數(shù)據(jù)在誤差范圍內(nèi)，因此沒有出現(xiàn)這種現(xiàn)象。”張兵介紹道。

找到問題之后，解決策略就變得相對容易起來。根據(jù)既有條件，張兵和各方面專家協(xié)調(diào)采用在火控模型中加限制條件，并進(jìn)行位置補(bǔ)償?shù)姆绞?，同時調(diào)整檢查時的增益匹配參數(shù)，保證了系統(tǒng)的跟蹤穩(wěn)定性，確保試驗順利進(jìn)行?！敖鉀Q問題要有耐心，還要靈活把握，有時盡管不是最好的方法，但在特定條件下可以起到很大作用，當(dāng)然最終肯定要徹底解決?！睆埍f道，“盡管經(jīng)歷了很長一段時間的灰暗，但試驗結(jié)束時那種快樂是真正從心里發(fā)出的，過程的辛苦艱難已經(jīng)不重要了?！?/p>