陳彬 張超
20世紀(jì)70年代的一天,長沙下著大雨。在長沙火車站附近的一處建筑工地上,避雨的工人看到一個年過四旬的中年人,冒著雨來這里撿拾工地上的大理石廢料。
看到這個人一次次在雨中摔倒、爬起,工人們既感動,又有些于心不忍,于是紛紛冒雨幫他裝車,又把他送出很遠。
正如這群工人所知道的,這個在雨中頻頻向他們道謝的中年人,的確是一個高級知識分子。但他們或許永遠也不知道,就在這些廢料搭建起的平臺上,這個人帶領(lǐng)同事們,經(jīng)過半個世紀(jì)的努力,為中國的強國夢、強軍夢點亮了一雙眼睛。憑借它,我們的武器可以打得更準(zhǔn),我們的衛(wèi)星可以看得更清楚,我們的潛艇可以航行得更遠……
這一年,剛剛開始激光陀螺研究的高伯龍,正醉心于尋找適合做光路系統(tǒng)的支撐平臺。那時,他的身份是國防科技大學(xué)的一名教授。幾十年后的今天,人們更愿意尊稱他為“中國激光陀螺奠基人”。
激光陀螺又叫環(huán)形激光器。它利用物體在慣性空間轉(zhuǎn)動時,正反兩束光隨轉(zhuǎn)動產(chǎn)生頻率差的效應(yīng),可以在加速度計的配合下,感知物體在任意時刻的空間位置。現(xiàn)代戰(zhàn)爭中,以激光陀螺為核心部件的自主導(dǎo)航系統(tǒng),可以不受各類通信系統(tǒng)的限制,精確制導(dǎo)對目標(biāo)實施打擊。因此,激光陀螺也被譽為現(xiàn)代高精度武器的“火眼金睛”。
時間回到20世紀(jì)70年代初。彼時,美國率先在激光陀螺領(lǐng)域取得突破,并在世界上引領(lǐng)了一輪激光陀螺的研制熱潮。在國內(nèi),錢學(xué)森敏銳地捕捉到激光陀螺的巨大價值和應(yīng)用前景。1971年,他將兩張寫著激光陀螺簡單原理的小紙條,交到國防科技大學(xué),并指示學(xué)校加強研究。
然而,要依據(jù)紙上的描述造出實物,這無異于讓一個從未見過火箭的人去設(shè)計登月火箭。這兩頁紙所代表的難度,堪稱世界級“密碼”。誰是那個破解錢學(xué)森“密碼”的人?他就是高伯龍!
高伯龍1928年生于廣西岑溪。1947年,不到20歲的他考取了清華大學(xué)物理系。1951年畢業(yè)時,他被評為清華大學(xué)物理系當(dāng)屆兩名優(yōu)秀學(xué)生之一。
畢業(yè)分配時,高伯龍希望進入中科院近代物理研究所從事理論物理研究,這是他所熱愛和擅長的方向。但最終,他被分到中科院應(yīng)用物理研究所。3年后的1954年,高伯龍進入哈爾濱軍事工程學(xué)院,擔(dān)任物理教學(xué)工作。
這樣的生活,一直持續(xù)到20世紀(jì)60年代。
此時,在大洋彼岸的美國,世界首臺紅寶石激光器和首臺氦氖紅光激光器相繼問世,引發(fā)了世界光學(xué)領(lǐng)域的一場革命。在激光發(fā)明之初,將激光應(yīng)用于精確定位導(dǎo)航的設(shè)想便已經(jīng)產(chǎn)生,也引起了包括我國在內(nèi)的世界各國科學(xué)家的普遍關(guān)注,人們紛紛開始進行“環(huán)形激光器”的研制工作。
高伯龍教授在指導(dǎo)科研人員調(diào)試激光器
1971年,在錢學(xué)森的建議下,高伯龍調(diào)任由錢學(xué)森倡導(dǎo)成立的國防科技大學(xué)激光研究實驗室。從此,已經(jīng)過了不惑之年的高伯龍,將他的人生與激光陀螺緊緊地綁定在一起,直到生命的盡頭。
初到國防科大,高伯龍面對的第一個重大難題,便是破解錢學(xué)森“密碼”。好在憑借極為深厚的數(shù)理功底,高伯龍通過大量計算,反推出激光陀螺的若干關(guān)鍵理論認識和結(jié)論,并提出了我國獨有的、完全沒有任何成功經(jīng)驗可借鑒的四頻差動陀螺研制方案。
同年,在全國激光陀螺學(xué)術(shù)交流會上,進入該領(lǐng)域不到一年的高伯龍一語驚人——依照我國目前的工藝水平,如果繼續(xù)效仿美國,10年內(nèi)都不可能有所突破,只有四頻差動陀螺因為降低了工藝難度,最有可能實現(xiàn)!
此言一出,四下嘩然,一個“新人”憑什么口出狂言?但高伯龍用扎實的理論和精確的計算說服了與會的眾多專家。
理論問題解決后,工藝難題如連綿高山,高伯龍開始了長達20年的攀登。幾乎每一次攻關(guān)都是從零開始,直到1984年,根據(jù)該理論完成的實驗室樣機才通過鑒定。
然而就在此時,一個突發(fā)狀況再次讓高伯龍面臨巨大的質(zhì)疑——由于美國徹底放棄同類型激光陀螺研制,有人便議論:“國外有的你們不干,國外干不成的你們反而干?”
對此,高伯龍的回答很干脆:“外國有的,先進的,我們要跟蹤,將來要有,但并沒有說外國沒有的我們不許有?!?/p>
10年后的1994年,全內(nèi)腔四頻差動激光陀螺工程樣機最終通過鑒定,證明了高伯龍所言非虛。
從1975年到1994年,高伯龍在“冷板凳”上苦坐20年,終于以我國自主研制的激光陀螺,完美破譯了錢學(xué)森“密碼”。此時,高伯龍早已到退休的年紀(jì),但他又盯上了新的高地——新型激光陀螺。該型陀螺能消除損耗和溫度敏感性等不利因素,正是瞬息萬變的戰(zhàn)場環(huán)境所需要的。由于外國對此型陀螺的技術(shù)嚴(yán)格封鎖,國內(nèi)資料有限,高伯龍所見到的只有一張它的圖片。
這張圖片讓高伯龍思考了很久。當(dāng)時國內(nèi)的工藝能否滿足其研制要求?他伏案寫算,耗盡心血設(shè)計出一種降低工藝要求的全新方案。
在研究該型陀螺的同時,高伯龍將目光投向激光陀螺最主要的應(yīng)用領(lǐng)域——組建慣性導(dǎo)航系統(tǒng),即在原有的導(dǎo)航系統(tǒng)上加裝轉(zhuǎn)臺,使其旋轉(zhuǎn)起來,否則導(dǎo)航系統(tǒng)無法滿足長時間、高精度的慣導(dǎo)需要。這個方案又是一個無經(jīng)驗借鑒的“中國特色”,在一場專為旋轉(zhuǎn)式慣導(dǎo)系統(tǒng)召開的專家研討會上,與會專家大多持否定態(tài)度。
對此,高伯龍的反應(yīng)是——繼續(xù)干!70多歲的他義無反顧地帶領(lǐng)學(xué)生從零開始。在他的悉心指導(dǎo)下,國內(nèi)首套使用新型激光陀螺的單軸旋轉(zhuǎn)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)面世。幾年后,具有一定工程化的雙軸旋轉(zhuǎn)式慣導(dǎo)系統(tǒng)面世,精度高居國內(nèi)第一。
說來可能讓人有些不敢相信,作為我國激光陀螺領(lǐng)域的開拓者,高伯龍在幾十年的科研和教學(xué)生涯中,招收的博士生只有20人左右,這其中,最終只有15人拿到了博士學(xué)位。