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倾听大海的声音
——杨士莪院士传记
作者:唐晓伟          文章来源:工学周报     点击数:     更新时间:2019/5/17 8:56:23

第七章 风雨兼程

    1970年,杨士莪和学院水声教研室的同志们投身到中华民族创建的辉煌伟业、举全国之力发展的两弹一星事业中的一部分——为我国自行设计研制的东风五号洲际弹道导弹全程飞行实验研制海上落点水声定位系统

  准确测量弹头落点位置、落水时刻,打捞数据舱是全程飞行试验必须解决的两个关键性问题。弹头在海上的落点位置和落水时刻,是考核导弹射击精度的两项关键指标。“海上落点水声测量系统”相当于在茫茫大海上铺就一张隐形“靶纸”,以准确测出弹头的落点位置与落水时刻。在浩瀚的大海上想建立一个如此精确的标尺,谈何容易?

  美国的洲际导弹从发射区、航区到落区,有很多自己控制的岛屿,跟踪测量设备就安装在沿途这些岛屿周边。因此,美国采用在岛屿附近、海底布设声呐阵的方式,用声呐阵进行导弹落水位置和落水时刻的测量。而中国限于客观条件,国外的靶场技术没办法照搬,所以科研人员必须想办法开发出自己的、便于使用的系统。

  杨士莪与同属水声专业的张均民、夏奎耀、姚兰、惠俊英、田坦等人组成了27分系统的总体组。作为总体组组长,杨士莪是技术抓总负责人,需要敲定总体方案、设定分机技术指标及协调各成员单位的工作。从制定实验方案到组织调试器材,他既是这个分系统的总设计师,又是项目的大管家,更是其中的实施者。作为总体组组长,除了智慧和经验以外,尤其需要敢于创新、敢于拍板的胸怀与气魄。人们提出建议表现了勇气,而对于杨士莪来说,采纳建议并拍板决策,更需要勇气。提出观点是一回事,决策拍板又是另一回事。前者可以各抒己见,后者却需要最后承担责任。

  在回顾27分系统研制过程时,杨士莪曾说:

  自中苏关系破裂后,中国发展科研事业始终强调独立自主、立足国内。研制27分系统还是在十年动乱期间,整个国内生产秩序比较乱,我国电子技术的水平也不高,元器件性能不稳定,中、小规模的集成电路性能很差,而分系统指标要求又相当高。

  比如,当时国内坐底声呐电池的“体重”达到3吨左右,并且电路的耗电量也大,海上操作困难;而国外的坐底声呐包括电池在内,可以只有3千克左右、热水瓶大小,只不过我们的坐底声呐在个别功能上比别人强一些。再比如,当时我们所采用的电子计算机,要有两个衣柜那么大,而国外同等功能的只有现在台式机的大小。当然,改革开放以后,我们国家工业有了很大发展,20世纪90年代,我到俄罗斯访问,他们的一个水声设备要放到一百多平方米的房间,我们的设备却只有四五个机柜大小,设备的稳定性和可靠性同时也成倍增加。2009年,俄罗斯和乌克兰来我国参观集成电路的情况,人家很赞叹,说:“我们合作吧,换能器我们来做,电子部分全交给你们做……”

  但在研制“27分系统的七十年代,如何用国产的元器件,在国内进行加工制造,又要保证必须的性能指标,真有点像用泥巴稻草盖房子,想达到和国外用钢筋钢化玻璃盖房子一样的效果,这在当时是一个很大的技术难点。

  通过这项工作,我们获得了很大锻炼,而且通过与工厂的合作,也学到了不少东西。开始的时候,我们的同志到工厂去,总觉得工厂有些做法的思路不好理解。譬如说一个器件,如果性能是1,为了保险起见,用到整体性能的6分、7分总该是可以的,但是工厂只用到3分、4分。这是由于当时的电子元器件性能很不稳定,虽然采取了老化、筛选等一系列的技术措施,但为了使得做出来的元器件性能比较稳定可靠,保险系数就必须留得足够大。

  又譬如我们初次出海,要往水下吊设备,心想吊1吨的东西,钢丝绳的拉断应力取个3吨、4吨,保险系数够大了吧!一到海上,人家舰员就说:你这个钢丝绳能管1吨?1吨的东西,你要安全地吊放回收,钢丝绳的拉力至少得保证10吨。实际情况也确实是这样,吊放时特别是出入水的时候,因为船在摇摆,会产生附加重量,因此钢丝绳的承重力会很大。

  类似这些事情,我们开始干的时候,都没有经验,通过实际工作,我们的同志学到了不少东西,得到了很好的锻炼和提高,在以后承担其他科研任务时,这些经验仍将是十分宝贵的。

  “落点水声测量系统”的研制,不但为中国首次洲际导弹全程飞行试验取得成功做出了贡献,也填补了中国深海水声传播研究和深海水声设备的空白,还为中国的海洋开发、水声导航、动力定位等海洋工程技术提供了经验。这十年的成果,不但对整个国家别具意义,对水声专业这个团队来说,更是意义非凡。在这个过程中,在杨士莪的带领下,水声专业形成了一支能打硬仗的科研队伍,锻炼出汤渭霖、田坦、姚蓝等一批科研骨干,开拓了中国长基线、短基线、超短基线水声定位系统的工作领域。

  在后来的科研工作中,水声专业团队完成了一系列具有国际先进水平、应用于不同对象的水声定位系统,其中“水声高速目标跟踪定位与导引系统”荣获1992年国家科技进步一等奖;该系统与船载鱼雷三维轨迹测量系统1993年中国某型鱼雷海试定型起到关键作用。杨士莪在其中解决了单基元异步信号测漂、超短基线多途信号相位修正、高数据率远程距离模糊、提高定位精度的混合式模型等关键技术。

  对于这个科研任务,杨士莪自己总结说:

  27分系统不但为国家做了贡献,更锻炼了我们的队伍。在这个过程中,通过长期磨炼,形成了一个坚韧顽强、团结协作的团体,这种优良的风气一直延续至今。中国有句俗话:在战斗里成长,在实际锻炼中不断凝练与提高,任何专业的成长都是这样的。

文章录入:B_xueying    责任编辑:赵琳琳 
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