众所周知,美国在二战后称霸全球的一大“利器”就是航空母舰。而航母作为地表最强大的兵器,主要依赖于两点。

第一点就是其舰载机可以凭借超过800公里的作战半径,能够对敌方展开超视距攻击。翻译一下,就是“你看不到我,但我不但可以看见你,还能随便打你”。

第二点就是超强的机动性,可以在24小时之内,在大洋上机动上千公里,使敌方无法发现自己真正的攻击阵位,也就无法实施防御和反击。

然而,美国航母的“神话”却被我国一位科学家打破了。凭借这位科学家研制出的超视距雷达,我军不但可以发现几百公里之外的美国航母,而且还能对其进行有效跟踪,并发起精准打击。

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如此,无处遁形的美国航母便再也不能对我国耀武扬威,更不能从海上威胁我国的国土安全。

为此,国家奖励了这位科学家800万奖金。

那么,这位科学家到底是谁?

他有着怎样的经历?

他又是如何研制出我国的反航母利器的呢?

立志报国

本文要说的这位科学家就是我国著名的雷达专家~刘永坦院士

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刘永坦出生于1936年12月,老家江苏南京。父亲是工程师,母亲是教师。他出生时,鬼子已经入寇中原,所以,父亲给他起名为“永坦”,希望他的一生可以平平安安。

但在他出生后的转年,鬼子就在南京制造了惨绝人寰大屠杀。从那时起,他就随父母开始了颠沛流离的逃难生活,从南京武汉,再到重庆。在幼年刘永坦的记忆中,没有快乐的时光,只有敌机扔下的炸弹和被鲜血染红的华夏山河。

1947年,刘永坦一家终于回到南京,他也考上了名校~中央大学附中,并立志用自己学到的知识拯救苦难而落后的祖国。

1953年,刘永坦如愿考入了哈工大,专业就是无线电工程。从那时起,他的一生便和祖国的国防事业结下了不解之缘。

大三时,他被选送到清华大学无电线系进修两年。毕业后,学校又派他到当时国内无线电领域的翘楚~成都电讯工程学院(现成都电子科技大学)进修微波技术。

1964年,28岁的刘永坦第一次主持了国家级科技攻关~应用于火炮雷达的单脉冲延迟接收机的研制任务,并提出了总体设计方案,从而展露出在雷达技术创新方面的才华。

然而,不久之后,“特殊时期”开始。刘永坦不得不暂时告别自己钟爱的科研项目,到黑龙江五常县插队。也就是在那段时间,他落下了折磨他一生的腰病。

但即便如此,他仍然利用业余时间悄悄苦读自己带去的专业文献,并复习英语。

1973年,刘永坦终于获批返回哈工大,承担起某型雷达关键部件的研制工作。因为在工作中有大量的计算,他那时经常独自往来3、4个钟头,到哈尔滨电子计算技术所,用那里的老式计算机进行部件的理论设计和方案验证。

1978年8月,刘永坦终于迎来了科研生涯的转折点。他被组织选中,成为我国第一批公派留学生,并于转年2月,作为公派访问学者,到英国伯明翰大学的电子工程系进修。他的导师就是赫赫有名的雷达权威~谢尔曼教授。

到了伯明翰之后,刘永坦根本无心游览这座历史名城。他把所有的时间和精力都投入到科研当中。最终,谢尔曼教授被这位中国学生的勤奋所打动,允许他参与了一项新型雷达核心部分的课题研究。

英国是雷达的发源地,雷达技术在冷战期间可谓是领先全球。刘永坦参与的是高频雷达信号处理机的研究,这在当时是世界公认的最尖端的,也是难度最大的雷达技术课题。

刘永坦在研究工作中,只有一个信念,那就是不能给祖国丢脸。一年后,在经历了几十次失败之后,他终于成功完成了高精度高频雷达信号处理器的研制工作。简单点说,这项成果可以使雷达能够对海上的舰船目标进行远程有效探测和准确跟踪。

不过,我国和西方国家虽然在1980年代正处难得的“蜜月期”,但西方国家在高精尖技术方面对我国还是防了一手。所以,处理器虽然是刘永坦研发出的,但英国方面却没有让他参与实际的测试联调工作。

可人算不如天算,在英国某个海军基地进行实验时,谢尔曼教授的两个助手怎么也搞不定测试工作。无奈之下,他只能破例把刘永坦请过去帮忙。而刘永坦也没让他失望,三下五除二就解决了问题,使整个测试工作顺利完成。

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这下,他的非凡才华得到了导师的高度认可。在留学期满时,刘永坦被伯明翰大学授予名誉研究员的称号。同时,伯明翰大学还开出了优厚的条件,希望刘永坦能留校继续进行科研工作。

然而,刘永坦婉拒了伯明翰大学的好意,毅然踏上了归国的班机。在他心中只有一个目标,那就是用自己所学来保卫祖国的万里海疆。

火眼金睛

在1990年代之前,我国的雷达技术十分落后,采用的是微波体制,雷达波只能直线传播。因为受地球曲率的影响,这种雷达在海平面的探测距离只有40公里。

为了看得远,我军的海防部队不得不把雷达安装在1000多米高的山顶上,以实现“站得高,看得远”。可即便如此,雷达的对海探测范围也只能延伸到100多公里。

所以,我国的海洋国土面积虽然高达300万平方公里,但能被有效监测的只有不到五分之一。这就成为我国国防安全的巨大隐患。一旦敌人从海上发起突袭,我国反应时间可能连10分钟都不到。

对此,刘永坦心知肚明,所以,他决心研制一种采用全新技术体制的雷达,以实现我国对领海的全域有效监测。采用这种新体制技术的雷达就是高频地波超视距雷达。

其实,对于这种雷达,我国在1970年代就进行过研究,但因为难度太大而放弃。所以,当刘永坦再次提出研究申请时,上级有关方面认为在国外封锁,国内又没有任何资料借鉴的情况下,哈工大凭借自己的能力是万难完成这项工作,因此,项目审批工作并不顺利。

同时,很多同事也劝刘永坦还是别干这项风险大、周期长、费力不讨好的工作了。

事实上,这项技术的难度在当时来讲,确实极大。而最难的地方就是抗干扰。

高频地波超视距雷达的雷达波并不是直线传播,而是可以在空中的电离层和海面之间进行反复折射,虽然探测距离远,但会受到海浪、岛礁、电离层的一系列干扰,而且高然信号的强度是目标的100万倍以上。

所以,如果不能消除干扰,那雷达屏幕上就是一大片雪花,根本显示不出来要探测的真正目标。如此,就要求雷达的信号处理器必须能有效滤除这些杂波,把最弱的目标信号清晰地显示出来。

面对前所未有的困难,刘永坦坚信:这项技术是祖国国防事业不可或缺的,哪怕搭上10年,自己也要研制出来!

1982年,在费尽周折之后,刘永坦的这项计划终于得到了批准。随后,他克服了理论研究的重重困难后,写出了20多万字的总体方案。

1983年,他的论证方案通过审查。1986年,他的项目经过专家鉴定,被列为国家级重点项目。

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然而,在建设雷达实验站时,经费却发生了困难。进退两难之际,年过半百的刘永坦决定自筹资金。此后,他风里来,雨里去,顶着烈日在户外架设雷达天线,以至于腰伤复发,几个月都不能走路。

终于,在经过了8年的不懈努力后,刘永坦领导的课题组终于在山东威海建成了我国第一座新体制对海探测雷达站。

1990年4月3日,随着雷达的不断扫描,几百公里之外的目标舰船和飞机的反射信号终于清晰地出现在显示器上!

1991年,56岁的刘永坦凭这一重大科研成果荣膺我国科技进步一等奖。还是在这一年,他当选为中科院学部委员。后来,这一头衔改称为中科院院士。

1994年,刘永坦又当选为中国工程院的首批院士,成为我国国宝级的“双院士”。

但是,刘永坦淡泊名利,并没有满足于功成名就。他的下一步目标就是将实验成果转化到实战场景中。

为了节约经费和时间,他带着科研团队驻扎在离试验场地最近的废弃民房里。就是在这种艰苦的环境中,大家一待就是几个月,每天工作的时间经常达到十几个小时,甚至是通宵达旦。

然而,试验成果转化为实际应用要经历的技术难点太多了。因为实际使用环境和条件不知道要比试验条件复杂多少倍。例如,广播电台的各种频率广播、电台的短波通讯以及海上数以千计的渔船都会成为强烈的干扰源。如果不能解决针对这些干扰源的抗干扰问题,那新体制雷达仍然不能有效守护着祖国的海疆。

海疆卫士

在经过了上千次的方案调整之后,刘永坦带领团队终于找到了行之有效的解决方案。

2011年,我国第一款具备全天候、全天时和超远距离探测能力的实用型新体制雷达终于横空出世。

与国外同类雷达相比,我国这款雷达的系统规模更小、探测距离更远、精度更高、造价更低,总体性能和核心技术均位列世界先进水平。这标志着我国对海远距离探测技术终于实现了重大突破。

从此之后,祖国的海上国土终于不再有盲区。美帝的航母在我军新体制雷达的探测下,再也不能在我国的海疆肆意横行!

2015年,刘永坦团队的这项完全拥有自主知识产权的研究成果再次荣膺我国科技进步一等奖。但在填写获奖名单时,他却把第一位让给了自己的学生许荣庆。

可以说,刘永坦作为这个尖端项目的核心,只为实现自己儿时的强国梦。项目能够成功,他就满足了。其他的荣誉,他都不在乎。同时,他也是要为祖国培养更多的后备人才,如许荣庆如今就已成为我国新一代的雷达专家。

即使是在年过八旬之后,刘永坦为了满足国家未来的远海战略需要,仍然一如既往地带领着科研团队,继续为国家研制更先进、更具前瞻性的远海探测系统。

2019年1月8日,83岁的刘永坦第三次荣膺我国最高等级的科技奖项。转年的8月3日,他和夫人冯秉瑞教授相互搀扶,走入了哈工大的行政楼,将国家奖励给自己的800万元奖金全部捐献给学校,用来培养更多的电子和信息学科的优秀人才。

老院士的无私奉献和高风亮节真是让人不由得肃然起敬。

如今的祖国国泰民安,但我们不能忘记刘永坦院士这一代老科学家几十年如一日的默默坚守和奉献。

虽然,很少有人知晓他们的名字,但他们却是铸就共和国万里长城的铁骨脊梁!

向刘永坦院士致敬!

祝老人家健康长寿,也祝老人家老骥伏枥,为祖国的国防事业再立新功!

素材来源:
军工文化 2017年2期
刘永坦:海空卫士的雷达人生
https://www.fx361.com/page/2017/0522/1775223.shtml
中国新时代 2021年6期
刘永坦的科研人生
https://www.fx361.com/page/2021/0729/8624906.shtml