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“自行车院士”的雷达人生

2021-10-21孙乐琪

新华月报 2021年20期
关键词:雷达目标

孙乐琪

北京理工大学的校园里,一位瘦削的老人操作着电动轮椅,每天往返于家和研究所之间。已经87岁高龄的他,虽然腿部做过手术,但依然坚持按时上班。

更早之前,他每天骑车上班成了校园一道独特的风景线,被师生们亲切地称为“自行车院士”。

他是毛二可,从他朴素的衣着、谦和的态度中,你可能很难想象到他的一生创造过怎样的“宝藏”。

22岁,设计出“新中国第一个电视频道”;30岁,参与设计中国第一台相控阵雷达;61岁,当选中国工程院院士;75岁,“下海”创立学科性公司,让国家重大需求科技领域的前沿技术得到广泛应用……

在他走了几十年的上班路上,写满了理想、激情和科研精神。

白手起家建起顶配研究室

毛二可出生在北京,儿时随着父亲工作的变动,一家人辗转于广州、重庆、北京多地。在重庆,毛二可度过了大半少年时光。在重庆私立南开中学,从小受父兄影响而深深被无线电知识吸引的毛二可,加入了中国无线电学会南开分会。抗战时期,许多工厂搬到“陪都”重庆,这也为爱好无线电的少年们提供了更多“创作”的机会。他们各处搜寻零配件,从电子废件中捣腾自己能用得上的东西,“土电话”“收音机”“校园广播”……一个个拼装出来的无线电作品给了少年毛二可极大的乐趣和满足。

1951年,即将从南开中学毕业的毛二可听说了华北大学工学院(北京理工大学前身)将招生的消息。了解到这所学校设有电机制造专业,一门心思想学习“跟电有关”知识的他很想抓住这个机会。在学校的组织下,他与四位有志于此的同学北上参加了报名和考试。

顺利通过考试的毛二可进入电机制造专业,开始学习发电机、电动机设计。1953年,根据当时的国内外形势,国家重工业部决定在学校设立雷达专业,为国家培养急需的科技工业人才。“就这样,我搞上了雷达,这条路一走就是一辈子。”回顾往事,毛二可感慨地说。

当时,国内的雷达研究尚处在萌芽状态。

1954年,系里请来了苏联专家加强专业建设。两年后,正是在苏联专家的指导下,毛二可与几位同学完成了自己的毕业设计——中国第一个电视试验发射中心的研究设计。

这个作品曾于1957年在北京市劳动人民文化宫展出,虽然只是一个原理性、实验性的作品,却让观众真实地从屏幕上看到了从北京工业学院(北京理工大学前身)主楼上发出的视频信号。这个被称为“新中国第一个电视频道”的研究成果,在当时引起了不小的轰动。

毕业后,毛二可留校任教。1957年,在主管部门的建议下,学校开始筹建雷达研究室。1958年,当时的校长魏思文向上级提出申请,希望能批给学校一些新型雷达,用于建设试验场地。“当时学校里实验使用的都是小型雷达,没有大型号的。上级非常支持,一口气批下了三台大雷达。这太令人惊喜了,我们的雷达实验室成了当时国内高校里最大的。”毛二可回忆说。这三台从苏联进口的大型雷达是当时中国使用的最主要的雷达设备。

这么复杂的雷达,如何在学校的实验场地架设起来呢?毛二可与上级派来的专家一起承担了组装架设雷达的任务。他们对照操作指南,不断试验和摸索,时常一干就是一整天。为了省掉上下班路上的时间,他干脆不回宿舍就睡在雷达车里。经过不懈努力,毛二可和同事终于完成了雷达实验场的建设,从此学生们不仅可以在课堂上学到关于雷达的理论知识,也拥有了上手操作的实践场所。

“这样的实验条件,在当时国内高校的教学中可以说是最高级的配置了,连清华大学的高年级学生都到我们这儿来实习,做毕业设计。”

时隔60年,说起当年自己参与创办的雷达研究室,毛二可脸上还是会微微流露出自豪的神色。

国家需求就是搞研究的动力

在雷達研究领域,毛二可是个高产的发明家。搞了多少发明,得了多少奖项,他自己也数不清。

不过,有一项发明让他和学生都记忆犹新,那就是1977年问世的新型雷达“动目标显示装置”。什么叫“动目标显示”?毛二可解释,要想利用雷达监测移动的飞行物,需要区分接收到的监测物体雷达回波的多普勒频率。移动目标的多普勒频率较高,而且移动越快频率越高。“接收到回波后,通过滤波器的处理,将物体以移动速度进行区分,排除掉固定物体等干扰物,就能‘看到目标飞行物了。”

原理说起来不难,但谁能在实际操作中将它实现,各国的科学家都在较着劲儿。

在雷达显示的反馈中,固定目标的回波更强,运动目标的回波反而较弱。“一座岿然不动的大山和一架移动中的飞机,它们反馈的回波强弱差距可达上万倍都不止。”如何在固定物体强杂波的干扰中,提取出更小的运动目标,并检测出它的移动速度,用于提取运动目标的延迟线是关键器件。

为了找到合适的延迟线材料,从20世纪50年代末到70年代,毛二可和同事们反复试验。从当时国外用过的水银延迟线,到磁质伸缩延迟线,再到熔石英延迟线……经过十余载的努力,最终攻克了延迟线这一难题。

1977年,新型雷达“动目标显示装置”参加了国家组织的电子对抗测试,展现出优越的性能,大大加强了我国空中探测能力。在此基础上,团队的项目“模数混合动目标显示系统”获得了1987年国家发明二等奖。这在当年,是该领域的国家级最高奖项。

“国家的需求,就是我们搞研究的动力。”用新技术解决实际问题,让技术成果在国家重大需求领域做贡献,这是毛二可在数十载科研道路上一直身体力行的原则。而研制“矢量脱靶量检测系统”,成功解决脱靶量检测这一重大难题,正是他践行这一原则最有代表性的成果。

什么是脱靶量?毛二可通俗解释:高速飞行物体在碰撞目标的时候,可能撞到目标上,也可能擦着边儿飞过。如果飞过了,需要知道它偏了多少角度,偏离时的速度是多少,以便在后续设计中予以改进。“这个偏离的距离就是脱靶量,加上偏离的角度就是矢量脱靶量。”

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