电磁“侦探”苏东林:让电磁实力成为国家的硬实力
2023-03-07阿春
阿春
她扎根电磁兼容研究领域三十余年,主持国家级科研项目二十多项,着力破解科技『卡脖子』难题,获国家技术发明奖一等奖一项、国家科技进步奖二等奖两项。二〇二二年,她又光荣当选党的二十大代表——
读研期间,正遇上国家大力发展航空航天事业,迫切需要电磁兼容方面的人才,她顺势踏入这个领域
1960年3月,苏东林出生于山东莱芜一个知识分子家庭。在数学教师父亲的熏陶和影响下,她从小乖巧懂事爱学习,是妥妥的“别人家的孩子”。成绩优异的她,尤其喜欢数学和物理,树立了长大后要像父亲一样做一名教师的理想。
1979年,高考填志愿时,苏东林全部填报了和数学相关的专业。最终,她被北京航空学院(北京航空航天大学前身)电子工程系录取,学习电磁场与微波技术专业。
1983年,苏东林读研究生期间,国家大力发展航空航天事业,迫切需要电磁兼容方面的人才,因为它影响着飞机的整体安全。“我正好学这方面,对此有着天然的优势,注定了要走入这个领域。”苏东林说,她从本科起,就有个根深蒂固的观念——学电磁主要是为了国家。
在学校,苏东林的勤奋、严谨和认真是出了名的。她的硕士毕业论文洋洋洒洒一大篇全部手写,字迹工整美观,数据记录翔实清晰。其中,为了推导一组公式,她从第13页写到第63页。研究生毕业后,苏东林选择了留校。
北航有一个传统,就是老师都会带着学生到主機场所,比如飞机制造现场、试飞现场等,了解一线需求。苏东林至今还记得当年跟老师到试飞现场,听到的一个故事。有一次,一名飞行员在飞机着陆时,没有把飞机的姿态调整过来,导致飞机背朝地着陆。以前试飞员在飞行回来的时候,家属是可以迎接他们的。但是自从发生这件事后,家属就不能到现场了。“当时我就在想,这会不会是因为电磁干扰导致的呢?”从那以后,苏东林暗下决心,一定要做好电磁兼容工作。
电磁干扰是指高频工作状态下的电力电子装置中的电磁能量通过传导、发射或耦合,对其周围设备产生的干扰。电磁无处不在,电磁干扰也无处不在。比如,大气层的天电噪声、地球外层空间的宇宙噪声等,既是地球电磁环境的基本要素组成部分,又是对无线电通信和空间技术造成干扰的干扰源,会对人造卫星和宇宙飞船的运行产生很大影响,也会对弹道导弹运载火箭的发射产生干扰。再比如,广播、电视、通信、雷达和导航等无线电设备,以及交通车辆、架空输电线、照明器具、电动机械、家用电器以及工业、医用射频设备等,都存在着电磁干扰。
这些看不见摸不着的东西,时刻真实地存在于我们身边,有人把它称作“玄学”。苏东林要做的,就是在“玄学”中寻找规律。
像侦探一样,寻找可能导致电磁安全问题的源头和规律,防患于未然
一般人对电磁干扰和电磁兼容不太了解,其实生活中这类现象非常普遍。比如,我们在家听收音机时, 突然接到一个电话,收音机就会受到干扰,发出刺耳的刺啦声,这就是典型的电磁干扰。苏东林要解决的,就是如何让不同电子产品在同一个空间运行时不相互影响。这就需要把电磁安全工作做在前面,像侦探一样,寻找可能导致电磁安全问题的源头和规律,防患于未然。
在没有电磁干扰的外场,找寻电磁“真相”的过程是艰辛的。这种场地往往在草原深处或无人地区。为拿到宝贵的第一手数据,苏东林带领团队“冬战三九、夏战三伏”,进行电磁环境测试。一次,在科尔沁草原测试时,她因长时间暴露于烈日下,患上了阳光性皮炎。此后很长一段时间,只要在太阳底下站一会儿,她的额头、鼻尖就会红肿和瘙痒。这是后遗症,也是她的勋章。在苏东林看来,完成实验是分内之事,受伤只是意外,没什么可委屈的:“科研是做出来的,不是想出来的,任务不完成我们绝不撤退。”
在同事眼中,苏东林身上总有使不完的劲。在苏东林爱人眼中,她是个没有时间概念的人,说好晚上8点到家吃饭,结果饭凉了又热,热了又凉,到了11点还不见人。的确,苏东林忙起来不仅会忘了时间,甚至对天气也不敏感,还闹出过“四月穿棉袄”的笑谈。因一心扑在科研上,加上每天从家到学校从地下车库进出,早出晚归,她对外面的气候变化不太敏感,有一年春天上街吃饭还穿着棉袄,在一众春装中成了异类,赚足了回头率。
正因为热爱和投入,苏东林在破译电磁密码的路上走得踏实且坚定。有一年,一项重大系统工程在最终交付时,很多电梯在关键时刻掉链子:越是领导来,越无法正常工作;领导前脚走,电梯后脚就恢复了正常,怎么也排查不出原因。这诡异的现象,让技术人员奇怪又尴尬。苏东林接到求助后,带领团队立即进行受扰机理推演。后来,他们对可能引起电梯系统异常的信号逐一排查,最终锁定随行安保人员的呼叫系统,这才破了“案”。目睹整个排查过程后,现场的技术人员竖起大拇指:“您真是个不折不扣的电磁侦探!”
近年来,苏东林带领团队承担了很多电磁兼容方面的理论研究。她的团队以航空装备为突破口,探索出一套比较有效的系统级电磁兼容设计方法,走出了一条“基础理论研究—关键技术攻关—重大装备研制—典型型号应用”的自主创新之路。从飞机、导弹到卫星,苏东林带领团队出色完成多项国家重点型号工程的系统级电磁兼容设计。作为第一完成人的她,获得2007年度和2012年度国家科技进步奖二等奖,以及2018年度国家技术发明奖一等奖。
苏东林在无数次国之重器电磁兼容重复试验中,攻克了许多关键技术。30多年来,她先后主持完成30多项重大装备电磁兼容工程任务,相关成果已在20多种装备上实现规模化应用,其科研生涯映照着我国电磁兼容事业的发展进程。
“我们国家要有属于自己的航空航天工业,就必须研究电磁兼容,必须培养更多人才。”
科研和教学并重,是苏东林一直坚持的理念。目前,我国从事电磁兼容方面的人才太少,苏东林立志要为国家培养更多电磁人。
“只要挥挥手,就会扰动我们身边的电磁场。我们打电话时,有时会听到刺啦刺啦的声音,这是电话机受到了手机射频信号的电磁干扰。”干练的短发,生动的例子,是苏东林上课时的标配。从1987年任教开始,在科研之外,苏东林一直坚持给本科生上课,讲授电磁场理论。这是电子信息工程学院的专业基础课,也是出了名的“老师难教,学生难学”的一门课。而苏东林却因教案新颖,把这门课上成了热门课,甚至创造了近几年学生出勤率100%的盛况。
“苏老师讲课精彩,不是光推公式,而是结合现象讲原理,很有启发性。”在大二上了电磁场理论课程后,徐辉便一直师从苏东林,2020年博士毕业后选择留校,继续从事电磁兼容领域的研究。在平时的工作学习中,苏东林也坚持“不抛弃、不放弃”的原则,用春风化雨般的爱,关怀着班上的每一个学生。在很多学生眼里,苏老师就是一个大家长,严谨又和蔼,在科研上给予他们严格的要求和严谨的指导,在生活上给予他们无微不至的关心与呵护。
当下,随着5G、人工智能、物联网、大数据的快速发展及其在高速通信等方面的广泛应用,各类装备面临着严峻的电磁安全问题。苏东林认为,从节点向网络化转向是电磁兼容的新趋势、新变化,电磁兼容的研究范围不再局限于单一设备,而是扩大到电子信息系统大体系下的电磁安全。为加大对电磁安全的研究,苏东林密切跟踪电磁领域前沿进展,呼吁通过电磁兼容的学科建设培养专业人才。
“我们国家要有属于自己的航空航天工业,就必须研究电磁兼容,必须培养更多人才。”在苏东林的大力推动下,北航开设了培养电磁兼容专业人才的电磁兼容与电磁环境学科,成为可以直接授予“电磁兼容与电磁环境”专业博士学位的高校,还建立了电磁兼容技术研究所,苏东林担任所长。
苏东林对科研数十年如一日的钻研精神,深深影响着一批又一批学生。经她指导过的博士生,毕业后90%以上进入了国家电磁兼容主战场。在国庆60周年、国庆70周年、抗日战争胜利70周年阅兵式上,苏东林都会第一时间接到学生打来的电话:“苏老师,快看天空,带有我们科研成果的飞机正在天上飞。”
苏东林说:“如今,随着电子设备越来越多,越来越密集,电磁兼容领域的问题也越来越突出,我们要做的,就是用新的手段、新的科学认知、新的科学方法去解决新的问题,同时要未雨绸缪去做相应的研究,让电磁实力成为我们国家的硬实力。”
【编辑:潘金瑞】