当前,我国的雷达技术已达到全球领先水平。
海军的815电子侦查船是其中的佼佼者,它配备了多个先进的雷达系统,能够在世界范围内执行任务。
尽管该船并未装备武器,但其先进的雷达设备足以令对手敬畏。
在过去相当长的时间里,我国对于三百万平方公里海域的有效监控率不足20%。这意味着其他国家在我国海域内进行的各种活动,从勘探石油到捕鱼,都难以被及时发现和管辖。面对这样的挑战,一位中国科学家提出了关键问题:没有远程探测雷达,如何保障如此广阔海域的国家安全?
这位科学家的观点揭示了加强海洋监控技术的重要性,以保障国家的安全和利益。因此,他毅然决然地选择了一条充满未知的道路——打造中国的新体制雷达。在四十五岁的年纪,这个年龄虽然不算年轻,但也正值壮年,拥有丰富的经验和足够的精力去迎接挑战。
当时,中国在这一领域几乎处于空白状态,与美西方国家的技术差距高达三十年。三十年的时间积累是巨大的鸿沟,不是轻易能够跨越的。然而,他在仅仅八年的时间里不仅弥补了这一差距,还实现了超越。今天,我们将讲述这位科学家的故事——刘永坦院士。他是位始终不屈不挠的双院院士,用八年时间完成了从落后到领先的飞跃。但这并非故事的结局,因为任何技术都需要从实验室走向实际应用,这是一个同样充满挑战的过程。如果不能将研究成果转化为实际生产力,那么这项技术就像未开刃的宝剑一样,只是一块精美的废铁。
因此,在取得初步成果后,他立刻投入到如何将这些成果转化为实际应用的工作中。
尽管周围许多人劝说刘永坦应该休息,并且提醒他注意维护自己的声誉,但他依然坚定地继续他的科研工作。在四十五岁时,他开始研发新型体制雷达,经过八年的不懈努力,取得了显著成果。
五年后,当他决定将这一技术转化为实际应用时,他已经是五十八岁高龄了。
在这个年龄段,从事如此复杂且耗时的技术转化工作无疑是一个巨大的挑战。
然而,刘永坦用实际行动证明,即使在科研领域的这个年龄,他仍然充满了拼搏精神。正如他所强调的那样,中国需要的是能够解决实际问题的尖端技术,而不是仅仅看起来先进的技术。
从1994年到2011年,刘永坦和他的团队经历了无数次的设计、实验、失败和总结的过程。最终,他们成功地开发出了新型体制雷达站,并将其投入实际应用,同时也确立了国际领先的技术水平。这一年,刘永坦已经六十五岁。那么,是什么驱使刘永坦如此不懈地追求呢?
刘永坦,1936年诞生于江苏南京,恰逢次年南京大屠杀的惨痛历史。其名“永坦”寄托了父亲对国家的深切期盼。在战乱频仍的年代,这个家庭颠沛流离,从南京迁至武汉,继而转至宜昌,最终抵达重庆。幼年的刘永坦记忆中,充斥着天空中坠落的炸弹和江水中血色的痕迹。
这样的经历深刻影响了刘永坦的成长轨迹。十二岁那年,他终于拥有了一个宁静的学习环境,并在此过程中萌生了科学救国的信念。这一信念驱使他不断前行,最终在1953年成功考入哈尔滨工业大学。
当时,尽管渴望学习的人数众多,但教育资源却极为匮乏。凭借出色的成绩,刘永坦被选为预备师资力量加以培养,随后前往清华大学深造两年。1958年,刘永坦返回哈尔滨工业大学。当时由于科研领域人才短缺,他不仅担任教师为学生授课,还积极参与科研项目。
后来,因下乡活动中断了一段时间的科研工作。1979年,作为首批公派留学生之一,他前往英国深造,在埃塞克斯大学和伯明翰大学的雷达实验室中接触到先进的雷达技术。尽管与他一同留学的中国学生众多,但他们的工作主要局限于辅助性的任务。
完成学业后,刘永坦面临两种选择:留在英国或返回祖国。英国的生活环境和科研条件均优于中国。
此外,作为该批留学生中表现最优秀的一员,他的导师对其给予了高度评价,认为无论是从理论还是实践角度,他的研究成果都非常出色,并多次劝说他留在英国继续发展。然而,最终刘永坦决定回到中国贡献自己的力量。
在那个时代,已有人选择留在当地,他们看中了那里优越的生活条件和科研环境。导师最后一次劝说刘永坦时,就以这些留下的人为例进行了劝解。然而,既定的目标岂能轻易改变?
从小,刘永坦就怀有科技强国的梦想。现在如果留在英国,那将意味着什么?因此,他坚定地选择了回国。按照他自己的话来说,他有“三怕”:“怕家国难安!怕人民受苦!怕受制于人!”
1981年,四十五岁的刘永坦踏上了归国的旅程。正是这一年,他开始了新体制雷达的研发工作。此时,他已掌握了相关的先进知识,而在中国,这一领域仍是一片空白,一切都需要从头开始。经过六个人的团队和十个月的不懈努力,一份长达二十多万字的《新体制雷达总体方案讨论报告》最终完成。
这些成就看似平淡无奇,但背后却凝聚着无数艰辛与智慧的结晶。
在探讨一份达到二十万字的详尽报告时,其内容量足以填满逾七百页文档,累积高度接近半米。值得注意的是,这全部的文字工作均源于手工书写,反映了当时的技术条件限制,因为电子计算机尚未普及。
该项目团队由六名成员组成,历经长达十月的时间,不分昼夜地辛勤耕耘,才得以完成这份沉甸甸的报告。尽管成果丰硕,但这仅是项目给予刘永坦博士的一次初步挑战,预示着后续道路将更为崎岖漫长。
资金方面存在的不足虽被视为可管理的问题,通过精打细算可以勉强应对,但试验场地的选择则更加棘手。他们被分配到一片偏远且荒凉的区域,仅有的设施不过是一间简陋且四处透风的房子,这无疑给研究工作带来了额外的困难。
至于所配备的设备与系统,不仅陈旧过时,而且性能低下,面对这样的发射机和接收机,团队成员即便心怀壮志也难免感到束手无策。实际上,团队士气因此受到了一定程度的影响,部分成员的斗志出现了动摇。
科研人员在那个时期面临着艰苦的生活条件,常常以冷馒头作为食物。他们的工作地点与居住地相隔六公里,且需要徒步往返。这条道路不仅漫长,而且途中还要穿越一片坟地。
无论是天黑赶路回家还是上班,对他们而言都是常态。尽管团队成员中无人不感到恐惧,但他们的目标非常明确——致力于开发中国的新型体制雷达技术,并非为了享受而来。
经过一段时间的心理调整后,这些科学家能够在一个四面通风的简陋环境中连续工作数月之久。最终,这个由六人组成的小组耗时八年,在1989年成功完成了新体制雷达系统的实验研究。值得注意的是,该系统超越了西方发达国家近三十年的技术积累。
正是基于这项成就,刘永坦获得了国家最高荣誉,并当选为中国科学院与中国工程院双院院士。
关于新型体制雷达的定义:相较于传统雷达而言,它更像是神话故事里的“千里眼”,能够实现更远距离、更高精度的目标探测能力。传统雷达技术基于微波,这种波的传播特性是直线传播。由于地球的曲率,传统雷达在地面上的视野受到限制,导致其探测范围有限。为了扩大观测范围,传统的做法是将雷达设备部署于较高的地形,比如山顶或高塔上,但即便如此,其有效探测距离通常也仅限于一百公里左右。
为了克服这一局限性,一种方法是将雷达安装在船舶上,并利用桅杆将其提升至空中。然而,这种方式仍然只能提供大约二十到三十公里的可视距离。中国长期以来一直依赖这种类型的雷达系统进行海洋监视,但这种方法仅能覆盖不到20%的海域面积。
与之相对的是刘永坦教授研发的新型体制雷达——高频地波超视距雷达(又称逆合成孔径雷达)。从名称中的“超视距”一词就可以看出其显著特点:该雷达能够在数千公里乃至数万公里的距离内清晰地监测到目标,并且不仅限于海面目标,还能追踪空中活动。
这一突破性技术极大地提升了我国的远程探测能力。在雷达技术领域,一项显著的突破已经实现。该技术不仅极大地提高了成像精度,达到0.12米的水平,而且能够生成二维或三维图像。这种高精度成像能力使得即使是数千公里外的小型目标如飞鸟也能被清晰识别。
与传统雷达相比,这种新型雷达在多个方面展现了明显优势。传统雷达通常只能提供一个光点作为输出,需要进一步的数据处理来识别目标。而刘永坦教授及其团队开发的雷达系统则能够直接在屏幕上显示详细数据,极大提升了信息获取的效率和准确性。经过四十多年持续不懈的研究,刘永坦教授和他的团队成功突破了十一项关键技术,使得雷达能在强海杂波、电台干扰以及大气噪声等复杂环境下稳定工作。此外,这台雷达还具备全天候、全天时、超视距探测能力,并适用于海上和空中多种场景。
与国际同类产品相比,本雷达系统具有体积小巧、精度高、作用距离远等特点,同时成本更为经济实惠。总体来看,其性能远超当前国际水平。中国的雷达技术已经从最初仅能探测不到20%的海域面积,发展到如今能够全面覆盖所有海域乃至高空。
这一进步意味着,在当前雷达系统的支持下,不仅航母等大型舰艇无所遁形,就连隐形战斗机及太空中的卫星也都能被清晰识别和追踪。
这种科技成就彰显了中国对高水平科学研究与技术创新的需求与重视,同时也体现了科学家群体作为国家科技进步重要支撑力量的关键作用。通过他们的努力,为解决国家面临的各种挑战提供了坚实保障。