这位中国导弹天线理论的奠基人迎来了百岁生日!

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  【环球时报-环球网报道 记者 樊巍】在建党百年之际,我国电磁场理论与天线技术专家,天线理论和制导

  【环球时报-环球网报道 记者 樊巍】在建党百年之际,我国电磁场理论与天线技术专家,天线理论和制导雷达天线设计的主要开拓者之一,中国工程院院士陈敬熊也迎来了百岁生日。2021年10月13日,为庆祝这位中国导弹事业老功臣的百岁生日,一场主题为“弘扬航天精神 传承奋斗品格”的陈敬熊院士科学人生座谈会在中国航天科工二院举行。

  于1921年10月16日出生于浙江省镇海县的陈敬熊院士,是中国的第一代航天人。回溯陈敬熊院士光辉的一生,他为中国的国防现代化建设做出了诸多突出的贡献。上世纪50年代,陈敬熊院士解决了抗美援朝战争中坑道战通讯难题,为传递军情赢得宝贵时间;同时代,陈敬熊院士还奠定了中国第一代地地导弹“东风一号”天线的理论基础,为导弹安上了锐利的“眼睛”。领导中国第一代地空导弹武器系统“红旗一号”制导站天线实现性能飞跃,扛起保卫祖国领空的职责;1970年,陈敬熊院士还参加715相控阵雷达会战,并负责102相控阵雷达技术抓总。在研究中,从麦克斯韦方程出发推导出了一整套天线相关计算公式,从理论上弄清了相控阵天线产生盲区的机理。他牵头我国防御系统初期建设多个雷达的建设,填补多项技术空白……

  “旧社会贫穷落后,任人欺凌,其原因所在是科学技术太落后,一切物质文明包括飞机、大炮全是靠技术搞出来的,要想中国富强起来,一定要有发达的科学技术为前提……”科技自立才能自强,这是目睹社会纷乱的陈敬熊悟到的。陈敬熊的求学路颇为艰辛,读了两所小学、两所初中和两所高中,期间还因为抗日战争两度失学。虽屡遭磨难,但他求学向上的心从未停止。大学和研究生期间,陈敬熊选择了电机和电信专业,立志要以扎实的专业基础,为新中国的科研建设贡献力量。1948年9月,陈敬熊是以微积分第一名的成绩考取交通大学电信研究所。在拜访导师张钟俊教授时,张教授和蔼地说:“这次研究生考试,你的数学成绩尤其突出,名额虽然很紧张,我们还是录取了你。因为数学能力是电信研究的基础,希望你以后能发挥这一特长。”

  天线设计中的数学计算一直是个难点,尤其在短波天线领域,在选择设计方法时,一般都先采用数学近似计算,得到与实际情况较接近的方法,然后再在工作中进行试验。这种方法不仅工作量大,而且难以找到最优方案。陈敬熊想出一个办法,从基本模型出发推导出一个合理、有效的计算方法。这种计算方法不仅可以摆脱传统方法,而且可以加快设计过程,提高天线精度。

  精益的数学思维让陈敬熊在“1059”(后称为“东风一号”)导弹天线设计时,开创性地提出了Maxwell方程直接求解法。“1059”是以苏联“P-2”导弹为原型结合国内实际仿制的第一代国产导弹,而陈敬熊研制的导弹天线,是导弹的“眼睛”和“指挥棒”。

  当时,苏方提供的图纸不完整,对关键技术问题也守口如瓶。陈敬熊带领团队自力更生,吃透导弹天线设计原理,自己研制。他提出Maxwell方程直接求解法,极大简化金属圆锥体、圆柱体、抛物柱体等设计计算公式的推导,为弹上天线设计成功提供理论依据,并打破了苏方专家关于天线设计的理论限定。

  钱学森也知道陈敬熊在数学方面有专长。在院里召开的学术会议上,陈敬熊曾就一些数学问题提出过独到的见解,让钱学森记住了这个数学功底扎实的同事。

  在研制“1059”导弹的同时,国家还开展了另一项代号为“543”的低空导弹仿制工作,这就是“红旗一号”。当时美蒋利用U-2高空侦察机肆意侵入我国凌空进行挑衅,威胁我国国土安全。

  在“543”(后称为“红旗一号”)制导站研制出现天线系统误差问题时,钱学森第一时间找到了陈敬熊。他很清楚,要解决“543”天线系统误差问题离不开数学推算,在数学方面造诣精深的陈敬熊无疑是最佳人选。

  在钱学森约见陈敬熊,点将他攻关“543”指导站天线误差问题时,转述了贺龙的话:“毛主席说,美国的U-2飞机打不下来,他都睡不着觉,一定要把技术关键攻下来,让毛主席睡好觉!”

  陈敬熊带领攻关小组历经半年时间,经过深入的理论分析和上百次试验,找到天线月的一个夜里,经过“治病”的天线在试验后证实陈敬熊和攻关小组的改装方案完全正确,已经生产出来的24部配套“543”导弹的天线被“救活”,性能超越苏联同型号天线”的仿制工作全部结束。之后,“红旗一号”装备到部队,加强了我国的防空力量。

  这一解决办法被沿用到红旗二号导弹和红旗二号甲导弹天线”飞机,担起了保卫祖国领空的神圣职责。

  在几十年科研工作中,陈敬熊把数学视作攻克电磁场、天线、雷达等通信领域研究难题的一把利刃。“我认为干我们这一行,数学理论水平还得提高。不要认为我们是搞工程的,数学可有可无,实际上完全不是那么一回事。数学是一门逻辑性非常强的学问,直接用处谈不上,但它是基本功。”

  晚年,陈敬熊最大的嗜好就是数学研究。他家有4个书柜,里面装满了各种专业书籍。“这些书读起来不轻松啊,但是很锻炼思维。”看到感兴趣的地方,他时常还会利用自创的一套算法,将相关的数学公式重新推导一番。“有时候把公式推导出来,我自己很高兴。因此我生活非常充实,脑袋不会空的。

  在对国防科技事业不断探索的同时,陈敬熊还积极向党组织靠拢。1921年出生的他,与党同龄。从读书时起他就逐渐树立进步的世界观、人生观和价值观。

  陈敬熊交通大学的毕业证底色中间横排着五个空心红字——“为人民服务”。入学时还是中华民国,毕业时已是中华人民共和国,陈敬熊说:“亲身经历了新旧两个社会,又亲身经历了新中国的各个发展阶段,我深切感受到:没有就没有新中国,没有就不能发展中国……我希望尽快加入中国。”

  第一次递交入党申请书后,陈敬熊给妹妹时说“我有许多缺点,我一定要改掉它,争取做一名合格的员”。

  在25年的入党路中,他时刻以员的标准严格要求自己,坚持科技救国信念、坚定科技报国初心。尤其是受钱学森之命攻关”543”指导站天线,陈敬熊更加感受到党和国家对他的信任,思想认识水平也进一步提高。

  1979年,23所科技处党支部通过陈敬熊的入党申请,同意吸纳他为预备员。与科研事业一同长跑的入党路,迎来了曙光。

  支部大会的决议中写道:“希望陈敬熊同志入党后深入第一线,以自己的技术专长为四化多做贡献。”在而后的科研工作中,陈敬熊为航天事业的发展不断撒播着科技星火。

  陈敬熊认为,人才是航天事业发展的一大支撑,他在长期的科研工作中,累积并总结了一套适合航天事业发展的理论和经验,他将这些经验毫不保留地传授给年轻科技人员。

  建院初期人才极度匮乏的时候,陈敬熊第一个提出“导师带徒”的人才培养方法。他鼓励有技术基础的徒弟勇于实践,对没有专业知识基础的则手把手地教。

  在他因材施教的指导下,培养出一批青年技术骨干,一些优异学生更是成长为技术专家。这样卓有成效的人才培养方法引起领导重视,1961年,二分院在全院推广“导师带徒”。

  为了满足人才梯队建设的需要,他还张罗航天系统自主培养研究生的工作。并先后在北大、清华、北航等高校执教,为航天事业的发展播撒科技星火。在为北航讲授“电磁波理论”时,因为是一门全新的课程,没有现成的教材可用,陈敬熊动手编写了《电磁波理论》,分享自己多年电磁场微波理论研究的心得。

  由于年龄和体力的关系,耄耋之年他已经很少参与具体工作,但依然担任了集团和23所的科技委技术顾问,参与型号方案评审、参加各类学术活动。

  90多岁时,陈敬熊还坚持学习和研究,用自创的数学算法推导公式。“不得老年痴呆症”是他对自己的要求。要“活到老,学到老,干到老”,在接受媒体采访时,陈敬熊称。“我今年见证了党的第一个一百年,以后还要继续看着祖国事业、航天事业的发展”。

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