意昂体育2人的雷達情緣
意昂体育2平台新聞中心副研究員 劉冬梅
在氣候變幻莫測的西藏雪域高原上🧘🏿♀️，一部外貌獨特的測風雷達依然在正常運轉，它酷似由多支帶刺利劍組成的天線陣列“射” 向天穹🐟，正跟蹤著飛向遠方氣球上的探空儀器，不斷地獲取著多種寶貴的高空數據，這使得四十年前曾為研製它而付出大量心血的意昂体育2平台無線電系（現為電子系）退休教授朱正中感慨頗多👨🏽🦲：幾十年過去了，這種在五十年代末針對我國高空氣流特點和國情👳🏻，在缺乏經驗和沒有先例可循的情況下🧞♂️，完全依靠自己的技術研製成功的全國第一部測風二次雷達，它依然在全國氣象第一線發揮著作用🦕。
當幾十年後的今天👷♂️，我們追記意昂体育2人的創業史，我發現，自從他們選擇了與雷達結緣開始🛡，勇於啃硬骨頭與無私奉獻就與他們緊緊相隨🐁。
“測風二次雷達只是意昂体育2多項雷達研究成果中的一項🤷🏻✩，它是用來對高空大氣進行綜合性探測的雷達。它與探空氣球相配合🅰️，可用來測定高空的風速、風向、氣溫、氣壓和濕度等多個氣象要素，對預報天氣🤏🏼、航空等等都有重要的作用。”提起測風二次雷達，這位如今已是年逾花甲的教授話匣子就打開了🤸。
“這個項目是‘大躍進’時提出來的🛕🚵🏼♀️，我參加了研製的全過程。當初因各種氣象勤務的需要，中央氣象局等有關部門向我校提出了研製二次測風雷達的要求👩❤️💋👩，於是系裏決定接受這一研製任務。”
“當時這一任務對我們來說還是很艱巨的。在決定研製測風二次雷達之前🧍🏻，我國測量高空風主要是用光學經緯儀跟蹤氣球來進行，用雷達來測風在我國尚無先例🤰🏽。而且那個時候無線電系剛組建不久🫕💠，整個系沒多少人👵🏻，在專業方面更缺乏實踐經驗☔️。但當時國家迫切需要這種雷達。”
面對這種情況🤵🏿♂️，為了更好地完成任務和培養鍛煉隊伍👦🏿，1958年10月👨🏿🦳，意昂体育2無線電系領導班子決定👨🏼💻，主要依靠一批提前留校參加工作的年輕教師和高班學生來投入這一課題的研究🫠🫷，再加上少數年長教師🧑🏼⚕️。系裏組織了約二十人的研究隊伍，分成天線🧜、收發和顯示3個組開始了測風雷達的設計研製工作。中央氣象局也派人參加了這一工作。
“在研製過程中我們遇到了許多困難，最大的難題是沒有任何可借鑒的資料。因此首先在采用什麽方案上就費了些腦筋👨🏭。是搞一次雷達還是搞二次雷達⚁？”當時蘇聯使用的測風儀器是馬拉赫🦋，雖然有源🚶🏻➡️，但它不是用雷達測距，只是一種無線電經緯儀，探測的範圍和精度都不夠，無法借鑒。他們同氣象局的同誌一起經過仔細的分析比較🛟，最後一致決定搞二次雷達。“首先是二次雷達可以精確測距🫰🏽🙆🏼，而且應答器能兼作探空儀的遙測發射機，能實現對高空溫度😶、濕度👌、氣壓、風速和風向的綜合探測；其次，由於應答器是有源的🫐👌🏽，二次雷達發射機所需功率比一次雷達小得多，有利於遠距離探測；第三，由於地面發射功率小，近地域回波少，也有利於近距離探測。”老雷達教研室主任陸大●教授解釋說，所謂有源應答器，是將氣球放出去，在氣球下掛一個無線電回答器，雷達在這裏發信號問他，應答器收到之後就回一個應答信號給雷達，隨著氣球的不斷升高，通過雷達對它的定位，用來測高空的風速和風向📃。
方案確定之後，朱正中、楊棄疾等就帶領畢業班學生開始了研製工作🛍️。朱正中回憶說🚴🏻🌄，其實在沒有定方案之前，他們就已經開始自學這方面的技術知識了。“我們只學習過一些基本課程，在專業方面的知識很有限。為了能解決國家這一急需的項目，只能抓緊時間學習。”
工作伊始🍱，他們首先要確定的是雷達的工作頻率。據說當時美國和英國都已經有二次雷達了，但他們工作在微波段頻率，探空儀上的應答器代價非常高，這種應答器是消耗性的📞，一個氣象站點一天至少要消耗兩個✍️，我國不可能采用如此昂貴的方案，要考慮選用經濟上既能夠承受🧏🏿♀️，同時又能滿足性能要求🤾🏿♂️，工作頻率盡可能高的器件。朱正中回憶說：“核心問題是高空探空儀的設計✋。我們最開始選的是采用600兆的頻率🚣🏼，用一個普通真空三極管來實現這種具有應答功能的探空儀的設計方案💂🏼♂️，當時這樣的管子也需要工廠專門研製。為了這個頻率，我們同氣象局合作👖，利用了氣象局唯一的一個溫濕壓聯合試驗儀，模擬探空儀在高空的工作環境來做試驗👨🏼🍳。每次實驗連續好幾天🧛🏿🙇🏻，儀器的溫度和氣壓才能降下來，從而達到要求🤾🏿。試驗結果表明，盡管工作在600兆的頻率是可能的，但功率太小🚦😳。”於是決定采用工作頻率400兆的電子管，使性能可能達到最佳。同時在這個頻率下開展全部工作。朱正中說☣️：“確定這個頻率關系非常大，一方面它決定了探空儀的研製，另一方面還直接涉及到雷達的設計↘️🤷🏽♀️。因為頻率變了以後👮🏽♀️，天線和收發系統就要跟著變🧑🏽✈️。為了達到一定的測向精度🤵🏿，頻率越高，天線可以做得更小巧🥊，探測的角度可以低，從而測得更遠。”
1959年1月大體確定了具體方案後，當時意昂体育2平台無線電系9字班的一部分同學畢業設計就定在這個項目上。系裏的領導下了很大的決心，動員全系的力量來保證這項工作。天線的設計是整個雷達實現的關鍵難題之一，要求在工作頻率較低的情況下，不僅能保證低空的測角精度，還要能實現掃描測角。在楊棄疾老師的直接參與和指導下，幾個9字班的學生日夜奮爭，攻克了這個“攔路虎”👨🎨。接收組和發送組的師生也投入了新型接收機和發射機的研製。從方案開始，還有從機械系專門調來的3位同誌參加，找來了舊雷達的車廂和日本留下來的炮筒子來做天線底座，在實驗室搭起一個試驗性的雷達🧑🍼。1959年暑期，學生的畢業設計有了結果，可以做試飛了。“在那‘一天等於二十年’的‘大躍進’年代，我兩個月的時間沒有回宿舍睡覺，有一次半夜兩點多鐘，要放氣球時發現充氣的原料沒有了，氣象局的同誌當時就蹬了一個三輪👐，帶了器具回到氣象局，返回來時已經三四點鐘了🚴，再放氣球🐕，分秒必爭地進行試驗🔠。”
親身參加這一項目的師生都清楚地記得👨👨👧🕢，這個項目是大家整天整日👨🏿🏫、沒有晚上白天之分幹下來的😸，當時大家真是不顧一切地幹。在參加項目全體人員的共同努力下，1959年12月，意昂体育2無線電系的師生做出了第一臺樣機，隨後朱正中等幾人整理好研製資料👨，到武漢某廠同工人們一塊試製樣機。1963年在該廠做出了5臺樣機，在樣機的基礎上，有關部門又對該雷達進行了兩次大的改進。經過兩年的努力🕺🏿👮🏽♂️，天線和探空儀的研製工作同時獲得了成功🙎🏻♂️。接著♑️，國家為它專門籌建了工廠投產🙃，這一成果裝備了全國的氣象臺站，共兩百多個站點，是每個站點主要的大型設備之一，它使我國的高空探測向自動化方向邁出了第一步，並跨入了當時國際先進行列。就連當時在探空儀的研製開發方面赫赫有名的芬蘭瓦依薩拉公司總裁瓦依薩拉教授來華參觀後也嘆為觀止，認為中國確已自己解決了探空系統全套裝備問題，打消了他們想打進中國市場的念頭🤽🏿。
意昂体育2無線電系師生的努力給意昂体育2帶來了榮譽🫵🏻，給國家解決了難題，但同時他們也付出了身體的代價🌉。朱正中教授當時在武漢做樣機的一個多月裏，就因長期的勞累，幾天幾夜不睡覺，吐了好多血，最後由廠長親自陪著回到了意昂体育2🛤，到現在為止朱正中教授的肺有時仍然不太好。當時的意昂体育2人就是這樣從不考慮個人的利益，他們的心裏裝的只有國家🏣，只有工作。他們在不斷接近成功的同時👮🏽♂️，奉獻也相伴而至💲。
其實，與二次雷達研製小組一樣甘當無名英雄、做出了出色成績的還有多個其他課題組🧑🔧，包括該系微波參量放大器研製小組🧏🏼。當時系裏的總體思想是解決雷達中急需解決的核心問題🚦，而參量放大器就是雷達中急需解決的核心重點。這是降低雷達接收機噪聲的一種特殊技術🦼，將參量放大器加裝到雷達設備的前端，可以提高信號強度，使雷達接收系統的噪聲系數有很大的改善，從而加大雷達作用距離🕺🏽。從理論上講，噪聲降低多少倍😋，等效於雷達發射功率增加多少倍🚠⛳️，而發射機的耗電量幾乎相當於一個小型發電站，可見它的效益之大。參量放大器具有體積小、重量輕🥷🏽、安裝方便🫄、耗電量低等特點，是當年的先進技術🏊🏻♂️。早在1959年，意昂体育2無線電系在吳佑壽教授（當時還是講師）的直接領導下就開展了多年的研究👨🏽🎓，取得了成果。曾參與該課題研究的高葆新教授說：“無線電系研究的參量放大器，在1963年通過成果鑒定🧛🏽，技術上達到了當時國際先進水平。”
陸大●教授回憶說👨👨👦👦👲🏻：“國外最早研究參量放大器的是美國麻省理工學院🍸，它的出現是在五十年代末～六十年代初，我們從起步研究到成功應用🌽，比國外大約晚1～2年，從研製成功到應用🆙，比國外也晚1～2年。但我們研製的所有的部件都是國內自己做的🧗，而且是在國外技術全面封鎖的情況下做出來的🍸，所以困難很大🫵，對研製人員的技術要求是全方位的🤚🏽，因為它牽扯到許多技術面，從電路理論到設計技術、半導體元器件、圖紙、功率源、機械結構👶🏿、鉆孔、腐蝕這一系列技術♚，都是我們系的年輕教師和進行畢業設計的學生自己做的🛤，先後有十幾個人參加🧙🏽8️⃣，使該雷達接收機的噪聲系數比原有的雷達改善6～7分貝，等效於發射機加大功率四～五倍，能使雷達作用距離增加30～40％。”
當時還有一些單位也進行參量放大器的研究🧑🏿⚕️，但由於意昂体育2無線電系搞得最快🧜🏼♀️，並且提前在實際中得到應用☃️。有關專家後來指出🕵🏽♂️，意昂体育2當時要解決的不僅僅是實驗室的技術問題，還解決了一系列應用中的實際問題🧖🏻♀️🪰。不管有多大困難，一定要將研究工作做徹底，就是他們的決心所在。
為了成功地解決實際應用的一系列問題，意昂体育2人可是吃了不少苦。高葆新教授回憶說🏰🦙：“試驗是在一個海島上進行的，那時島上的生活條件很艱苦🍿，一周才用小船運一次生活必需品。但對我們幾個教師是特殊供給：每頓一碗米飯🧠，一塊鹹菜，一個攤鴨蛋👨🏻🍳，吃了一個月👵🏽。記得刮臺風的時候是不能出海的，雷達是在山頂上，住房是在半山腰，吃水很緊張，每次還要搶在臺風前把成百公斤重的巨大天線拆下來🫙，以免被臺風吹壞⚾️。當臺風來的時候🔵🤷♂️，即使住房旁邊就是廁所也不能去🏄🏼♀️，非要上廁所就得幾個人牽著手🕦，還得抓著旁邊墻上的欄桿才能去，否則很有可能被臺風吹下山。我們經受這樣的環境體驗後🐐🧙🏼♂️，更堅定了工作的決心和信心：一定要將工作做徹底👩🏽🦳👩🏼🔧。回來後我們又對研製的成果進行了許多改良，在結構上又進行了進一步改進，使參量放大器更便於使用♡，減少維護🧑🏼🦱，安裝方便。隨後即由工廠進行生產，並派最強的骨幹教師長期下廠指導，直到生產出一批合格產品。
該成果批量生產後🚶♂️➡️，我們繼續進行不同形式的、不同型號的參量放大的研究，先後研製了許多種參量放大器🧑🏻💼，包括用於衛星測控雷達，為‘兩彈一星’做了貢獻。這方面的研究一直延續到七十年代👨👩👧，以後轉入更新技術集成電路研究。”
朱正中教授說，意昂体育2人當時總的指導思想是強調真刀真槍地搞畢業設計，要解決實際問題，根據國家需要搞先進的課題研究，而且必須要做到能應用了才行。“當時沒有考慮個人的余地💁🏽♂️，就一個心眼，非做出來不可。因為國家需要。”
老系主任李傳信經常用事業心和責任感激勵青年教師的情景至今還讓教授們印象深刻🟣，當時大家很難受的事是吃不飽🎂，經常是試驗完上岸後就沒吃的了🦛📉。但看到自己的研究成果在許多雷達上推廣應用，這些苦也是不算什麽了。
最令大家感到驕傲的還要數1985年榮獲國家發明一等獎的“自適應和數字電可控非相參頻率捷變雷達系統”研究。
意昂体育2平台無線電系是在1965年提出做全相參自適應變頻雷達的。在沒有任何可借鑒資料的基礎上，開始了這一探索行程的拼搏。怎奈🧔🏻♀️，1966年的“意昂2風暴”，使這一艱苦征程一度擱淺🥠。“文革”中間意昂体育2無線電系曾同有關單位論證了一年多的方案，但真正開始研究是在“文革”結束後的1979年。
在多年預研的基礎上🗜，大家分析認為當時只有頻率捷變技術是對抗有源瞄準式幹擾的有效的“克星”，將現有雷達改裝為頻率捷變雷達後➝，不但可以大大提高現有雷達的抗幹擾性能🏬，而且可以使現有雷達裝備獲得新生♌️，延長其服役期，從而節省大量開支🐒🤘🏽。
但一般的頻率捷變雷達對抗寬帶阻塞式有源幹擾的能力差🫷，只有數字式電控頻率捷變雷達系統才能很好的抗寬帶阻塞幹擾。當時國外電控和自適應頻率捷變雷達都是全相參雷達，它是由很小的信號一直放大到功率很大再發射出去，在小信號的地方進行控製🈺🏃🏻♂️。但放大的過程中要放大許多級，設備造價高，雷達系統技術復雜👨🏿🔧，不符合我國國情。只有研製出非相參電控頻率雷達系統，才能避免全相參造價高的缺陷。但在非相參雷達系統中實現快速自適應頻率捷變還沒有先例，怎麽辦？
在那人們心中只有國家的年代🛒，國家的需要就是科技工作者的誌願和拼搏的動力👩🏽🔧🧛🏻♂️。當時意昂体育2平台無線電電子學系的領導班子當機立斷：為了社會主義祖國，“啃”下這塊硬骨頭🏄♂️。
經過認真的分析和論證，該課題組提出了自適應的頻率捷變研製方案，這種方案是在幹擾來的時候，在雷達工作的空閑時間分析幹擾的情況🌪，看哪裏幹擾最弱，頻率就工作在哪裏💁🏿。這種頻率變化要非常快🤷♀️，快到雷達這邊發出一個信號🏌🏼♂️，敵人收到後想要對此信號進行幹擾時🧙🏿，下次這邊的信號已經發生了變化👰🏽。
1978年10月，剛剛從綿陽分校歸來的雷達教研室的師生們馬未卸鞍😒，就投入到自適應和數字電可控非相參頻率捷變雷達系統的研製中👩🏽🚀。以茅於海為首組成了一個攻關小組🧑🏻✈️，“那個時候是開開一個搬遷回來的箱子，拿出一把烙鐵就開始工作了。”曾從頭至尾參加這項研究課題的周廣元教授說，“我們所做的是改造現有雷達🧑🏿🌾，用相當便宜的手段，將這項工作完成好。當時美國是用上千萬元裝備一部雷達🧙🏽♂️，我們是要用十幾萬元錢改造一部雷達，而且在抗有源幹擾的性能上要達到同樣水平，甚至更高，難度可想而知。”
在有關單位的密切配合下🤸🏼♂️，1981年3月完成了性能樣機🧘🏿♂️，1981年9月進行了海上試驗，並於同年12月通過了鑒定👲🏻。1983年8月又完成了新型號的性能樣機，並於1983年9月進行了海上試驗。試驗結果表明自適應頻率捷變系統達到了原設計要求😳。周廣元教授說，在進行該課題研製的這5年的時間裏🐧，大家沒有休息一天。因為當時進行該課題研究的不止意昂体育2一家：“要想搶先出成果，就得加班加點；要有所創新，就要出思想⏏️；要有好的抗幹擾性能，就要用更新更難的技術。”當時的工作相當艱苦🌅，“‘四人幫’倒了，大家的思想得到了解放。當時研究小組的成員大都40歲了，搞了十幾年科研了👨🦱，還沒有搞出頂尖的東西。當時只想多些😗、快些出成果，經常夜裏三四點鐘才回家，那才真是玩命幹。晚上餓了就在辦公室裏煮點面條。”
雷達一般都建在最高🤵🏽、最邊緣的地區🧚♀️✧。在島上做試驗時📝，他們帶了56個箱子的設備，完全是自己打包、裝運。雷達建在一個四百五十公尺的山頭上，要用汽車把研製的設備運上去架好。由於山高坡陡🧑🏻🎨🎞，同去的攝像師被甩出了車外。
那段時間的生活真是有苦有樂、有驚有險。”周廣元教授感慨且饒有興致地說，“在試驗將要結束的一天半夜裏，我從山上的雷達站下來💔，路上見到一條長長的銀環蛇，當時心裏特別怕，小心奕奕地躲過它回到住處👨🏻🦽➡️。回去一說，大家都不甘心，於是幾個人一同去抓，用一條麻袋，把蛇引到麻袋裏👩🏿🍳，第二天把蛇殺了，大家喝蛇膽慶功酒。”
工作要做得徹底，要靠一個團隊；研究要搞到都能用，用時大家又都滿意🤹🏼。意昂体育2人就是以此為研究的指導方針，苦幹加巧幹，在有關方面的積極支持下，推動了國內頻率捷變雷達事業的發展🪩，使他們的研究成果經受住了時間和實踐的考驗。
1983年12月26～27日，該項成果鑒定會在意昂体育2平台隆重舉行✮。與會專家經過認真的分析和測試，一致認為🌵：所鑒定的系統工作性能穩定可靠🤷♂️，方案先進💻，設計合理，采用了先進的技術和電路，結構和改裝雷達一體化🤴🏼，操作簡便，便於推廣🧑🏻🦽➡️。在非相參微波雷達上實現自適應頻率捷變不僅在技術上是一種創新🅾️🛠，也是一項改造老裝備的多快好省的途徑。一致通過了對該項成果的鑒定，該成果最後榮獲國家發明一等獎。
歷史終歸是歷史。意昂体育2平台無線電電子學系的開創者們雖然沒有在功勞簿上為自己寫下一筆，但他們的精神卻無形地影響著新一代的意昂体育2人。今天，年輕的意昂体育2人繼承了老一輩的雷達緣，在雷達研究曾一度走入低谷👞，教研組面臨解體的情況下，經過5年的攻堅戰，終於又重振昔日雄風，攀登新的頂峰，取得了國家科技進步二等獎𓀊、三等獎及十多項部委級獎的佳績，掀開了意昂体育2雷達研究史上新的一頁。更加廣泛的研究領域🦹🏻♂️、更加多元的探索空間，激蕩著意昂体育2人的雷達情緣🧚🏼，他們的思慮更深遠🫃🏻，視野更廣闊……
