1月8日,北京人民大会堂里暖意融融,2007年国家科技奖励大会在这里隆重举行。奖励大会上,北航先进惯性仪表与导航技术创新团队令人瞩目:他们的“卫星新型姿控储能两用飞轮技术”项目荣获2007年度国家技术发明一等奖,同时,他们的“新型高性能捷联惯性测量装置关键技术研究及应用”项目还获得了国家科技进步二等奖。
面对鲜花与掌声,42岁的团队带头人房建成教授却显得谦虚而冷静,他把成绩归功于国防科工委、北京航空航天大学和他们所在的仪器科学与光电技术学院的支持和鼓励,归功于团队里默默无闻、无私奉献的老教授和全体师生。他说,尽管项目获了奖,但成绩只能说明过去,他们的项目还有更多技术要攻克,他们创新的脚步不会停止。
瞄准前沿立足创新
上世纪末,虽然我国已掌握了基于机械轴承的飞轮技术,但由于机械轴承飞轮有接触摩擦,精度低,成为严重制约我国遥感卫星分辨率的进一步提高,寿命从几年向几十年跨越的关键技术之一。而磁悬浮飞轮采用磁悬浮支承技术,其摩擦力矩可减少两个数量级,并且寿命长。西方国家为解决卫星的高精度和长寿命问题,从上世纪八十年代就开展了卫星用磁悬浮飞轮技术的研究,但在技术上对我国实行严密封锁。为了打破国外的技术封锁,解决制约我国高分辨率遥感卫星高精度长寿命姿态控制部件这一技术难题,房建成和他的同事们开始了磁悬浮飞轮技术的研究。
控制力矩陀螺是空间站及大型卫星必不可少的姿态稳定、姿态控制执行机构,而基于磁悬浮轴承技术的控制力矩陀螺只有俄罗斯搞过,用于“和平号”空间站。当初该创新团队也只是知道俄罗斯采用了磁悬浮轴承,但对于怎么做、用什么技术则一无所知。2000年,房建成在一些国际会议和调研中,希望和国外的科研机构谈技术合作,但是一涉及到磁悬浮轴承的控制力矩陀螺的问题,对方就婉言谢绝了。面对国外的技术封锁,北航先进惯性仪表与导航技术创新团队立志依靠自主创新,研制出中国人自己的磁悬浮飞轮和控制力矩陀螺。因为“北航作为新中国第一所航空航天高等学府,我们责无旁贷!”
今天的成功让人羡慕,但自主创新是一个漫长而艰苦的过程,一点的浮躁或者急功近利的心理也要不得。一个个黑夜、一个个白天,没有周末、没有假期,团队成员查资料、调参数、做测试,他们以国家的需求为牵引,怀着为祖国争光、为中国的航天事业争光的坚定信念,形成了“甘于寂寞、勇于创新”的良好氛围。年轻人“初生牛犊不怕虎”、老教授“默默甘为铺路石”,经过近十年的艰苦奋斗,终于在自己的研究领域取得了多个国内第一:研制成功国内第一台超高速磁悬浮姿控储能两用飞轮、国内第一台高精度长寿命磁悬浮反作用飞轮。同时,该创新团队研制成功我国第一台单框架磁悬浮控制力矩陀螺,并在国际上首先进行双框架磁悬浮控制力矩的探索研究。
厚积薄发十年一剑
先进惯性仪表与导航技术创新团队属于北航精密仪器及机械国家重点学科,该学科是北航最早的五个国家重点学科之一,其前身为我国第一个航空陀螺与惯性导航专业(即北航第五研究室),为满足“两弹一星”工程惯性制导技术的急需,由钱学森先生提议,并由林士谔先生在1956年创立。经过五十年的发展,该学科已发展成为我国惯性技术的发源地和自主创新的摇篮。
说到团队所属学科五十年来的发展,团队成员都很骄傲。在国内已有的约十类陀螺仪中,七类由该学科率先研究或研制成功。上世纪50年代林士谔先生带领研制成功国内第一个液浮陀螺,60年代研制成功国内第一个气浮陀螺,70年代研制成功国内第一个挠性陀螺;张惟叙教授和郦吉臣教授80年代初在国内分别率先开始光纤陀螺研制和半球谐振陀螺研究;90年代初李振祥教授在国内率先开始控制力矩陀螺的原理研究;90年代末以房建成等年轻人为主的创新团队在国内率先研究用于大型航天器的磁悬浮控制力矩陀螺;进入新世纪后,2001年该团队在国防科工委民用航天专项支持下率先开展了磁悬浮姿控储能两用飞轮的研制;2004年在国内率先进行了高精度磁悬浮反作用飞轮的研制;2006年在国际上率先开展了双框架磁悬浮控制力矩陀螺的研制……
房建成说:“我们的很多经验、精神是从老一辈身上学来的,学科创立五十年,我们新一辈团队的研发也近10年,我们赶上了国防科技工业快速发展的大好机遇,得到学校和学院对我们的大力支持,老一辈播种、长苗,到了现在,水到渠成,开花结果。”
精诚团结合力攻关
北航新一代的先进惯性仪表与导航技术创新团队刚起步时只有十几人,经过十年的发展,现在已经发展为100多人。北航仪器光电学院党委书记孙玉珍说:“我看着这个创新团队从小到大、从弱到强一步步的走过来,自始至终他们这个团队最大的特点就是团结。这个团队有一种闯劲儿,特别能吃苦,有心气儿。”
房建成教授动情的说:“我们团队里的老教授七十多岁了,他们每天和我们一样在实验室做研究,他们不求名、不求利。团队里还有很多默默奉献的老师和学生,他们每天一样熬到深夜,一样没有节假日,但每个申报奖项的课题填写研究人员都有人数限制,我们不得不割舍掉很多同志,他们为项目的研制付出了大量的心血,虽然获奖名单上没写他们的名字,但他们没有丝毫的怨言,这些同志其实是最伟大的。”
寒冷的冬天,团队里六十多岁的老教授和工人师傅抱着三十多公斤刚加工成的陀螺,顶着寒风、骑着三轮车去航空二三二厂加工。看着累得满头大汗却面带笑容的老教授,团队成员都被他对事业的深情所打动。正是这些老教授们的敬业精神点燃了年轻人对科研工作的热情。
2003年北京非典时,团队的项目研发也进入了攻坚阶段,房建成和团队成员都是一次又一次地通宵熬夜。就在“非典”肆虐的紧张时期,他们却毫不畏惧,一心扑在项目上,连续二十多天都是凌晨五点才离开实验室。
虽然每天熬夜,但他们心里充满了自豪和骄傲,“要为中国人争光,作为我们就是靠那小小的陀螺!”
最难忘2002年的时候,当时陀螺失稳的技术还没有解决,由于陀螺旋转的速度很高,一旦失稳,将会有很大的危险。有一次,转到2万转的时候磁悬浮陀螺突然失稳,掉了下来,摩擦高温把保护装置都烧焦了,整个实验室弥漫着一股焦味。博士生们回忆说:“那次事故房老师一句话都没说,他认准的事不管多难,一定要成功,从来就没见他泄气过。”
十年来,团队成员们在实验室度过多少个通宵已经记不清了,而他们休息的日子、他们陪家人、陪孩子的次数却能数清。新的一年来临了,房建成和他的同事们充满信心地展望未来:“‘十一五’期间,我们将继续围绕国家重大需求进行研究,要实现仪器光电学院研制的八个核心部件在六颗卫星进行试验验证,打破国外封锁、填补空白,为我国卫星技术的跨越式发展做出贡献。”
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