作者:鄭金武 來源:中國科學(xué)報 發(fā)布時間:2020/10/27 11:09:38
10月23日,紀(jì)念中國人民志愿軍抗美援朝出國作戰(zhàn)70周年大會在北京人民大會堂隆重舉行。會前,習(xí)近平總書記等領(lǐng)導(dǎo)同志會見“中國人民志愿軍抗美援朝出國作戰(zhàn)70周年”紀(jì)念章獲得者代表,并同大家合影留念。
雷達(dá)與電子技術(shù)專家、中國工程院院士張履謙正是其中的代表之一?;叵肫鹪缒觊g在朝鮮戰(zhàn)場研究解決雷達(dá)抗干擾問題時的情形,張履謙仍是心潮澎湃。
“火速去前線解決難題”
1951年8月,張履謙從清華大學(xué)電機工程系學(xué)成畢業(yè),被分配到軍委通信部工程師室工作。工程師室主要由兩部分人員組成,一部分人搞通信,另一部分人搞雷達(dá)。張履謙被分配去搞雷達(dá),當(dāng)上了一名技術(shù)員。
無論是理論還是應(yīng)用,對剛畢業(yè)的張履謙來說,雷達(dá)還是一個陌生的事物。但對于工作安排,張履謙沒有任何怨言和不滿,而是以極高的熱情坦然接受組織的安排,努力自學(xué)雷達(dá)知識。張履謙說:“我心中的想法是:只要工作需要,黨叫我干什么,就干什么,而且一定要干好!”
張履謙(左二)與同事們共同研究雷達(dá)技術(shù)。張履謙供圖
朝鮮戰(zhàn)爭爆發(fā)后,為了打擊我國抗美援朝的運輸補給,美國頻頻出動B-29轟炸機,對鴨綠江兩岸沿線進(jìn)行狂轟濫炸,并施放電磁波干擾,使我軍的警戒雷達(dá)不能發(fā)現(xiàn)目標(biāo),指揮雷達(dá)不能引導(dǎo)空軍作戰(zhàn)。
由于運輸補給線遭到破壞,我空軍飛機又不能起飛迎擊美軍的侵?jǐn)_,我軍在朝鮮戰(zhàn)場上接連失利,戰(zhàn)爭推進(jìn)十分困難。
在這種緊急形勢下,作戰(zhàn)前線要求后方火速采取對策,排除敵方的干擾。而作為當(dāng)時軍委通信部雷達(dá)處雷達(dá)組組長的張履謙,理所當(dāng)然成為執(zhí)行此次任務(wù)的最佳人選。
一天下午,時任軍委通信部部長王諍突然緊急將張履謙和同事陸亙一叫到辦公室,語氣沉重地給他倆念了一份電報,要求“火速去前線解決難題”。
“總參謀部要我們到朝鮮去解決雷達(dá)抗干擾問題。我們?nèi)艘坏赖角熬€去,今晚立即出發(fā)?!蓖跽姷恼Z氣十分堅定。
事態(tài)緊急,張履謙幾乎都來不及收拾行禮,便和陸亙一隨著王諍連夜坐上了前往中朝邊境安東站(即現(xiàn)在的丹東)的火車。抵達(dá)中朝邊境后,王諍三人馬不停蹄,又讓部隊的同志直接送到了防空部隊,不久又到了空軍部隊,了解防空部隊和空軍部隊受到的雷達(dá)干擾情況。
到達(dá)部隊雷達(dá)站的當(dāng)天晚上,王諍、張履謙和陸亙一三人馬上投入工作,王諍親自坐守雷達(dá)站陣地,一起觀察雷達(dá)受干擾情況,向部隊的雷達(dá)操作員詳細(xì)詢問了前幾次干擾的狀態(tài)。王諍誓言:“不把雷達(dá)干擾這個問題解決,我們就不回北京去”。
在接下來的幾天里,張履謙一直留在前線。在簡易的雷達(dá)站里,第一次接觸實戰(zhàn)的雷達(dá)設(shè)備,張履謙看說明書、請教雷達(dá)技師,經(jīng)過通宵的研究,才摸索清楚雷達(dá)的原理和結(jié)構(gòu)。
“敵人的雷達(dá)干擾不靈了”
為了研究分析雷達(dá)所遭受的干擾,張履謙守候著美國飛機飛過來。根據(jù)以往的經(jīng)驗,美軍的飛機起飛時間往往都是晚上十一二點鐘,凌晨一二點抵達(dá)鴨綠江橋。因此,張履謙等人不得不每天等到后半夜。
敵機的干擾真是讓人又氣又急。每天晚上十一二點鐘,只看到敵人的B-29飛機起飛了,起飛之后就打開干擾機,我軍雷達(dá)螢光屏上就變成一片毛糙,什么都看不見了。沒有雷達(dá)探測和指揮,我軍根本不知道敵機到了哪里;而發(fā)現(xiàn)不了目標(biāo),我軍的飛機也不敢起飛。在雷達(dá)站的數(shù)天時間里,情況都是如此??粗@一局面,張履謙心里異常著急。
如何應(yīng)對這一情況呢?通過幾次的親身體驗,張履謙心里一直在琢磨,也一直在和雷達(dá)技師等人觀察分析電磁波干擾的問題。他們把敵機雷達(dá)干擾特征記錄下來,然后再把我軍雷達(dá)頻率調(diào)動一下,看看噪聲有沒有變化,信號有沒有增強。
雷達(dá)作為一種利用電磁波探測物體的電子設(shè)備,其原理是雷達(dá)的發(fā)射機通過發(fā)射天線,把電磁波能量射向空間某一方向,處在這一方向上的物體反射碰到的電磁波;雷達(dá)接收天線接收此反射波,送至其接收機進(jìn)行處理,從而提取反射物體的距離、速度、方位、高度等信息。
我方的雷達(dá)受到了干擾,說明敵方肯定有干擾飛機在向我方雷達(dá)發(fā)送了相同頻率和能量更強的電磁波,從而使得我方的雷達(dá)跟錯了目標(biāo),或使我方的雷達(dá)只形成強雜波,急劇降低探測能力。
掌握這一雷達(dá)干擾原理后,張履謙等人通過分析記錄的干擾信號,理清了敵機的干擾特征。等敵機施放干擾電磁波時,我方雷達(dá)適時調(diào)整電磁波發(fā)射的頻率,觀察回波的變化,研究回波信號的強度。
張履謙在雷達(dá)站一呆就是十多天,和雷達(dá)技師們一起想辦法,觀察分析電磁波干擾現(xiàn)象。通過這樣的反復(fù)試驗,張履謙等人慢慢摸清了敵機的干擾規(guī)律,并對我方雷達(dá)進(jìn)行了抗干擾試驗。
同時,張履謙等人還深入中朝空軍聯(lián)合司令部的幾個雷達(dá)站調(diào)查研究,與雷達(dá)操作員共同實驗,成功地研究出了幾條反干擾措施:快速改變雷達(dá)發(fā)射頻道、擴展使用頻段、加裝瞬時自動增益電路、多站聯(lián)合定位干擾源。
其中,多站聯(lián)合定位干擾源,就是利用多個雷達(dá)站,對電磁干擾源進(jìn)行定位。這是查找敵方干擾源的非常有效的手段。敵方發(fā)送干擾電磁波時,我方的兩個或者數(shù)個雷達(dá)站同時受到干擾,每個雷達(dá)站在追蹤干擾電磁波發(fā)射源的時候,可以各自圈定一個范圍,利用多個雷達(dá)圈定的范圍,取其交集,就能對敵方干擾源進(jìn)行準(zhǔn)確定位。
這些措施既簡單,又十分有效,向上級匯報后,立刻被前線司令部采用,并通報前線雷達(dá)部隊執(zhí)行。
等敵機再次飛來時,張履謙等人就用商量好的對策,進(jìn)行抗干擾作業(yè),并將最大干擾方向上報給指揮所,以便指揮所根據(jù)其他雷達(dá)受干擾方向,測出敵方干擾飛機位置。
“我軍采取抗干擾措施后,敵人的雷達(dá)干擾不靈了?!睆埪闹t說。美軍飛機來臨時,我軍雷達(dá)站的熒光屏上,敵機雷達(dá)回波信號很強,航跡清楚。但敵機卻未能發(fā)現(xiàn)我軍的抗干擾措施,依舊派飛機前往鴨綠江方向轟炸。
我軍的戰(zhàn)鷹飛上天空,可以在雷達(dá)的導(dǎo)引下,下得來,能著陸,不受干擾了。等敵機飛臨后,我軍飛機根據(jù)雷達(dá)站提供的情報,奇兵突至,痛擊敵機。數(shù)次過后,敵方再也不敢派飛機深入我后方轟炸了。
“全軍的雷達(dá)全交給你管了”
朝鮮戰(zhàn)場的雷達(dá)抗干擾任務(wù)完成后,張履謙回到了軍委通信部。
為了能讓這些在戰(zhàn)場一線獲得的抗干擾經(jīng)驗得到進(jìn)一步普及和提高,張履謙對工作進(jìn)行了梳理,并整理成文,編制成一整套雷達(dá)抗干擾操作規(guī)范。這是我軍第一次提出的雷達(dá)抗干擾操作規(guī)范,后來這個雷達(dá)抗干擾操作規(guī)范由軍委通信部頒發(fā)給全軍雷達(dá)部隊執(zhí)行。
抗美援朝戰(zhàn)爭中雷達(dá)抗干擾的問題得到圓滿解決,不僅為志愿軍在戰(zhàn)爭中取得勝利作出了重要貢獻(xiàn),而且也為我軍雷達(dá)抗干擾問題研究打下了堅實的實戰(zhàn)經(jīng)驗。
王諍對此十分滿意。張履謙從前線回來后,王諍專門找到張履謙,高興地對他說:“小伙子,全軍的雷達(dá)全交給你管了?!?/p>
張履謙在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心。張履謙供圖
但張履謙仍然心系前線。根據(jù)前線雷達(dá)站的實際需求,張履謙還研究了一項變手動為聯(lián)動的快速調(diào)頻抗干擾系統(tǒng),即雷達(dá)作抗干擾度盤調(diào)整時,讓主度盤轉(zhuǎn)動,帶動其它的幾個副度盤一齊轉(zhuǎn),就像自動化一樣同步轉(zhuǎn)動。這不僅節(jié)省了調(diào)試的時間,還提高了雷達(dá)抗干擾的準(zhǔn)確度和成功率。
這套抗干擾系統(tǒng)隨后交給前方部隊使用,達(dá)到了很好的抗干擾效果。
張履謙提出的快速調(diào)頻等抗干擾措施,直至?xí)r隔近70年的今天,依然還是現(xiàn)代各種雷達(dá)使用的最有效的一種抗干擾手段,只不過是使用的器件進(jìn)步了,工藝先進(jìn)了,但其設(shè)計思路是一致的。
為了表彰張履謙在朝鮮戰(zhàn)場上所作出的重要貢獻(xiàn),軍委通信部為張履謙榮記三等戰(zhàn)功,并通報全軍表揚。