中国新成果:北斗打破欧洲勒索 美空军拟2035年装备高超声速战机满足急需(图)

时间:17/06/24 来源:http://www.paramm.com 作者:澳门现金网

  攀越群山之巅

  ——解读国防科技大学创新文化的独特魅力

  ■本报记者 王握文 特约记者 李 治

  今年3月,习主席在出席十二届全国人大四次会议解放军代表团全体会议时强调,“各级要尊重官兵主体地位,发挥官兵首创精神,大力弘扬创新文化,激发官兵锐意创新的勇气、敢为人先的锐气、蓬勃向上的朝气,激励大家争当创新的推动者和实践者,使谋划创新、推动创新、落实创新成为全军的自觉行动。” 习主席鲜明提出的“大力弘扬创新文化”,为强军文化建设指明了方向。

  军事领域是最需创新活力与创新精神的领域,创新文化是强军文化的重要组成部分。当前,世界新军事变革和我军改革强军的大背景,为进一步弘扬创新文化提供了丰富的现实土壤和广阔的实践空间,我们应该抓住难得的历史机遇,勇于创新,善于创新,以创新文化的深刻影响力催生高质量的创新成果,以高质量的创新成果回应军事变革的重大关切、抢占军事竞争的制高点。

  今天,我们讲述的是国防科技大学创新文化的故事,相信其中蕴含的思考与实践将为我们弘扬创新文化、推动军事创新提供有益启示。

  他们一次次创造“中国速度”——6次蝉联世界超算冠军,把五星红旗插上世界超算之巅。

  他们一次次刷新“中国精度”——把我国光学制造加工技术带入了纳米、亚纳米时代。

  他们一次次突破“中国创造”——研制出北斗卫星导航关键设备、激光陀螺、新型雷达、磁浮列车、微纳卫星等众多高新技术成果和装备。

  ……

  这一次次让世人为之惊叹的重大科技创新,都来自同一个地方——国防科技大学。为什么他们总能走在世界前列?在众多科技奇迹背后,到底蕴含着一种什么样的力量?带着这些问号,我们把视线聚焦于那一件件已经尘封的和正在发生的故事,去感受这所大学创新文化的点点滴滴。

  大学之大,在于精神之立

  “假如人生能实现一个梦,我的这个梦,就是让中国在世界高性能计算领域拥有一席之地。”1978年,在那个科学的春天,当邓小平把研制我国第一台巨型计算机的任务郑重交给国防科技大学时,著名计算机专家慈云桂教授曾这样表露自己的心迹。

  慈云桂教授的话,正是他和他的团队共同的心声。从“银河”实现我国巨型机“零”的突破,到“天河”在世界超算六度称雄,在发展迅猛、竞争激烈的高性能计算领域,他们追梦的步伐始终坚定而迫切。

  改革开放之初,我国技术落后,条件艰苦,研制巨型计算机何其艰难。“就是豁出老命也要把中国首台巨型机造出来。”立下这句铮铮誓言的慈云桂,在研制任务完成后,因积劳成疾不幸辞世。43岁的蹇贤福倒在了工作岗位上,年仅35岁的讲师俞午龙牺牲在出差路途中。把生命献给了银河事业的,还有40岁的张树生、4l岁的王育民、49岁的钟士熙……熟悉这一过程的人们说,地上有一个“银河”团队,地下也有一支“银河”队伍。他们将生命化作一个个阶梯,让后来者踏着上面继续前行。

  如今斯人已去,而精神犹存。一代代“银河”人在创新实践中培育形成的“胸怀祖国、团结协作、志在高峰、奋勇拼搏”的银河精神,与井冈山精神、“两弹一星”精神、载人航天精神等被收入《革命精神光耀千秋》一书,成为人民军队的精神财富和该校生生不息的创新动力源泉。

  从“哈军工”到国防科技大学,60多年来,科大人在高性能微处理器技术、目标识别技术、数据分析技术、航天技术、激光技术、卫星导航定位技术等一系列事关国家安全发展的核心关键技术领域里,取得了一大批重大创新成果。

  这一连串重大科技成果的名字,在常人看来可能有些陌生,但是它们就像一个个闪亮的星辰,把大写的“家国情怀”“强军兴国”“使命担当”等,照耀得如此灿烂、光芒四射。

  “大学之大,在于精神之立。”此时,当我们走在国防科技大学的校园里,那实验室里的灯光,那专注的眼神,那忙碌的身影,似乎都在暗示我们,那是一种传统在传递。这种传递,让一所大学的精神更加具体;这种传递,让一种创新文化的底蕴更加厚重。

  穿自己的鞋,走自己的路

  1纳米是多少?一根头发丝的1/80000,小于1纳米称为亚纳米。纳米、亚纳米,正是国防科技大学精密工程创新团队创造的“中国精度”。

  纳米精度被誉为超精密光学加工“皇冠上的明珠”。20世纪90年代,国内光学零件加工还处于“手工+机械抛光”的传统工艺水平,许多相关领域的技术进步常常受困于此。面对这一窘境,这个团队没有跟在别人后面亦步亦趋,而是跳过一、二代光学零件制造加工技术,直接瞄准基于可控柔体制造的第三代光学加工技术展开攻关。

  有人把当时的情况幽默地概括为,“没吃过猪肉也没见过猪跑”。然而,经过20多年顽强拼搏,他们突破一系列核心关键技术,使我国超精密光学零件加工技术跨入世界领先行列。人们往往惊叹于他们创造的“中国精度”,而让专家们感同身受的则是在长期科研中孕育形成的“尽善尽美,精益求精,追求卓越”的“超精文化”,还有“琢玉成大器,磨砺亮人生”的“超精人格言”。

  是的,创新事业孕育创新文化。在两者相互激荡中,一代代科大人走中国特色自主创新之路的信心,才更加坚定。

  那一年,欧洲伽利略卫星导航系统与我国北斗产生频率之争。谈判桌上,对方咄咄逼人:除非绕开欧美专利技术,否则要交出频率资源!参加谈判的国防科技大学年轻专家王飞雪被深深地触动了。3年后,他带领团队探索出独一无二的信号体制理论并申请了专利。当他在世界卫星导航大会上宣布了这一成果时,震惊了国外专家。历时8年的中欧卫星导航频率之争由此画上句号。

  不跟跑、不伴跑,只做领跑者,有这种追求的“跑步者”,在国防科大并非个案。青年学者老松杨在研究未来指挥所技术时,面对国外的技术封锁,他坚定地走自己的路,仅半年时间,率领团队研制出“智能交互协作指控平台”,成本仅是外军的三分之一。贺汉根教授率领团队打破了西方无人车理论时速极限为70公里的论断,研制的无人车跑出了时速170公里的世界最快速度。刘泽金教授领衔研制出我国首台“千瓦级光纤激光相干合成试验系统”,在国际上首次实现光纤激光千瓦级相干合成输出……

  人们常说,穿自己的鞋才最合脚,走自己的路才有别样的风景。这也正是国防科大创新文化的鲜明特征。对于他们来说,创新文化既是敢为人先、勇于探索的创新品质,更是一种实实在在的作为。

  沅生芷草,澧育兰花

  湘江像一条绿色的缎带,从岳麓山下缓缓流过。坐落在山涧茂林之中的岳麓书院,蕴藏着一段学术繁荣、人才济济的历史。“沅生芷草,澧育兰花”,赞美的正是这片丰沃的文化土壤。今天,与岳麓书院隔江相望的国防科技大学,正用数以千计的科技创新成果,演绎着自主创新“于斯为盛”的风采。

  这种风采闪耀在神州大地,也闪耀在遥远的太空。“天拓一号”世界首颗单板纳星、“天拓二号”我国首颗视频成像体制卫星、“天拓三号”我国首次实现集群飞行微纳卫星,在过去3年时间里相继发射升空。鲜为人知的是,创造这一奇迹的是国防科大一支平均年龄不到30岁的年轻团队,其中70%为研究生和本科生。

  “学校建立的全国第一个‘纳星研究生创新基地’为我们搭建了开展科技创新好平台,使我们能将梦想嵌入太空。”硕士研究生何亮说。学科交叉中心、学科综合实验中心、创新协同中心、研究生创新基地、本科生创新实践基地……在该校这些随处可见的“地标”,每一处都是一片创新的沃土。

  多年来,学校党委把自主创新作为办学治校的核心使命任务,推出了一系列扎实举措。“今天给创新搭建多大的舞台,明天就能收获多大的成果。”“自主创新是年轻人的事业,让年轻人早点挑重担,对国家和民族的未来最有利。”这些时常被该校领导和专家说起的话,折射出的是他们瞄准未来开拓创新的战略眼光。

  如果把创新比作成一场足球赛,那么在国防科大这个“赛场”上,完成临门一脚的“射手”往往都是年轻的身影——该校重大科研项目的负责人和主要完成人85%为40岁左右的年轻专家,担任国家级专家的平均年龄也只有44岁。在“天河”超级计算机研制队伍里,研究生占60%,从2012年开始,一批高年级本科生也加入其中。让“小鸭”游进“天河”,正是该校着眼培养未来超算人才的超常之举。与此同时,“银河之光”计算机文化节、“光之韵”科技文化节、机器人文化节、航天科技文化节、电子科技苑……科技与文化交相辉映的系列校园文化活动,成为了学子展现创新才华的舞台。

  资料显示,在该校取得的5000多项高水平科研成果中,有研究生参与的占96.4%。博士生中每20人就有1人获得国家级科技奖励,每10人就有1人获得过国家专利。去年11月,博士研究生汤俊获得英国机械工程师学会颁发的“威廉史密斯科学奖”,成为获此殊荣的第一位中国学者。

  文化的演进与更新,需要不断补充新的血液。只有这样,一种文化的生命才能始终保持青春与活力。与此同时,创新实践也只有不断诞生新的成果、攀登新的高峰,才能真正让一种文化的创新特质愈加鲜明。多年来,国防科技大学创新成果层出不穷、年轻人才不断脱颖而出的生动局面,无不深刻说明了培育创新文化的独特规律。

  不约而同的选择

  有人说:科大人爱较真,也傻得可爱。其实,在外人看来的这种“较真”和“傻”,科大人有着自己的理解。

  作为指挥控制领域的知名专家,该校信息系统与管理学院刘忠教授早已名声在外。前些年,刘忠到上海参加一个全国信息系统领域的学术会议,一位上市公司老总登门拜访,竭力邀请刘忠加盟他的公司,出任技术总监。可以想象,这个职位的回报远超过了刘忠当时的工资水平。然而,刘忠最终婉言谢绝了对方的好意。

  姓军为战,与该校许多专家一样,刘忠始终把创新“靶标”瞄准国家和军队的重大战略需求。1997年,原本学习计算机系统软件的刘忠,将研究方向调整为作战指挥控制领域。当时,计算机软件开发人才炙手可热。有人对他说“你搞软件开发多好,何必改行去研究打仗。”刘忠说:“我哪是改行,军人研究打仗就是我的本行。”10多年来,刘忠将计算机技术与军事应用紧密结合起来,在体系结构设计、行动规划计划等方面取得一系列突破。

  近些年来,国防科技大学一大批具有一流专业水平的专家教授,往往成为很多国内外公司企业竞相追逐的稀缺人才。面对优厚的待遇条件,他们并不是没有机会选择,但为什么最终他们都不约而同地选择了“科大人”这个绝非意味着物质财富的名字?

  “关键取决于你的价值取向、精神境界。”该校张维明教授说,为国家做事,做对国家和军队发展有价值的事,这是科大人的精神风向标,使他们在小家与大家、名利与事业之间,自觉选择了后者。

  是的,或许正是在这样的坚定选择中,我们才更加读懂了国防科技大学“厚德博学、强军兴国”的校训,“忠诚、严格、科学、勤奋、文明”的校风,还有“银河”精神、“天河”文化等一代代科大人创造和坚守的精神家园。这样的精神家园,让一代代军事科技人才在各种诱惑面前保持了应有的定力,在攻坚克难的征程上展现出可贵的意志品质。

  孤山寒风腊梅放,剑弩争锋撼苍穹。探寻国防科技大学创新成果迭出的奥秘,我们深深感到,在无数个“为什么”的背后,蕴涵着他们为国铸利器、强军勇担当的创新价值追求,彰显着他们敢为人先、追求卓越的创新品质。这些,正是这所大学创新文化的灵魂。那一个个写着科大名字、承载着民族骄傲的重大科技成果,既是一座座科技高地,也是精神高地和文化高地。

  创新为何“于斯为盛”

  ■刘戟锋

  多年来,每当我和同事们谈论起国防科技大学创造的一个个科技奇迹时,都会不约而同地归因于这所大学的文化。归因于文化,是因为我们有切身之感。

  这里有强烈的奉献意识。中国进入近代以来,屈辱的民族历史使得国防与科技成为牵动每个中华儿女身心的头等大事。在国防科大,军人的奉献意识生动化作献身国防科技的自觉行为。当一位位青年才俊昂首进入国防科大时,他们怀着的是一个强军之梦:不为名、不为利,只为祖国的强大,以国防引领科技发展,以科技推动国防建设。在科技成果迭出的背后,你可知道:多少科研人员通宵达旦奋斗在实验室?正是凭借这支甘于奉献的人才队伍,国防科大才得以在科技创新领域形成长江后浪推前浪的滚滚洪流。

  这里有深邃的未来眼光。历史与现实都警示我们,武器装备的关键技术是买不来的,长期依赖于人必然受制于人,科大人深谙这一铁律。因此国防科大长期坚持人才的超前培养,把瞄准世界科技前沿自主创新作为必由之路,力争在可能出现革命性突破的前沿领域、关系国家安全和利益的战略领域、事关我军能打仗打胜仗的关键领域,掌握更多制胜利器,涌现更多首创成果,在科技创新的竞赛场上真正做到不跟跑、不伴跑,只领跑。

  这里有突出的团队精神。人类智能产生的机理是什么?科学目前缺乏解释。但有两类情形是人们公认的,一类是个人智能模式,简单说就是“急中生智”;另一类是集体智能模式,叫做“三个臭皮匠赛过诸葛亮”,说明智能的培养离不开人与人之间的互动。国防科大在人才培养中大力推广的MOOC教学和MOORE研究模式,一个显而易见的优长,就是要实现各种思维方式的互补,并在互补中推进集体的创造和创新。由此,我们就可以理解,国防科大协作气氛特别浓厚、团队精神特别突出的原因。

  发展现状

  洛克希德·马丁公司在2013年11月公布SR-72高超声速作战飞机计划之后,一直在争取获得美国政府的官方支持。最近公开情报信息显示,2014年12月,NASA分别授予了航空喷气-洛克达因公司和洛马公司合同,用于开展利用现有货架涡轮发动机研制SR-72飞机用动力的相关技术和可行性研究,标志着SR-72计划正式获得官方支持和认可。此外,作为高超声速作战飞机的未来用户,美国空军一直对高超声速作战飞机的技术和装备发展给予了高度重视和大力支持。

  2014年8月,美国空军阿诺德工程发展综合体(AEDC)对其“气动与推进试验台”(APTU)进行改装,为史上首次中等尺寸超燃冲压发动机直连式地面试验做好准备,预计将在2015财年开始进行试验。中等尺寸超燃冲压发动机是高超声速侦察/打击飞机的标志性核心部件之一。2014年9月,美国空军研究实验室与阿诺德工程发展综合体在9号高超声速风洞中成功完成了高度集成的高超声速飞机气动力与气动热试验,评估了超燃发动机不启动对飞机稳定性和气动加热的影响,以为后续飞行试验铺平道路。

  根据美国空军发布的最新预算申请材料,目前美国空军主管开展的高超声速技术(包括飞机和武器)安排了飞行器、推进、材料、传感器和弹药等方面的科研项目,2013财年投资经费总额为8934万美元,2014财年为13440万美元,2015财年为16356万美元(为申请预算总额),投资强度正在大幅增加。

  根据美国空军2011年披露的高速飞行器路线图,美国空军将在2020年前持续开展高超声速飞机单项技术攻关,包括鲁棒超燃冲压发动机、TBCC动力集成、供电与热管理系统、低成本轻质高速结构和顶层研究等。

  发展预测

  自从HTV-3X“黑雨燕”高超声速飞行验证机项目在2008年被迫取消后,美国空军没有再公开启动类似的高超声速飞机整机研制计划,但相关技术研发工作并未停止,反而呈现出加速开展的态势。尽管相关公开信息非常有限,但依然可以对美国空军高超声速飞机发展态势这一重大战略问题做出几点初步预判。

  1、美国空军将采取“技术验证机、短寿命飞机、长寿命飞机”三步走的路线发展高超声速飞机

  虽然尚无公开文件完整阐述美国空军高超声速飞机的发展策略,但从近年来美国空军在各种公开场合披露的文件和高层言论来看,美国空军高超声速飞机的总体路线可以概括为三步走:“先发展技术验证机,降低技术风险;再研制可重复使用次数有限的短寿命飞机,快速形成作战能力;最后再通过技术进步,研制和部署长寿命高性能的飞机,提高作战效能”。

  美国空军2011年5月披露的高速路线图在高速/高超声速飞机的发展思路上,确立了率先发展配装TBCC动力的技术验证机(FRV,飞行研究试验机);其次再考虑研制型号装备的总体路线。同时,洛马公司提出SR-72项目也采取了先研制验证机再研制型号装备的路线,从而对美国空军的路线选择从侧面进行了印证。

  2014年9月16日,美国空军研究实验室主任马谢洛少将在空军协会年会上进一步发表了对高超声速飞机形成装备的看法:到2030年代,高超声速飞机将达到足够的技术成熟度并用于实施战术打击和ISR任务,但可重复使用次数有限,仅具备较短的寿命周期;到2040年代,高超声速飞机能够具备持久的可重复使用能力,拥有较长寿命。

  2、美国空军将在2025年前后完成验证机首飞,2035年前后形成装备。

  关于验证机的研制进度,美国空军2011年高速路线图提出,计划在2021年完成配装TBCC动力的验证机试飞。考虑到路线图同时提出的高超声速武器首飞节点目前已经推迟了两三年,验证机的首飞进度也将面临推迟。同时参考洛马公司2013年底提出的SR-72计划在2023年完成验证机首飞,初步预计美国空军高超声速验证机可能在2025年前后完成首飞。

  关于高超声速飞机形成装备的时间,除了美国空军研究实验室主任马谢洛少将的公开报告之外,美国空军科学咨询委员会2014年8月发布的《高超声速飞行器技术成熟度》报告摘要也对此进行了预测。这份篇幅数百字的报告摘要给出“一句话”结论认为,“当前技术成熟度水平不足以支撑在2035年前研制和部署高超声速情报、监视与侦察(ISR)飞机”,而并未对短寿命和长寿命飞机进行区分。此外,波音和洛马公司均提出要在2030年形成高超声速飞机装备。因此,综合判断认为,美国空军将在2035年前后率先装备较低寿命的第一代高超声速飞机,满足作战急需,后续通过升级改进,再发展更高寿命和性能的高超声速飞机。以此为基点,参考以往美国空军先进作战飞机工程研制周期一般为10年的经验,第一代高超声速飞机的技术验证机将在2025年前后达到技术成熟度6级,具备进入工程研制的条件。这也与前文预测的验证机首飞节点形成了相互印证。

  启示

  当然,文化与科技是相辅相成的。科技进步需要相应的文化底蕴,而文化的发展也离不开先进的科技支撑。创新为什么“于斯为盛”?因为国防科大坚持道器并举、文理并重,积淀形成的独具特色的创新文化,使得一代代科大人将文化自信成功地转化成了文化自觉、文化自强的实际行动,进而才涌现出一个个重大科技创新成果。

 

  作为未来战争的颠覆性高技术装备,高超声速飞机也发展面临着巨大挑战。美国在高超声速飞行器研发上走过了漫长的道路。60年代成功试飞了速度达到M6.99的X-15有人驾驶飞机;80年代成功研制航天飞机;90年代开展过宏大的NASP空天飞机计划;以及近年来连续成功试飞了X-43、X-51等高超声速飞行器。即便拥有如此雄厚的技术储备和全球最强大的研发实力,美国仍然需要再进行20年的持续研发才能装备性能有限的高超声速飞机。因此,高超声速飞机必须在长远谋划下,经过长期稳定的投入和开发,才能够真正形成作战能力。(廖孟豪)

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