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電子報(bào)
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他為核潛艇設(shè)計(jì)導(dǎo)航系統(tǒng)——訪艦載慣性導(dǎo)航專家雷淵超教授

在哈軍工擔(dān)任教員時(shí)的雷淵超

    【人物名片】雷淵超,1926年生,湖南藍(lán)山人。1946年考入北京清華大學(xué)電機(jī)工程系,1950年畢業(yè)后在大連海軍學(xué)校任教。1954年調(diào)入哈爾濱軍事工程學(xué)院海軍工程系任導(dǎo)航教研室主任。1958年開始研究核潛艇長(zhǎng)期水下導(dǎo)航問題,是我國(guó)艦載慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的開拓者及最早研制者之一。1970年海軍系改建為哈爾濱船舶工程學(xué)院,他任導(dǎo)航教研室主任、自動(dòng)控制系副主任。1982年在中國(guó)船舶工業(yè)總公司系統(tǒng)工程部工作。1983年在北京輕工業(yè)學(xué)院(現(xiàn)改為北京工商大學(xué))任教。
    記者(以下簡(jiǎn)稱“記”):請(qǐng)談?wù)勀畛踉诠姽と谓痰慕?jīng)歷。
    雷淵超(以下簡(jiǎn)稱“雷”):1953年,哈爾濱軍事工程學(xué)院成立,陳賡大將擔(dān)任院長(zhǎng),開始從全國(guó)各方面調(diào)集人員。1954年,我被調(diào)入哈軍工任教。當(dāng)時(shí),哈軍工有空軍工程系、炮兵工程系、海軍工程系、裝甲兵工程系和工兵工程系等5個(gè)系,我被分入海軍工程系。由于剛成立,海軍系的很多同志都是從南方一些院校調(diào)入哈軍工的,面對(duì)氣候上的巨大差異,大家都懷著建設(shè)新中國(guó)的滿腔赤誠(chéng)之心,無(wú)怨無(wú)悔。海軍系尚屬創(chuàng)建初期,還處于摸索階段,我們就邊建設(shè)邊教學(xué)。學(xué)生是從地方學(xué)校調(diào)入的,大學(xué)生學(xué)習(xí)兩年,高中生學(xué)習(xí)三年。
    海軍系有艦船、機(jī)電、海道測(cè)量、水聲和魚水雷等5個(gè)專業(yè),我被分到海道測(cè)量專業(yè),主要是解決海洋環(huán)境的測(cè)量問題,為船舶導(dǎo)航提供依據(jù)。這個(gè)專業(yè)主要教大地測(cè)量、海道測(cè)量、氣象學(xué)、海洋學(xué)、航標(biāo)學(xué)、航海和航海技術(shù)器材等課程,這些課程的教學(xué)大綱是蘇聯(lián)顧問幫助制定的。當(dāng)時(shí)哈軍工來了大約200名蘇聯(lián)顧問,被分配到哈軍工的各個(gè)系。
    記:您在任教之外,還參與了哪些科研工作?
    雷:1958年,哈軍工將海道測(cè)量專業(yè)改為航海儀器設(shè)備專業(yè)。11月,系主任黃景文帶著各教研室主任去海軍司令部接受任務(wù),當(dāng)時(shí)我已是教研室主任。抵京之后,海軍副司令員羅舜初召集我們開會(huì)。羅副司令員指出,核潛艇涉及大量的科研課題,分配給我們的任務(wù)就是如何解決核潛艇長(zhǎng)期水下航行的導(dǎo)航問題,第一要保證核潛艇的航行安全,第二要保證導(dǎo)彈、魚雷的使用與作戰(zhàn)?,F(xiàn)有的設(shè)備,能不能滿足核潛艇的需要,如果不能,需要研制什么設(shè)備。羅副司令員要求我們一個(gè)月內(nèi)提出方案,12月底到海軍司令部匯報(bào)。
    我們都很興奮,但具體怎么干心里也沒底?;毓姽ず螅萄惺业耐揪驼归_了討論。由于核潛艇需要長(zhǎng)期水下航行,需要具備高度的隱蔽性,這就要求導(dǎo)航系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期獨(dú)立工作,還要滿足精度的要求。我們先從國(guó)外資料查起,查到一些關(guān)于美國(guó)核潛艇采用慣性導(dǎo)航技術(shù)的報(bào)道,雖然說的不詳細(xì),但是為我們提供了一條線索。慣導(dǎo)需要陀螺和加速度計(jì),利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行位置的計(jì)算。我們經(jīng)過研究討論,提出了一個(gè)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的初步方案,這個(gè)系統(tǒng)連續(xù)工作24小時(shí),誤差大約為3海里,此時(shí)就需要采用輔助設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)的手段有測(cè)岸標(biāo)、天文導(dǎo)航和無(wú)線電導(dǎo)航等。采用無(wú)線電導(dǎo)航時(shí),核潛艇可以不上浮到水面,使用拖曳天線來接收陸上無(wú)線電信號(hào),修正自身位置。
    我們?cè)O(shè)計(jì)的慣導(dǎo)系統(tǒng)考慮采用電子計(jì)算機(jī),但是還需要解決體積、重量、可靠性等問題。這些問題的解決在當(dāng)時(shí)50年代來說還是比較困難的,需要計(jì)算機(jī)系的同志配合才能完成。陀螺也是一個(gè)問題,導(dǎo)彈的飛行時(shí)間用秒計(jì),飛機(jī)的飛行時(shí)間用小時(shí)計(jì),而核潛艇的航行時(shí)間是以天計(jì)。核潛艇要保證至少3個(gè)月以上在水下航行,對(duì)其精度則提出了很高的要求。不僅持續(xù)運(yùn)行時(shí)間要長(zhǎng),還要能進(jìn)行校準(zhǔn)。我們將這些問題整理完畢,形成了一個(gè)整體方案。1958年12月26日,我們?cè)俅吻巴本┫蛄_副司令匯報(bào)了核潛艇慣性導(dǎo)航系統(tǒng)方案的初步設(shè)想和存在的問題。1959年1月,根據(jù)羅副司令員的指示,由海道測(cè)量部專門組織了一次方案討論會(huì),海軍請(qǐng)來了科研部、修造部、機(jī)械工業(yè)部及幾位工業(yè)局的同志們參加會(huì)議,我們向他們匯報(bào)了自己的方案和思路。青島潛校也匯報(bào)了一個(gè)基于天文導(dǎo)航方法的核潛艇導(dǎo)航方案。經(jīng)過討論后,認(rèn)為這兩個(gè)方案均有可取之處,在國(guó)際上也處于前沿地位,都可以作為核潛艇導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展方向來研究。我們匯報(bào)的方案還被批準(zhǔn)研制,由707所承擔(dān)研制任務(wù)。海軍要求我們3月份確定方案,4月份定稿,爭(zhēng)取在1960年國(guó)慶節(jié)之前作出樣機(jī),只有一年多的時(shí)間,任務(wù)艱巨。
    記:請(qǐng)您具體談?wù)労藵撏T性導(dǎo)航系統(tǒng)的研制情況。
    雷:我們回到哈爾濱后立刻開始著手研制工作。當(dāng)時(shí)哈軍工還不具備陀螺儀的精確加工能力,需要找工廠協(xié)作研制,而加速度計(jì)則選擇先在學(xué)校進(jìn)行研制。加速度計(jì)由彈簧和滑塊組成,通過測(cè)量滑塊的位移來計(jì)算加速度。慣導(dǎo)系統(tǒng)采用的磁懸浮陀螺是精密器件,一般的實(shí)驗(yàn)室無(wú)法達(dá)到要求,必須使用超凈工作間。美國(guó)當(dāng)時(shí)在搞靜電陀螺,利用靜電斥力來讓陀螺上浮,清華大學(xué)也有專門的課題在進(jìn)行相關(guān)研究。研制工作進(jìn)行了一段時(shí)間之后,我們都擔(dān)心在1960年拿不出樣機(jī),707所的進(jìn)展也不是很快。
   1960年,國(guó)家進(jìn)入經(jīng)濟(jì)困難時(shí)期,核潛艇項(xiàng)目也暫停了。直到1965年,國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)情況有所好轉(zhuǎn),核潛艇項(xiàng)目才得以恢復(fù)。我們?cè)俅渭辛α扛銘T導(dǎo)系統(tǒng)。經(jīng)過一段時(shí)間的考慮和沉淀,大家認(rèn)識(shí)到慣導(dǎo)系統(tǒng)所涉及到的加工、材料、測(cè)試設(shè)備問題都無(wú)法由一個(gè)單位來獨(dú)立完成,需要開展全國(guó)大協(xié)作。9月15日,第六機(jī)械工業(yè)部在友誼賓館召開了“九一五會(huì)議”,會(huì)議召集了六機(jī)部和其他工業(yè)部門研究所、院校、工廠的同志。為了籌備這個(gè)會(huì)議,7月,海軍科學(xué)研究部的部長(zhǎng)于笑虹特意邀請(qǐng)我到707所參與準(zhǔn)備工作?!熬乓晃鍟?huì)議”確定了核潛艇導(dǎo)航系統(tǒng)要搞全國(guó)大協(xié)作的方針,慣導(dǎo)系統(tǒng)由707所負(fù)責(zé)組織研制,存在什么問題可以與相關(guān)單位溝通解決。此前,平臺(tái)羅經(jīng)的概念已經(jīng)進(jìn)入了我們的視野。這種羅經(jīng)有一個(gè)基準(zhǔn)平臺(tái),不僅能夠測(cè)量航向,還能夠測(cè)量潛艇的橫搖、縱搖角度。在會(huì)議上,平臺(tái)羅經(jīng)也被列為核潛艇導(dǎo)航系統(tǒng)的輔助設(shè)備來研制,由哈軍工牽頭,與707所、南京工學(xué)院共同負(fù)責(zé),。
    會(huì)議后,我們開始著手研究平臺(tái)羅經(jīng)的方案。模擬電路計(jì)算機(jī)已經(jīng)不是技術(shù)的發(fā)展方向,我們打算采用數(shù)字計(jì)算機(jī)。哈軍工的劉居英院長(zhǎng)很支持我們工作,在學(xué)院里也準(zhǔn)備組織大協(xié)作配合我們。1966年,平臺(tái)羅經(jīng)方案逐步成熟,哈軍工、707所和南京工學(xué)院三家在707所召開了方案討論會(huì),確定了平臺(tái)羅經(jīng)的初步方案。
    記:除此之外,您在哈軍工工作期間還做了哪些科研工作?
    雷:1970年,聽說海軍準(zhǔn)備搞航母,當(dāng)時(shí)教研室的負(fù)責(zé)同志就找我共同設(shè)計(jì)一個(gè)慣導(dǎo)系統(tǒng)的方案。當(dāng)時(shí),上海正在研制“東?!碧?hào)彈道導(dǎo)彈測(cè)量船,也就是后來的“遠(yuǎn)望”系列航天測(cè)量船。441航海儀器廠接受了彈道導(dǎo)彈測(cè)量船導(dǎo)航系統(tǒng)的任務(wù),邀請(qǐng)我們?nèi)⒓釉擁?xiàng)目的研制。哈軍工就派了我和幾位同志一起到441廠合作研制。到上海之后,我詳細(xì)介紹了設(shè)計(jì)方案,講了2天,大家討論后認(rèn)為可行。后來確定黃德鳴同志擔(dān)任總設(shè)計(jì)師在工廠負(fù)責(zé)研制,進(jìn)行元部件的加工、總裝調(diào)試及海上試驗(yàn),取得了一定成果。在此期間,我也參加了總體技術(shù)方案的設(shè)計(jì),系統(tǒng)軟件,系統(tǒng)調(diào)試及系統(tǒng)分析等工作。平臺(tái)羅經(jīng)方案交給了四川的一個(gè)工廠進(jìn)行生產(chǎn)。不過出于成熟度的考慮,411廠的產(chǎn)品沒有被采納,而是采用了707所為核潛艇研制了十幾年的導(dǎo)航系統(tǒng)。
    70年代,哈船院成立了一個(gè)培訓(xùn)班,我負(fù)責(zé)主講導(dǎo)航系統(tǒng)的講座。我后來把講座的講稿整理成《慣性導(dǎo)航系統(tǒng)》一書。
    記:您一直從事海軍國(guó)防建設(shè)工作,又常年在教學(xué)崗位上奮斗,您如何看待教學(xué)與科研的關(guān)系?
    雷:教學(xué)與科研是緊密聯(lián)系的。我曾在哈軍工從事教學(xué)工作,而后投身科研,并最終回歸教學(xué)崗位。在處理科研與教學(xué)的關(guān)系上,我認(rèn)為,開展科研工作對(duì)教學(xué)中的創(chuàng)新和實(shí)踐具有推動(dòng)作用,使教師不再拘泥于基礎(chǔ)知識(shí)的傳播。而教學(xué)同時(shí)對(duì)科研產(chǎn)生支撐作用,可以幫助學(xué)生更多地參與到科研中,教學(xué)內(nèi)容與科學(xué)研究不脫節(jié)??梢哉f,這兩者之間是互補(bǔ)互通、緊密相連的。

我國(guó)攻擊型核潛艇

(《艦船知識(shí)》雜志社供稿)