胸怀强国之梦 献身防空事业——记中国电子科技集团有限公司信息科学研究院副院长葛建军38所
作者：段盼盼 吴应清
来源：《科学中国人》 2019年第8期
    2 0 0 9 年, 中国自主研制的空警2X X X、空警2X X两型预警机在国庆60周年阅兵式上华彩亮相,向世界庄严宣告:中国拥有了自主研制的世界先进预警机!举国上下一片欢腾,世界为之震惊!
    在中国预警机诞生之前,美国、俄罗斯、英国、法国、以列5国已经研制成功预警机,中国是世界上第6个拥有预警机的国家。中国预警机的研制经历40多年磨难,付出了太多代价才取得成功。一部中国预警机研制的历史就是一部中国自力更生、奋发图强的历史,它讲述了几代人从无到有研制预警机的逆袭的故事,这其中,所有的参与者都是主角。中国电子科技集团有限公司信息科学研究院副院长葛建军就是其中的主角之一。他从零开始,完成了空警2 X X、空警5X X两型预警机的研制工作;他攻坚克难,为守卫国土的雄鹰装备犀利的眼睛。作为国防安全的捍卫者,他一直在自主创新的路上前进着。
    十年·潜修
    1988年,21岁的葛建军于安徽大学无线电技术专业本科毕业,进入38所工作。当时,我国著名雷达专家、预警机事业的奠基人与开拓者王小谟院士任第38研究所所长,在雷达研制方面已经做出了一系列重要成果。
    葛建军回忆道:“入所教育,小谟所长介绍了他在雷达方面做的工作和对祖国雷达事业的发展展望。那时我已预定分配到38研究所通用电子部从事民用产品的研发工作。听完小谟院士讲话以后,深深为老一辈雷达人在艰苦的条件下为国家做出的巨大贡献所感动,也倍感年轻人要把自己的事业和国家的事业结合起来,所以我就申请去了38所总体部做雷达总体工作。”
    进入第38所雷达总体研发部门后,非雷达专业出身的葛建军一边跟在一些“老先生”身后学习,一边大量翻阅雷达方面的专业书籍和资料补充知识。那些年,葛建军晚上几乎都是在办公室度过的。
    自1988年至1998年,近10年的时间内,葛建军一直在做的一项工作就是地面侦察雷达的研制。地面侦察雷达是一种探测地面活动目标的雷达,主要装备于陆军部队,用于警戒、侦察敌方运动中的人员、车辆和坦克等目标,测定其方位、距离和活动路线,提供敌军地面活动的情报。根据雷达作用距离的不同,战场侦察雷达分为近距离便携式和中远距离车载式两种类型。葛建军要做的就是一种近距离便携式的小雷达。
    “开始做的那个雷达很小,看人的话差不多两三公里,看车的话差不多五六公里”,如果放到今天,研制出这样的一个小雷达已经并非难事,但是对于当时的技术条件和还是雷达新人的葛建军来说,这项工作难度很大。一个雷达从发射、接收到信号处理五脏俱全,在“没钱没人”的困境下,他从最基础的原理开始入手,通过外场实验一点一点地摸索,从系统设计到电路设计再到算法设计都自己动手,期间项目多次反复,最终成功。他研制出的地面侦察雷达经过多次改进和完善后出口到多个国家,至今仍在持续生产。
    10年的漫长时光里,葛建军并非没有失落过,眼见他人“事业有成”,自己却还是“无声无息”,他也常常在自我鼓励和自我怀疑中反复摇摆。在实践中他愈发感觉到基础理论的重要性,期间他考取了中国科学技术大学攻读硕士研究生,主攻信号处理技术。一方面通过实践解决眼前的问题,另一方面通过理论学习,增强自己的基础创新能力,一点一点地沉淀自己。
    “在当时来说,是比较痛苦的,也感觉自己微不足道。但现在再看那段日子,我觉得这是个必经的阶段,通过学习和实践,通过解决问题,培养了我解决问题的能力。”说完,葛建军又补充道,“其实解决问题的过程就是一个创新的过程,所以,回头看我觉得那些年的工作还是很有意思的。”
    转机·无畏
    “十年磨一剑,砺得梅花香”,1998年,多年“默默无闻”的葛建军在事业上开始出现转机。一项重大使命终于降落在他的肩上,那就是中国的预警机项目。
    20世纪90年代,我国目睹美军在海湾战争中的高科技“表演”之后,意识到在未来的战场上,现代化空军越来越成为决定性因素之一,而作为空军战斗力“倍增器”和空中司令部的预警机,其作用也越来越重要。王小谟院士曾在采访中说过:“预警机是国土防空中增强低空、超低空预警探测和空中指挥引导能力的重要手段。如果没有预警机,战斗机看不了多远,也只能单打独斗。拥有预警机,是我国空军多年以来的梦想。”所以,现代战争需要预警机,中国需要预警机,预警机项目上马时不我待。
    1992年,中国谋求与以列展开合作,双方联合开展圆环预警机计划。同时,从长远考虑,国内决定“两条腿走路”,提出发展自己的预警机系统。1996年,“圆环工程”项目正式立项,王小谟院士受命担任圆环预警机计划中方总设计师。“圆环工程”期间,王小谟院士考虑到,中国除了大型预警机外,还需要中小型预警机作为补充,于是他挤出科研经费支持预先研究,并将此重任交给了葛建军。
    当肩担重任时,向来不怕“迎难而上”的葛建军也感受到了扑面而来的压力。预警机是极其复杂的系统工程,技术难度超常,想要研制成功谈何容易。摆在葛建军团队面前的困难,首先就是经验技术的缺乏。然而,当时连可供参考的资料都没有。“那时候,38所没有做过相控阵雷达,没有做过机载雷达,更没有做过有源相控阵雷达”,而且38所当时各方面的配套基础还非常薄弱,甚至连微波暗室都没有,“做有源相控阵雷达的研究,没有微波暗室几乎是不可能的”。
    尽管如此,葛建军还是分秒必争地率领着他的团队投入到紧张的研制工作中,经过两年的攻关,他们终于完成了38所首个有源相控阵雷达小面阵原理样机,看上去非常简陋。相控阵雷达里面有很多天线单元,类似于青蛙的复眼,可以控制每个单元的幅度和相位,以实现远处的聚焦,由于没有微波暗室,花了很长时间通过外场标校才知道相控阵雷达的波束是什么样子。因为首次采用机载脉冲多普勒雷达的发射波形和处理方式,小阵面在地面对空中飞机进行实验时,却没有看见任何东西。
    看见这种情况,葛建军又是困惑又是沮丧,但是很快他就收拾好自己的心情,开始寻问题所在。“当时在
野外试验场,晚上是最好的实验时间,因为空中的民航客机在夜、星光下的闪烁是最适合人眼观察的,往往是一个人在外面看星空,飞机来了,就飞奔处理方舱,观察处理情况,至今如在室外,都形成了下意识地观察天空的习惯,肉眼看飞机的能力很强”。经过大家潜心分析处理,终于到了算法上的缺陷,问题迎刃而解。雷达终于从能看到几公里到能看到几十公里,数百公里。
    随后,还未来得及“喘一口气”的葛建军马上又担负了演示验证系统总设计师的任务。如何协同电子、航空力量,把雷达装到飞机上,集成试飞成为难题!从最初的风洞试验、到飞机改装、试飞调整,电子航空协同攻关,解决了大型有源相控阵雷达地杂波中目标检测难题!不到3年的时间,葛建军团队成功实现了我国首个预警机原型系统的集成、试飞,超过很多人的想象。这为我国有源相控阵机载预警雷达系统的发展打下了基础,为国内立项轻型预警机和实现国产预警机系列化发展开辟了道路。
    在后期的空警2X X雷达研制工作中,为充分发挥装备效能,葛建军创新机载预警雷达工作方式和工作体制,大胆提出了新的实现方案,由于国际上没有同类设计方案的先例,过程中受到了多方的质疑,但葛建军认为“新的体制”是可行的,他坚持了自己的方案,通过不分昼夜的技术攻关,最终用事实说明了新的工作方式和工作体制的可行性及先进性。
    “我觉得自己挺幸运的,虽然我们一开始什么都没有,但就是因为‘无知’所以才无畏,才敢去做,去创新。让我比较自豪的是,在空警2X X的研制过程中,我们的雷达体制、工作模式、处理方式都是自己的,而且事实证明和国外同类产品相比,大幅提升了预警雷达的探测性能,跟国外没有任何‘血缘’关系。”葛建军说道。
    创新·自主
    2009年10月1日,国庆60周年阅兵式上,当空警2X X X、空警2X X两型预警机作为领航战机,引领庞大机,以矫健的雄姿,米秒不差飞过天安门广场时,合肥38所内响起响亮的欢呼声和掌声。这是空警2X X第一次在公共场合的华彩亮相,这一刻给了每一个为之奋斗的人丰厚的心理回馈。而作为空警2X X预警机雷达总设计师的葛建军更是激动万分。
    为了空警2X X预警机的成功研制,葛建军和他的团队付出了太多。自从承担了预警雷达的研制任务后,办公室和外场就成了很多人的“家”,这其中也包括团队“领头人”葛建军。东海的风暴,西部的风沙,南海的酷热,北国的严寒,葛建军和团队成员一起密集登机飞行试验,期间很多人都患上了中耳炎和偏头痛,有的同志甚至付出生命的代价。经过团队的共同努力,圆满完成了型号的研制工作。
    尽管在外界看来,空警2X X与空警2X X X相比知名度较低,但空警2X X是我国自主研制,拥有自主知识产权的大型空中信息化装备,是实现了飞机、雷达系统、机载系统、发动机全部国产化的预警机。它弥补了我国没有预警机进行空中应急指挥的空白,拓展了作战空间,提升了空域指挥、通信和应急指挥能力。
    由于在空警2X X研制工作中的突出贡献,葛建军获得了多项荣誉,国家科学技术进步奖二等奖、国防科技进步奖一等奖、全国五一劳动奖章、安徽省先进工作者等。纷至沓来的掌声和鲜花让葛建军有些不太适应,比起这样的场景,他更享受在办公室钻研的状态。
    2015年9月3日,在中国人民抗日战争70周年的大阅兵上,葛建军参与研制的另一预警机完成首次亮相,它就是我国预警机家族最新成员空警5XX。
    2006年,在空警2X X X研制将要取得突破性进展的时候,却遭遇挫折——载机平台伊尔-76引进数量受限,无法增加,而空警2X X中型预警机的性能又不足,中国面临的空中威胁又在日益加剧,中国军队迫切需要一种性能比空警2X X更好,雷达技术水平超越空警2X X X,同时平台又能实现国产的新型预警机。为了摆脱受制于人的局面,解决我国预警机发展的燃眉之急,38所别无选择,葛建军更是义不容辞。
    2007年,时任38所所长的吴曼青院士创造性地提出在国产飞机平台上利用先进的数字阵列雷达技术构建新一代预警机,实现“小平台、大预警、高性能、新一代”的目标。在空警5X X的研制中,38所承担了该型预警机的核心任务系统——机载预警雷达系统的研制,葛建军担任总设计师。此后,葛建军带领着38所组建的空警5X X预警雷达团队开始了一轮又一轮的创新攻关,向一个又一个技术难题发起进攻。