为了共和国的海天长鹰——记两获国家科技进步一等奖的北航无人机团队

点击数:    |    加入时间:2018-01-09

为了共和国的海天长鹰

——记两获国家科技进步一等奖的北航无人机团队

记者 史越

在自然界,鹰以敏锐的视力而闻名。它不仅能在几千甚至上万米的高空尽情翱翔,而且地面的风吹草动都逃不过它的眼睛。

在现代国防和军事作战中也有一种“鹰”,它飞得高、看得远,能在万里之遥不分昼夜、源源不断地传回信息,常有“不战而屈人之兵”的威力。这就是无人侦察机。

2018年1月8日上午,中共中央、国务院在北京隆重举行国家科学技术奖励大会。来自北京航空航天大学的“长鹰高原型远程无人侦察机系统”摘得国家科技进步一等奖。

2018年1月8日,向锦武(中)和北航其他获奖者在国家科学技术奖励大会现场

伴随全场如雷般的掌声,项目第一完成人、北航无人系统研究院向锦武教授接过印着国徽、颜色鲜红的获奖证书。那一刻,他的心“砰砰”跳着,想起系列某型号无人机在抗战胜利70周年阅兵仪式上经过天安门时的壮观场面,想起8年前自己第一次站在这里的情景。

系列某型号无人机在抗战胜利70周年阅兵仪式上经过天安门

“长鹰”系列无人机已先后获得2009年度、2017年度国家科技进步一等奖。“长鹰”的诞生,使我国成为继美国、以色列之后第三个自主研制出远程长航时无人机的国家,将我国无人机设计、制造、试验水平提升至国际一流行列。

对此,作为“长鹰”系列无人机总设计师的向锦武并不愿居功。他说,“长鹰”振翅高飞的背后,是团队100多人长达18年的不懈付出,“成绩属于北航无人机团队,他们是‘最可爱的人’。”

攻坚:一群“最可爱的人”

长航时无人机有着“大气层内的人造卫星”的美誉,足见其对现代战争的变革性意义。为了更好地保家卫国,我国无人机必须实现从中近程到远程、长航时的跨越。这一历史重任,交到了北航无人机团队的手中。

2000年,北航正式承担“长鹰”型号研制任务。“你还得搞型号”,面对校领导的重托,面对国家重大战略需求,尽管正常的科研教学将因而中断,尽管型号研制结果茫茫未可知,向锦武仍肩负起使命,走上了型号研制前线。

但在当时,北航研制长航时无人机可谓筚路蓝缕、困难重重。

一难,难在“人员”。“一开始只有30多个人,还分散在多个地方办公。”向锦武回忆道。学校领导高度重视,时任副校长费斌军兼任型号执行总指挥,科技处(现科学技术研究院)处长李新军兼任无人机所所长,自动化科学与电气工程学院党委书记马军任无人机所党委书记,航空科学与工程学院学科带头人向锦武为型号总设计师,科技处副处长刘玉战任型号工程办公室主任。他们多方努力奔走,从学校相关院系抽调了一批骨干教师,留用了一批以本科毕业生为主的青年学生,还动员了一批来自祖国各地的优秀人才,队伍建起来了。很快,专门的科研楼也落成了。

二难,难在“研制”。无预研、无样机、无参考资料是“长鹰”研制面临的最大难题。“万事开头难,”总质量师郭宏说,“很多人都是学校里的老师,没有型号研制经验,别说‘做’飞机了,‘坐’飞机的次数都屈指可数。”大家废寝忘食地看书、琢磨。团队最初设计的无人机外形与如今的形态有天壤之别,记不清画过多少图纸、演算过多少数据。付出的辛苦、攻关的煎熬,团队成员今天说起来已是云淡风轻:“没觉得坚持不下去,就是一门心思要把它干出来。”

三难,难在“生存”。无人机要飞起来,只能上跑道真操实练。2002年,团队驻扎到河北省邢台市沙河市一个废旧的营房,在附近某留守机场试飞。“条件非常艰苦。”如今已是无人系统研究院院长的王养柱感慨万千。当地的水碱性很强,人喝了闹肚子,衣服洗完发白,肥皂都不出沫。废弃了快20年的营房没有暖气,“冬天在屋里呆不住”,睡觉戴帽子还冻得哆嗦。女同志们半个月才能进城洗一次澡,上厕所得走上一公里,“后来干脆不喝水”。生存环境如此恶劣,却丝毫不能打消团队攻坚克难的决心。每天工作11小时,周末无休,一些骨干一年里有300天奔波于外场,“回北京反而成了出差”。苦中作乐,甘之如饴,大家在日夜协同作战中培养出了深厚的感情。

共产党员的先锋模范作用,在北航无人机团队里也发挥得淋漓尽致。面对诸多艰难困苦,不仅没人叫苦叫累,大家还以忘我的精神投入工作。副总设计师韦志棉在外场一泡就是5年,丈夫几次动手术都不能陪在身边,一次丈夫心脏病发在医院抢救,而她当天有飞行任务,“我姐姐去陪护了,我没回去”,言语虽轻描淡写,个中滋味又有谁人可知?王英勋3岁的孩子没人带,只好锁在总装车间,放上些糖果,等他从试验室出来,孩子的嗓子已经哭哑了。危急时刻,也是共产党员身先士卒。一次飞机正在跑道试验,狂风暴雨骤降,费斌军、李新军、向锦武等人率先冲过去,用塑料布盖住飞机,自己却被淋得透湿。团队一名支部书记说:“很多同志没有因为自己的党员身份而特别做什么,只是做好本职工作,但他们的敬业精神、对业务的钻研、对同事的关怀帮助,本身就能感染一大批人。”

而这群“最可爱的人”,本来也可能有世俗眼光中更“成功”的人生。2000年,26岁的王养柱博士在读,加入无人机团队后,他把博士论文推迟了半年,找好的工作也没去,那家IT企业如今的年营业额已接近千亿美元。同一年,张翠萍留校后第一个月拿到了900元工资,而她在外企的同学们却有五六千元月薪。十八年如一日,青春献给了“长鹰”,但他们无怨无悔。

苦心人,天不负。2004年12月12日,团队没人会忘记这一天。“长鹰”系列首架无人机在这一天成功首飞!当飞机停稳在跑道的那一刻,操作手王英勋任脸上幸福的泪水流淌。所有的委屈和辛苦都值得了,圆满了。

2007年,型号定型交付。2009年,获得国家科技进步一等奖。在团队成员心中,获奖固然值得高兴,前进的脚步却一刻不能停。正如王英勋说的:“成功了,这是北航的成功,是我们北航人的成功。‘昨天’已经过去,‘明天’岂能等待!”

这一次,他们把目光投向了高原。

北航无人机团队在川西高原

攀登:向着高原更高处

中国幅员辽阔,地形复杂,为了捍卫国家领土完整和安全,无人机的飞行足迹需要遍布祖国各个角落,但高原独特的气压条件却让普通无人机望而却步。

自从确定要研制“长鹰”高原型后,提升高原高空性能、实现全疆域到达就成为团队的首要攻克难关。2013年,团队的外场变成了位于川西的某高原机场。“去了就干这个事了。”副总设计师马铁林回忆道。

身处4260米的海拔高度,严重的高原反应随之而来。水烧不开,饭做不熟,晚上睡不着,一走快就呼吸不畅。国道318路况凶险,可大家每天要驱车几十公里往返于驻地和机场之间。低温、低压、缺氧,飞机动力下降,发动机起动很困难,团队成员不分白天黑夜加班加点反复试验,调整控制力。从前在平原上3个人就能拖动的测试设备,副总设计师田波和四位同事累得气喘吁吁也难以为继。就这么拼了2个月,终于研发出了全新动力控制模式的发动机。“能即时发动,承载能力也没变,跟低海拔一样。”马铁林自豪地说。

“长鹰”高原型的另一项技术首创在于有源/无源全天候信息获取,通过搭配光电与雷达,解决夜间或雨雪天气无法成像的问题。但为了实现二者的完美配合,需要多次调试分析。长航时无人机一旦启动,两天两夜的时间里一直得有人盯着,飞机飞多久,下载数据就要再等多久。型号副总师丁文锐回忆:“2013年,川西高原的冬天来得早,9月就开始下雪”。她说,机库特别冷,但是技术人员为了不耽误第二天的工作进度,连夜分析数据,连厕所都没有时间去。

高速率远距离实时测控信息传输,则是“长鹰”高原型的第三大技术突破。由此,“长鹰”能够快速实时传输图像,且画面清晰度高。向锦武总结道,“长鹰”高原型解决了“飞、看、传”三方面的技术难题。正是对现代国防与军事作战的重要支撑作用,让它再次得到国家科技进步一等奖的青睐。

而这背后,是北航无人机团队愈加忘我的艰辛付出。时至今日,在祖国各地,在能提供极端气候条件用以试验的地方,北航无人机团队仍然驻守着、研究着。用郭宏的话说,“现在(的苦和难)比当年不差”。每次型号胜利完成,都意味着新的挑战开始。“得奖了(很好),但必须从旧有的思维模式中走出来,才能实现更大的突破。”丁文锐说。

无人机团队取得今天的成绩,与北航无人机研制的厚重历史和精神传承密不可分。

北航无人机团队在川西高原忙碌着

传承:三代人的“长鹰志”

北航是中国无人机事业的先驱者、开拓者。围绕国家重大战略需求,北航无人机创造了中国无人机历史上若干个“第一”,也因而成就了一段佳话——三代人的“长鹰志”。

50年代,中国第一个无人驾驶飞行系统“北京五号”诞生于北航,实现了中国无人驾驶飞机历史上“零的突破”。1956年,学校飞机设备系提出这一设想时,面对的是“一无资料、二无经验、三无设备”的艰难情形,但北航师生硬是在学校的加工车间中造出了无人驾驶飞机控制系统需要的上万个零件。1958年7月到1959年2月,“北京五号”顺利完成三个阶段的试飞。项目组总指挥、总设计师文传源自豪地说:“大鹏劲搏凌霄志,红日高去飘彩云!”

70年代,我国最早研制成功的高空无人驾驶照相侦察机“无侦 5”诞生于北航,是我国最早装备部队、且是迄今为止唯一出境参战的无人机。总设计师兼总指挥杨为民带领千余名师生奋斗了近十年。试飞期间,杨为民的脸部受伤缝了40多针,他硬是40多天坚守在现场,结果伤口化脓感染,留下永久疤痕。“无侦 5”是中国无人机历史的一个里程碑,至今仍在服役。北航由此成为中国唯一一所研制无人机投入实战的高校,这一功绩也被永久镌刻在中华世纪坛的青铜甬道上。

进入21世纪,接力棒交到了北航无人机团队手中,研制出了我军目前航时最长、航程最远、战技综合指标最优的无人机。经过十多年的艰苦努力,向锦武和团队自主创新,在国内首次突破了大型长航时无人机系统系列关键技术,建立了我国完全自主的长航时无人机系统技术体系。如今,团队主持研制的新型系列无人机系统多次参加重大活动,特别是在海洋、高原维权活动方面发挥重要作用。

型号研制,走的是国防科工“两线三师”的路子,这在以教学和科研为主的高校并不常见。但生长于北航土壤,无人机团队身上自有着鲜明的“北航烙印”。13年获得12项国家一等奖的科技创新“北航模式”,以“大团队、大平台、大项目、大成果”为核心的“四大”模式闻名遐迩。无人机团队正是“四大”模式的典型代表。

现在,北航无人机团队又瞄准了国际前沿技术发展趋势,在新概念无人飞行器设计、智能感知与自主飞行控制、新能源动力等方向展开研究工作,向着更高、更远、更长、智能化、集群化的方向进发,旨在引领下一代无人机技术创新。近年来,他们已发表关键学术论文300余篇,申请国家专利200多项。

不悔:祖国需要即吾选择

北航无人机团队一路走来,真正诠释了何谓“祖国的需要,始终是北航人的选择”。

每个型号首飞在哪天,外场驻地离机场多远,甚至自己住的房间号是多少,即使过了十余年,团队成员仍能不假思索地脱口而出。为了长鹰翱翔天宇而付出的一切,早已深深地镌刻这群北航人的生命里。

团队成立之初,平均年龄不到30岁。到今天,他们已先后获评教育部创新团队、科技部863计划优秀团队、国防科工局国防科技十大创新团队等荣誉,开创了高校科学研究、型号设计、人才培养的新模式,成为追逐蓝天梦想、把论文写在祖国大地的典型代表。由于需要长期在外场开展试验试飞工作,团队的许多年轻人都在研制取得阶段成功之后才婚育。

北航人,从来攻坚克难。一穷二白,他们敢为天下先,迎难而上,咬紧牙关,冥思苦想,总能成功实现“从无到有”,并始终追求“从有到新”。

北航人,从来空天报国。服务于国家重大战略需求,他们全身心奉献,不计付出,不求回报。本科未毕业就加入无人机团队的小女孩,在18年后的今天说出“这不仅仅是一份工作,更是一份事业,个人价值体现和成就感更高”时,眼中仍是满满的真诚和笃定。

谈到自己,向锦武总是轻描淡写,一笔带过,但团队成员艰辛攻关的点滴丝缕、同舟共济的风风雨雨,他却如数家珍。

“我们会始终坚定创新自信,不畏艰难,为建设创新型国家、科技强国贡献我们的力量。”向锦武如是说。

为了让共和国的海天长鹰飞得更高、更远、更长,北航人,永远在路上!

编辑:史越

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