官方揭秘中国海军的舰载多功能相控阵雷达

2009年10月08日 15:12《科学中国人》

铸就“海之星” 翻越千层浪
在希腊神话中，海王波塞冬有一双神眼，可以看透海洋里的一切。
1997年，《泰坦尼克号》风靡全球，剧中那颗有着鲜艳深蓝色的透明钻石——“海洋之心”，也随着电影的热播而让无数人垂涎。美丽晶莹的钻石，乃是上帝赐予人间的珍宝。
具有大海般深蓝色的透明钻石，更是稀世珍品，它蓝得清澈透亮，蓝得不含一丝杂质，呈现出海洋般动人心魄的美丽。它像王后一样在钻石界执牛耳，至今还使人望尘莫及。无独有偶，与“海洋之心”齐名的，还有一颗被称为“海之星”的明珠。它们都是为大海而生，像波塞冬神眼洞悉海洋，像“海洋之心”般清澈透亮，守卫着海洋的和平以凸显它的美丽。
“海之星”，即我国某舰载多功能相控阵雷达。此雷达有着国际领先的技术和卓尔不群的品质。
“海之星”，以钻石切割精确的镜面和特有的晶格，比喻它的数个阵面和数千个单元；
“海之星”，以钻石独特的折光性能，比拟它快速的跟踪能力。
打造“海之星”的，便是独占国内雷达研制鳌头的中国电子科技集团公司第十四研究所。在这个团队中，无愧于“海之星”重大功臣称号的，是第十四研究所的周万幸副所长——一个以严格、严谨、严密著称的人。
一、美国人都不敢用的体制
舰载雷达是装备在船舶上的各种雷达的总称，它们可探测和跟踪海面、空中目标，为武器系统提供目标数据，引导舰载机飞行和着舰，躲避海上障碍物，保障舰艇安全航行和战术机动等。
上个世纪70年代，二次大战结束后的冷战时期，为了舰队的防空问题，美国的“宙斯盾系统”应运而生。在美国海军看来，“宙斯盾”作战系统可以有效地防御敌方同时从四面八方发动的导弹攻击，它构成了美国海军舰队的坚固盾牌；差不多同一时期，前苏联也在“海上巨无霸”航空母舰上安装了相同体制的雷达。
美国、前苏联舰载相控阵雷达的飞速发展，警醒了中国，18000多公里的海防线同样需要这样的盾牌来守护!
1984年，中国海军代表团飞抵大洋彼岸的美国，参观这个军事强国的部分海军装备以及太平洋舰队圣迭戈军事基地和海军工厂。代表团对当时最先进的提康德罗加导弹巡洋舰上装备的四面阵相控阵雷达和导弹垂直发射系统艳羡不已。
他们深感中国海军装备的落后，立志要研制出具有世界先进水平的现代化装备！归国之后，旋即安排专家根据资料向海军装备技术部起草了相应的报告，引起了海军决策层的高度关注。

1989年11月，海军舰载雷达研讨会在秦淮河畔的十四所召开。会上，为了满足舰载环境和使用要求，使中国海军装备上一个层次，十四所舰载雷达科研团队大胆提出一个全新体制的实现构想。
这个构想被不少与会专家认为在当时的条件下不可能完成，但却得到了对先进军事科技具有敏锐嗅觉的海装电子部专家和领导的认可。这一认可，便造就了日后享誉国际的“海之星”。
周万幸是最早执行“海之星”任务的总设计师，从标准的制定，大到总体设计，小到零件的选择，他都关注着。那时，中国海防基础非常薄弱，要上这样一个先进的系统，面临的困难是可想而知的，既没有可以借鉴的经验，可搜集到的国外资料也很有限。但是中国要从战术需求上解决区域防空的问题，解决全方位饱和攻击的防御问题，“海之星”项目迫在眉睫，必须成功。
多功能雷达是一个综合系统，涉及到多个专业的集成，是电子、武器、制造工艺等等各相关领域前沿科技综合发展的结晶，在没有经验的情况下，完成方案论证，很是艰难，需要掌握多方面的知识。
在没有经验借鉴的情况下，要把这部雷达的方案做透，就只能依靠知识的积累和对问题认识的深入挖掘。周万幸作为总设计师，以基础知识作为一个判断标准，对问题进行全面分析和剖析，那时的他，虽然还只是一个30多岁的年轻人，但是，在他身上却看不到许多年轻人的浮躁，他展示给人们的只有严密、严谨、严格与沉稳。
二、积跬步以至千里
以严格、严密、严谨与沉稳著称的周万幸，是一个在工作中追求完美的人。他要求所有的事情必须要圆满的解决，在他的字典里没有马虎二字。“海之星”项目仅在前期研制中就分解出了多达18项关键技术，这在雷达研制史上是很罕见的。“海之星”项目没有基础积累，这18项关键技术需要一项一项去验证。力求万事尽善尽美的周万幸要求研制团队必须克服困难，高质量，完美地完成这个任务。
单元模块是“海之星”的核心之一，1990年，在仅有几块单元模块外文资料的情况下，周万幸带领着研制团队艰难地开始了单元模块的攻关。由于时间紧迫，设计不允许有反复，为了一次成功，周万幸以渊博的学识和丰富的经验，循循善诱，打开了设计人员的思路。在优化设计的过程中，天线阵面内的单元模块，由于数量多，所占重量比例较大，受到了特别关注。
周万幸和设计人员对着样件一一提出优化要求，按照总重量分配给各个设备的重量指标，1克拉1克拉地扣，最终减重2.1吨。由于阵面骨架在阵面重量中所占的比例较大，为了给阵面骨架减重，在设计上，经过计算机优化设计，周万幸和设计师们创造性选用了独特的结构形式，并使用了航空航天所采用的轻型复合材料，最终成功减重40%！
2001年12月下旬，“海之星”雷达进入某基地。那是北方最寒冷的季节，雷达必须尽快安装完毕，并按计划完成恢复两个阶段的检飞试验和武器系统的进场验收与测试。这是“海之星”第一次直接与导弹武器系统配套磨合！为了保证武器系统的成功，便要求必须完成真目标试验，而且是连续十次全部试验成功才可以通过。
对于周万幸来说，2002年4月的一天，是特殊而又令人难忘。天气预报显示，这是一个难得的好天气。按照计划，试验于6点30分开始，所有参试人员凌晨4点开始做准备工作。“海之星”在磨练了十多年之后，终于要利剑出鞘了！
他在紧张中期待着那一刻的到来，彻夜未眠！
4点，他准时来到了试验场，无暇观赏迷人的海景和已泛红的海平线还有那繁星点点的夜空，他为“海之星”做起了最后检查。
5点30分，雷达显示正常！
6点，雷达显示正常！
6点20分，雷达显示正常！
倒数开始！5！4！3！2！1！
目标发射！
随着轰鸣声，飞机腾空而起。
雷达截获目标，跟踪正确！
随着飞机的呼啸声一次次划过长空，十次全部截获成功！

2009年10月08日 15:12《科学中国人》

铸就“海之星” 翻越千层浪
在希腊神话中，海王波塞冬有一双神眼，可以看透海洋里的一切。
1997年，《泰坦尼克号》风靡全球，剧中那颗有着鲜艳深蓝色的透明钻石——“海洋之心”，也随着电影的热播而让无数人垂涎。美丽晶莹的钻石，乃是上帝赐予人间的珍宝。
具有大海般深蓝色的透明钻石，更是稀世珍品，它蓝得清澈透亮，蓝得不含一丝杂质，呈现出海洋般动人心魄的美丽。它像王后一样在钻石界执牛耳，至今还使人望尘莫及。无独有偶，与“海洋之心”齐名的，还有一颗被称为“海之星”的明珠。它们都是为大海而生，像波塞冬神眼洞悉海洋，像“海洋之心”般清澈透亮，守卫着海洋的和平以凸显它的美丽。
“海之星”，即我国某舰载多功能相控阵雷达。此雷达有着国际领先的技术和卓尔不群的品质。
“海之星”，以钻石切割精确的镜面和特有的晶格，比喻它的数个阵面和数千个单元；
“海之星”，以钻石独特的折光性能，比拟它快速的跟踪能力。
打造“海之星”的，便是独占国内雷达研制鳌头的中国电子科技集团公司第十四研究所。在这个团队中，无愧于“海之星”重大功臣称号的，是第十四研究所的周万幸副所长——一个以严格、严谨、严密著称的人。
一、美国人都不敢用的体制
舰载雷达是装备在船舶上的各种雷达的总称，它们可探测和跟踪海面、空中目标，为武器系统提供目标数据，引导舰载机飞行和着舰，躲避海上障碍物，保障舰艇安全航行和战术机动等。
上个世纪70年代，二次大战结束后的冷战时期，为了舰队的防空问题，美国的“宙斯盾系统”应运而生。在美国海军看来，“宙斯盾”作战系统可以有效地防御敌方同时从四面八方发动的导弹攻击，它构成了美国海军舰队的坚固盾牌；差不多同一时期，前苏联也在“海上巨无霸”航空母舰上安装了相同体制的雷达。
美国、前苏联舰载相控阵雷达的飞速发展，警醒了中国，18000多公里的海防线同样需要这样的盾牌来守护!
1984年，中国海军代表团飞抵大洋彼岸的美国，参观这个军事强国的部分海军装备以及太平洋舰队圣迭戈军事基地和海军工厂。代表团对当时最先进的提康德罗加导弹巡洋舰上装备的四面阵相控阵雷达和导弹垂直发射系统艳羡不已。
他们深感中国海军装备的落后，立志要研制出具有世界先进水平的现代化装备！归国之后，旋即安排专家根据资料向海军装备技术部起草了相应的报告，引起了海军决策层的高度关注。

1989年11月，海军舰载雷达研讨会在秦淮河畔的十四所召开。会上，为了满足舰载环境和使用要求，使中国海军装备上一个层次，十四所舰载雷达科研团队大胆提出一个全新体制的实现构想。
这个构想被不少与会专家认为在当时的条件下不可能完成，但却得到了对先进军事科技具有敏锐嗅觉的海装电子部专家和领导的认可。这一认可，便造就了日后享誉国际的“海之星”。
周万幸是最早执行“海之星”任务的总设计师，从标准的制定，大到总体设计，小到零件的选择，他都关注着。那时，中国海防基础非常薄弱，要上这样一个先进的系统，面临的困难是可想而知的，既没有可以借鉴的经验，可搜集到的国外资料也很有限。但是中国要从战术需求上解决区域防空的问题，解决全方位饱和攻击的防御问题，“海之星”项目迫在眉睫，必须成功。
多功能雷达是一个综合系统，涉及到多个专业的集成，是电子、武器、制造工艺等等各相关领域前沿科技综合发展的结晶，在没有经验的情况下，完成方案论证，很是艰难，需要掌握多方面的知识。
在没有经验借鉴的情况下，要把这部雷达的方案做透，就只能依靠知识的积累和对问题认识的深入挖掘。周万幸作为总设计师，以基础知识作为一个判断标准，对问题进行全面分析和剖析，那时的他，虽然还只是一个30多岁的年轻人，但是，在他身上却看不到许多年轻人的浮躁，他展示给人们的只有严密、严谨、严格与沉稳。
二、积跬步以至千里
以严格、严密、严谨与沉稳著称的周万幸，是一个在工作中追求完美的人。他要求所有的事情必须要圆满的解决，在他的字典里没有马虎二字。“海之星”项目仅在前期研制中就分解出了多达18项关键技术，这在雷达研制史上是很罕见的。“海之星”项目没有基础积累，这18项关键技术需要一项一项去验证。力求万事尽善尽美的周万幸要求研制团队必须克服困难，高质量，完美地完成这个任务。
单元模块是“海之星”的核心之一，1990年，在仅有几块单元模块外文资料的情况下，周万幸带领着研制团队艰难地开始了单元模块的攻关。由于时间紧迫，设计不允许有反复，为了一次成功，周万幸以渊博的学识和丰富的经验，循循善诱，打开了设计人员的思路。在优化设计的过程中，天线阵面内的单元模块，由于数量多，所占重量比例较大，受到了特别关注。
周万幸和设计人员对着样件一一提出优化要求，按照总重量分配给各个设备的重量指标，1克拉1克拉地扣，最终减重2.1吨。由于阵面骨架在阵面重量中所占的比例较大，为了给阵面骨架减重，在设计上，经过计算机优化设计，周万幸和设计师们创造性选用了独特的结构形式，并使用了航空航天所采用的轻型复合材料，最终成功减重40%！
2001年12月下旬，“海之星”雷达进入某基地。那是北方最寒冷的季节，雷达必须尽快安装完毕，并按计划完成恢复两个阶段的检飞试验和武器系统的进场验收与测试。这是“海之星”第一次直接与导弹武器系统配套磨合！为了保证武器系统的成功，便要求必须完成真目标试验，而且是连续十次全部试验成功才可以通过。
对于周万幸来说，2002年4月的一天，是特殊而又令人难忘。天气预报显示，这是一个难得的好天气。按照计划，试验于6点30分开始，所有参试人员凌晨4点开始做准备工作。“海之星”在磨练了十多年之后，终于要利剑出鞘了！
他在紧张中期待着那一刻的到来，彻夜未眠！
4点，他准时来到了试验场，无暇观赏迷人的海景和已泛红的海平线还有那繁星点点的夜空，他为“海之星”做起了最后检查。
5点30分，雷达显示正常！
6点，雷达显示正常！
6点20分，雷达显示正常！
倒数开始！5！4！3！2！1！
目标发射！
随着轰鸣声，飞机腾空而起。
雷达截获目标，跟踪正确！
随着飞机的呼啸声一次次划过长空，十次全部截获成功！