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让中国飞轮旋转在世界前沿

时间:2009-11-14 17:06:23  来源:互联网  作者:未知

《中国青年报》2008年1月9日第一版:

让我们的飞轮旋转在世界前沿——记国家技术发明一等奖获得者、北航先进惯性仪表与导航技术创新团队

本报北京1月8日电:在今天举行的2007年国家科技奖励大会上,北京航空航天大学先进惯性仪表与导航技术创新团队一举捧回了两个“金娃娃”:“卫星新型姿控储能两用飞轮技术”项目荣获2007年度国家技术发明一等奖,“新型高性能捷联惯性测量装置关键技术研究及应用”项目获得了国家科技进步二等奖。

飞轮是遥感卫星在太空实现姿态稳定的关键控制部件,“卫星新型姿控储能两用飞轮技术”项目的诞生,填补了国内的技术空白,打破了国外在此领域的技术垄断,解决了我国卫星用新型磁悬浮飞轮的瓶颈问题,为新一代卫星的发展作出了贡献。

“我们的理想是让我们的飞轮和陀螺旋转在世界前沿。为了实现这个理想,我们还有很多事情需要继续努力。”面对鲜花与掌声,42岁的团队带头人房建成这样说。

这个技术太前沿了,我们能搞吗

上世纪末,我国已掌握了基于机械轴承的飞轮技术,但机械轴承飞轮有接触摩擦、精度低,成为严重制约我国遥感卫星精度进一步提高、寿命从几年向几十年跨越的关键技术问题之一。而西方国家为解决卫星的高精度和长寿命问题,从上世纪80年代就开展了卫星用磁悬浮飞轮技术的研究,但在技术上对我国实行严密封锁。

为了打破国外的技术封锁,解决制约我国遥感卫星高精度长寿命姿态控制部件这一技术难题,房建成和他的同事们开始了磁悬浮飞轮技术的研究。

从一开始,他们就瞄准了国际最前沿——“磁悬浮姿控储能两用飞轮技术”,他们要研制出“能为中国争光的东西,改变中国卫星技术落后的被动局面”。

这个技术太前沿了!国内的技术基础弱、难度大、有风险,很多专家对该不该搞、能不能搞出来存有疑问。

国防科工委科技司领导力排众议,坚决支持该创新团队搞这个项目,因为“技术攻关要走在前面,我们的基础研究要有前瞻性,要看到项目10年后的发展和应用”。

看看这个团队刚起步时的状态吧——尽管团队属于北航精密仪器及机械国家重点学科,该学科是北航最早的5个国家重点学科之一,但是,1998年团队成立之初,十几个团队成员中除了李振祥、郦吉臣、申功勋、常庆之等年长的教授,其他的成员几乎全是年轻人。从网上的航空航天库查英文资料,只知道用什么轴承,别的资料根本查不到。2000年,房建成在一些国际会议和调研中,希望和国外的科研机构谈技术合作,但是一涉及基于磁悬浮轴承的控制力矩陀螺的问题,对方就婉言谢绝。

面对研究中的重重困难,团队成员没有丝毫的懈怠和灰心。在国家民用航天预研项目的支持下,他们开始了当时国内几乎空白的新型磁悬浮飞轮和控制力矩陀螺的研究。

耐得住寂寞

经过10年的发展,这个昔日只有十几个人的团队已壮大到100多人,拥有教授7人、副教授10人、讲师和工程师6人、博士生40人、硕士生71人。团队在自己的研究领域取得了多个国内第一:研制成功国内第一台超高速磁悬浮姿控储能两用飞轮、国内第一台高精度长寿命磁悬浮反作用飞轮;同时,该创新团队研制成功我国第一台单框架磁悬浮控制力矩陀螺,并在国际上首先进行双框架磁悬浮控制力矩的探索。

团队今天的成功让人羡慕。但所有成员都深深领会一个事实:对科研工作者来说,一点浮躁或急功近利的心理也要不得,做研究的人必须耐得住寂寞。

2002年,当时陀螺失稳的问题还没有解决,由于陀螺旋转的速度很高,一旦失稳,将会有很大的危险。有一次,转到两万转的时候磁悬浮陀螺突然失稳,掉了下来,摩擦高温把保护装置都烧焦了,整个实验室弥漫着一股焦味。

他们沉默了。

博士生们回忆说:“那次事故,房老师一句话都没说,他认准的事不管多难,一定要成功,从来就没见他泄气过。”

那段时间,在实验室走路都得轻轻的,生怕陀螺失稳,但大家并没有被困难吓倒。他们加强了防护装置,在陀螺的边上加上防护栏、选择强度高的不锈钢罩……一遍遍测试、一组一组地搜索参数。

他们当时用很多种实验来搜索,把参数列成一张表,100多组参数一组一组试,每组都需要三四个小时。老师和学生常常一起熬到深夜,交流讨论核心技术。终于,在一次次失败中,他们发现了问题,并启发他们攻克了一个个技术难关。

对团队里的博士生来说,他们的概念里没有假期,也从来没有想过要休息。而老师们,几乎也都是天天耗在实验室里,没有时间陪家人,更没有时间陪孩子。每天晚上干到深夜,年轻人甚至连谈对象的时间都没有。他们说,有时候,他们一周会在实验室里工作100个小时。

2003年“非典”时期,团队的项目研发进入攻坚阶段,房建成和团队成员常常通宵奋战。深夜,北航六号教学楼早已锁门,大家只好从大铁门的门缝里钻出来,或者从大铁门上翻出去。

仅靠一人之力不可能完成

采访团队成员时,他们首先说出的不是研制过程中的辛苦,而是那些默默奉献的老师和学生。

房建成特别感慨:“每个申报奖项的课题填写研究人员都有人数限制,我们不得不割舍掉很多同志,他们为项目的研制付出了大量的心血,虽然获奖名单上没写他们的名字,但他们没有丝毫的怨言。这些同志其实是最伟大的。”

郦吉臣和常庆之教授都已退休多年,俞文伯副教授也退休了,他们完全可以过优裕舒适的退休生活,但依然选择和年轻人一起研究。他们表示,工作不是为了钱,研究了一辈子的陀螺,陀螺就像他们的孩子一样,现在年轻人在从事新领域的研制,困难很多,非常不容易,他们有责任为年轻人做一些辅助性的工作,带动年轻人成长。

先进惯性仪表与导航技术是多学科综合工程技术,靠一个人的力量不行,必须依靠团队。北航先进惯性仪表与导航技术创新团队的成员不仅有教授、副教授、博士、硕士,还有技术工人。

在就业压力很大的今天,北航先进惯性仪表与导航技术创新团队的博士生依然很抢手,因为他们的一些研究课题已达到国际前沿,有一些单位点名要他们去工作。面对优越的条件、丰厚的待遇,他们宁愿留在北航,留在这个团队。

已经留校的博士生魏彤说:“我们这个团队非常团结,团队的老师们也非常有人情味。我还很清晰地记得我刚读博士时的中秋节,团队老师送月饼给我们;刚毕业时老师给我介绍女朋友;同学生了病,房老师不管多忙都会第一个去医院看望;遇到有困难的同学,他拿出自己的工资补贴给学生。留在这样的集体里,我觉得骄傲、温暖。”

北航仪器光电学院党委书记孙玉珍说:“我看着这个创新团队从小到大、从弱到强一步步地走过来。这个团队有一种闯劲儿,特别能吃苦,有心气儿。”

团队里年轻的学生,也已经“小荷初露尖尖角”:在今年的第十七届全国发明展览会上,博士生孙津济的发明专利项目“一种永磁偏置外转子径向磁轴承”荣获了此次大会最高奖项——由世界知识产权组织设立的杰出青年发明者奖。

现在,房建成教授有了新的打算:尽管项目获了奖,但成绩只能说明过去,项目还有更多技术难关要攻克。

在这个科技的春天,这支年轻的团队又向新的目标进发了。

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