导弹|给我国初代导弹装上“眼睛”的百岁院士走了

2022年3月16日3时56分 , 我国电磁场理论与天线技术专家、原第七机械工业部第二研究院23所副所长、中国工程院院士陈敬熊因病医治无效在北京逝世 , 享年101岁 。
陈敬熊为国防现代化建设作出了突出贡献 。 抗美援朝期间 , 他关于军用短波天线的研究成果 , 帮助解决坑道战通讯难题 , 为传递军情赢得宝贵时间;他为我国第一代地地导弹“东风一号”的天线奠定了理论基础 , 让导弹拥有了锐利的“眼睛”;在他的领导下 , 我国第一代地空导弹武器系统“红旗一号”制导站天线实现性能飞跃;他牵头我国防御系统初期多个雷达的建设 , 填补多项技术空白;他为祖国培养大批优秀人才 , 被称作航天事业“育苗人”……在与科研相伴的70年里 , 他坚守强国梦想 , 矢志不渝 。
指引红旗导弹击落“U-2”
【导弹|给我国初代导弹装上“眼睛”的百岁院士走了】1957年 , 陈敬熊所在单位与其他数家科研单位组建成国防部五院二分院 , 他成为我国第一代航天人 。
随后他就迎来一项重大工程——研究“1059”(后称为“东风一号”)导弹天线 。 这是导弹的“眼睛”和“指挥棒” 。
“1059”是以苏联“P-2”导弹为原型结合国内实际仿制的第一代国产导弹 。 当时苏方提供的图纸不完整 , 对关键技术问题也守口如瓶 。 陈敬熊带领团队自力更生 , 吃透导弹天线设计原理自己研制 , 并打破了苏方专家关于天线设计的理论限定 。
这成为新中国科技工作者自主创新的典范之一 。
与此同时 , 我国也在开展“543”(后称为“红旗一号”)地空导弹仿制工作 。
当时美蒋利用U-2高空侦察机肆意侵入我国领空进行挑衅 , 威胁我国国土安全 。
导弹能否击中高空目标 , 全靠制导站测定目标的相对位置 , 然后通过计算向导弹发出控制指令 。 1963年 , “543”制导站等重点设备相继完成生产 , 仿制工作进入定型试验阶段 , 制导站天线系统却出现误差 。
1965年7月的一天 , 钱学森约见陈敬熊 , 点名让他攻关“543”制导站天线误差问题 。 陈敬熊带领攻关小组历经半年时间 , 经过深入理论分析和上百次试验 , 发现是苏方的天线设计存在问题 。 攻关小组改变了设计思路 , 更改了设计方案 , 试验证明 , 改装方案完全正确 。 由此 , 已经生产出来的24部配套“543”导弹的天线被“治愈” , 性能超越苏联同型号天线 。
这一成果后来被沿用到红旗二号和红旗二号甲导弹天线的研制中 。 1967年6月27日 , 红旗二号导弹首次击落U-2飞机 , 担起了保卫祖国领空的神圣职责 。
因为相关关键技术 , 陈敬熊1987年荣获国家发明一等奖 。
以数学作为攻克难题的利刃
陈敬熊从小喜欢数学 , 从初中到高中 , 一直是数学尖子 。
1948年9月 , 他以微积分第一名的成绩考取交通大学电信研究所 。 导师张钟俊教授对他说:“数学能力是电信研究的基础 , 希望你以后能发挥这一特长 。 ”
陈敬熊做到了 。
天线设计中的数学计算一直是难点 , 尤其在短波天线领域 , 在选择设计方法时 , 一般都先采用数学近似计算 , 得到与实际情况较接近的方法 , 然后再在工作中进行试验 。 这种方法不仅工作量大 , 而且难以找到最优方案 。 陈敬熊想出一个办法 , 从基本模型出发推导出一个合理、有效的全新计算方法 , 可以加快设计过程 , 提高天线精度 。
精益的数学思维让陈敬熊在“1059”导弹天线设计时 , 开创性地提出了麦克斯韦(Maxwell)方程直接求解法 , 以简单、直观、不易漏项的运算 , 简化了金属圆锥体、圆柱体、抛物柱体等设计公式的推导 , 为导弹天线设计提供理论依据 。