航天|这位中国导弹天线理论的奠基人迎来了百岁生日!


航天|这位中国导弹天线理论的奠基人迎来了百岁生日!
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航天|这位中国导弹天线理论的奠基人迎来了百岁生日!
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【环球时报-环球网报道 记者 樊巍】在建党百年之际 , 我国电磁场理论与天线技术专家 , 天线理论和制导雷达天线设计的主要开拓者之一 , 中国工程院院士陈敬熊也迎来了百岁生日 。 2021年10月13日 , 为庆祝这位中国导弹事业老功臣的百岁生日 , 一场主题为“弘扬航天精神 传承奋斗品格”的陈敬熊院士科学人生座谈会在中国航天科工二院举行 。
于1921年10月16日出生于浙江省镇海县的陈敬熊院士 , 是中国的第一代航天人 。 回溯陈敬熊院士光辉的一生 , 他为中国的国防现代化建设做出了诸多突出的贡献 。 上世纪50年代 , 陈敬熊院士解决了抗美援朝战争中坑道战通讯难题 , 为传递军情赢得宝贵时间;同时代 , 陈敬熊院士还奠定了中国第一代地地导弹“东风一号”天线的理论基础 , 为导弹安上了锐利的“眼睛” 。 领导中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 , 扛起保卫祖国领空的职责;1970年 , 陈敬熊院士还参加715相控阵雷达会战 , 并负责102相控阵雷达技术抓总 。 在研究中 , 从麦克斯韦方程出发推导出了一整套天线相关计算公式 , 从理论上弄清了相控阵天线产生盲区的机理 。 他牵头我国防御系统初期建设多个雷达的建设 , 填补多项技术空白……
陈敬熊院士
科技自立以自强 , 善用数学解万难
“旧社会贫穷落后 , 任人欺凌 , 其原因所在是科学技术太落后 , 一切物质文明包括飞机、大炮全是靠技术搞出来的 , 要想中国富强起来 , 一定要有发达的科学技术为前提……”科技自立才能自强 , 这是目睹社会纷乱的陈敬熊悟到的 。 陈敬熊的求学路颇为艰辛 , 读了两所小学、两所初中和两所高中 , 期间还因为抗日战争两度失学 。 虽屡遭磨难 , 但他求学向上的心从未停止 。 大学和研究生期间 , 陈敬熊选择了电机和电信专业 , 立志要以扎实的专业基础 , 为新中国的科研建设贡献力量 。 1948年9月 , 陈敬熊是以微积分第一名的成绩考取交通大学电信研究所 。 在拜访导师张钟俊教授时 , 张教授和蔼地说:“这次研究生考试 , 你的数学成绩尤其突出 , 名额虽然很紧张 , 我们还是录取了你 。 因为数学能力是电信研究的基础 , 希望你以后能发挥这一特长 。 ”
工作后 , 陈敬熊确实发挥了这一特长 。
天线设计中的数学计算一直是个难点 , 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、有效的计算方法 。 这种计算方法不仅可以摆脱传统方法 , 而且可以加快设计过程 , 提高天线精度 。
精益的数学思维让陈敬熊在“1059”(后称为“东风一号”)导弹天线设计时 , 开创性地提出了Maxwell方程直接求解法 。 “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 , 而陈敬熊研制的导弹天线 , 是导弹的“眼睛”和“指挥棒” 。
陈敬熊院士手稿
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 。 他提出Maxwell方程直接求解法 , 极大简化金属圆锥体、圆柱体、抛物柱体等设计计算公式的推导 , 为弹上天线设计成功提供理论依据 , 并打破了苏方专家关于天线设计的理论限定 。
钱学森也知道陈敬熊在数学方面有专长 。 在院里召开的学术会议上 , 陈敬熊曾就一些数学问题提出过独到的见解 , 让钱学森记住了这个数学功底扎实的同事 。
1962年 , 五院科技委成立时 , 钱学森提名陈敬熊作为委员 。
在研制“1059”导弹的同时 , 国家还开展了另一项代号为“543”的低空导弹仿制工作 , 这就是“红旗一号” 。 当时美蒋利用U-2高空侦察机肆意侵入我国凌空进行挑衅 , 威胁我国国土安全 。
在“543”(后称为“红旗一号”)制导站研制出现天线系统误差问题时 , 钱学森第一时间找到了陈敬熊 。 他很清楚 , 要解决“543”天线系统误差问题离不开数学推算 , 在数学方面造诣精深的陈敬熊无疑是最佳人选 。