战火中的雷达对抗技术:张履谦与抗干扰研究之路
有人把他称为我国电子对抗工作的开创者或奠基者,而他却谦虚地表示:“我只是比别人开展雷达与电子对抗工作早一些,带了一帮人,做了些实事,引了个路,搞了一个开头。”他就是为我国的雷达事业默默奉献了七十多年,一直为守护我国领空贡献科技力量的中国工程院院士张履谦。
张履谦的名字取自《史记·留侯世家》中“张良进履”的故事,父亲希望他“履行谦逊”,做一个谦逊而严格要求自己的人。幼年战争中的流亡经历,磨砺了他的意志,也让他认识到了“落后就要挨打”的道理。怀揣着科技报国的理想和梦想,1946年,他考入了清华大学电机工程系,主攻电信方向研究。
1951年8月,张履谦从清华大学电机工程系毕业,被分配到军委通信部工程师室。工程师室由通信和雷达两组人员组成,张履谦被分配到雷达组担任技术员。虽然雷达对他来说是陌生领域,但张履谦毫无怨言,热情地投入工作和学习。
朝鲜战争爆发后,美军频繁出动B-29轰炸机轰炸我国抗美援朝的运输补给,并使用电磁波干扰我军雷达,使我军难以发现目标。为了解决这个问题,时任通信部部长王诤紧急召集张履谦和同事,要求他们火速前往朝鲜前线解决难题。
连夜赶往中朝边境安东站(现丹东)的张履谦等人马上投入工作,观察并询问操作员雷达受干扰情况。他们誓言:“不把雷达干扰这个问题解决,我们就不回北京去。”
通过观察分析电磁波干扰现象,他们慢慢摸清了敌机的干扰规律,并对我方雷达进行了抗干扰试验。他们还深入中朝空军联合司令部的几个雷达站调查研究,与雷达操作员共同实验,成功地研究出了几条反干扰措施。
这些措施简单且有效,被前线司令部采用并通报执行。敌机再次飞来时,我军采取抗干扰措施,成功痛击敌机。数次过后,敌方再也不敢派飞机轰炸后方了。
完成朝鲜战场的雷达抗干扰任务后,张履谦回到军委通信部,整理了一整套雷达抗干扰操作规范,被军委通信部颁发给全军雷达部队执行。
经过朝鲜战场的实战检验,张履谦积累了丰富的雷达抗干扰经验,也使得我军在这方面取得了突破性进展。战争结束后,张履谦所领导的团队将这些宝贵的经验带回国内,继续推动我国雷达技术的发展和创新。
之后的岁月里,张履谦继续扎根于雷达领域研究,对我国的电子战技术产生了深远影响。他所领导的团队一直致力于提高我军的雷达抗干扰能力,以应对潜在的战争威胁。
20世纪60年代,在我国“两弹一星”研制的关键时刻,美国U-2高空侦察飞机频繁进入中国领空刺探军事情报,并干扰我国地空导弹雷达站。张履谦和同事们经过细致地研究,改装“红旗一号”雷达,成功击落了美国U-2高空侦察飞机。这一举措震动了世界,元帅称赞他是国防科技战线“优秀的基层指挥员的代表”。
到了70年代末,我国开始研制第一颗地球同步试验通信卫星,张履谦被任命为第七机械工业部卫星地面测控系统工程总设计师。为了完成任务,大病初愈的张履谦,带着氧气袋出差,一干就是几个月。
为了将试验通信卫星发射到36000千米高度的地球同步轨道上实施测控并准确定点,张履谦带领同事们陆续攻克了电磁兼容、设备恢复、指标优化等一系列难题,研制出可靠性高的微波统一测控设备和超远程引导雷达,圆满地完成了对卫星36000公里的超远距离测控任务。这两台设备也分别获国家科技进步特等奖和一等奖,并赶超世界先进水平。
在执行我国发射第一颗地球同步试验通信卫星任务中,张履谦团队研制的微波超远程引导雷达在地平线迅速捕获和跟踪了卫星,并实时引导微波统一测控系统跟踪目标,通过测轨、测姿、姿控、轨控等程序实现了对卫星的同步定点,并进行了数传通信试验。从此,我国成为世界上少数几个掌握高轨卫星发射、同步定点测控技术的国家,开启了我国卫星在地球赤道上空占有轨道位置的历史。
1985年,张履谦到航天部科技委任职,把主要精力放在了卫星、载人飞船和航天测控领域。他认为,我国在国力制约下,不可能像国外以多颗卫星组网的方式进行测控,只能在现有的基础上走出有中国特色的载人航天测控道路。
虽然卫星在天上,但是真正的用途在地上,也就是“投资在天,受益在地”。他极力推动发展地面应用,要求做到“天地一体,统筹兼顾,同步发展”。“天地一体化”信息网络被列入国家“十三五”规划纲要以及《“十三五”国家科技创新规划》。“天地一体化”的概念也对此后几十年的卫星网络技术产生了深远影响。
如今97岁高龄的张履谦,仍在参与我国应用卫星、载人飞船、月球探测和空间测控等多方面的研究,为新时代中国航天发展出谋划策。他曾经在人生信念和科学理念方面总结道:“胸怀祖国,望眼世界。刻苦学习,严谨务实。千里之行,始于足下。知难而进,不断创新”。这不仅是他自己奋斗历程的写照,更是他对年轻一代的期许。