欢乐电玩城778光电经纬仪研制纪实
发布时间:2021-07-31 00:33

  题记:778光电经纬仪以项目立项时间1977年8月为代号。本文从项目负责人的角度,叙述了40余年前某光电仪器研制的背景与过程,对现在的科技探索仍具有借鉴意义。

  根据国家的战略需要,中国科学院光电技术研究所于1970年成立(1975年12月前为中国科学院长春光学机械研究所分迁到成都的6569工程及以后的十院1019研究所),建所之初主要方向之一是飞行器光测设备的研制。这里地处四川大邑的一个山沟,地域狭窄,全年约有8个月为阴雨天气,年平均相对湿度达81%,洗一件衣服有时一个星期都晾不干,更兼地理偏僻,交通不便,后勤保障、学术交流与协作以及家庭生活等方面,都存在大量难以想像的困难。

  在这种艰苦环境条件下,能否长期扎根下来?能否研制出精密光学测量仪器?对许多人都是大大的问号。但是,事在人为,以国家任务为重,在中国人特有的勤劳和智慧面前,欢乐电玩城是可以把看似不可能变为可能的。

  根据所的发展规划,以及科委基于组建新型测控网而提出的大型光电经纬仪的要求,1976年初,光电所以新建的总体室为主,开展了方案论证工作。1976年6月,光电所技术负责人林祥棣和项目总体负责人张振轩,应邀去科委,向钱学森副主任汇报。钱副主任认为光电所提出的总体方案符合要求,并指出,应该往多目标观测等方向进一步研究。

  此后,在进行了大量调研并与科委等单位反复协调后,全面完成了仪器总体指标和方案的论证工作。1977年8月,科委在昆明召开了“光电经纬仪任务落实会”,正式向光电所布置了光电经纬仪研制任务,代号为778。

  778光电经纬仪,是一项多功能、高精度、高可靠性的大型技术密集型光学工程。由于当时光电所相关技术基础较薄弱,一些单元技术尚属空白,不难想像该任务的复杂性与艰巨性。但是,在党委书记刘允中和科技处负责人都俊卿等领导的大力支持下,778课题成员满怀信心,知难而进,决心在光电测量技术领域取得新的突破,为国家建设作出新的贡献。

  778光电经纬仪是一种综合应用光、机、电以及微型计算机等先进技术的大型、多功能光测设备。为了确保研制任务的顺利完成,考虑到光电所在光学精密机械领域较有基础,我们设计了大口径、高像质的主光学系统,并选择了1:1试验样机研制的技术路线,各分系统相对独立,与主机有约定的接口,给各单元技术系统提供试验与改进提高的条件。为此我们设计了高精度、高刚度轴架和多测量头并行的积木化主机结构。在试制组织上,将红外、激光分系统委托1411所协作,光电所重点进行了精密跟踪控制,高速间歇式摄影机及其同步控制,电视、红外 与激光三种手段的光电跟踪测量,微型计算机应用,21位增量式轴角编码器和大型直流力矩电机等分系统的研究。

  与此同时,为确保在现场苛刻环境条件下的可靠工作,我们还通过对新材料、新器件的选用,整机与分系统可靠性设计以及精密机械加工、光学主镜加工及其装校工艺设计等方面进行大量的研究工作。

  我们所取得的每一项技术的突破或进步,都是广大科技人员和技术工人们智慧与汗水的结晶,比如:数字系统作为数据采集、显示、实时处理与整机协调工作的中枢,我们从中规模逻辑器件到单板机,再到多系统处理机,三易方案,始终走在当时国内数字技术发展前沿;高速摄影机,经历了抓片机构易破损,高速轴承寿命短和低温条件下胶片断裂等三道技术难关;外转台原有的直流电机驱动方案由于齿轮箱振动噪声较大,影响仪器精度,果断弃用,重新研制了力矩电机直接驱动的外转台;再如,对于1米直径的大型平面止推轴承环,加工精度要求在1微米以下,按工人师傅的话说,如同在一根面条上加工那样困难。面对诸如此类的技术难题,不言而喻,如果没有一丝不苟的工作作风,如果没有科学的态度,如果没有创新的精神,是不能完成的。

  正当778样机进入总装调的关键阶段,1982年底,所长高福晖和课题负责人张振轩,到科委参加了“某工程靶场鉴定方案论证会。被鉴定的是一种高精度、高机动性,测量难度较大的小型飞行器。当听过我们所正在研制的778大型光电经纬仪的性能介绍后,会议认为其完全符合该飞行器的测量要求,确定选用778系统作为主要光学参试设备,并要求于1984年上半年出所。

  778系统未研制出来就承担了任务,由于任务紧急,1983年2月,光电所成立了由张振轩、雷有生、马佳光、张景魁和吴泉清组成了领导小组,代表所里负责778系统研制的指挥调度工作。同时,所里还提出778系统研制为“全所工作重中之重”的号召,欢乐电玩城全所各部门都为778开绿灯。

  课题组成员和工人们,急国家之所急,放弃所有节假日,加班加点,从研究室、试制车间到装校大厂房,每晚都灯火通明,当其他人一家老小围坐在电视机旁的时候,当山沟每周一次露天电影放映的时候,他们都坚守在工作岗位上。

  1983年11月,整机装调进入最后的紧张阶段,为保证出所进度要求,开始实行两班制,换人不停机,从而有效增加了装调时间,但骨干人员是没办法换的,劳动强度也大幅度增加了,一个个消瘦了下来!终于在攻克了各种技术难题之后,按计划于1984年4月完成了室内总检测,并于5月中旬,顺利通过了由科委主持的室内鉴定,各项性能指标达到了任务书要求,确认778系统的综合性能达到了国内同类仪器的新水平。

  1984年7月5日,778系统按预定计划运抵试验场。外场小分队,带着所领导和全所职工的殷切期望和嘱托,于7月底到达现场,投入紧张的外场安装、联试、校飞检测工作。当时正是酷热的夏季,戈壁滩白天气温达35摄氏度以上,阳光刺眼。从潮湿清凉的山沟突然来到这里,大家很不适应,不少人手脚裂口,流鼻血,拉肚子.....在生活方面,尽管基地尽了很大努力,但条件有限,住房拥挤,洗澡困难,伙食标准较低,当然对于这些,大家早有思想准备,很快就予以了适应。但是工作条件的不具备带来了很烦,最为关键的是仪器塔罩还没到场,临时用帆布罩代替,不密封,不隔热,又因风沙大不敢轻易开启,在烈日照射下,塔内温度大大超过40摄氏度。在塔内工作,大汗淋漓,透不过气来,但为保证计划进度,大家仍坚持工作几小时不下机。还有,在大电网接通前的两个多月时间里,用柴油机定时发电,工作时间受限,我们就利用午休和晚上10点前播放闭路电视的供电时间,加班工作。1984年11月13日,经各方大力协同,778系统完成了现场联试、校飞检测工作,为靶试任务做好了准备。

  该试验任务,是一项艰巨、复杂并具有重大影响的工程任务。1985年1月,外场小分队再次进场。由于当时正值天寒地冻,加之操作手对被测飞行器的性能和外观参数知之不多,关于778系统的工作状态和适应能力,有关领导机关、用户与客户,都十分关切。在场的专家对778系统进行了参观,当听完我们的介绍,其第一反应竟是不相信这是我们中国人自己制造的,问“是从哪个国家进口的?”、“是不是用从瑞士进口的部件组装的?”,在我们明确地告知“这是中国自力更生研制的”之后,大家非常惊讶并赞不绝口。

  经过一个多月的六次靶试测量,778系统果然不负众望,在恶劣的环境条件下,圆满地完成了各项任务。在现场十余台国产和进口光测设备中,778系统提供的有效数据最多,精度最高,摄影图像最清晰,视频实况监视直观及时。由778系统提供的实时和事后处理数据和影像,成为本次试验鉴定分析的主要数据来源,从而为试验任务的成功作出了重要贡献。

  1985年4月21日至24日,科委和中科院联合主持召开了“778光电经纬仪鉴定会”,我代表课题负责人做了“外场校飞与应用总结”的报告。与会代表一致认为,778光电经纬仪作为我国靶场光测设备的第四代产品,其综合性能在国内达到了同类仪器的新水平,主要技术指标接近或超过国外同类仪器的水平,微型计算机的应用,是我国光电经纬仪进入新一代的重要标志之一。我国光学领域的奠基者、学部委员王大行教授深有感触地说,“25年了,我们等的就是这一天,在靶场光测设备方面,我们终于可以拍拍胸脯讲这句话了,确实可以跟国际先进水平相媲美了”。这一权威评价,让国内光学界的同行们,都为之振奋并深受鼓舞。

  1985年,作为最新一代和具有国内领先水平的778光电经纬仪,与国内其他靶场光测设备仪器一道,荣获国家科技进步特等奖。

  1985年到1992年,光电所进行了五台778系统小批量试制工作。由于总体工作量加重,总体组进行了分工,雷有生与马佳光分别主抓778-1的第一台和第二台,马振洲主抓778-1的第三台和第四台,778-2由马振洲和张振轩负责。各台仪器由于适应不同地区,技术指标都有不同程度的改进提高。

  通过6台套778光电经纬仪的研制,有力地带动了光电所科技队伍的成长,仅以778后三台试制为例,由于计划紧迫,加工与装调工作,有时是两台甚至是三台并行,这就要求大批年轻科技人员和技术工人,从“二线”走到“一线”,成为科研舞台的“主角”,使这三台系统的研制时间,从1990年3月到1992年6月,仅用27个月就完成了。

  通过778研制形成的完整的图纸、资料、工艺与检测规范、配套的工装设备等,也为光电所的科研工作与技术开发推广,奠定了坚实的基础。可以说,778系统的研制,产生了良好的社会效益和经济效益。

  778系统研制的成功,是在历届所班子的坚强领导下,所相关研究室和试制车间在科技处科学组织和计划调度,并在质检控制部门、物质供应部门、后勤保障部门等单位的积极配合下,全所一盘棋,大力协同所取得的成果,谱写了我国靶场光测设备发展的历史新篇。

  功劳归功于这个光荣的集体,光电所所领导及时提出了总结发扬“778精神”的号召。

  什么是“778精神”?根据我们的切身体验,那就是“勇于创新、团结攻关、精益求精、无私奉献”。回顾长达17年的778研制与小批量试制的历程,778参研人员,以国家任务为重,在困难和压力面前不退缩,大胆引用新技术,以忘我的精神,团结奋战,刻苦攻坚;他们淡薄名利,一次次主动放弃休假、疗养以及外语进修的机会,以换取更多的工作时间;他们常常以“小我”服从“大我”,把家庭和个人问题搁置在后,无怨无悔,甘于奉献。毋庸置疑,正是在这种精神的支撑下,778光电经纬仪才能在条件艰苦、情况复杂的背景下得以顺利完成。

  今天,光电所职工,正在新一届所领导班子的带领下,以习新时代中国特色社会主义思想为指引,继承发扬光荣传统,不忘初心,创新前行,为我国光电科学技术的发展再创辉煌。