【哈程大】他为核潜艇设计导航系统——访舰载惯性导航专家雷渊超教授

哈程大

他为核潜艇设计导航系统——访舰载惯性导航专家雷渊超教授
作者：刘铮 苏明

雷渊超，1926年生，湖南蓝山人。1946年考入北京清华大学电机工程系，1950年毕业后在大连海军学校任教。1954年调入哈尔滨军事工程学院海军工程系任导航教研室主任。1958年开始研究核潜艇长期水下导航问题，是我国舰载惯性导航系统的开拓者及最早研制者之一。1970年海军系改建为哈尔滨船舶工程学院，他任导航教研室主任、自动控制系副主任。1982年在中国船舶工业总公司系统工程部工作。1983年在北京轻工业学院（现改为北京工商大学）任教。

记者（以下简称“记”）：请谈谈您最初在哈军工任教的经历。

雷渊超（以下简称“雷”）：1953年，哈尔滨军事工程学院成立，陈赓大将担任院长，开始从全国各方面调集人员。1954年，我被调入哈军工任教。当时，哈军工有空军工程系、炮兵工程系、海军工程系、装甲兵工程系和工兵工程系等5个系，我被分入海军工程系。由于刚成立，海军系的很多同志都是从南方一些院校调入哈军工的，面对气候上的巨大差异，大家都怀着建设新中国的满腔赤诚之心，无怨无悔。海军系尚属创建初期，还处于摸索阶段，我们就边建设边教学。学生是从地方学校调入的，大学生学习两年，高中生学习三年。

海军系有舰船、机电、海道测量、水声和鱼水雷等5个专业，我被分到海道测量专业，主要是解决海洋环境的测量问题，为船舶导航提供依据。这个专业主要教大地测量、海道测量、气象学、海洋学、航标学、航海和航海技术器材等课程，这些课程的教学大纲是苏联顾问帮助制定的。当时哈军工来了大约200名苏联顾问，被分配到哈军工的各个系。

记：您在任教之外，还参与了哪些科研工作？

雷：1958年，哈军工将海道测量专业改为航海仪器设备专业。11月，系主任黄景文带着各教研室主任去海军司令部接受任务，当时我已是教研室主任。抵京之后，海军副司令员罗舜初召集我们开会。罗副司令员指出，核潜艇涉及大量的科研课题，分配给我们的任务就是如何解决核潜艇长期水下航行的导航问题，第一要保证核潜艇的航行安全，第二要保证导弹、鱼雷的使用与作战。现有的设备，能不能满足核潜艇的需要，如果不能，需要研制什么设备。罗副司令员要求我们一个月内提出方案，12月底到海军司令部汇报。

我们都很兴奋，但具体怎么干心里也没底。回哈军工后，教研室的同志就展开了讨论。由于核潜艇需要长期水下航行，需要具备高度的隐蔽性，这就要求导航系统能够长期独立工作，还要满足精度的要求。我们先从国外资料查起，查到一些关于美国核潜艇采用惯性导航技术的报道，虽然说的不详细，但是为我们提供了一条线索。惯导需要陀螺和加速度计，利用计算机进行位置的计算。我们经过研究讨论，提出了一个惯性导航系统的初步方案，这个系统连续工作24小时，误差大约为3海里，此时就需要采用辅助设备进行校准。校准的手段有测岸标、天文导航和无线电导航等。采用无线电导航时，核潜艇可以不上浮到水面，使用拖曳天线来接收陆上无线电信号，修正自身位置。

我们设计的惯导系统考虑采用电子计算机，但是还需要解决体积、重量、可靠性等问题。这些问题的解决在当时50年代来说还是比较困难的，需要计算机系的同志配合才能完成。陀螺也是一个问题，导弹的飞行时间用秒计，飞机的飞行时间用小时计，而核潜艇的航行时间是以天计。核潜艇要保证至少3个月以上在水下航行，对其精度则提出了很高的要求。不仅持续运行时间要长，还要能进行校准。我们将这些问题整理完毕，形成了一个整体方案。1958年12月26日，我们再次前往北京向罗副司令汇报了核潜艇惯性导航系统方案的初步设想和存在的问题。1959年1月，根据罗副司令员的指示，由海道测量部专门组织了一次方案讨论会，海军请来了科研部、修造部、机械工业部及几位工业局的同志们参加会议，我们向他们汇报了自己的方案和思路。青岛潜校也汇报了一个基于天文导航方法的核潜艇导航方案。经过讨论后，认为这两个方案均有可取之处，在国际上也处于前沿地位，都可以作为核潜艇导航系统的发展方向来研究。我们汇报的方案还被批准研制，由707所承担研制任务。海军要求我们3月份确定方案，4月份定稿，争取在1960年国庆节之前作出样机，只有一年多的时间，任务艰巨。

记：请您具体谈谈核潜艇惯性导航系统的研制情况。

雷：我们回到哈尔滨后立刻开始着手研制工作。当时哈军工还不具备陀螺仪的精确加工能力，需要找工厂协作研制，而加速度计则选择先在学校进行研制。加速度计由弹簧和滑块组成，通过测量滑块的位移来计算加速度。惯导系统采用的磁悬浮陀螺是精密器件，一般的实验室无法达到要求，必须使用超净工作间。美国当时在搞静电陀螺，利用静电斥力来让陀螺上浮，清华大学也有专门的课题在进行相关研究。研制工作进行了一段时间之后，我们都担心在1960年拿不出样机，707所的进展也不是很快。

1960年，国家进入经济困难时期，核潜艇项目也暂停了。直到1965年，国内经济情况有所好转，核潜艇项目才得以恢复。我们再次集中力量搞惯导系统。经过一段时间的考虑和沉淀，大家认识到惯导系统所涉及到的加工、材料、测试设备问题都无法由一个单位来独立完成，需要开展全国大协作。9月15日，第六机械工业部在友谊宾馆召开了“九一五会议”，会议召集了六机部和其他工业部门研究所、院校、工厂的同志。为了筹备这个会议，7月，海军科学研究部的部长于笑虹特意邀请我到707所参与准备工作。“九一五会议”确定了核潜艇导航系统要搞全国大协作的方针，惯导系统由707所负责组织研制，存在什么问题可以与相关单位沟通解决。此前，平台罗经的概念已经进入了我们的视野。这种罗经有一个基准平台，不仅能够测量航向，还能够测量潜艇的横摇、纵摇角度。在会议上，平台罗经也被列为核潜艇导航系统的辅助设备来研制，由哈军工牵头，与707所、南京工学院共同负责。

会议后，我们开始着手研究平台罗经的方案。模拟电路计算机已经不是技术的发展方向，我们打算采用数字计算机。哈军工的刘居英院长很支持我们工作，在学院里也准备组织大协作配合我们。1966年，平台罗经方案逐步成熟，哈军工、707所和南京工学院三家在707所召开了方案讨论会，确定了平台罗经的初步方案。

记：除此之外，您在哈军工工作期间还做了哪些科研工作？

雷：1970年，听说海军准备搞航母，当时教研室的负责同志就找我共同设计一个惯导系统的方案。当时，上海正在研制“东海”号弹道导弹测量船，也就是后来的“远望”系列航天测量船。441航海仪器厂接受了弹道导弹测量船导航系统的任务，邀请我们去参加该项目的研制。哈军工就派了我和几位同志一起到441厂合作研制。到上海之后，我详细介绍了设计方案，讲了2天，大家讨论后认为可行。后来确定黄德鸣同志担任总设计师在工厂负责研制，进行元部件的加工、总装调试及海上试验，取得了一定成果。在此期间，我也参加了总体技术方案的设计，系统软件，系统调试及系统分析等工作。平台罗经方案交给了四川的一个工厂进行生产。不过出于成熟度的考虑，411厂的产品没有被采纳，而是采用了707所为核潜艇研制了十几年的导航系统。

70年代，哈船院成立了一个培训班，我负责主讲导航系统的讲座。我后来把讲座的讲稿整理成《惯性导航系统》一书。

记：您一直从事海军国防建设工作，又常年在教学岗位上奋斗，您如何看待教学与科研的关系？

雷：教学与科研是紧密联系的。我曾在哈军工从事教学工作，而后投身科研，并最终回归教学岗位。在处理科研与教学的关系上，我认为，开展科研工作对教学中的创新和实践具有推动作用，使教师不再拘泥于基础知识的传播。而教学同时对科研产生支撑作用，可以帮助学生更多地参与到科研中，教学内容与科学研究不脱节。可以说，这两者之间是互补互通、紧密相连的。