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文章首发于“西电记忆”(XD-dag)。
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卷首语
雷达,现实世界里一个强大的感知者,它敏感敏锐,但并不多愁多疑。相对于蝙蝠所仰仗的超声波,它所依赖的电磁波巡视着更大的空间范围。雷达是人类技术发展史上的奇迹,它的强大不仅体现在对海空领域无限的支配力上,更体现在强大的探测能力上。雷达如一双无形的眼睛,它穿透云层,穿透暴风雨,自信而冷峻地洞察一切,用数据与模型侦测着变化的发生。
▲二战中出现的雷达,彻底改变空战和海战的技术
回望新中国气象事业的起点,回望新中国雷达工程教育的起点,陕北高原,延安清凉山下,历史在这里交汇,共同指向一个此后多年熠熠生辉的名字——西军电。历史的天空,波澜壮阔,尘埃之下,是尘封已久的传奇······
▲西安电子科技大学博物馆雷达厅
01
1944年12月7日,一架飞机从关中平原的腹地西安起飞,目的地是被日伪窃据的东北奉天。驾驶飞机的是美国人乔治·瓦洛夫,战争改变了一切,这个战前的世界级田径明星,曾经一度保持着撑杆跳的世界纪录,此时他操控的不再是熟悉的跳竿,而是被誉为“超级空中堡垒”的B-29轰炸机。为了早点结束这场灾难,他义无反顾地加入了美国陆军航空兵,来到了陌生的东方国度。飞机飞越渭河,鸟瞰黄河,越过太行,从黄土地飞向黑土地。乔治·瓦洛夫并不知道,他将很快从人们的视野中消失。1945年1月3日,《纽约时报》报道了这起失踪事件。时间仅仅过去两个星期,报纸再次宣告了他的安全以及平安抵达中国空军基地,过程不详。
▲乔治·瓦洛夫(George Varoff)
在这个报端不详的背后,一个隐秘的网络展开了一场大营救。
彼时,执行完轰炸任务的B-29飞机被击中。在折返陕西的过程中,当其下降到2400英尺,包括乔治·瓦洛夫在内的11名机组人员弃机跳伞。河北省一处为日伪所据的崎岖山区,成为11名美国大兵的着陆点,中国共产党领导的活动于此的抗日游击队展开了一场时不我待的营救。在被另一架军机接走之前,这11个美国人深切地感受到中国共产党和中国人民对他们的欢迎。在物资匮乏的岁月里,中国共产党领导下的游击队员与当地百姓四处寻找鸡蛋、花生、水果,以欢迎英雄的名义操办起东方的酒席,款待并肩战斗的远道者。
▲太行军区司令员李达司令员与美军乔治·瓦洛夫机组成员合影
事实上,这个负责营救的隐秘网络是刚刚由中国共产党和美军观察组联合建立的气象台组织的,那是一个以延安为中心可以通达全国的气象网。多年以后回看,筚路蓝缕,新中国的气象事业亦是从这里迈开了第一步。
1944年,世界历史来到了一个重要节点,在亚洲太平洋战场上,日军节节败退,中国大地成为最终打败日本侵略者最重要的战场。按照既定作战方针,美军一方面从海上进逼日本,并拟在中国沿海登陆,切断日军大本营之侧翼。另一方面,从中国腹地多个空军基地高频出动B-29重型轰炸机,对日军窃据的中国华北、东北以及冲绳、日本本土等战略要冲实施战略轰炸。
▲中央军委三局“八台八网”示意图(西电档案馆馆藏)
在这个过程中,气象的价值凸显了出来。众所周知,航空兵的飞行安全及战斗效果与气象条件息息相关。美军专家经过研判,中国共产党掌握的陕甘宁边区和华北各个根据地是获取气象情报可靠的地区,以气象网为依托建立一个恰当的情报网成为重要的战略支撑。美国人将搜救坠落飞行员和飞机,以及收集更多的日军情报的需求一并打包进这项规划。就这样,一支奔赴陕北的谈判队伍集结完毕。
▲1944年10月,约翰·帕顿·戴维斯与中国共产党领导人在延安的合影。从左到右依次为周恩来、朱德、戴维斯、毛泽东、叶剑英。
1944年7月,美国向延安派出了迪克西使团,具体执行人是在中国出生并成长的亨利·S·惠特尔赛中尉等人。中国共产党方面,谈判的任务落在了时任中央军委三局局长兼政委的王诤的肩上。
▲“迪克西使团”成员身穿八路军军服在延安
王诤,西电首任校长,在西电90余年的历史上,曾三度出任校长中央气象雷达,为共和国这所红色高等学府的发展留下了深深的奠基之功。此时的王诤还不知道,他马上将成为新中国气象事业的开创者,而这一切的开始都与他以民族尊严为己任的坚持息息相关。
▲王诤(西电档案馆馆藏)
在谈判桌上,美军代表坚持由他们派员在我延安所属各分区及华北各根据地建立气象观测站,并提出,他们可以提供数以十吨计的无线电器材作为协议签署的代价。王诤拒绝了美军代表的方案,他提出由美方提供器材,我方派员建站的建设方案并作为谈判的底线一路坚持。最终,协议达成如下:
(一)由我方组织举办气象测报人员训练班,美方派员协助教学训练;
(二)预定在陕甘宁边区及华北各根据地建立20个气象站,一站一人,负责气象观测与无线电气象通信;
(三)由美方提供所需的气象观测仪器及无线电通信器材;
(四)气象情报资料由我总部通信总台统一收集后交美方处理。
协议签字后,王诤开始了人选的筹备,一支由21人组成的队伍成为共和国气象发展史上第一批气象工作者。选人的第一要务是选帅,谁能肩负起这支队伍的开创之责呢?
当此一时,陕北红军无线电训练班(西电前身之一)毕业生,26岁的刘克东出现在王诤的视野里。
▲1945年8月27日,毛泽东在赴重庆谈判之前于延安召开会议,图中人物有赫尔利、朱德、周恩来等。
刘克东,陕北延川人,18岁时受中央军委三局委派前往17路军杨虎城部从事地下电台工作。西安事变之时,作为杨虎城部队秘密电台电报员见证了历史的发生。
▲ 1936年10月刘克东在杨虎城部从事地下工作,任通信排长时留影(西电档案馆馆藏)
▲ 1945年在延安联防司令部三科时留影,左为朱仕朴,中为崔伦,右为刘克东。(西电档案馆馆藏)
多年以后回看,这批彼时正当年轻的气象工作者大都曾为老报务员,与陕北时期的无线电训练班拥有共同的源流,不仅如此,四年后他们将回流,这支气象队伍以及其所建立的气象台将集体划转至华北军区电讯工程专科学校(西军电前身),在西电校史上留下属于自己的一页光辉,而他们的队长刘克东亦将在11年后成为西军电的一名副校长。而此时,等待他们的将是清凉山的窑洞。在那里,为期数月的严格培训将成为他们走向一个个根据地开辟新事业的必要准备。
▲ 1947年撤离延安前夕在工作室时留影(西电档案馆馆藏)
▲中央气象队在延安察地形(西电档案馆馆藏)
清凉山的生活,在今天看来可以用十分艰苦来形容。用来上课的教室就是山上的土窑洞,桌椅板凳更是没有,天气好的时候,甚至上课的地点干脆从窑洞搬到院子,那里的光线要好得多。那些来自于集市的旧书旧账本,翻过来就是学员们的笔记本,甚至白桦皮钉成的“小本子”亦可堪大用。住宿条件就是几个土台炕子,麦草、谷草当做褥子,七八个人合睡一个。住在这样的窑洞里,翻身都变成了集体动作。饮食上,白馍是很少见的食物,开水煮萝卜,陕北常见的洋芋是最佳的主食。艰苦的环境有艰苦的生存之道,学员们用草木灰过滤碱水代替肥皂洗衣,用猪毛自制的牙刷加上用食盐充当牙膏蹲在延河边洗漱。寒冬腊月,陕北高原上冷风习习。延河上不时飘过浮游的薄冰,年青而清瘦的面庞倒影在河水之中,国家危难存亡之际,这些从中华大地汇聚而来的新生代使命在肩。
▲延安气象观测站旧址(西电档案馆馆藏)
对于八路军战士们的生活,几年前进入红色中国核心地带的美国记者埃德加·斯诺在享誉世界的著作《红星照耀中国》中专门辟出一章,有着更为详尽的描述。在这个西方人的眼里,这里的青年人代表了这个民族的未来,他们有信仰、能吃苦、肯学习、敢战斗,这样的民族是无法被战胜的。
▲张乃召站在观测风向杆上(西电档案馆馆藏)
训练班的主干课程主要由无线电通信和气象构成。无线电通信课程由李映谭和美国人瓦尔克主讲。气象学则由毕业于清华大学的张乃召和美军观察组气象台的两名专家主讲。由于外语出色,张乃召同时兼任翻译的工作,由此,为期三个月的培训正式展开。
▲延安气象观测站全体人员与张乃召(后排左一)合影(西电档案馆馆藏)
▲华北军区电讯专科学校学员放气象探测气球(西电档案馆馆藏)
在首长的开学讲话中,气象工作被强调为我们党事业发展的长远需要,更是共同抗日形势下加快民族解放的需要,这对21个年轻人产生了强大的鼓舞中央气象雷达,他们之中就包括23岁的河北曲阳人葛仕民,这个怀抱一腔热血带着一身干劲的少年,在村里秘密宣传抗日救国思想的进步者,17岁便加入中国共产党。此时,他已经是有6年党龄的老党员。他的学习热情一经唤起,便持续多年,后来,他成为西军电计算机系主任、书记。
▲葛仕民(西电档案馆馆藏)
“由于学员都是老报务员,对收发报、通报手续和电报翻译等有较好基础,只作了些复习巩固工作,着重学习了美军的通报方法及美军提供的V-101、SCR-284收发信机的性能、操作使用和简单的故障排除等内容。
气象是主课,主要学习气象知识、气象仪器及观测方法。如几个主要气象要素的定义及其物理概念;手持风速表、空盒气压表、手摇干湿球温度表的构造原理、性能和操作使用;云、能见度、天气现象的观测等。
此外,还学习了观测资料的整理,以及按规定代码和格式编报、报告的方法等。当时,对云状的分类识别,我们下的功夫比较大。延安春季阴天较少,一有云,我们马上要出来辨认、观测。学习期间还曾多次到驻在凤凰山下的美军观察组气象台参观、实习,那里有比较完备的地面气象观测仪器和先进的高空气象探测设备。”多年以后,已届耄耋之年的葛仕民这样回忆当年清凉山的学习生活。
▲2017年,葛仕民接受西电往事采访组采访。(西电档案馆馆藏)
三个月的时间弹指一挥间,四五月间,气象培训班迎来结业典礼。陕北,杨家岭小礼堂,参谋长叶剑英面对这一张张年轻的面孔,他这样讲:你们是我党我军的第一批气象工作者,这是我党事业发展的一个标志,也是你们的光荣。
“我们当时在军区机关驻地——河北省西南部的涉县设点,每天早晚两次将气象资料发给美军观察组。这样的工作一直持续到日本投降。”结业典礼之后,学员们开始分赴陕甘宁、晋冀鲁豫、晋绥及晋察冀各根据地建设气象站。葛仕民被分配到了晋冀鲁豫军区,乘坐美军飞机前往。忆及当年,葛仕民历历在目,如数家珍。
▲报务员试验主震放大式发报机(西电档案馆馆藏)
在一个大时代面前,每一个人都是活跃在历史天空中的一个微小分子,发出的每一份具体的光与热都融入到一种洪流当中。葛仕民所经历的便是这种洪流的具体展现。
对于当时的情景,美国人理查德·伯恩斯坦,《时代》杂志驻亚洲记者,后来成为该刊北京办事处的首任主任。在他的著作《中国1945:中国革命与美国的抉择》留下了这样的记载:1944年9月,美国战略情报局同意给14个共产党控制的地区提供电台。到1945年4月时,大约1.4万磅的美国设备,大多是轻量级的电台和零配件,已被空运至延安。
理查德·伯恩斯坦不仅记述了这一系列数字,还留下了至今让人印象深刻的预见,他认为:无论当时美国采取怎样的政策,都不可能根本改变历史的走向,决定中国未来结局的绝不是美国政策,而是存在于中国这片土地上的自身的力量;拥有巨大但并非无限的实力的美国从来就没有对中国实施决定性的控制。
作者用语言将中国在崛起之路上的精神描绘得淋漓尽致,使人深切地感受到中国人的不服输,并一直向前的内生精神。中国人民善于向一切先进的事物学习,但绝不盲从,从古至今都是走在自己的道路上。这种民族的努力在今天被概括为“中国式现代化”,而新中国气象事业以及雷达工程教育事业的开拓就从属于这种努力,并在这个过程中一步步见证着人民共和国从无到有,走向强大。
02
时间进入到二十世纪五十年代,冷战的帷幕悄悄地将世界分为彼此隔绝对立的两个部分。中国东南沿海面对不断从台湾袭来的轰炸,雷达的价值被刚刚建立起来的新中国更深刻地认识。
雷达,英文Radar的音译,意思是无线电探测与测距。在现代战争中,雷达作为信息战不可或缺的参与者,在探测、预警、侦查方面发挥着无可替代的作用。1940年,在享誉世界的不列颠空战中,倾巢而出拥有压倒性优势的德军,其对英国毁灭性的大轰炸被分布于英国各处的20多部“本土链”雷达的提前预警戏剧性地反转,英国以少胜多,扭转乾坤,雷达一战成名,载入史册。
1950年,新中国做出决策,一方面,建立在以上海为中心的近代工业集群沿着铁路向内陆疏散,避免这百废待兴中有限的工业基础毁于难以预知的空袭之下;另一方面,加快发展自己的雷达事业成为刻不容缓的时代之音。
在这个历史进程中,两件事情的发生创造了新的起点。第一件事情是1949年,被迫从南京迁往杭州,准备迁台的国民党雷达修理所的技术力量面对何去何从的历史选择,决定起义,折返南京,这成为今天中国雷达研究与制造具有世界影响力的中国电子科技集团公司第十四研究所的历史源头。另一件事情是1952年,在彼时的察哈尔省张家口市,新中国最早的雷达工程专业在中央军委工程学校(西军电前身)创办。雷达一直是西电学科的灵魂所在,在西电九十余年的历史中,雷达长期为这座红色学府之荣光,这里长期作为我国雷达工程专业人才培养的重镇,深刻地嵌入到国家的发展历程中。而这荣光之源指向了一个伟大的名字——毕德显。
▲毕德显(第二排左二)与雷达教授会教员合影(1956年张家口)(西电档案馆馆藏)
“毕德显进入军委工程学校,这是我军军事史上一个伟大事件,他带来的不仅是正规大学的办学模式,最主要的是先进的科学技术和科学思想。”半个世纪以后,当年军委工程学校组建时的实际掌舵人,后来的中国工程院院士孙俊人少将这样评价。
1949年,西电的发展历史步入了中央军委工程学校这一重要发展阶段。我们在这段历史大潮中看到了新中国的缔造者们为新生的共和国国防高瞻远瞩,殚精竭虑的身影。
▲西安电子科技大学校史馆展陈的内容:华北电专开设专业及主要课程
1949年3月,于河北平山县召开的中共中央七届二中全会之后,中央军委正式下达通令:“拟即举办一所机要通信干部学校,并附设高级研究机构。”根据聂荣臻代总参谋长的提议,决定以华北军区电讯工程专科学校为基础,扩建成立“中国人民革命军事委员会机要通信干部学校”,又称工程学校,简称军委工程学校,隶属中央军委直接领导,校址设在察哈尔省(今河北省)张家口市东郊一个叫东山坡的地方。毛泽东主席、周恩来副主席亲自选定了校长,军委工程学校临时党委也提出了办学方针:
“开办此学校之总方针系为长远的工作需要着想,培养中高级机要通讯技术干部,为新国防建设之一部分。根据对日战争时期工作之经验,无论侦察、通讯、机要如像对付现在以美帝为主的那样具有高度科技的敌人,若无长期之准备和政治文化技术方面均有相当修养之干部则会遇到很大的甚至不能完成任务的困难,采取临时抱佛脚的目光短小的打算则将犯下不可宽恕的带历史性的错误。”
▲中央人民政府人民革命军事委员会工程学校(西电档案馆馆藏)
多年以后,我们依然可以从字里行间深刻地感受到新中国缔造者们的远见卓识。这种时代气韵,我们亦可以从校歌中窥其端倪:
在胜利的人民时代,
为了巩固和平,
我们要建设人民的国防。
巩固和平、建设国防,
我们要担起千斤的重荷。
我们热爱自己的祖国,
不怕困难,不怕艰苦。
战斗的生活,战斗的学习。
紧张团结,坚定灵活。
实事求是,养成劳动人民的风格。
同志们,快集中意志,整齐步伐,
燃起人类解放的烈火,
在毛泽东的旗帜下前进!
毛泽东主席、朱德总司令和聂荣臻代总参谋长都为学校开学的题词见证了这所我军最早组建的工程技术学校从专科性质的初级学校向正规大学过渡,向为国防现代化建设提供有力支撑的历史大转折。
▲中央军委工程学校鸟瞰(西电档案馆馆藏)
一所蒸蒸日上的学府之勃兴,必以领军人才的出现为肇端。
将留美归来的毕德显及其领导下的大连大学电讯系整体调入军委工程学校的调令签发者正是政务院总理周恩来。这让找周总理要人的王诤喜出望外,一国之总理,慧眼高瞻之下,为西电挑选了一个领军之帅才。昔日塞外兵家必争之地上,一支崭新的队伍将在这里开启新中国雷达工程教育之先河。
03
“所谓大学者,非谓有大楼之谓也,有大师之谓也。”回望近代中国高等教育之历史,于艰苦卓绝中创造瑰丽之事业,造津梁以安社稷不乏其例。抗战烽烟中,西南联大的铁皮房子见证过。大国新立,塞外的凌冽寒风亦见证过。雷达工程系在军委工程学校易名中国人民解放军通信工程学院之际宣告成立。毕德显出任雷达教授会主任,这是一个颇为豪华的创业阵容:
吴鸿适教授,微波电子学家,美国留学博士;
朱曾赏教授,通信专家,美国留学硕士;
胡征教授,通信专家,美国留学硕士;
周光耀教授,微波电子学家,美国留学硕士;
李祖承教授,雷达专家,英国深造回国。
如何在一穷二白的基础上高起点开启中国雷达工程教育之事业?
毕德显抓住了核心:以教材为核心的课程体系建设。
▲雷达工程系课业时间比重(西电档案馆馆藏)
毕德显以世界著名工科大学——麻省理工学院的课程体系为参照,这让西电雷达工程学科从一开始就紧跟世界前沿。雷达教授会的教授们在接下来的两年时间里,将麻省理工正在陆续出版中的一套多达28本的雷达大型丛书,同步翻译、消化,融入教案,并在不断试讲总结的基础上于1954年年底完成了14门专业课全部教材的编写工作。
▲1953年第一届雷达工程专业学员毕业合影(西电档案馆馆藏)
在抓好以教材为核心的课程体系建设的同时,一支高素质的教学研究梯队亦在同步构建。1953年7月,雷达工程专业迎来第一届毕业生,保铮、戴树荪、强伯涵、徐越彦、曲礼慧等优秀学生留校任教,如果说以毕德显为代表的第一代师资阵容之于西电在我国雷达事业中占有高峰地位具有首创之功,那么此后数十年,以保铮为代表的新一代则具有开拓之功。代际接续之下,西电雷达工程之教育研究执中国高校之牛耳,那么新中国首部气象雷达在这里诞生亦不足为怪了。
▲迁校西安初期校区鸟瞰(西电档案馆馆藏)
1958年,对于西军电而言,这座与共和国的创建一起“走南闯北”数次搬家的学府完成了发展史上最重要也是最后一次大迁徙,从塞外张家口西迁关中平原腹地西安,最终落脚古城南郊徐家庄。
而对于雷达工程系而言,过去的六年里,他们在雷达原理、脉冲技术、显示设备、发射设备、接收设备、自动控制、微波技术、天线、微波器件等基础技术和基本理论方面做了大量的学习、整理和研究工作,为整机的研制工作准备了技术力量,打下了良好的基础。就这样,当1958年秋天,应气象部门要求展开研制气象雷达的工作时,西军电,好钢上刃,利剑出鞘。
雷达技术和气象应用的结合开始于第二次世界大战结束以后。气象雷达属于主动式微波大气遥感设备,其过人之处在于它会发波和收波,可以探测大气中的云雨粒子。人们发现其不但可以用来对高空风进行探测外,还可用来探测降水。在应用的过程中发现厘米波长的雷达在探测降水、警戒强对流天气的活动中,有其独特的效能,因而它吸引了世界各大国气象部门的广泛关注。
新中国成立后,隶属于中央军委工程学校的中央军委作战部气象队划转地方。即便如此,王诤将军对于我国气象事业的发展依旧保持关注,他提出要将军用雷达移植为可以测风测雨的气象雷达。雷达这双战争中的眼睛开始了在一个崭新的领域里对于风雨的打望。
攻克一个堡垒一定要选好一个突破口,气象雷达的突破口开始于显示器。
▲青年保铮(西电档案馆馆藏)
彼时,保铮这个日后享有雷达裁判长美誉的中国科学院院士,还是一个刚过而立之年的青年教师,他带着学生经过一系列的研究调试刚刚完成了一台雷达显示器。显示器是雷达的重要部件,对于气象雷达而言,可用于显示云层分布,预测天气。这个器件作品受到了时任院领导王赤军的重视,进而研究的队伍进一步扩展,目标是要做一台整机出来。
气象雷达的设计和试制,是由雷达教授会的教师主责,其中机械传动系统和装车的一些工作由机械教授会的部分教师协助,加工和安装工作由实习工厂的少数同志参加。进一步细化的分工如下:茅于宽负责天线组,强伯涵负责发射组,戴树荪负责接收组,保铮负责显示组,张以杰负责控制组,蔡希尧为全面负责。
▲1959年研制成功中国第一部气象雷达(西电档案馆馆藏)
▲蔡希尧讲解气象雷达研制情况(西电档案馆馆藏)
▲开展气象雷达天线搭建工作(西电档案馆馆藏)
虽然原理清晰,但与制作雷达显示器相比,研制整部气象雷达要复杂很多。发射机、天线等设备,都需要工艺和设备的支持。在工艺和设备有困难的情况下,项目组因陋就简,结合现有资源,以智力补外力。为了加工合格的抛物面天线,达到公差的要求,实习工厂的技术人员在设备和检测手段缺乏的情况下,最后设计了一个水泥模型,精雕细琢,终于做成了天线。
▲西电关于气象雷达的报道(西电档案馆馆藏)
转动关节是矩形波导转换成同轴线的设备,在电的传输上要保证连续,在机械结构上则要求满足角坐标转动的要求,也是学校克服困难自行设计和加工并最终达到了设计要求。就这样,中国第一台气象雷达在1959年完成研制,鉴定会由总参通信兵部科技部副部长于保合主持。在西军电大操场东边的马路上,中国自行设计并试制成功的第一部气象雷达清楚地看到了云团和雨区,这是探雨者追求国家进步的足印。
▲气象雷达天线研制(西电档案馆馆藏)
▲中国第一部气象雷达(西电档案馆馆藏)
结束语
从中国第一支气象工作者队伍的建立,到中国首部气象雷达的诞生,一种不变的精神就是中国人始终以开阔的胸怀学习世界上一切先进事物,学之,用之,最终形成融入自我,成长自我,强大自我,绝不丧失自我的民族自强精神。无论是处于外敌来侮的危亡时刻,还是处于大国竞争的卡脖子的角力时刻,最近一个世纪的奋斗历程见证并讲述着这种昂扬的立国精神。今日中国,无论是雷达事业还是气象事业,从模仿,跟随,到自主创新,都步入了世界领先国家行列,在新的历史时空下,探雨者追求民族进步国家繁荣的脚步从未止步……
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