雷达的雏形早在第一次世界大战期间就出现了,到了第二次世界大战时,雷达技术迅速发展并广泛应用,出现了地对空、空对地、空对空等多种类型,在战场上承担起预警和探测的重要职责。但早期雷达仍有明显局限,各国纷纷把研制更先进雷达作为重点任务。
一、雷达出现的背景与作用
第一次世界大战之后,空战和空袭逐渐成为战争的重要方式。如何尽早发现来袭飞机、及时组织防空与拦截,成了军队和民防部门必须解决的问题。因此,能在远处探测来敌的“千里眼”——雷达的构想应运而生。到了二战,雷达在预警、指挥与防御中显示出巨大价值——例如英国在海岸线上布置雷达网络,及时发现德国轰炸机,为保卫本土发挥了关键作用。
二、雷达的局限与发展需求
尽管雷达功能强大,但随着武器和战术的发展,它的缺陷也逐渐暴露。传统雷达的电波传播近似直线,而地球是有曲率的,因此位于地平线以下的低空目标会落入盲区,难以被探测到;海面上的波浪等环境因素也会干扰雷达探测。此外,现代战争要求全天候、全天时、远距离和高分辨率的探测能力,这些都对雷达提出了更高要求。
有人可能会提出用卫星来替代雷达,卫星的确能进行大面积监视,但卫星沿固定轨道运行,观测时间和位置不够灵活,分辨率与反应速度也难以完全满足战时对即时、精确情报的需要。因此,即便卫星是重要的辅助手段,关键时刻的预警和局地侦测仍然依赖雷达。
三、中国雷达发展的动力与挑战
从战略角度看,雷达对中国尤为重要。中国海岸线长达上万公里,海域广阔,历史上外敌多从海上入侵,这使得海防预警成为国家安全的核心问题之一。新中国成立后,虽然国家在雷达技术上曾经落后于发达国家,但随着科研力量的成长,逐步把填补雷达盲区、提高预警覆盖当作重要任务。实现这一目标既需要学习引进国外经验,也要勇于自主创新,突破技术瓶颈。
四、刘永坦与中国雷达的关键突破
在中国雷达发展历程中,有一位科学家为我国雷达现代化做出了长期而深刻的贡献——刘永坦。刘永坦1936年生于南京,幼年经历了国家的屈辱与动荡,这段经历深深影响了他,立下志向:只有国家强大,人民才能有安全与尊严。新中国给了他学习和施展才华的机会,他刻苦读书,考入哈尔滨工业大学学习无线电,毕业后留校任教。
为掌握世界先进技术,刘永坦曾赴英国伯明翰大学、埃塞克斯大学进修,潜心研究雷达与信号处理技术,并研制出民用海态遥感信号处理设备,获得同行认可。但他并没有留在国外,而是带着所学回到祖国,把全部精力投入到提升我国雷达能力上。
五、攻克盲区、延伸探测距离
中国早在上世纪六十年代就建立了较大规模的雷达阵地,但那些系统多为体积大、机动性差的相控阵雷达,难以满足现代战争的需要。刘永坦主持和参与的多项研究,推动了我国雷达技术从仿制向自主创新转变。1989年,在他的主持下,我国研制出新型雷达,解决了许多传统雷达的不足。九十年代,他领导的团队又在合成孔径雷达等领域取得突破,使雷达能得到更高分辨率的成像,识别目标更为精细。
一个关键难题是探测海面低空或隐藏在地平线以下的目标。刘永坦带领团队攻关,发展出地波超视距雷达技术,有效减弱了海浪等环境对探测的影响,把传统雷达有效探测距离从几十公里扩展到一百公里以上,大幅提升了预警和监视能力。这意味着在我国漫长的海岸线和广阔海域上,更多目标不再能够轻易钻入雷达盲区,国家的海防预警体系变得更完整、更可靠。
六、成果与影响
刘永坦的科研成果填补了我国在若干雷达关键领域的空白,提升了整体防空与海防能力。他因此获得国家和行业的多项荣誉与奖励,晚年更把国家给予的奖金用于人才培养,推动后继力量成长。2021年,他被授予“时代楷模”称号,这既是对他个人贡献的肯定,也象征着新时代科研工作者对国家安全的支撑作用。
七、结语:科技强国,国防有靠山
回顾雷达的发展史,从战争需要出发,经由不断试验、改良和创新,雷达从简单的侦测工具发展成为现代国防不可或缺的技术体系。中国的科研者们在学习与追赶中逐步实现了技术突破,使我国在保卫海疆、维护国家安全方面拥有了更强的“千里眼”与“顺风耳”。面对未来,依靠一代代科学家的努力与传承,我国的雷达与国防技术将继续进步,守护国家的海疆与人民的安宁。