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百岁院士陈敬熊:七十年献身科研,一腔热血为祖国

2021年10月16日,著名电磁场理论和天线设计专家、中国工程院院士、上海交通大学电子信息与电气工程学院校友陈敬熊迎来100岁生日。电子信息与电气工程学院自动化系庞溟舟老师行专程赴京拜望陈敬熊学长,为他献上来自学院全体师生的贺信和礼物,祝福陈敬熊学长生日快乐、健康长寿。

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与党同庚的百岁院士陈敬熊,是我国著名的电磁场理论和天线设计专家,自从交通大学电信研究所(师从张钟俊院士、陈季丹教授)毕业以来,陈敬熊院士从事天线工程设计和研究40余年,他解决了抗美援朝战争中天线方向问题,为中国人民志愿军传递军情赢得宝贵时间;设计了“东风一号”导弹天线,为导弹安上“眼睛”;带头攻克了“红旗一号”制导站的研制难题,扛起保卫祖国领空的职责……成为了我国天线理论和制导雷达天线设计的主要开拓者之一。

燃起工程报国梦 投身航天新事业

1921年10月16日,陈敬熊在浙江宁波出生。中学念书时,抗日战争的炮火让陈敬熊愤懑不已,为国忧心,他深深感受到“落后就要挨打”的道理,并树立了工程报国的理想。于是,他考入了上海大同大学的机电系,立志要以扎实的专业基础,为新中国的科研建设贡献力量。为了深造,他在1948年报考交通大学的研究生,在众多考生中脱颖而出,以微积分第一名的成绩考取交通大学电信研究所,这是我国最早电类研究生教育的研究所,也是新中国成立前培养工学硕士最多的机构。在交通大学的两年里,陈敬熊按照培养方案完成了课程学习,在导师张钟俊教授和指导老师陈季丹教授的指导下完成了毕业论文《有空隙的圆锥振子天线》(Biconical Antemna With Gap)并于1950年毕业。

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毕业后的陈敬熊被分配到华东邮电管理局工作,然而机关的管理工作并不能让他发挥所学,同时,他得知了国家刚成立的邮电部要筹建电信科学研究所,于是,他果断决定去北京邮电部电信科学研究所,从事通讯天线设计,实现科研梦想。 

陈敬熊所在的电信科学研究所,为了强化通信兵部队的技术基础,与华东工业部电工研究所合并重组为电信技术研究所,从此他的研究成果可以直接为国家服务。在抗美援朝战争时期,陈敬熊带领同事们研究战时天线的输入阻抗及传播常数的计算等一系列关键问题,成功解决了部队坑道战时使用步话机进行通讯汇报时天线的调整方向问题,为战士们及时传递军情提供了有力保障。

1957年,由于发展的需要,中央决定成立国防部第五研究院二分院——导弹控制系统研究分院。陈敬熊服从组织安排,调入二分院工作,从此踏入了航天之路,成为了中国第一代航天人。

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攻克技术难题 提升国防实力

陈敬熊刚刚进入航天领域,便迎来了一项重大的工程——研究“1059”导弹天线,这是以苏联“P-2”导弹为原型、结合国内实际仿制的第一代国产导弹,而陈敬熊研制的导弹天线,是导弹的“眼睛”和“指挥棒”。

天线设计中的数学计算一直是个难点,尤其在短波天线领域,在选择设计方法时,一般都先采用数学近似计算,得到与实际情况较接近的方法,然后再在工作中进行试验。这种方法不仅工作量大,而且难以找到最优方案。

陈敬熊迎难而上,不懈研究,精益的数学思维让他想出一个办法,从基本模型出发推导出一个合理、有效的计算方法。这种计算方法不仅可以摆脱传统方法,而且可以加快设计过程,提高天线精度,这一概念便是他提出的Maxwell方程直接求解法。

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这个开创性的算法极大简化金属圆锥体、圆柱体、抛物柱体等设计计算公式的推导,成功解决了导弹天线研制中的关键问题,成为新中国科技工作者自主创新的典范之一。那年11月,“1059”导弹成功在中国大地上发射,这枚被研制人员称为“争气弹”的导弹,是我国自己制造的第一枚导弹,也就是大家所熟知的“东风一号”。

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在研制“1059”导弹的同时,国家还开展了另一项代号为“543”的导弹仿制工作。当时,美国和国民党军队频频利用高空侦察机入侵中国大陆领空,“543”导弹一旦研制成功,就能攻破他们的入侵。

在“543”(后称为“红旗一号”)制导站研制出现天线系统误差问题时,钱学森第一时间找到了陈敬熊。他很清楚,要解决“543”天线系统误差问题离不开数学推算,在数学方面造诣精深的陈敬熊无疑是最佳人选。钱学森指派陈敬熊负责遴选技术人员,解决这个问题。陈敬熊带领攻关小组历经半年时间,经过深入的理论分析和上百次试验,找到天线产生误差原因。

终于在1966年1月的一天夜里,关键问题解决了。生产出来的24部配套“543”导弹的天线性能超越苏联同型号天线。陈敬熊攻关小组在这次制导站天线设计中取得的创新性成果被沿用到“红旗二号”导弹和“红旗二号甲”导弹天线的生产之中,前者于1967年6月27日首次击落“U-2”飞机,担起了保卫祖国领空的神圣职责。

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与党同龄 追随党的目标

在对国防科技事业不断探索的同时,陈敬熊还积极向党组织靠拢。1921年出生的他,与党同龄。从读书时起他就逐渐树立进步的世界观、人生观和价值观。

陈敬熊交通大学的毕业证底色中间横排着五个红字——“为人民服务”。入学时还是中华民国,毕业时已是中华人民共和国,亲身经历了新旧两个社会,又亲身经历了新中国的各个发展阶段后,陈敬熊深切感受到:没有共产党就没有新中国,没有共产党就不能发展中国,并希望尽快加入中国共产党。

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在25年的入党路中,他时刻以共产党员的标准严格要求自己,坚持科技救国信念、坚定科技报国初心。尤其是受钱学森之命攻关“543”制导站天线,陈敬熊更加感受到党和国家对他的信任,思想认识水平也进一步提高。

1979年,陈敬熊被吸纳为预备共产党员。与科研事业一同长跑的入党路,迎来了曙光。航天科工二院23所支部大会的决议中写道:“希望陈敬熊同志入党后深入第一线,以自己的技术专长为四化多做贡献。”在往后的科研工作中,陈敬熊持续为航天事业的发展不断撒播着科技星火。

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培养接班人 星火永相传

科学的发展离不开新鲜的血液,陈敬熊深刻地明白青年人对于科技创新的重要性。他总是强调:“未来的发展靠年轻人,为年轻人创造条件,不妨做个伯乐。”他在长期的科研工作中,累积并总结了一套适合航天事业发展的理论和经验,他将这些经验毫不保留地传授给年轻科技人员。

中国航天科工院在建院初期人才极度匮乏的时候,陈敬熊第一个提出“导师带徒”的人才培养方法。他鼓励有技术基础的徒弟勇于实践,对没有专业知识基础的则手把手地教。在他因材施教的指导下,培养出一批青年技术骨干,一些优异学生更是成长为技术专家。

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1978年,我国恢复研究生教育制度,陈敬熊认为航天雷达事业的发展需要一批受过研究生教育的高素质人才。1982年,他率先在23所招收电磁场与微波技术以及信号、电路与系统专业硕士研究生,并亲自负责招生录取工作。他先后在北大、清华、北航等高校执教,为航天事业的发展播撒科技星火。在为北航讲授“电磁波理论”时,因为是一门全新的课程,没有现成的教材可用,陈敬熊动手编写了《电磁波理论》,分享自己多年电磁场微波理论研究的心得。

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在培养后辈时,他总是毫不保留地将他在实践之中总结出来的各种经验传授给他们,甘愿做他们的铺路人和领路者。退休之后,耄耋之年的他已经很少参与具体工作,但依然担任了23所的科技委技术顾问,参与型号方案评审、参加各类学术活动。90多岁时,陈敬熊还坚持学习和研究,要“活到老,学到老,干到老”,用自创的数学算法推导公式。在接受采访时,陈敬熊称:“我今年见证了党的第一个一百年,以后还要继续看着祖国事业、航天事业的发展”。

在建党百年之际,陈敬熊院士也迎来了百岁生日。在此向这位敬爱的中国导弹天线理论奠基人致敬,祝先生日月昌明,松鹤长春

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电子信息与电气工程学院
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