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榜YOUNG说 | 这群青年在“揭榜挂帅”中蹚出科技新赛道

创青春
2024-09-04

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青春的成长之路,需要有好榜样的引领、好同伴的带动。近年来,在“挑战杯”“三下乡”“返家乡”等共青团实践教育工作中,涌现出一批青年榜样。团中央青年发展部特推出“榜YOUNG说”专栏,以讲述他们的青春奋斗故事。


本期展播邀请到来自南京理工大学电光学院“超宽带曲面阵列研究”团队成员曹资浩。他所在团队在第十七届“挑战杯”竞赛“揭榜挂帅”专项赛中,勇夺全国第一名,荣获该题目“擂主”。这支由丁大志老师、顾鹏飞老师指导,南京理工大学电光学院6名硕士研究生组成的团队,一路披荆斩棘,充分彰显了新时代青年敢闯敢创、锐意进取的昂扬风貌。



国之所需,吾之所向


雷达系统作为战场上的眼睛,大量的集成在导弹、卫星、舰艇等军用设施上,实现对中国陆海空天全方位的防御。天线作为雷达收发信息的关键部件,希望它增益高、带宽宽、体积小,且为了不打破载体平台气动性能,往往希望它能与载体表面贴合。中国电子科技集团公司第二十九研究所贴出的榜题就是设计一款超宽带曲面阵列天线。怀揣着“把创新主动权、发展主动权牢牢掌握在自己手中”的信念,团队迅速响应组委会号召,开展了超宽带、高辐射效率、低剖面的曲面阵列研究。

相比单元,阵列设计是一个高维、复杂的优化问题。阵元间的互耦与阵列性能息息相关,但又复杂多变,难以考虑进优化设计过程中。相比平面阵列,曲面阵列设计则更复杂。共形导致阵元间的耦合发生改变,进而影响单元的驻波、辐射效率与扫描性能。同时,单元间距、弯曲半径及阵列规模与曲面阵设计息息相关。针对上述难点,团队结合空间映射优化算法,开发自主可控的高效优化软件,打破了国外对电磁仿真软件的垄断,创新性地将互耦的影响考虑进优化过程中,并有效均衡时间与精度的矛盾。


“习近平总书记曾说过,‘关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。’我们愿在核心技术领域取得突破,为祖国的国防事业,贡献一份南理工力量!”擂台赛舞台上答辩人的结束语掷地有声。

披荆斩棘,共渡难关


经过初期阶段的研究,团队方案基本完成了任务指标,但是很难再进一步突破,研发陷入了瓶颈。团队负责人黄佰凡面对紧张备赛与毕业设计的双重压力,一度陷入了深深的自我怀疑,指导老师鼓励团队:“工程研究就是不断地遇到困难,解决困难,当陷入研究瓶颈,可以试着换个思路,哪怕重头开始,也不要轻易放弃。”

一次偶然的尝试,黄佰凡想到了在不同频段使用不同辐射结构,从而保留不同类型天线的优势的思路,经过与团队成员的反复讨论,确定方案,最终完成了设计。

“因为中途更换方案,在完成天线阵列设计后,仅剩不到一周的时间。我们加班加点,夜里困了就在实验室里眯一会儿,醒了接着干,总算是赶在时间截止前完成了设计报告的编写。”团队成员陈晓威对那段熬夜赶工的记忆犹新。

 




宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来。经过不断的努力,团队完成了兼顾超宽带、低剖面和高辐射效率指标的天线设计,并形成自主可控的大规模阵列高效分析与快速优化软件,打破了国内电磁仿真软件长期被国外卡脖子的技术封锁。

追求卓越,精益求精


在取得全国特等奖后,团队又迅速投入了“擂台赛”的备赛中,每晚开组会、过材料成了指导老师与团队的必修课。

演讲稿修改近百次,每一个用语深思熟虑;答辩PPT反复打磨,不肯放过每一个细节,黄佰凡笑称比赛催出了自己人生的第一根白发。正是这种精益求精的追求,才能有团队在总决赛的精彩表现。比赛结束后,同学们更是感慨万千。

 

一是要大胆创新,勇于挑战前沿。习近平总书记多次强调,“可以探索搞揭榜挂帅,把需要的关键核心技术项目张出榜来,英雄不论出处,谁有本事谁就揭榜。”面对着具备多功能、多系统融合能力的超宽带天线阵技术难题,团队就没有拘泥于传统天线形式,而是敢为人先,大胆创新,经过充分的理论论证分析,提出了一种全新的单元结构,满足了阵列天线的技术需求。面对被“卡脖子”的技术难题,团队成员没有一味按着固有的常规思路去翻老黄历,也没有循规蹈矩去看教科书寻找解决方案,而是要努力思考新办法、寻找新出路、趟出新赛道,想别人不敢想,做别人不敢做。

二是要凝心聚力,团队协同作战。红军过草地时凶险莫测,官兵们拉着绳子前行,毛主席幽默地说:“大家都是一根绳上的‘蚂蚱’,我们的力量就要这样拧成一根绳。”科研创新也是一样,它不是一个人的单打独斗,讲究的是团结协作,拼的是上下一心。备赛过程中,校长付梦印院士也经常对团队讲,“独行快,众行远。”唯有团结能致远,最是团结见力量。正是团队成员的集思广益,才能在天线的基础指标上一步一步实现突破;正是团队成员的凝心聚力,才能把一个个看似“不可能”变成“可能”,实现“1+1>2”的倍增效应;正是团队成员的甘于奉献,才能力压群雄,拿到揭榜挂帅全国“擂主”。

三是要献身国防,助力民族复兴。国家最高科学技术奖获得者、南京理工大学化工学院王泽山院士曾说,“我们的国家要强,人民要富,你没有国防不行。为国防,为自己的国家要作贡献。”南京理工大学由“哈军工”炮兵工程系发展而来。老一辈曾研制出82无后坐力炮、62单兵火箭空炸钢珠弹等一大批重要科研成果;改革开放后,更是研制出第一台大口径红外干涉仪、第一台无透镜显微镜等多项军民领域的“全国第一”。今年是南京理工大学70周年校庆。作为新一代南理工人,团队成员身上赓续着学校发展的红色基因,肩负着“强大国防、繁荣祖国”的使命担当。未来,他们都将同广大青年朋友一样立志献身许国,把科技成果应用在实现现代化的伟大事业中。

“挑战杯”不仅是一场比赛,更是一种科研精神的洗礼。参赛同学深切地感受到,书本上的知识其实是一种理想模型,它与实际情况有所出入。但这并不意味它就是错的,而是需要给这个理想模型加入一些“矫正变量”,在以书本知识为参考的基础上多思考、多实践。未来,团队成员将以更加饱满的热情和更加昂扬的精神,在实验室投身科研攻关第一线,促进科技创新成果向现实生产力转化,践行着“请党放心,强国有我”的青春宣言。

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编辑丨颜俊志(广西科技大学)、杨梦齐(河北大学)、邵菁滢(辽宁理工职业大学)责编丨方华

校审丨史方圆

值班编委丨阚宝奎

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