幾個罐頭盒子解決我軍大煩惱！他屢造空軍利器，先后擊落五架U-2偵察機……
有這樣一個人：
70年前，在抗美援朝戰場，他用幾個罐頭盒抵抗美軍電子干擾，極大提升了我空軍戰力。開國中將王諍對他委以重任，“從現在起，全軍的雷達就交給你管了”；
60年前，在我國沿海地區，他積極研制空軍利器，多次擊落入侵我國領空偵察的美軍U-2偵察機，構筑起國防安全屏障；
近年來，在我國的載人航天、空間站和探月工程中，也少不了他的身影。
他就是張履謙。
今天，我們走進他和我國空軍雷達的故事。
張履謙在山西太原衛星發射中心。
文 | 李霆
編輯 | 謝芳 瞭望智庫
本文為瞭望智庫原創文章，如需轉載請在文前注明來源瞭望智庫（zhczyj）及作者信息，否則將嚴格追究法律責任。
“不解決這個問題絕不回去”
1950年6月，朝鮮戰爭爆發后，參加過第二次世界大戰的“老將”——美國B-29重型轟炸機(綽號“超級空中堡壘”)重出江湖，對朝鮮境內的各種目標實施地毯式轟炸。一時間，B-29重型轟炸機如入無人之境。
很快，隨著蘇聯空軍的參戰，B-29的克星米格15戰斗機來了。
展示米格15痛擊B-29的繪畫作品。
1951年4月12日，48架B-29在近100架F-80與F-84的掩護下，試圖轟炸位于安東的鴨綠江大橋。中蘇空軍出動約80架米格15攔截，其中30架米格15突破護航戰機防線攻擊B-29機群。3架B-29被當場擊落，7架嚴重受損，轟炸任務中斷。
經此“黑色星期四”，美國空軍暫停了近3個月的大型轟炸機轟炸。
此后，在1951年10月22日至27日的大規模空戰中，美軍又有5架B-29被當場擊落，6架嚴重受損，在返航中墜毀或降落后報廢，另有10余架受傷。10月28日，美空軍司令部下令，停止大型轟炸機集群日間戰略性轟炸，將轟炸機使用改為夜間小批量戰術支援。
夜間空戰，雷達就是飛機的眼睛。
美軍將部分B-29改裝成電子作戰飛機，干擾中朝兩軍的雷達。根據美國戰后解密的資料，當時美軍使用的電子戰裝備基本上還是二戰時用過的舊貨色，相關技術人員也很缺乏；最新的電子戰裝備，出于保密原因沒有用于朝鮮戰場。
可以說，相比二戰剛結束時的巔峰狀態，美軍的電子戰實力下降了很多，但仍處于世界領先水平。
B-29重型轟炸機內部安裝的電子干擾設備。
當時，中朝兩軍裝備的雷達大多是二戰中蘇軍使用的舊型號。在美軍的干擾下，雷達的熒光屏上要么什么也看不到，要么出現雪花狀噪聲，無法引導戰機升空作戰。
這一問題很快就被上報到時任軍委通信部部長的王諍那里。王諍連夜趕到中朝邊界的丹東雷達站親自坐鎮。在觀看了雷達被干擾的全過程后，他嚴肅地對一個年輕部下說：“不解決這個問題絕不回去。”
這是決心也是命令。
王諍的這位部下當時不過二十來歲，是個剛畢業沒多久的大學生，接觸雷達的時間也不長。
他能搞定美軍的電子干擾嗎？
“從現在起，全軍的雷達就交給你管了”
這個小伙子叫張履謙。
1926年3月1日，他出生于湖南長沙黃花鎮一個農民家庭，父親是當地頗有名氣的郎中，為他取名履謙，是希望他“履行謙遜”。
張履謙小學畢業后，遇上了抗戰爆發，在顛沛流離中完成了中學學業。1946年，他與高中同窗朱镕基一同考上清華大學電機工程系，并住在同一個宿舍（明齋117）。朱镕基后來擔任清華大學學生會主席，常常要外出參加活動。張履謙見他沒有什么像樣的冬衣，就把自己最好的一件衣服——皮夾克送給了他。
1948年12月，張履謙秘密加入中國共產黨。1951年大學畢業后，他被分配到軍委通信部。王諍部長非常重視這位清華大學畢業的學生黨員，安排他去搞雷達。雷達在當時屬于高科技，對于張履謙來說，是個陌生的專業，但他堅持這樣的信念：“只要工作需要，黨叫我干什么，就干什么，而且要干好。”
張履謙刻苦學習雷達相關知識，認真閱讀了外文版的《雷達基礎》，并翻譯成中文，供同行學習，他還到雷達部隊，了解雷達的工作狀況。
作為軍委通信部第一個搞雷達的技術人員，在抗美援朝的戰場上，張履謙接過了王諍交給他的抗干擾任務。他在雷達站一待就是十多天，和雷達技師一道觀察干擾現象，商討應對辦法。
蘇聯P-20雷達曾經在朝鮮戰爭中使用。
雷達干擾分為無源和有源兩大類。當時的無源干擾就是飛機拋撒金屬箔條，這種干擾手段技術簡單，但難以對雷達實施長時間不間斷干擾。有源干擾是當時美軍使用的主要干擾手段（現在也是），雷達干擾機可以看作一部小型雷達，通過發射與真實雷達相同頻率的信號，達到致盲雷達的效果。
張履謙在對干擾現象的分析研究中發現，每當改變雷達工作頻率時，干擾現象就會消失一段時間后才出現，而且當雷達工作在最高或最低工作頻率時，干擾看上去要減弱了一些。
現在，我們知道之所以會出現這種情況，是因為當時美軍使用的早期雷達干擾機，其內部工作參數需要操作員人工調整。一旦雷達工作頻率發生改變，操作員需要先搜索到新的工作頻率，再把干擾機設置到這個頻率上。在這個時間段內，雷達不受干擾，可以正常工作。
另外，由于飛機上的空間和供電有限，雷達干擾機的性能也會受到一些限制。再加上蘇聯方面對雷達的技術性能參數嚴格保密，美軍當時使用的雷達干擾機原本是針對二戰時德國和日本雷達的，不能完全覆蓋蘇聯雷達的工作頻率范圍。
當年，張履謙不可能了解得那么詳細，但還是很快總結出了幾條應對干擾的措施：快速改變雷達頻率，擴展雷達使用頻段，加裝瞬時自動增益控制電路，多站聯合定位干擾源。這些措施雖然簡單，但十分有效。
其實，早期的雷達干擾與抗干擾，非常考驗雙方操作員的手速。
張履謙在缺乏無線電器材的情況下，因陋就簡，創造性地用幾個空罐頭盒剪成半圓形做成“電容器”，用麻繩和拉桿把這些“電容器”連接起來同步轉動，作戰時通過改變它們的相對位置，達到快速改變雷達頻率的目的，用“小罐頭盒解決了抗干擾大問題”。
這種快速跳頻抗干擾方法，直至現在依然是各種現代雷達使用的一種有效抗干擾手段。張履謙還總結前線抗干擾經驗，寫成操作規程頒發給全軍，成為我軍首個電子對抗條例。
為了表彰張履謙在朝鮮前線的工作，軍委通信部在當年年終總結時給予他記三等功的表彰。
王諍高興地對他說：“小伙子，從現在起，全軍的雷達就交給你管了。”
1953年，我軍第一個雷達干擾與抗干擾組正式成立，張履謙擔任組長，王諍任副組長。
屢造空軍利器
1954年，空軍入閩提上日程。
當時，國民黨在福建沿海的島嶼上部署有雷達站，我軍直接飛過去很容易被發現，從而喪失作戰行動的突然性。如果把飛機打包拆卸通過陸路運輸，費時費力不說，飛機經過拆裝后也不能馬上形成戰斗力。
張履謙迎來一個新任務，在我空軍進駐福建時，對臺灣方面的雷達實施電子干擾。
經過仔細考慮，他提出干擾是作戰行動中一擊制勝的利器，平時不要輕易使用，建議對臺灣方面的雷達進行電子偵察，找到其雷達覆蓋的盲區，飛機可通過盲區進駐福建。
這個建議被采納了。
在接下來的近半年時間里，他帶著一支小分隊，輾轉于福建各個山頭、海島，通過偵察、定向等測量，得到臺灣雷達數量、功能、頻率、作用距離等數據，測繪出臺灣雷達布置圖和盲區圖，送交總參作戰部，為我駐閩空軍提供了重要情報。
1957年秋，張履謙被調入剛成立的國防部第五研究院二分院（現在的航天科工二院），擔任雷達研究室副主任，開始進行仿制蘇聯1059近程地對地導彈（后來命名為“東風一號”）工作，具體負責導彈偏航校正儀的仿制。
期間，他克服了蘇聯專家突然撤離帶來的困難，歷經200多次試驗，通過自行研制的儀器設備和代用材料，完成了任務。
博物館展出的東風一號導彈。
從1962年開始，美國開始使用U-2偵察機，由臺灣飛行員駕駛，對大陸進行偵察活動。當時唯一能夠擊落U-2的，就是薩姆-2導彈。
薩姆-2導彈是蘇聯的第一代地對空導彈，雷達看到飛機后，通過無線電傳達導彈飛機的位置，引導導彈攻擊目標。因此，制導雷達相當于導彈的眼睛。
張履謙在完成對蘇聯1059近程地對地導彈的仿制工作后，再接再厲，投入到蘇聯薩姆-2地對空導彈的仿制工作中，負責制導雷達站收發系統的仿制工作。【注：薩姆-2導彈的仿制與改進型號后來被命名為“紅旗1號”與“紅旗2號”。】
1962年9月，在江西，薩姆-2導彈擊落第一架U-2。
美國人反應很快，迅速給U-2安裝了雷達偵察報警系統——一旦檢測到薩姆-2導彈的制導雷達信號，就會向飛行員發出警報。
我方見招拆招，研究出“近快戰法”（張履謙對此也有貢獻），先使用其他雷達（如高炮指導雷達）照射跟蹤U-2，不會觸發其雷達偵察報警系統。一旦U-2進入薩姆-2導彈射程，8秒內完成導彈發射準備（以前需要7-8分鐘），20秒內導彈就能擊中目標。在這么短的時間內，U-2根本沒有躲避的機會。
依靠這個辦法，我方于1963年11月和1964年7月擊落了第二架和第三架U-2。
博物館展出的U-2飛機殘骸。
“以其人之道，還治其人之身”
1964年11月26日，U-2飛機再次入侵。
我地空導彈部隊早已嚴陣以待，U-2飛機一進入伏擊圈，馬上按照之前的戰法，快速發射了3枚導彈。
這時，奇怪的事情出現了：從雷達屏幕上看，敵機的信號原來是棗核形狀的，突然棗核形狀出現了一個缺口，導彈從缺口中間穿了過去，而U-2飛機先是下降了高度，然后上升逃離。事后檢查，戰斗準備、兵器操作、各項保障工作均無問題。
這一幕接下來又發生了好幾回，導彈部隊意識到，美國人耍了新花招，于是向上級求助。
王諍又找到了張履謙：“研究室的主要工作是做研究，部隊是咱們研究成果的實際使用操作單位，所以，我們的研究一定要注意跟部隊相結合，這個問題要和部隊一起想辦法。”
經過詳盡的分析，張履謙斷定U-2飛機裝載了一種新的電子干擾系統。導彈制導雷達采用邊掃描、邊跟蹤的雷達體制，利用最大回波法來定位。而新的電子干擾系統能夠接收導彈制導雷達的發射信號，并附加上引偏的干擾信號調制，然后，用雷達相同的頻率轉發回來，對導彈制導雷達進行干擾欺騙。通俗一點說，就好比是變魔術用的障眼法，眼見不一定為實。
后來，針對這一難題，上級部門專門召開了對策研究會議。會上，張履謙詳細向大家闡述了這種干擾的原理和自己的抗干擾對策，提出只要將導彈制導雷達的發射信號改為連續照射信號，這個電子干擾系統就會失靈。
此招得到大家的一致肯定，王諍說：“好辦法，以其人之道，還治其人之身。”
紅旗2號地對空導彈制導雷達站。
張履謙前往相關工廠，和廠家技術人員一道，改裝導彈制導雷達的發射和接收系統，迅速研制出抗干擾裝置。這一改進措施很快收到了效果，1965年1月10日，第四架U-2飛機在內蒙古被擊落。
技術人員從這架U-2飛機的殘骸里面找到了之前猜測的那種電子干擾系統。
接下來，張履謙將前線反饋回來的抗干擾措施，應用到紅旗2號地對空導彈制導雷達站的設計中，大幅度提升了抗干擾性能。
1967年7月，紅旗2號設計定型。9月8日，紅旗2號導彈在浙江嘉興一舉擊落第五架U-2飛機。此戰的細節尚未完全公開，目前已知的是紅旗2號導彈制導雷達經受住了電子干擾的考驗，國產電子作戰裝備完勝美國貨。
后來，張履謙主持了反導系統雷達的總體設計，突破相控陣雷達多項關鍵技術，研制了導彈精密跟蹤雷達和衛星超遠程引導雷達。他擔任總設計師研制微波統一測控系統，攻克多副載波、多種調制、精密測角測速測距和遙控遙測技術，完成了中國第一顆地球同步通信衛星的發射和定點。
他還參加了中國載人航天、空間站和探月工程的論證和頂層謀劃，提出采用陸地建站、海洋出船、節點監控、中繼衛星和國際兼容的測控網方案建議，參加測控設備的技術攻關；參加探月工程的總體設計，研究月地信息傳輸，對落月及月地返回技術進行風險評估，為探月工程做了大量工作；參加中國國防專項工程的方案設計和評審，進行信息傳輸的抗黑障研究。
1995年，張履謙當選為中國工程院院士。
2010年，已經84歲的張履謙被聘為“神舟八號”飛船和“天宮一號”目標飛行器交會對接測量與控制專題組首席專家。
2020年10月23日，在紀念中國人民志愿軍抗美援朝出國作戰70周年大會上，張履謙作為志愿軍代表，受到了習近平總書記的接見。
張履謙和首批航天員在回收艙前合影。
如今，這位中國雷達技術、電子對抗和航天事業的開創者之一已經94歲高齡，仍閑不下來。他關注國際學術動態，與同行分享交流；每天瀏覽各種新聞APP；88歲學會使用微信后，會發朋友圈還會和朋友們互動……
這正印證了張履謙的一句話，“我一輩子都在跟藍天打交道，一生只做了兩件事——學習和實踐，學習后實踐，實踐中學習。”
參考資料：
1.履行謙遜 志在藍天——記中國工程院院士、雷達與空間電子技術專家張履謙|常理，《經濟日報》，2019年11月26日
2. 挑戰藍天：雷達與空間電子技術專家張履謙|鐘軔編著，中國宇航出版社，2011年10月
（本文圖片均為作者提供。本文為與王正興合作文章。王正興，原解放軍某野戰部隊軍官，他的公眾號名為“這才是戰爭”，微信ID：xiaoxiongchumo123，歡迎關注。）
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