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王精业教授,江苏南京人。1962年毕业于哈军工坦克设计专业。毕业后一直从事我国的坦克教学,后专职仿真工程,成就卓然,是我军名符其实的“仿真工程开拓者”。2013年初夏,本刊记者怀着崇敬的心情拜访了这位年近八旬的老专家。
记者(以下简称记):王老,首先请允许我代表我们杂志的读者向您致以深深的敬意,祝您在仿真领域“百尺竿头,更进一步”!先谈谈您在哈军工的求学经历吧。
王精业(以下简称王):谢谢贵刊读者对我的祝福,我一定会以“老骥伏枥,志在千里”的精神努力奋斗。
我是1956年被保送到哈军工读书的,预科一年,学制5年,专业是坦克设计专业。既然是坦克设计,有关坦克的所有方方面面我们都要学而且还要学好,如坦克驾驶、通信、火炮的原理设计使用、维修都得亲历而为。不仅如此,步兵战术也是必修课,从单兵战术一直到师进攻、师防御,从图上作业,实地都要实践。在一次师规模的演习中,我还被任命为师参谋长。先给你讲点我们参加防化训练的故事吧。有一次我们穿好防护服、戴好防毒面具进入一间密闭的屋子里,屋里早就充满了芥子气,因为我们有防护服,所以没有感觉。这时教师示意我们捅开防毒面具耳旁的一个小缝,顿时一股浓烈的臭大蒜味就钻进了鼻子。芥子气可不是闹着玩的,多吸几口就要中毒。还有一次老师把催泪虎斯发烟罐放在上风方向,对我们说:“待会儿我开始用罐发烟,你们站在下风方向看见烟来了,可用手在空中向鼻子方向拢一下,这样就可闻到催泪瓦斯味儿。千万记住,只能吸一下,就要赶紧离开!”我们站到下风方向,只见一股烟气冲我们来了,用手往鼻子方向一拢,一股像荷花开时的清香味沁人心脾。有的同学舍不得这“香气”多吸了几口,结果眼泪鼻涕一大把,课也上不了。
王老讲到这里,有些苍老的脸庞上闪现出了童真的笑容。
哈军工是一所优秀的院校,我之所以能有今天的成绩,与当年在学校受到的良好教育是分不开的。
毕业以后,我被分到西安的装甲兵工程学院(由哈军工装甲兵系组成)。但没过多久“文革”就开始了,贴大字报,开批判会,社会上的武斗充斥其间,什么也干不了,白耽误了大好时光。1969年我们迁到北京现在这个地方,总算安顿了下来。
记:王老,您是从什么时候开始搞模拟仿真的?
王:1985年,我院接到总部下达的研制我军第一台坦克高级驾驶模拟器的任务。之所以称为高级,是因为以前我军坦克部队早有驾驶模拟训练器材,但只是机械式的驾驶椅,驾驶员只可以在上面做一些简单操纵动作。而我们这次搞的仿真模拟器,是要能给驾驶员提供一个像真实坦克一样的,有如身临历其境的驾驶环境,难度是很大的。
由于我从哈军工毕业以后,一直从事坦克装甲车试验、训练等教学任务,所以学校把这个项目的总师任务交给我。我认为研制具有全新仿真效果的模拟驾驶器,必须从认识真的坦克驾驶开始,得出第一手的感性认知,然后再采用各种模拟技术来表达出坦克驾驶从操作到声、光、力等各方面逼真的驾驶环境和操作感觉。我带领课题组到各坦克部队,广泛收集坦克的原理、性能、使用等资料,集中论证,分别攻克各个环节的技术难点。经过了不到一年的努力,课题组在液压伺服控制车体姿态仿真技术、数字仿真和录音合成音响仿真技术、地形沙盘和闭路电视生成的三维驾驶场景技术、车辆动力学和运动学数学仿真技术等多个关键领域取得突破,最终完成了我军第一台坦克高级驾驶模拟器。这台模拟器集机械、液压、光学、计算机、电器、自动控制等多种技术于一体,达到了“以假乱真”的水平。模拟器展出后,广得好评,荣获军队科技进步一等奖和国家科技进步二等奖,填补了国内空白。而我们的研制费用只是国外厂家报价的五十分之一。
初战告捷,上级给了我们很高的荣誉,总部当时拨款一百万元盖成了现在我们谈话的这座试验大楼。1985年末,按照上级指示,我们成立了当时全军第一个仿真教研室。接着我们又相继完成了不同型号主战坦克、装甲车、自行火炮和汽车的模拟器。
“实践是检验真理的唯一标准”,那我们的模拟器实际应用效果怎样呢?面对当时一些同志们的质疑,我们做了一次试验,随机抽取了8名新战士,分两组按同一计划同步进行训练。第一组4人实车驾驶操作,第二组4人一半时间实车操作,一半在模拟器上操作。两组训练时间都以17个摩托小时为准。后来证明,模拟器训练的成绩优于实车训练成绩,能够降低百分之五十的训练摩托小时,从而大幅度降低了训练成本。
记:现代坦克、装甲车作战单元大都是一个排一个连乃至营、团,这样的作战单位有几十辆装甲车辆,那么,驾驶模拟器是如何适应这一状况的呢?
王:仿真模拟驾驶器使用之后,开始只能解决驾驶员的技能训练,不能适应整体作战能力训练。
举个例子,在战场上,一个连10辆坦克,连长在指挥坦克里并不知道其它9辆的精确位置,给训练作战带来很大不便。1995年学院搞信息化,我们给每辆坦克都装上了GPS系统,连长的车上安装一个小计算机终端设备,这样连长就能随时随地精确地掌控全连坦克的位置。而我们研制的新的模拟仿真器,通过改进到多台联网,形成了坦克分队的模拟仿真系统,从装甲兵单兵种作战仿真到谙兵种合成作战仿真。
通过这套信息化部队作战仿真系统,可以模拟一次战役的全部状况,还能得到作战进程的各种关键数据。比如:我们模拟在某一可能发生战争的热点地区作战时,某型两栖作战车辆在水中行驶,所携带的炮弹需要打多少发;登岸以后,要打多少发。空军用何种作战飞机需要攻击敌方哪个目标,需要使用什么型号的机载武器和外挂炸弹,使用量是多少:火炮使用的全部要素,包括火炮的数量、弹种、炮弹基数、需要打击的敌目标数量等。一个装甲兵作战单位,比如是一个营坦克的作战行军队形,在何处集结,到达作战地域的队形展开,火力使用直到补充弹药、油料情况等,都要能够模拟仿真。
还有一点也是极为重要的,“知己知彼、百战不殆”。在我们的作战模拟仿真系统中,对敌方的各种要素仿真是必须优先考虑的。 记:王老,模拟仿真再精确也不是在战场上,士兵和指挥员的心态是不同的,不知道您在研制战术、战役规模仿真系统时,是如何考虑这一问题的?
王:你说得很对,训练和战场上战斗人员的心态有很大不同。训练出现失误,不会伤人死人(当然,在实兵演习时也会出现伤亡,但概率是很低的)。但战场上是敌我双方真枪实弹,伤亡随时会发生,所以指战员的心态是紧张的。而这一紧张心态的直接表现就是,指战员会多开枪开炮为自己壮胆。随着作战时间的加长,士兵的心理状态、作战技能的提高和对战场环境、对敌人认识的提高,会趋于稳定,开枪开炮壮胆的情况也会减少。所以我们在模拟仿真作战系统时,对这一方面予以充分考虑,使之尽可能接近实战。
现代战争是三维战争,具有越来越多的不可预知性。我们在搞模拟仿真时,会充分考虑未来三维战场的各种战争要素的。
记:现代战争是以小时、分秒来计算的,请问王老,您的仿真系统是如何体现瞬息万变的战场动态的呢?
王:为了使仿真系统尽可能贴近实战,反映战场的真实情况,我们将敌我双方的各种作战要素尽可能精确到一个最小的时间单位里。如坦克、装甲车是一秒钟,武装直升机的时间更短,这样才能尽可能地反映战场上的实时动态。
记:由于某些历史原因,我军以往的演习,无论是实兵还是图上推演,最后总是红军大胜蓝军,这不能完全反映部队真实情的结果。您在研制仿真作战系统时,是如何避免这一倾向?
王:仿真系统,贵在一个“真”字!要“尊重战场事实,不能尊重个人意愿”,不能人为贬低蓝军,夸大红军,不能照顾人的情绪。我举个小例子,在我们研制的仿真系统中,有这样一个战斗:一个红军坦克连的10辆坦克攻击蓝军一个有隐蔽坚固工事和几个反坦克导弹发射架、40火箭筒的制高点,结果连续攻击9次也未能得手,最后只好退出战斗,红军失败。只有这样才能真正贴近部队、贴近实战,不能误导,还有一点也是我们在研制仿真作战系统中必须予以考虑的,即在战争中学习战争的理念已经不适用于现代战争了。纵观近些年的几次高科技条件下的局部战争,都是这样。严酷的现实已经在警示我们:首战必胜!悲剧不能重演!军委领导指出:“要用战争制止战争!”,就是这个道理。要做到这一点,我们的仿真系统就要把在未来的作战中,一切可能会发生的所有困难告诉部队。“凡事预则立,不预则废”!
美伊战争中,美军曾准备了2万个尸体袋,但伤亡只有一二百人,这其中还包括了误伤。除去武器性能优良的因素外,美军在战前不厌其烦地进行了多次仿真模拟推演,得出最佳作战方案,也是极重要的原因。而那时萨达姆却在做着“真主保佑,共和国卫队战无不胜”的美梦,焉有不败之理?
我们在模拟仿真系统上失败一百次也不要紧,它只会让我们警醒。但在实战中失败一次,就是“摊上大事了”!
王老在讲述这样的重大军情时,来了句春晚小品上的“流行语”,但没有使记者发笑,反而使记者更加深了对“大事”的深刻理解……
记:您讲得令人振聋发聩!前些年激光模拟大型演习很风行,但为什么现在少了?
王:在某些特定环境下,激光演习还是有用的。但从根本上讲,激光演习有很大的局限性。因为激光束都是一条直线,而现代战争中的武器运行弹道并不都是直的,如炮弹的弹道就是抛物线,枪弹的运行也不是笔直的,而是受地球引力的影响逐渐向下弯曲的,笔直的激光束不能真实客观地反映这种状况。还有,激光演习要动用实兵装备,代价是高昂的。
记:王老,各种现代化高科技的侦察手段可谓无孔不入。您们在进行保密程度极高的各种战略、战役、战术的模拟仿真推演时,怎样防止泄密?
王:首先,我们的计算机网络是专用网络,外面的任何黑客或其它网络是无法侵入的。还有一点,仿真模拟系统的所有要素都是虚拟的,如电台、雷达,它本身并不发出电磁波,没有电磁辐射,也就无法电磁侦察。所以模拟仿真具有绝对的可靠性和安全性。
记:王老,模拟仿真系统会取代传统的图上推演和实兵演习吗?
王:不会的,现代作战图上推演、模拟仿真和实兵演习是缺一不可的。
记:现代科学技术的发展正促使模拟仿真科学进入方兴未艾的蓬勃发展期,不知您在这个领域还有什么拓展?
王:军用仿真技术用于民用也是大有可为的,这些年我在小汽车、卡车模拟驾驶仿真,婴儿培育箱,视野分析仪,大型化纤厂自备电站等模拟仿真方面也取得了一些进展,获得了很好的效益。
最后我想借贵杂志讲几句:仿真科学实践和理论方兴未艾,有许多新的领域有待探索。希望部队和地方的有志青年,投入这一领域,为我国的国防建设和国民经济发展贡献聪明才智!
三十多年来,王教投弹精竭虑,把全部身心用在我军的仿真系统建设和教学工作上。1998年他牵头成立了我军第一个仿真工程本科专业,现在已是桃李满天下了。他还亲自编写了《仿真科学与技术原理》等多部专著和专业教材。他主持安装调试了国内首批坦克牵引特性、液压传动试验台,研制了野外遥测系统;首次实现了在我军坦克上发射某型穿甲弹穿甲试验;首次实现用坦克零件扭矩测量的传感器技术。王精业教授编著的《履带车辆测试技术与数据处理》一书,使他成为国内首位开设坦克专业测试试验技术课程的教授。
记者(以下简称记):王老,首先请允许我代表我们杂志的读者向您致以深深的敬意,祝您在仿真领域“百尺竿头,更进一步”!先谈谈您在哈军工的求学经历吧。
王精业(以下简称王):谢谢贵刊读者对我的祝福,我一定会以“老骥伏枥,志在千里”的精神努力奋斗。
我是1956年被保送到哈军工读书的,预科一年,学制5年,专业是坦克设计专业。既然是坦克设计,有关坦克的所有方方面面我们都要学而且还要学好,如坦克驾驶、通信、火炮的原理设计使用、维修都得亲历而为。不仅如此,步兵战术也是必修课,从单兵战术一直到师进攻、师防御,从图上作业,实地都要实践。在一次师规模的演习中,我还被任命为师参谋长。先给你讲点我们参加防化训练的故事吧。有一次我们穿好防护服、戴好防毒面具进入一间密闭的屋子里,屋里早就充满了芥子气,因为我们有防护服,所以没有感觉。这时教师示意我们捅开防毒面具耳旁的一个小缝,顿时一股浓烈的臭大蒜味就钻进了鼻子。芥子气可不是闹着玩的,多吸几口就要中毒。还有一次老师把催泪虎斯发烟罐放在上风方向,对我们说:“待会儿我开始用罐发烟,你们站在下风方向看见烟来了,可用手在空中向鼻子方向拢一下,这样就可闻到催泪瓦斯味儿。千万记住,只能吸一下,就要赶紧离开!”我们站到下风方向,只见一股烟气冲我们来了,用手往鼻子方向一拢,一股像荷花开时的清香味沁人心脾。有的同学舍不得这“香气”多吸了几口,结果眼泪鼻涕一大把,课也上不了。
王老讲到这里,有些苍老的脸庞上闪现出了童真的笑容。
哈军工是一所优秀的院校,我之所以能有今天的成绩,与当年在学校受到的良好教育是分不开的。
毕业以后,我被分到西安的装甲兵工程学院(由哈军工装甲兵系组成)。但没过多久“文革”就开始了,贴大字报,开批判会,社会上的武斗充斥其间,什么也干不了,白耽误了大好时光。1969年我们迁到北京现在这个地方,总算安顿了下来。
记:王老,您是从什么时候开始搞模拟仿真的?
王:1985年,我院接到总部下达的研制我军第一台坦克高级驾驶模拟器的任务。之所以称为高级,是因为以前我军坦克部队早有驾驶模拟训练器材,但只是机械式的驾驶椅,驾驶员只可以在上面做一些简单操纵动作。而我们这次搞的仿真模拟器,是要能给驾驶员提供一个像真实坦克一样的,有如身临历其境的驾驶环境,难度是很大的。
由于我从哈军工毕业以后,一直从事坦克装甲车试验、训练等教学任务,所以学校把这个项目的总师任务交给我。我认为研制具有全新仿真效果的模拟驾驶器,必须从认识真的坦克驾驶开始,得出第一手的感性认知,然后再采用各种模拟技术来表达出坦克驾驶从操作到声、光、力等各方面逼真的驾驶环境和操作感觉。我带领课题组到各坦克部队,广泛收集坦克的原理、性能、使用等资料,集中论证,分别攻克各个环节的技术难点。经过了不到一年的努力,课题组在液压伺服控制车体姿态仿真技术、数字仿真和录音合成音响仿真技术、地形沙盘和闭路电视生成的三维驾驶场景技术、车辆动力学和运动学数学仿真技术等多个关键领域取得突破,最终完成了我军第一台坦克高级驾驶模拟器。这台模拟器集机械、液压、光学、计算机、电器、自动控制等多种技术于一体,达到了“以假乱真”的水平。模拟器展出后,广得好评,荣获军队科技进步一等奖和国家科技进步二等奖,填补了国内空白。而我们的研制费用只是国外厂家报价的五十分之一。
初战告捷,上级给了我们很高的荣誉,总部当时拨款一百万元盖成了现在我们谈话的这座试验大楼。1985年末,按照上级指示,我们成立了当时全军第一个仿真教研室。接着我们又相继完成了不同型号主战坦克、装甲车、自行火炮和汽车的模拟器。
“实践是检验真理的唯一标准”,那我们的模拟器实际应用效果怎样呢?面对当时一些同志们的质疑,我们做了一次试验,随机抽取了8名新战士,分两组按同一计划同步进行训练。第一组4人实车驾驶操作,第二组4人一半时间实车操作,一半在模拟器上操作。两组训练时间都以17个摩托小时为准。后来证明,模拟器训练的成绩优于实车训练成绩,能够降低百分之五十的训练摩托小时,从而大幅度降低了训练成本。
记:现代坦克、装甲车作战单元大都是一个排一个连乃至营、团,这样的作战单位有几十辆装甲车辆,那么,驾驶模拟器是如何适应这一状况的呢?
王:仿真模拟驾驶器使用之后,开始只能解决驾驶员的技能训练,不能适应整体作战能力训练。
举个例子,在战场上,一个连10辆坦克,连长在指挥坦克里并不知道其它9辆的精确位置,给训练作战带来很大不便。1995年学院搞信息化,我们给每辆坦克都装上了GPS系统,连长的车上安装一个小计算机终端设备,这样连长就能随时随地精确地掌控全连坦克的位置。而我们研制的新的模拟仿真器,通过改进到多台联网,形成了坦克分队的模拟仿真系统,从装甲兵单兵种作战仿真到谙兵种合成作战仿真。
通过这套信息化部队作战仿真系统,可以模拟一次战役的全部状况,还能得到作战进程的各种关键数据。比如:我们模拟在某一可能发生战争的热点地区作战时,某型两栖作战车辆在水中行驶,所携带的炮弹需要打多少发;登岸以后,要打多少发。空军用何种作战飞机需要攻击敌方哪个目标,需要使用什么型号的机载武器和外挂炸弹,使用量是多少:火炮使用的全部要素,包括火炮的数量、弹种、炮弹基数、需要打击的敌目标数量等。一个装甲兵作战单位,比如是一个营坦克的作战行军队形,在何处集结,到达作战地域的队形展开,火力使用直到补充弹药、油料情况等,都要能够模拟仿真。
还有一点也是极为重要的,“知己知彼、百战不殆”。在我们的作战模拟仿真系统中,对敌方的各种要素仿真是必须优先考虑的。 记:王老,模拟仿真再精确也不是在战场上,士兵和指挥员的心态是不同的,不知道您在研制战术、战役规模仿真系统时,是如何考虑这一问题的?
王:你说得很对,训练和战场上战斗人员的心态有很大不同。训练出现失误,不会伤人死人(当然,在实兵演习时也会出现伤亡,但概率是很低的)。但战场上是敌我双方真枪实弹,伤亡随时会发生,所以指战员的心态是紧张的。而这一紧张心态的直接表现就是,指战员会多开枪开炮为自己壮胆。随着作战时间的加长,士兵的心理状态、作战技能的提高和对战场环境、对敌人认识的提高,会趋于稳定,开枪开炮壮胆的情况也会减少。所以我们在模拟仿真作战系统时,对这一方面予以充分考虑,使之尽可能接近实战。
现代战争是三维战争,具有越来越多的不可预知性。我们在搞模拟仿真时,会充分考虑未来三维战场的各种战争要素的。
记:现代战争是以小时、分秒来计算的,请问王老,您的仿真系统是如何体现瞬息万变的战场动态的呢?
王:为了使仿真系统尽可能贴近实战,反映战场的真实情况,我们将敌我双方的各种作战要素尽可能精确到一个最小的时间单位里。如坦克、装甲车是一秒钟,武装直升机的时间更短,这样才能尽可能地反映战场上的实时动态。
记:由于某些历史原因,我军以往的演习,无论是实兵还是图上推演,最后总是红军大胜蓝军,这不能完全反映部队真实情的结果。您在研制仿真作战系统时,是如何避免这一倾向?
王:仿真系统,贵在一个“真”字!要“尊重战场事实,不能尊重个人意愿”,不能人为贬低蓝军,夸大红军,不能照顾人的情绪。我举个小例子,在我们研制的仿真系统中,有这样一个战斗:一个红军坦克连的10辆坦克攻击蓝军一个有隐蔽坚固工事和几个反坦克导弹发射架、40火箭筒的制高点,结果连续攻击9次也未能得手,最后只好退出战斗,红军失败。只有这样才能真正贴近部队、贴近实战,不能误导,还有一点也是我们在研制仿真作战系统中必须予以考虑的,即在战争中学习战争的理念已经不适用于现代战争了。纵观近些年的几次高科技条件下的局部战争,都是这样。严酷的现实已经在警示我们:首战必胜!悲剧不能重演!军委领导指出:“要用战争制止战争!”,就是这个道理。要做到这一点,我们的仿真系统就要把在未来的作战中,一切可能会发生的所有困难告诉部队。“凡事预则立,不预则废”!
美伊战争中,美军曾准备了2万个尸体袋,但伤亡只有一二百人,这其中还包括了误伤。除去武器性能优良的因素外,美军在战前不厌其烦地进行了多次仿真模拟推演,得出最佳作战方案,也是极重要的原因。而那时萨达姆却在做着“真主保佑,共和国卫队战无不胜”的美梦,焉有不败之理?
我们在模拟仿真系统上失败一百次也不要紧,它只会让我们警醒。但在实战中失败一次,就是“摊上大事了”!
王老在讲述这样的重大军情时,来了句春晚小品上的“流行语”,但没有使记者发笑,反而使记者更加深了对“大事”的深刻理解……
记:您讲得令人振聋发聩!前些年激光模拟大型演习很风行,但为什么现在少了?
王:在某些特定环境下,激光演习还是有用的。但从根本上讲,激光演习有很大的局限性。因为激光束都是一条直线,而现代战争中的武器运行弹道并不都是直的,如炮弹的弹道就是抛物线,枪弹的运行也不是笔直的,而是受地球引力的影响逐渐向下弯曲的,笔直的激光束不能真实客观地反映这种状况。还有,激光演习要动用实兵装备,代价是高昂的。
记:王老,各种现代化高科技的侦察手段可谓无孔不入。您们在进行保密程度极高的各种战略、战役、战术的模拟仿真推演时,怎样防止泄密?
王:首先,我们的计算机网络是专用网络,外面的任何黑客或其它网络是无法侵入的。还有一点,仿真模拟系统的所有要素都是虚拟的,如电台、雷达,它本身并不发出电磁波,没有电磁辐射,也就无法电磁侦察。所以模拟仿真具有绝对的可靠性和安全性。
记:王老,模拟仿真系统会取代传统的图上推演和实兵演习吗?
王:不会的,现代作战图上推演、模拟仿真和实兵演习是缺一不可的。
记:现代科学技术的发展正促使模拟仿真科学进入方兴未艾的蓬勃发展期,不知您在这个领域还有什么拓展?
王:军用仿真技术用于民用也是大有可为的,这些年我在小汽车、卡车模拟驾驶仿真,婴儿培育箱,视野分析仪,大型化纤厂自备电站等模拟仿真方面也取得了一些进展,获得了很好的效益。
最后我想借贵杂志讲几句:仿真科学实践和理论方兴未艾,有许多新的领域有待探索。希望部队和地方的有志青年,投入这一领域,为我国的国防建设和国民经济发展贡献聪明才智!
三十多年来,王教投弹精竭虑,把全部身心用在我军的仿真系统建设和教学工作上。1998年他牵头成立了我军第一个仿真工程本科专业,现在已是桃李满天下了。他还亲自编写了《仿真科学与技术原理》等多部专著和专业教材。他主持安装调试了国内首批坦克牵引特性、液压传动试验台,研制了野外遥测系统;首次实现了在我军坦克上发射某型穿甲弹穿甲试验;首次实现用坦克零件扭矩测量的传感器技术。王精业教授编著的《履带车辆测试技术与数据处理》一书,使他成为国内首位开设坦克专业测试试验技术课程的教授。