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往事如烟

2010-08-30

太空探索 2010年4期
关键词:人造卫星设计院发射场

石 磊

全世界盛赞苏联的第一颗卫星钱学森格外关注的却是却是火箭

1957年10月4日,苏联成功地把世界上第一颗人造地球卫星送上了太空,开创了人类征服太空的新纪元。为了冷战政治的需要,苏联非常精心地选择了发射卫星的时机,即苏联“十月革命”成功40周年前夕。苏联的成功使美国大为光火,当时的美国总统艾森豪威尔认为,这一天可以说是美国的“国耻日”。

一时间,全世界把眼光和评论都献媚给了那颗名叫“斯普特尼克”的卫星。就像观看杂技表演一样,看热闹的观众往往聚焦于站在大力士肩上表演的娇媚佳丽,而很少有人关注佳丽底下大力士的托举能力。历经磨难。刚刚从美国回到中国的著名科学家钱学森,以一个导弹、火箭技术专家的职业敏感,对苏联卫星的关注点也与众不同。他在北京举行的十月社会主义革命40周年庆祝大会上说:“这颗卫星的重量和体积看来并不惊人,但是,作为一个科学技术工作者来说,我们必须把注意力转到发射这颗卫星的工具上去。根据已经掌握的资料,发射卫星的工具是一个三级火箭(注:后来的资料证明火箭是个一级半火箭)……因此,苏联人造卫星的成功标志着科学工作者在火箭研制上的高度成就。用三级火箭连续将卫星送入近于圆形的轨道,要求非常精确的控制和遥测系统。所以苏联发射人造卫星的成功,也标志着苏联在自动控制和计算机技术方面的高度成就。”钱学森以为,苏联能够把人造地球卫星送上太空,关键在于托举卫星的火箭。功在火箭技术已经达到了相当高的水平。

苏联第一颗人造地球卫星上天不久,钱学森就与科学院的一批卫星“发烧友”赵九章、郭永怀等一起研究有关问题,他们认为,人类探索太空的时代到了,中国也应当加入探索太空的队伍。1 958年,时任科学院党组书记的张劲夫在参加中央会议时,把科学家们的意见反映给了中央,也引起了毛泽东主席的注意。5月5日至22日,中共八大二次会议在北京召开,5月1 7日,毛主席在会议上说:“我们也要搞人造卫星。”老人家还形象地说:“鸡蛋大的我们不放,要放就放它个两万公斤的!”

1958年8月,钱学森主持起草了一份给党中央的报告,这样说明了发射人造地球卫星对于推动尖端科技发展的重大意义:发射人造卫星,将便尖端科学技术发展加速前进,开辟新的科学技术研究工作的新领域,为导弹技术动员后备力量。同时,任何人造卫星的上天,都是洲际弹道导弹成功的公开标志,是国家科学技术水平的集中表现,是科学技术研究工作向高层空间发展的必不可少的工具……

在我国第一颗人造卫星开始研制时,1 968年3月6日,钱学森对卫星、火箭研制工作提出了明确的要求:“卫星不放则已,一放就成功。”在论及使用何种运载火箭时,钱学森提出重要建议:在当时研制成功的中远程导弹“东风四号”的基础上,加上探空火箭的经验,研制发射人造地球卫星用的运载火箭,不必重新另起炉灶。实践表明,钱学森的这一建议,大大节省了时间、人力和物力。发射中国第一颗人造地球卫星的运载火箭“长征一号”就是在东风四号导弹的基础上,加上一个固体燃料推进的第三级火箭组成的。从此,中国逐步形成“东风”系列的导弹,“和平”系列的探空火箭和“长征”系列的运载火箭。

从T-3、T-5到T-7M中国早期运载火箭的坎坷之路

毛主席发出“我们也要搞人造卫星”的号召后,主管科技工作的国务院副总理聂荣臻马上责成中国科学院和国防部第五研究院加以落实。

1 958年8月,中国科学院组织钱学森、赵九章、郭永怀、陆元九等拟定了《发展人造卫星规划(草案)》,代号“581任务”,并成立“581组”,负责组织和协调人造卫星和火箭任务。同时拟定成立三个设计院:第一设计院,于1958年8月成立,也称1001设计院,郭永怀任院长,杨南生任副院长,该院负责卫星总体设计和火箭研制,为借力上海良好的工业生产基础,于1958年11月迁上海,改名为上海机电设计院;第二设计院负责研制控制系统,分三个研究室,即姿态控制系统仿真、遥控遥测和运动物体控制;第三设计院负责探空仪器研制与空间环境的研究。

按照当时的分工,导弹和常规推进剂火箭以国防部五院为主,中科院配合;人造卫星和高能推进剂火箭以中科院为主,国防部五院配合。1958年10月,中科院党组又向中央呈报了《关于组织全国大协作,发射人造地球卫星的请示》,建议对火箭的研制采取“两条腿走路”的方针,中科院发挥技术和人才的潜力,组织一支火箭技术队伍。采取不同的途径,与国防部五院齐头并进。12月,中央书记处同意支持,并决定拨款2亿元人民币。

正在国防部五院快马加鞭地仿制苏联援助的导弹“1059”之时,中科院开始了研制运载火箭的艰难历程。

中科院最早设计的运载火箭叫卫星运载火箭,其第一级取名“T-3”,以液氟和甲醇为推进剂。作为向国庆9周年的献礼杰作,“T-3”于1 958年国庆节前完成了结构总图。10月中旬,在中科院自然科学跃进展览会的保密室里,毛泽东、刘少奇、周恩来等中央领导曾观看了这张总图。

为了加强加工研制和科学试验任务,上海市委将上海机电设计院的产品零部件和试验设备的生产加工任务,分别定点下达给上海柴油机厂、上海机床厂、空军13修理厂等单位,形成一个比较完整的生产加工协作网。但是,T-3火箭在研制中遇到了一时无法克服的两个重大难题:一个是火箭发动机使用的高能氧化剂液氟具有剧毒和强腐蚀性,涉及到一系列材料、工艺等问题无法解决;另一个是没有发动机试车台和一整套相应的试验设备,而建造这样的大型设备的条件基本不具备。此时,大家方才意识到原来的设想违背了科学规律,一下子就集中众多的技术难题于一体,企图毕其功于一役,显然是不现实的。

于是,设计院改变战术,打算重新设计一个能量与T-3相当、采用常规推进剂的火箭作为卫星运载火箭的第一级,代号为T-6。同时,为锻炼队伍,先设计一个能量较小、采用常规推进剂液氧、酒精的探空火箭,代号为T-5。当时,大跃进的风头正劲,大家进军宇宙的步伐十分急切。1 959年初,设计院确定式当年的任务是确保探空火箭T-5卫星运载火箭的第二级T-4和新的卫星运载火箭第一级T-6,三枚火箭上天,计划的发射时间分别定为5月、9月和1 1月。

此时,国民经济困难的端倪已经显现,很多科研项目和工程开始下马。3月18日。科学院党委召开扩大会,认真分析了形势,感到一年内发射三枚火箭的计划脱离了实际。于是,决定集中兵力打歼灭战,将当年的任务改为发射相对比较简单的探空火箭T-5。然而,T-5的研制也遇到了没有发动机试车条件和

低温推进剂设备材料等困难,找遍全国,连能承受-1 80℃以下低温的液氧软管也找不到。1 959年下半年,科学院党委总结了一年来的实践,充分认识到火箭的研制只能走从低级到高级、从简单到复杂循序渐进的道路,没有捷径,不可能一蹴而就。因此,科学院党委第三次修改计划:在积极完成T-5加工任务的同时,研制一种推力约3吨、采用常规推进剂的、飞行高度在100千米以内、技术难度较小的探空火箭,定名为T-7。为了保证成功,先搞一个比T-7缩小1 0倍的模型火箭,这就是大家耳熟能详的T-7M无控、可回收小型探空火箭。它于1960年2月19日发射成功。是毛主席惟一亲眼看到过的、能飞8千米~1 0千米高的火箭。

9个月后的1960年11月5日,国防部五院仿制的1 059导弹成功飞行了550千米,实现了毛主席“要8公里、20公里、200公里地搞上去”的殷切嘱托。

上海南汇老港发射场与安徽广德603发射场

我国第一枚探空火箭T-7M的发射场。位于上海市南汇县老港镇东2千米的平坦土地上,发射架高20米,带导轨,用1 0根钢缆拽拉固定,火箭沿发射架导轨升空。

发射场濒临东海,人烟稀少,设施极其简陋。发电站是用芦席围成的,顶上只盖了一张油布篷,中间放着一台借来的50千瓦的发电机。发射站距发射架和“指挥所”虽不过1 00米,中间还隔着一条小河。没有步话机、没有电话、也没有广播喇叭,总指挥下达命令得靠大声叫喊或手势表示。没有专用的加注设备,就用自行车打气筒作为压力源来加注推进剂;没有自动遥测定向天线,靠几个人用手动天线跟踪火箭。就是靠这种艰苦奋斗的精神,在杨南生副院长和王希季总工程师的带领下,1 960年2月19日,我国自行研制的第一枚探空火箭成功发射,飞行高度只有2千米。

从1 960年1月至1 963年6月,T-7M火箭在老港发射场一共发射1 0次,8次成功,飞行高度从2千米逐步延伸为9 8千米。1960年4月19日,T-7M—04火箭发射时,科学院副院长张劲夫、科学院力学所所长钱学森亲临发射场指导。

1 997年2月,在上海市政协八届五次会议上,政协委员、航天专家、中国工程院院士孙敬良,提出在老港发射场故址建碑纪念的提案,浦东航头集团有限公司主动承担了建碑的经费20万元,同年11月4日纪念碑开工奠基,1998年2月19日落成。

纪念碑由碑基、主碑和仿真T-7M火箭组成,总高5.345米,象征着T-7M火箭的长度;主碑高1.960219米,寓示火箭首次发射的时间是1960年2月19日。纪念碑正前方有一块约1平米的水泥发射基台,以基台为中心,在半径为20米的圆周上存留有10个水泥拉桩,均为当年的实物。

如今,纪念碑年久失修、已有损毁,它默默地孤伫在一片农民的果园和菜地里。离碑几百米外,有几家“农家乐”,经常把一些拾海得来的小鱼小虾晾晒在碑座下的水泥台上。“农家乐”的主人常常用这里有中国“第一个火箭发射场”遗址的故事来招揽游客,由于没有正规的宣传资料,他们的讲解也十分业余和随意,但据说效果还不错,在“农家乐”歇脚、吃饭的郊游者,时不时会多走几步路探探这块遗址的秘密。

T-7M火箭的研制成功,加速了T-7火箭的研制进度。T-7火箭主要用于气象探测,是一种由固体燃料助推器和液体燃料主火箭串联起来的无控制火箭,火箭长8.23米,直径0.45米,起飞重量1 1 38千克,最大飞行高度约60千米,可携带气象探测仪器25千克。火箭的箭头舱内设置了主、副降落伞,以确保箭头舱成功回收,回收后可对收集到的大气压力、温度、风力、风速等气象资料进行分析。T-7火箭于1 959年11月开始研制,第二年6月完成了3枚火箭的总装。

由于老港地区发射区域太窄,发射架较小,又临近东海,不利于火箭回收,1 960年3月,设计院在安徽省委的大力支持下,又选定安徽省广德县誓节渡以南8千米的山区作为T-7火箭发射场,代号“603”。新发射场的建设从选址到首次发射使用,只用了4个月。发射架为笼式,高52米,由江南造船厂生产加工。

1960年9月13日T-7火箭(未带助推器)首次发射成功,飞行高度19千米,箭头回收成功。到1963年,T-7火箭在广德发射场发射11次,成功8次。此外,T-7M火箭也在广德发射场发射过4次,均获成功。

此后,该火箭又进行了多项重大技术改进,性能大大提高,被称为T-7A火箭。该火箭长10.32米,直径0.45米,起飞重量1145千克,可携带40千克探测仪器飞达115千米的高空。从1963年12月至1965年11月,T-7A火箭共发射11次,成功9次。

1963年9月,中国科学院生物物理所选用T-7A火箭进行高空生物实验,实验生物为大白鼠、果蝇、酶、菌等,发射高度在70千米~80千米之间,发射活动共进行了3次,获得了很好的结果。承担此任务的火箭称为T-7A(S1)。

接下来进行的是小狗飞行试验,测试小狗在飞行时经过主动段、失重段和返回段三个阶段时的心率、血压、心电和呼吸这四大生理指标,这些数据对载人航天有着重要的参考价值。承担此任务的火箭称为是T-7A(S2)探空火箭。该火箭共飞行2次。1966年7月15日,公狗“小豹”飞天,火箭发射和回收成功;同年7月28日,母狗“珊珊”飞天试验也获得了圆满成功。

T-7A(S1)和T-7A(S2)火箭,均在广德发射场发射和回收。

由于文化大革命的影响,我国在上海和安徽进行的探空火箭试验基本上划上了句号。

老港发射场已荡然无存了,广德发射场的发射塔架虽然锈迹斑斑,但虎气犹存,方圆上百里的老百姓还部知道“603”的赫赫大名。老一代603站长邬铭德退休了,但他住不惯上海闹市,经常和老伴回到广德老屋,把玩那段激情燃烧岁月的回忆。如今,他的儿子邬惠毅接过了父亲的班,继续保护着发射场的圣地,他说:“这里还会有新的发展,不信,过两年再来瞧瞧!”

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