中国航天事业创建以来,一代代航天人在历史前进的逻辑中求索,在时代发展的潮流中奋斗,在科技进步的规律中攀登,创造了以“两弹一星”、载人航天、月球探测等为代表的一系列辉煌成就。中国航天基金会联合中国航天报社推出以深度报道、图文推送、专题视频等多种形式于一体的系列融媒体作品《见证者说》,寻访那些亲身经历峥嵘岁月的航天人回忆讲述航天往事,回顾航天事业从无到有、从创建到发展的巨大变化,弘扬航天人以国为重、探索创新的昂扬精神,再现中国航天事业发展的奋进征程。中国航天科技集团有限公司官方微信本期刊发作品《我们的东风二号,在失败中奋起》。
今年是中华人民共和国成立75周年,是我国第一颗原子弹成功爆炸60周年和中国航天人改进设计制造的首型导弹——东风二号成功发射60周年,也是我国航天事业的奠基人之一、著名导弹和火箭控制系统专家梁思礼院士诞辰100周年。
国庆节前夕,梁思礼院士百年诞辰纪念展在中国科学家博物馆拉开帷幕,吸引众多参观者。在展览的“心系苍穹”单元,梁思礼的女儿梁旋在有关东风二号导弹研制的展项前驻足良久:她的名字中藏着一个与这型导弹有关的故事,在这个故事中,中国航天人期盼成功却惨遭失败,之后历经磨难、重整旗鼓终于夺取了胜利。
▲中国人民革命军事博物馆展出的东风二号导弹。记者 刘淮宇 摄
梁思礼曾说,东风二号导弹第一次发射的失败,从个人历练来说,失败比成功更有启发、更起作用。正因为失败以后,做了大量工作,总结了经验,“才使我们把坏事变成了好事,才真正懂得应该怎样自行设计”。确如梁思礼所言,经历了中国航天史上的第一次失败,航天人在痛定思痛后重新爬起、改进工作,形成了崭新的航天系统工程管理体制。自此之后,中国航天的步履更为稳健地迈上了攀登世界航天科技高峰的征途。
▲东风二号导弹
发愤图强 东风二号立项研制
1949年5月16日~17日,武汉解放。航天科技集团一院原科技委常委、副总师魏其勇当时正读初中一年级。他兴奋地和同学一道在硚口区欢迎解放军入城,欢庆江城回到人民手中。
1938年出生的魏其勇儿时饱尝民不聊生之苦。他告诉记者,如果不是表哥牵着他在日军飞机轰炸时东躲西藏,自己可能早已不在人世了。
新中国的成立给了孩子们较为稳定的学习环境,使得聪颖的小其勇在学业上一路突飞猛进。1949年人群中小小的他不敢想象,9年后自己大学毕业时被分配到了国防部五院,加入这支英雄的军队、人民的军队,开始研制护国重器。
魏其勇进入五院一分院一部时,正赶上仿制“1059”任务,主要工作是翻译、校对和学习图纸资料。那时,我国的高校还没有开设导弹专业,绝大多数科研人员对导弹这一事物不了解,大家学习新知识的热情很高,“每天晚上办公室的灯都是亮的”。
在苏联专家帮助下,“1059”的仿制工作紧锣密鼓推进。可惜好景不长,1960年8月,苏联撤走了在五院的全部专家。魏其勇回忆,有的专家对中国很有感情,临走时惋惜地说“没有完成任务”。
魏其勇说,专家的撤走对中国航天来说影响是很大的,那时候大家都在说发愤图强,“愤”字用的是愤怒的“愤”。“实际上当时的干劲儿都是这样逼出来的,我们这些人熟悉鸦片战争对中国的影响,又经历了抗日战争,深感国家太弱了是要吃亏的。”魏其勇说,“加上苏联这次又来这么一下,所以大家都铆着一股劲儿,一定要把导弹技术掌握。”
8月14日,聂荣臻元帅在北戴河接见了王秉璋、王诤等人,听取他们关于苏联专家撤走后五院工作的安排及今后工作的意见。在这次交谈中,聂荣臻指出,从“1059”改进的中近程导弹可以作为一个型号开展研究。就这样,“东风二号”正式列为一个型号开始了设计和研制工作。
1960年10月,中央军委批复,同意五院近期任务以“东风二号”为重点。
当年11月,“1059”发射成功,这就是后来的“东风一号”。魏其勇没有去现场参加“1059”发射,他和同事正在紧张进行“东风二号”的初步设计工作。
男孩取名“凯”,女孩取名“旋”
耄耋之年的原中国航天工业总公司航天经济研究中心(政策研究室)副主任谭邦治,1965年从哈尔滨军事工程学院导弹系毕业。1965年上半年,他在学校的安排下到西北导弹综合试验基地实习,为毕业设计做准备。那时,他学习研究的对象就是历经失败挫折终于在此前一年发射成功的东风二号导弹。
谭邦治介绍,从“1059”近程液体弹道导弹到东风二号中近程液体弹道导弹,射程增加约一倍,主要的改进有3项,一是提高发动机的推力;二是减轻弹体重量,导弹尾段由钢结构改为铝结构,加长了弹体,尾翼形状也发生了变化;三是对横偏校正系统进行参数调整,提高了发射机功率。
经过近两年的准备工作,1962年年初,承载着无数航天人心血的第一枚东风二号导弹即将奔赴发射场。那时候,梁思礼的第三个孩子即将出生。他在出发前和妻子约定,生了男孩就取名“凯”,女孩就取名“旋”。
“我们家仨孩子,每个孩子生的时候我爸爸都不在,他全都在出差。”梁旋回忆说,父亲是将他当时的心情放在了即将出生的孩子的名字中。
意气风发的梁思礼和其他航天人一样,满怀期待地准备拥抱又一次胜利,然而结果是他们始料未及的。
▲东风二号导弹首次飞行试验失利现场
1962年3月21日,东风二号导弹进行首次飞行试验。结果,导弹飞起来后像喝醉酒似的摇摇晃晃,头部还冒白烟,在空中画了一个“大鞋底”后掉了下来,在地上炸起了一个蘑菇云。
原本准备欢呼的人们,心情一下坠落到万丈深渊。
失败了,总结经验教训,再重来
谭邦治从专业角度为记者还原了“东风二号”首次飞行试验的画面:导弹起飞后几秒即出现较大的摆动和滚动,较明显地偏离射面,18秒时,发动机起火,随即关机,69秒时,导弹坠毁在发射台前方几百米处,炸出了一个直径约20米的大坑。
发射现场,有的同志目睹此情此景失声痛哭。东风二号导弹设计委员会主任委员,同时担任一分院试验队负责人的林爽,是一位从枪林弹雨中走出来的老革命。后来担任林爽秘书的谭邦治说,面对失败带来的压抑,林爽也难以自持了,他跳入导弹炸成的大坑内,面对残骸心情沉重地说,责任是我的,我应该埋在这个大坑里。
时至今日,现场目击失败的魏其勇对当时的情况仍印象深刻:那时候生活很困难,基地费了老大劲儿,准备了一点吃的,让大家准备庆祝成功,还有当时很珍贵的牛肉,可后来大家到了食堂因为沮丧的情绪实在吃不进去。
3月22日,也就是发射失败次日,王秉璋、钱学森等紧急飞赴发射场,勘查现场、分析故障。
▲钱学森等赴现场指导工作
面对挫折,早年学习化学工程、对科研工作规律十分熟悉的聂荣臻表现出令人钦佩的沉着冷静。他指出,科学试验允许失败,并指示各级领导不要追查责任,重要的是找出失败的原因,以利再战,对于查出故障原因的人,还要给予奖励。
除了认真向大家传达聂帅的指示,钱学森还开导大家说,科学试验如果每次都保证成功,那又何必试验呢?那就制造出来直接拿去使用就可以了。所以,我们不要怕失败,失败了,总结经验教训,再重来。
▲技术人员对东风二号导弹进行检查
钱学森领导的故障分析小组,在事故现场工作了5天,回京后又历时3个多月,从元器件、部件到分系统,从各分系统到总体,他们开展了无数次的故障分析、残骸测定、数据判读,终于使故障原因浮出水面:
从总体方案上看,没有考虑改变了材料和加长弹体的弹性振动对控制系统的影响,没有将弹体作为弹性体来考虑,飞行中弹性振动频率与控制系统频率耦合,导致导弹飞行失控;发动机推力提高了,但是结构强度不够导致损坏起火。
这个“插曲”很有意义
航天科技集团科技委原顾问朱明让1960年3月从南京工学院提前毕业,进入国防部五院二分院一部(航天科技集团一院12所前身)工作,后来成为一部科技处的助理。
他说,航天人从仿制向自行设计转变之时,总体设计和控制系统还存在不协调的问题。为此,钱学森召集分别负责总体和控制的一分院和二分院的两个第一设计部的同志一起研究问题。
年轻的朱明让跟随二分院一部主任、“东风二号”副总设计师黄纬禄,从位于永定路的办公区,专程来到位于阜成路8号的航天大院的会议室里参会,坐在第二排旁听。
朱明让回忆,谈及控制系统如何把导弹控制住的问题时,身着米色风衣的钱学森在会场内一边踱步一边说,我看美国人的导弹一个光棍都能稳定,东二还有个小尾翼为什么不能稳定呢?资本主义国家能办到的事,我们社会主义国家也一定能办到,二分院一部要回去组织研究,“杀出一条血路”,我每周都参加。
▲东风二号导弹总装现场
为落实钱学森指示,黄纬禄召集陈德仁、梁思礼等日夜收集资料、学习研讨,先后提出了多种改进方案,还进行了控制系统的单波道、双波道、三波道系统飞行仿真实验,终于发现了问题所在——东风二号导弹比“1059”加长3米多,另由于减重使弹体刚度降低。失败后的弹性振动试验发现,控制系统仪器舱原来的安装位置处于全弹振动一阶振型的波谷,受到的振动很小;首飞的东风二号导弹的仪器舱所在位置恰好处于一阶振型的波峰。这就导致了飞行姿态失控。
发动机结构强度的问题也十分复杂。时任一分院副院长任新民花了很大精力修改设计方案,但在试车过程中,发动机总是出现不稳定和破裂的问题。为此,钱学森特别提醒大家要注意避免结构的应力集中问题。通过采取强化结构、减小振动、提高强度等11项措施,研制团队将历次试车中出现的薄弱部位进行了局部增强。从1962年3月到1963年年底,经过82次热试车,发动机的结构强度问题终于解决。
▲东风二号导弹在发射现场
就这样,当时中国航天的“最强阵容”齐心协力,向着问题发起冲锋:林爽、屠守锷主持修改了总体方案,任新民主持改进了发动机,黄纬禄、郝复俭主持改进了控制系统高精度的陀螺和加速度表,姚桐斌主持攻克了材料技术难关,梁守槃、庄逢甘、梁思礼等专家都在各个领域发挥重要作用……
在这个过程中,航天人越来越清晰地认清一个道理:研制导弹需要掌握综合性、系统性的尖端技术,每一个环节、每一个细节的质量和可靠性都关乎成败,只有经过充分的地面试验,反复证明系统的准确性,才能进行飞行试验。
基于此,钱学森提出了“加强地面实验,凡是能在地面试验证实或模拟试验证实的,不要带到飞行试验中去考验”的思路,这句话后来被概括为“把故障消灭在地面上”。
谈及东风二号首飞失败和后来成功发射的经验教训,魏其勇告诉记者,从1960年开始准备东风二号的方案,到1962年3月进行首次飞行试验,只有两年左右的时间。型号设计生产试验应当经过哪些阶段、遵循什么样的科研规律等,有很多问题没有完全搞清楚。
所以他很赞成聂荣臻、钱学森等归纳的几点:研制工作一定要按研制程序办事;要成立指挥和设计师的两师系统;要加强总体的设计与协调工作,即一切通过总体;要加强地面试验,一切通过地面试验……这些思考和总结为中国航天后续型号的研制成功播下了成功的种子。
1962年11月,认真总结经验教训的国防部五院发布《国防部第五研究院暂行条例(草案)》(后被称为“五院七十条”),这个条例使五院的工作进一步走上正规化、科学化,对航天事业建设与发展起到了重要作用。
按照条例的要求,五院建立健全两条指挥线,即以总设计师为首的设计师系统和以行政总指挥为首的行政指挥系统;加强了总体设计部并发挥好作用,解决总体设计薄弱的问题;建立了科研生产计划协调管理系统。
在东风二号技术攻关和加强地面试验方面,一院修建了振动试验塔和全弹试车台,在试车台上,可进行短程、长程、高温、低温、大推力的全弹试车。魏其勇当时作为总体设计部试车专业组组长负责了全弹试车台的方案和设计任务书初审工作。
他说,试车时,“除了导弹不飞以外,其他的条件都尽可能接近飞行试验进行”。一开始,关于试车台建多大的规模还存在一些不同意见。为此,魏其勇专门向钱学森和陈士榘等领导作了汇报。钱学森指出,应考虑射程更远的型号如“洲际”导弹等。试车台最终建成后,东风三号、东风四号、东风五号等的全弹试车都在这个试车台上进行。魏其勇表示,钱老考虑问题的远见为国家节省了大量基建费用,令人钦佩。
经过不懈努力,1964年6月29日,东风二号导弹成功发射,准确命中预定目标。7月9日和11日又发射两次,均取得成功。这型导弹也为后来航天人研制出用于发射原子弹的东风二号甲导弹打下坚实基础。
▲1964年,导弹全弹试车成功后,谢光选、梁守槃、王子仁、屠守锷、王觉先、朱昕、刘传儒(从左至右)合影。航天档案馆供图
面对辛勤付出换来的成果,钱学森高兴地说,如果说两年前我们还是小学生的话,现在至少是中学生了!聂荣臻得知消息后表示,这次东风二号地地导弹试射3发均成功,很好。这是几年来特别是1962年以来进行了一系列深入细致工作的结果。现在更看得清楚了,1962年试射未成功,的确不是坏事,这个“插曲”很有意义。研究设计工作正反两方面的经验都很重要。五院应将这些经验很好地加以总结,不仅是研究设计方面的,还有工艺、试验等方面的经验,都要很好地总结起来。
吃一堑,长一智。善于总结经验教训的航天人逐步将航天科研生产工作纳入科学管理的轨道,使工作迈入了稳健发展的快车道。
东风二号导弹改进研制的成功,是航天人在中国共产党领导下,自力更生、艰苦奋斗创造的奇迹。这是集体智慧的结晶,凝结着各级领导、科学家、工人、解放军指战员、政工和后勤保障等各方面同志的心血,他们身上都闪耀着航天精神的巨大力量,值得全社会学习弘扬。
来源/中国航天报
编辑/杨斯爽
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