第二章
二、研製探空火箭
●1960年2月19日,中國第一枚自己設計研製的液體火箭“T-7M”,終於豎立在了20米高的發射架上。
●毛澤東舉起手中的產品說明書,在空中使勁揮了揮說:“了不起呀,8公裏也了不起!我們就要這樣,8公裏、20公裏、200公裏地搞下去!搞它個天翻地覆!”
●60年代初、中期,中國在探空火箭領域獲得突破性進展,為中國後來開展人造衛星的研製打下了必要的基礎。
● 研製探空火箭
研製探空火箭為衛星開路
1959年,我國開始正式研製探空火箭。
在製訂探空火箭最初方案時,一開始就把起點定得很高很高:要研製一種技術指標相當先進的有控製能力的大型火箭,即“T-5”探空火箭!
探空火箭究竟如何起步?到底應該先研製什麼型號,再研製什麼型號?對我國的科學家來說,都沒有經驗,也沒有現實的把握。沒有先例,沒有外援,在這樣的情況下,一切隻靠自己。
探空火箭是指在近地空間進行探測和科學試驗的火箭。利用探空火箭可以在高度方向探測大氣各層結構成分和參數,研究電離層、地磁層宇宙線、太陽紫外線和X射線、隕塵等多種日―地物理現象。
探空火箭所獲取的資料可用於天氣預報、地球和天文物理研究,為彈道導彈、運載火箭、人造衛星、載人飛船等飛行器的研製提供必要的環境參數。探空火箭還可用於某些特殊問題的試驗研究,如利用探空火箭提供的失重狀態研究生物機體的變化和適應性,利用探空火箭進行新技術和儀器設備的驗證性試驗等。
探空火箭一般為無控製火箭,具有結構簡單、成本低廉、發射方便等優點。它更適用於臨時觀察短時間出現的特殊自然現象(如極光、日食、太陽爆發等)和持續觀察某些隨時間、地點變化的自然現象(如天氣)。
發射無控製火箭有一些特殊技術要求,主要是:保證飛行穩定,達到預定的探測高度和減少彈道頂點和落點的散布。我國在剛剛開始研製火箭的時候,研製工作還是走了些彎路。
“T-5”探空火箭的技術指標相當先進,而這支初步組織起來的隊伍,年齡結構相當年輕,大多數人都缺乏火箭方麵的專門知識,實踐經驗更是無從談起。一開始就要攻克“T-5”探空火箭無疑會困難重重。
在試驗設備、加工條件、技術資料方麵,也同樣存在許多困難。比如,在設計“T-5”火箭時,由於沒有電子計算機,便隻能用電動計算機進行計算。沒有大型發動機試車台,又不具備供應、貯存、運輸和加注液氧的設施,致使發動機的研製工作無法進行。
除此之外,由於各種因素的影響,整個“T-5”探空火箭的研製工作,隻好中止了。
首次試飛液體火箭成功
麵對這種情況,在楊南生副院長和總工程師王希季的組織領導下,研製工作轉向了“T-7M”無控製探空火箭。
“T-7M”火箭是由液體燃料主火箭和固體燃料助推器串聯起來的兩級無控製火箭。這種火箭的總長度為5345毫米,主火箭推力為113公斤,飛行高度為8―10公裏。
研製期間,為了保證該火箭的發動機啟動安全、工作可靠,決定采用爆破薄膜為啟動閥,並要求薄膜控製爆破力的精度達到±025個大氣壓。
為此,薄膜的銑削深度公差應保證在0005毫米以內。兩位平均年齡隻有20歲的姑娘勇敢地承擔了這一艱巨的任務。
由於當時沒有所需要的設備,她倆便自己動手把針頭磨成微型刻刀,先在印刷紙上刻出所需的圖案,然後再把印刷紙貼到絲絹上。這樣經過近千次的試驗,終於達到設計要求。
1960年2月19日,中國第一枚自己設計研製的液體火箭“T-7M”,終於豎立在了20米高的發射架上。
1960年3月,為研製火箭,科學院建立了代號為603的火箭發射試驗基地。在那裏成功進行了探空火箭和固體助推器串聯起來的無控製火箭試驗。
發射場位於上海南彙縣的一個老港鎮上。發射現場條件異常簡陋,隻有一台借來的50千瓦發電機放在地上,四周用蘆席一圍,頂上再蓋一張油布篷,就成了“發電站”。
“發電站”離發射架和“指揮所”雖然隻有100餘米,但中間橫著一條漂著死魚的小河。沒有步話機,更沒有電話,甚至連一個廣播喇叭也被迫省略。
因此,每當發射場總指揮要下達命令時,隻能扯著嗓門大聲喊叫,或者揮動手臂使勁打啞語。更叫人無法想象的是,給火箭加注推進劑時,沒有專用加注設備,隻好用自行車打氣筒作壓力源;沒有自動的遙測定向天線,就靠幾個人用手轉動天線去跟蹤火箭。
此刻,火箭設計總工程師王希季正站在簡易的指揮所裏,既顯得激動而自信,又充滿了惶惑與焦慮。陰冷的寒風颼颼刮來,使他瘦弱的身子竟透出幾分饑餓的意思。
隨著一聲令下,火箭騰空而起,直衝雲霄,盡管這次試驗火箭的飛行高度隻有8公裏!
但這卻是我國向航天領域邁出的第一步,同樣具有重大意義。
中央領導參觀探空火箭模型
1960年4月18日,聶榮臻副總理在張勁夫、錢學森的陪同下,冒雨來到位於上海江灣機場內的簡易試車台,視察“T-7M”火箭發動機的熱試車,對火箭發動機專家們給予熱情的鼓勵。
1960年5月28日,毛澤東、楊尚昆等到上海新技術展覽會尖端技術展覽室參觀了“T-7M”火箭。毛澤東邁著輕鬆的步子,走進上海新技術展覽會尖端技術展覽室。
展覽室的中央,擺著探空火箭的模型。新奇的火箭模型,吸引著各界參觀的人群。人們一邊觀看,一邊議論紛紛,都為新的共和國在如此短的時間內便擁有這樣一枚探空火箭感到無比興奮和自豪。
毛澤東一進大廳,便徑自朝探空火箭的模型走去。他先詢問了這枚火箭的研製情況,又了解了有關科技人員的生活現狀,然後拿起產品說明書,粗略地翻了一下,這才指著火箭問道:“這家夥能飛多高?”
“8公裏!”講解員回答說。
毛澤東輕輕哦了一聲,似乎多少有些遺憾。但他很快便笑了,並舉起手中的產品說明書,在空中使勁揮了揮說:
了不起呀,8公裏也了不起!我們就要這樣,8公裏、20公裏、200公裏地搞下去!搞它個天翻地覆!
說完後,毛澤東疾步向火箭走去,用手輕輕在火箭的尾部拍了兩下。接著又去視察別的項目。
1960年9月13日,在安徽省廣德縣山區,我國成功發射了第一枚“T-7M”型高空氣象火箭,火箭重量達1138公斤,飛行高度60公裏,攜帶25公斤氣象探測儀器。
“T-7M”型高空氣象火箭的發射成功,是中國在人造衛星的研製中取得的第一個重要成績。
後來在這個基礎上改進提高,最大飛行高度115公裏,箭頭、箭體分離後分別用降落傘回收,不但滿足了氣象探測,也為高空生物和地球物理探測開創了條件。
火箭領域取得突破進展
蘇聯載人飛船進入太空,引起我國科技界和國防部門的極大關注。中國科學院組織了星際航行座談會,由裴麗生副院長主持,每一次由一個專家主講一個專題。
1961年6月3日的第一次座談會由錢學森作題為《今天蘇聯及美國星際航行中的火箭動力及其展望》的中心發言;第二次由趙九章講《衛星的科學探測和氣象火箭測量》。
每次中心發言後,他們都請科學家各抒己見,暢所欲言。人們得出一個共識,搞衛星,實際與導彈是互為表裏,互為作用的,發射衛星與發射導彈所需要的火箭加速是一回事。
大家還就發射衛星是用二級還是三級火箭進行過不同意見的熱烈討論。後來相繼報告和討論了衛星的通信和測控、衛星本體溫度控製等各種科技問題。
座談會延續3年,共舉辦12次,提出了許多有益的設想和建議,這不僅活躍了學術思想,而且為後來的衛星上馬提供了知識儲備。
但是,由於3年經濟困難的影響,再加上蘇聯單方麵撕毀新技術協定,在國防尖端項目研究“縮短戰線”的政策調整中,中國的衛星研究,先是悄悄地退到一旁,然後便是淡出了人們的視野。
1960年至1965年,在“603”基地,僅“T-7M”型火箭就進行了9批次24發高空科學探測試驗。
火箭上遙控和攝影係統正常,生物艙安全地回收,為我國宇宙生物學研究和生物保障工程設計開了先河,為衛星上天做了充分的準備。
針對火箭領域取得的成果,國防部五院為此致函中國科學院,祝賀生物火箭試驗成功!
緊接著,中國科學院圍繞氣象、物理、生物等高空火箭探測的攻關目標,組織全院數、理、化、天、地、生、技術科學等多學科通力合作,科研、設計、工藝、製造、試驗等多兵種聯合作戰。
在院黨組的統一領導下,經過7年堅持不懈地努力,特別是在3年經濟極端困難的條件下,吃不飽飯,營養不良,許多科技人員和工人身體浮腫,但他們忘我工作,出色地實現了集中力量研製探空火箭,為衛星上天做出了傑出的貢獻。