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摸着石头过河
国防部五院宣布成立犹如起跑线上的发令枪鸣响,站在起跑线上的人们一同向目标进发。他们肩负祖国和人民的重托,要跨越前所未有的重重障碍,他们当中有的首先要跨越自己面对陌生领域的踌躇,有的要放弃舒适的生活,有的要跨越自己原有的知识层面,有的要放弃显赫的职位从零做起等等。他们要做第一个“吃螃蟹”的人,国防部五院是我国第一所火箭、导弹的研究院,导弹不认识他们,他们更不认识导弹。正如任新民后来回忆时说的:“那个时候我们不是专家,我们不懂。除了钱老(钱学森)在美国从事过相关工作,其他人都不懂这个研制导弹的事。”
导弹的出现打破了传统世界战争的格局,中国时刻受到拥有导弹的美帝国主义国家的威胁,毛泽东等党和国家领导人英明决策,建立起我国的导弹研究机构。说起导弹不得不提到钱学森,他的爱国主义情怀点燃了中国航天的火炬,他毅然决然地放弃国外优厚的待遇,穿过层层封锁回国传授所学,奉献才华和心血,非常令人敬佩。任新民感叹地说,钱老带领大家从零开始学习导弹相关知识,带领科技人员研究导弹,奠定了我国航天事业的基础。
那个时候,我国无论是经济还是技术水平都还很低下,可以用一穷二白来形容。中国人硬是凭着骨气和智慧去挖掘富矿,撬开导弹研制的门闩。国防部五院到处闪现着学习和钻研的身影,夜晚办公室点亮的灯光和一颗颗抱定为事业献身的忠心匯聚在一起,闪耀着希望之光,他们凭着顽强的毅力开创出了中国特有的航天精神。
困难像座山,为了尽快达到研制成功火箭、导弹的目标,他们仿佛是愚公移山,他们又在摸着石头过河。就在谁都没见过导弹长什么样的情况下,钱学森作为国防部五院的院长提议首先开办导弹技术知识训练班,让大家边学习边摸索,能者为师,互教互学。这个提议在五院成立后的第三天10月10日就开始实施,虽然专家们没有见过导弹的样子,但是通过学习仿佛依稀见到了盖着面纱的导弹,为揭开这神秘的面纱他们苦苦钻研着。
他们先后学习了“导弹概论” “导弹制导原理”“电子计算机”等课程。任新民、梁守槃、庄逢甘、朱正等也都披挂上阵,讲授各自擅长的与导弹技术有关的专业技术知识。
针对导弹为什么会自动飞向目标的这一问题,钱学森讲述了很多制导原理,其中包括洲际导弹的制导原理,他说,导弹是在制导系统,也就是在自动控制系统控制下才能精确命中目标……
学习对于专家来讲不是件难事,但就学习的劲头而论就各不相同。钻研是爱好科研的人们与生俱来的本事,而在钻研中能做到孤注一掷的人绝非大多数。在摸着石头过河的人们当中任新民显得尤为突出,他锲而不舍地全身心投入,大有要拨开云雾见青天的架势。他听课时听得很仔细,而且做了非常详细的笔记,他十分注重细节,熟悉他的人都由衷地表示佩服。有的领教过他这种习惯的人透露,任老总在听取汇报的时候都会做笔记,而且一丝不苟,日期、时间、地点以及细节都一目了然,日后谁想赖账或者不放在心上都不行。他的仔细用在日后的工作上更加明显,对细小零部件的作用他都要弄个明白,有的同事认为他过于认真,他说:“咱们本来起步就晚,再不懂装懂,这不是实事求是的科学态度。”
1956年11月23日,聂荣臻批准国防部五院下设总设计师室(即导弹总研究室)、弹体结构、空气动力学、发动机、推进剂、控制系统、控制元件、无线电、计算机、技术物理等10个研究室,任新民被任命为总设计师室主任。
1957年5月30日至8月10日任新民去苏联、波兰、捷克等国的军事院校参观考察,历时70天。此次考察是以哈军工教育考察代表团的名义出访的,国防部五院派任新民参加了这次访问,不过他是以哈军工炮兵工程系教务副主任的身份参加这个考察团的。他此次出访的目的是要了解一些关于火箭、导弹的相关信息和资料,没想到苏联对这方控制相当严密,根本不让看。中方提出要参观导弹制造厂,苏方回答:“那得经国防部批准。”
中方又到苏联国防部交涉,苏方回答是:“必须经部长会议同意。”
就这样来回扯皮就是不让看。
向苏联申请尖端武器技术援助并非易事,最终是在中国国家领导人的多次努力下才促成援助洽谈机会。
1957年9月以聂荣臻为团长、陈赓和宋任穷为副团长的中国政府代表团赴莫斯科,就新技术援助一事,同以别尔乌辛为首的苏联政府代表团进行谈判。这是一次艰难的谈判,历时35天。
1957年10月15日,中苏双方签订了《中华人民共和国政府和苏维埃社会主义共和国联盟政府关于生产新式武器和军事技术装备以及在中国建立综合性原子工业的协定》。协定中明确,在1957年至1961年年底,苏联向中国提供几种导弹样品和有关技术资料,苏联向中国派遣专家帮助中国仿制导弹,苏联向中国提供导弹研制与发射基地的工程设计资料,增加中国派赴苏联的火箭与导弹专业留学生名额等。
1957年11月,经聂荣臻元帅批准,国防部五院在原来10个研究室的基础上成立一分院和二分院,任新民被任命为一分院四室(发动机研究室)主任。
接收P-1近程地对地导弹
1956年12月,任新民接受了一项紧急任务,奉命前往中苏边境城市满洲里接收苏联援助的两发P-1近程地对地导弹和一个营的主要技术装备以及官兵。这是一项绝密任务,包括家人也不能知道。任新民接到这个任务后很是激动,这不仅是一项光荣而艰巨的任务,也是一项即将揭开导弹庐山真面目的特殊任务,他怀着神秘而兴奋的心情带队出发了。与任新民同行的还有俄语翻译邱明煜等技术人员,满洲里之行是任新民自五院成立后接受的第一项单独的工作任务。
这项任务在当时是对外保密的,保密工作做得非常严谨。到满洲里执行接收P-1导弹一事,在改革开放后才对外公开报道,人们是在那个时候才获悉当年满洲里之行的情况。 12月的满洲里天寒地冻,寒风凛冽,白天的温度在零下30多摄氏度,到了夜间更达到零下40多摄氏度,而接收任务都是在夜晚进行。任新民一行来到满洲里,住到满洲里军分区的招待所,一行人中一半以上是南方人,虽然听说满洲里寒冷,但是实在想不到冷得怕人。寒风像刀子一样刮在脸上,可冻僵的脸却感觉不到疼;吸口气鼻子都有粘上的感觉。严寒抵挡不住他们完成接收导弹的重任,他们称呼即将接收的两枚导弹为宝贝弹,为了做好迎接宝贝弹的各项准备工作,他们马不停蹄地赶往车站勘察现场。
保密工作是为了防止敌对势力的破坏,那个时候美帝国主义密切注视我国国防动向并伺机捣乱。所以导弹接收任务要在夜间进行,而且存在变轨问题,由于我国的铁路是窄轨道,苏联是宽轨道,当苏联专列进入满洲里后要将导弹卸装到我国专列上。这是一项非常艰巨的任务,关系到我国导弹的研制和国防建设,绝不能有半点闪失。尽管P-1导弹是苏联第一代产品,谈不上先进,是苏军退役的装备,是供我们教学用的,但对于我们来说,毕竟有了教学实物,可少走弯路。接收时虽是在夜间,但不能有灯光、不能大声说话,导弹体大又不能拆卸,再加上恶劣的气候,接收工作的难度可想而知,在接收前必须做好每一个细节和工作部署。
任新民一行在做好一切准备工作的情况下迎来了宝贝弹。12月24日,苏联专列徐徐开进中苏国境线上的车站,车上装载着两发P-1导弹、一个营的主要技术装备和一个营的官兵。
站在车站等候的人们看到满载希望的列车进站的时候,快冻僵的身体似乎被热流环绕,他们兴奋不已雀跃欢笑着。
导弹调换车皮工作在紧张有序的指挥下开始了,任新民不仅是指挥员,而且亲自动手,也许他先要摸摸这个宝贝弹,也许他要向它传达中国人民对于它的期待。大家打着手势低声工作,手势只有临近的人才能看到,手势在夜幕中就像接力棒一样在传递。狂风呼啸,下巴冻僵,眼睫毛结上冰霜,任新民他们早已顾不上这些,全身心地精心装卸着。在任新民的指挥下,经过一夜的奋战,最终出色地完成了导弹调换车皮的任务。
装载这两枚导弹的中国列车准时出发,于年底到达北京长辛店,被秘密运回的导弹其中一枚运到了国防部五院,另一枚留在炮兵教导大队。
当导弹竖立起来的时候,已经超出了四层高的教学楼,为了保密只得搭起大棚将它罩住。五院的人们纷纷跑出来观看这一梦中想过千万次的导弹,他们好奇地围绕着导弹转来转去,上下打量。P-1导弹长17.68米,直径1.652米,重20.5吨,射程600公里。
“哦,这个大家伙就是导弹啊!”
“它能飞600多公里?”
人们议论纷纷。
1956年12月29日,中苏双方在北京举行了P-1导弹交接验收签字仪式,任新民作为中方代表之一签字。
这两枚被称作宝贝弹的P-1导弹,一枚用作仿造解剖,另一枚是完整的,用作演练。苏方派来一个营的兵力主要配合中方演练方面的工作。
终于有了实物,大家工作的干劲更足了。为了加强国防建设,向科学技术现代化进军,自五院成立一年多来,科学家们摸着石头过河,发扬自力更生、奋发图强的精神,学习并钻研了火箭和导弹的基本理论。现在又力争外援和利用资本主义国家已有的科学成果,借鉴P-1导弹模型和相关图纸,边学习边研究,一步一个脚印,步入了航天事业的攀岩阶段。
五院组织了炮兵教导队进行导弹运输、测试、发射、指挥等操作训练,与苏联派来的专家一对一学习,这支教导队成为我军导弹部队的摇篮。
任新民所在的研究室负责导弹的拆装、测绘和反设计练兵工作,导弹拆装看似简单,但实际上是一项系统工程。作为研究室主任的任新民带领研究室的科技人员进入严谨有序的工作中。工作量相当大,而且不能有丝毫差错。导弹是一项非常复杂和严谨的尖端技术,拆卸时每个零部件都至关重要;测绘工作就更不用说,它还包括零部件的材料属性和作用分析等一系列内容。科研工作在外人看来单调烦琐,而针对深入工作在一线的技术人员来说,他们必须把单调烦琐的工作当成生命来对待。
任新民首先同研究室结构组的科研人员针对流程问题进行了反复研究讨论,制定了拆装的工艺流程,而后研究室的科技人员各负其责地开始了导弹拆装和测绘。工作量十分巨大,拆卸用了10天,而测绘工作却用了半年。
按照测绘要求,除绘制部件组件机械图、注明尺寸公差外,他们还需标明所使用的材料。材料鉴定工作就要到专门的材料研究单位去研究鉴定,而研究单位必须也要是保密单位。为此,任新民找到了二机部的第四研究所(后为航空部材料工艺研究所),请求他们帮助鉴定。任新民向该所的领导荣科、吴世泽介绍了P-1导弹的有关情况后,他们非常愿意配合鉴定,为此任新民向他们表示感谢之后就带着几位有关人员和材料组分的零部件清单来到四所鉴定。
四所的科技人员加班加点,仅用了一个多月的时间就完成了这些化验分析工作。任新民常说,航天工作不是哪个人能办到的,它是上到中央下到百姓集体创造的结晶,四所的科技人员为此也付出了辛勤的汗水。
随着对P-1导弹的深入研究,国防部五院的科研人员逐渐弄清晰导弹的内外结构,然而离制造导弹还有一段很漫长的曲折坎坷的路程。
无论怎样,引进的这两枚导弹在我国导弹事业创建史上确实发挥了特殊的历史作用,年轻的中国导弹科技队伍开始从感性上认识导弹、学习有关的导弹基础知识,这对中国导弹科技队伍的快速成長确实起到了促进作用。这两枚P-1导弹在国防部五院完成历史使命后,又派上了新的用场,供解剖用的P-1教学导弹于1958年运往哈尔滨军事工程学院,另一枚P-1导弹运到北京航空学院,继续为我国培养新一代的导弹与航天技术人才发挥作用。
1957年底,国防部五院又引进了两枚苏联P-2导弹,根据聂荣臻元帅的指示,开始进行P-2导弹的仿制。1958年5月29号,聂帅亲自向国防部五院布置了导弹的仿制工作,命名为“1059” 。自此,仿制工作全面展开,任新民被任命为液体火箭发动机总设计师(后来称为主任设计师)。 仿制P-2导弹向苏联专家学习
仿制导弹工作有序地进行着,不但要仿制导弹,而且还要有发射导弹的基地。1957年深秋,身为志愿军第二十兵团代司令员的孙继先接受肖华代表军委交给他建设导弹发射基地的重要任务。确定负责人人选之后,由聂荣臻元帅、秘书安东、炮兵司令员陈锡联、工程兵司令员陈士渠、总参作战部部长王尚荣、总参装备部部长万毅、二十兵团司令员孙继先、海军和空军的有关领导,以及中苏方专家等组成的导弹试验勘探小组前往祖国各地考察选址。
军委经过多方考虑,最终决定定点在甘肃省酒泉地区的戈壁滩,这样中国第一个陆上导弹试验靶场诞生了。后被称为“东风基地”“东风航天城”,现在是大家所熟知的“酒泉卫星发射中心” 。1958年4月,人民解放军二十兵团领导机关和工程兵某部开赴祖国大西北,在甘肃境内的戈壁滩上开始建设我国第一座导弹、火箭发射试验场。
导弹仿制和发射基地的建设同步进行。在仿制火箭、导弹的工作中,每个部门的工作都至关重要。任新民为液体火箭发动机总设计师,发动机是火箭、导弹的心脏,所以任务更加艰巨。他组织翻译图纸、描图、晒图,仅发动机的图纸就有几百本。整个春天和夏天,任新民的主要精力都放在这几百本图纸上。
1958年,这一年“大跃进”开始了,全社会上上下下都在鼓足干劲,力争上游,多快好省地建设社会主义。不仅提出了超英赶美的口号,对于同是社会主义的中国也开始向苏联老大哥看齐,赶追苏联。有些人意识到苏联的P-2导弹太落后,射程也不远。他们呼吁要搞就自己设计,自己搞,而且要射程达到上千公里的。他们甚至说三年打到太平洋,五年放个小月亮……这种思潮渐渐传到国防科技领域,而科学的态度却是要实事求是,来不得半点虚假。不切实际的心愿是要不得的。
聂荣臻元帅针对某些科技人员急于求成、不切实际的思想,明确指出:“一定要通过仿制‘爬楼梯’,搞大练兵,向独立设计发展。仿制的最终目的是为了独创,但必须要在仿制中把技术吃透。”
五院党委作出决定:各部门要老老实实仿制苏制导弹,要“不走样”地仿制。
任新民一向实事求是地看问题,他对聂帅的指示打心眼里赞同,他认真贯彻聂帅和五院党委这一爬楼梯、大练兵、向独立设计发展的精神,不唯书、不唯洋、不唯上,带领研究室的同志们本着科学精神,实事求是地奋力工作。他一直认为:“我们没有别的好办法,只有苦干!”
1959年1月苏联指导和帮助中国仿制P-2导弹的专家先后到达。
任新民认真按照聂帅和国防部五院的要求,带领科技人员虚心向苏联专家对口学习,一定要把苏联专家的导弹技术系统地学到手。
在仿制工作中,任新民很重视两个问题,第一是苏联提供给我们的图纸上有错误。出错原因估计是苏方整理时的疏忽或者是笔误。有些错误比较明显,有些一下子很难辨别,需要反复推敲研究,要相当大的工作量才能作出精确判断,之后才能再纠正。任新民说:“图纸上的错误会造成无法挽回的后果。”
第二个问题是,有些环节根本就没有图纸和资料。没有图纸和资料就意味着这些环节人家是不想给你的,也就是说,今后的导弹研制还要受制于人。苏联虽然与我国政府签订了技术援助协定,但在技术上仍有保留。仿制导弹,其中一个最重要的环节就是发动机的仿制是否能成功,要上了试车台才能测试出结果。这是发动机研制中不可或缺的环节,引进的P-2导弹资料中恰恰没有发动机试车台的任何资料和图纸。针对这一问题,任新民询问苏联专家,却得到这样的回答:“你别着急,等你的发动机搞成了,到我们苏联去试车。”
这话听着就叫人来气,任新民心想,如果把发动机拿到苏联去试车,那么中国的导弹事业将永远无法独立,一定要建立中国自己的试车台。他想到这就毫不客气地说:“没有苏联的图纸,可能建台要难一些,但我们一定得自己干。”
苏联专家没想到眼前的这位液体火箭发动机总设计师任新民的态度如此坚定,不由地连连点头,表示钦佩。
任新民解决第一个问题就是发现错误纠正错误。首先对发动机图纸进行全面核对后,把有缺漏的图纸全部补齐,有了准确的图纸,才能放心地送去生产。承担仿制零部件的生产厂家有一千四百多家,分散在全国各地。
仿制工作的难度还是比较大的,液体火箭发动机是导弹的心脏,由于涉及诸多的材料与工艺方面的技术问题,在制作阶段,很难直接按照图纸生产,有些使用的材料和工艺国内根本没有,要在制作中边摸索边创新。所以任新民組织各研究室的领导、设计人员,奔赴沈阳410厂、111厂和西安的114厂等仿制单位,与厂里的技术人员一起协调和组织解决各种技术问题。他自己也亲临一线直接奔波于各厂,为了准确无误,随时随地研究探讨解决和分析技术上的问题,他与大家同吃同住,共同讨论,适时地就有关问题作出分析、判断和决策。
尽管如此,仿制的难度还是相当大,比如燃烧室的焊接裂纹问题、涡轮泵轴承密封问题、各种自动器特别是高压减压器的装配与调试,等等。在当时受到我国工业技术基础与材料工业的技术水平的限制,需要攻克许多技术难关。特别是材料问题的解决,如果一味依赖进口材料,不仅在时间和价格上受制于人,而且永远走不出自己的路。聂帅为此专门作了批示:“外料未到,应用国料试制,不要专赖外援。在实验过程中,可能遇到失败,绝不可怕,只有在不断试验中才能取得经验,材料也可能在试验中找到出路。”
任新民带领技术人员硬是凭着蚂蚁啃骨头的精神,潜心研究和试验,就材料国产化问题做了大量艰苦细致的工作,深入各地考察研究和探讨。1959年11月,国防部五院一分院根据导弹,特别是火箭发动机研制的需要,先后与冶金部101厂、鞍钢公司、抚顺钢铁厂、大连钢厂、沈阳苏家屯有色金属加工厂、钢铁研究院等单位签订了155项金属材料的研制协议,还与石油部、化工部、建工部、轻工部所属的20多个单位签订了82项非金属材料的研制协议。
就在定制材料问题上苏联专家坚持要从苏联引进,例如:5D52发动机使用的推进剂过氧化氢、液氧,用于燃烧室结构材料的合金钢板和多种非金属材料等,苏联专家坚持按苏方的技术要求到苏联去订货,其中的高压减压器是发动机的精密器件,技术要求很高,其密封及传力器件的特种橡胶膜片很难制造,苏联的自动器件设计专家谢苗诺夫和工艺技术专家马蒙诺夫断言中国制造不出这种膜片,必须从苏联进口。 而任新民坚决贯彻聂帅和国防部五院关于研制生产导弹武器的原材料立足国内的原则,同各部技术负责人一起认真调查研究我国有关情况,不盲目照搬、照抄,同有关协作单位的科技人员反复讨论,反复研究,反复试验。这些协作单位终于研制出中国国产的材料、推进剂、高压减压器、特种橡胶膜片等产品。这不仅保证了P-2导弹仿制工作的顺利进行,也为后续的导弹事业的发展发挥了重要作用,还为我国导弹事业走上独立自主的研制道路奠定了初步基础,增强了信心。
中国第一枚自己制造的导弹发射成功
1959年开始,苏联方面对执行“十月十五日协定”的态度有了变化,到了1960年5月,当五院仿制P-2导弹的工作进入最后关键阶段,赫鲁晓夫下令撤走全部苏联专家。8月12日,在五院工作的苏联专家全部撤退回国。不少专家都不愿意中途撤走,因为在中国工作的日子,他们和中国的科技人員成了事业上的同志、生活中的朋友。同时,作为一个专家学者所具有的那份对事业的认真和执着,也使他们不愿放弃在中国正进行的工作,再说,半途而废对他们来说也是终身无法弥补的遗憾。施尼亚金对前来送行的任新民说:“你们要坚持下去。”
施尼亚金不便多说什么,毕竟中苏关系日益紧张,但他对中国的科技人员们充满信心。
苏联专家在仿制导弹工作处于冲刺阶段的关键时刻撤走,单方面废除双方合作的257个科研项目,这无疑对刚刚蹒跚起步的中国导弹制造工作是一个沉重的打击。
一些西方媒体幸灾乐祸地宣布:“中国的导弹计划夭折了。” “中国人的导弹梦碎了。”
苏联专家中途撤离的确给1059的仿制造成了一定的困难。聂荣臻元帅亲自到五院,鼓励科技人员:“我们一定要争口气,依靠我们自己的专家,自力更生,立足国内,仿制P-2导弹决不能动摇,无论如何要搞出来!”
1960年9月,中国仿制P-2导弹的发动机生产完成并准备试车。
发动机正式运到101站试车台上,任新民神情庄重地站在观测室的观察口前,他的确有些紧张,虽然在试车前几天,他已经多次检查过发动机的每一个部位,但这次试车和以往不同,是用中国自己设计建造的试车台试验中国自己仿制生产的发动机。
试验程序开始了,试车台上人员全部撤离到观测台和安全地区。
“发动机预冷30秒!”
“5—4—3—2—1—点火!”
火苗刚喷出,任新民从观测口看到发动机下面在喷火,中间部位也在喷火,紧接着就是一声刺耳的爆炸声,跟着就是烟雾四处弥漫。工作台指挥员命令紧急关车。
这一声巨响仿佛把任新民的心都炸碎了,他不顾一切地要跑向试车台。同事们拉住他说:“再等一会儿,等烟气散了,没有连续爆炸再上试车台。”
任新民等不及,他与同事们花费了整整两年的时间仿制的发动机就这么眼看着爆炸了,他全然不顾地跑上试车台,伸手去摸已经烧坏了的发动机,发动机还热得烫手,他似乎感到发动机痛苦的喘息。
从理论上讲,谁都明白科学实验是一个从失败走向成功的过程,失败是成功的阶梯,在科学探索中失败几乎是不可避免的,但当你真正面对失败时,却是痛苦甚至是绝望的。
检查结果一时很难判断事故的真正原因。
任新民和参加仿制的设计人员一起,天天分析发动机试车爆炸的原因。十几天过去了,仍找不到根本原因。他们把那台烧毁了的发动机全部拆解开,反复检查每个零部件。他们做着种种猜测:“是试车台不符合发动机工作要求?”
“还是发动机本身出了什么故障?”
“要不就是操作时出了什么问题?”
……
针对可能存在的问题,他们一一都做了分析和研究,结果还是没有结论。他们甚至想到是不是发动机在生产过程中哪个环节的失误?他们找来制造发动机的沈阳黎明机械厂有关人员一起“会诊” 。
分析总结,再分析再总结,一定要确定出分析结果,他们就可能的问题再一一作出分析。面对如此之多的问题,他们决定在南苑召开大会,王秉璋副院长亲自参加了这次故障分析会。
大会气氛十分紧张,参会的各方人员都竖起耳朵听,每根神经都紧绷起来,生怕问题会出在自己负责的环节中,引起试车爆炸可能的问题一个个摆在桌面上:
发动机里面不干净,有残余油污;
试验站操作不规范;
发动机的架子有问题,点火时架子也燃起火来;
发动机燃烧室有缝隙……
会场上的人们眼睛都瞪圆了,仿佛听到的结果是错误判断的样子,他们不相信问题会出现在自己负责的环节上,为了早日完成这项重大研制任务,参加研制的人们废寝忘食,尽心竭力,尽职尽责地苦干,每个环节都相当严谨地把关,怎么会有问题呢?如今试车爆炸这么大的责任怎么能担得起呢?因而态度很不冷静,几方面的人你争我吵,相互推诿,为自己申辩,会场上一片嘈杂。
副院长王秉璋见此状况,起身对大家说:“导弹是个新生事物,大家都没有经验,仿制时出了问题,这很正常。大家不要担心,出了问题就解决,多讲讲自己负责分管部分的问题,然后才可能把真正的问题找到。”
王秉璋副院长的话说到在场人的心里,说得大家心服口服,说得大家从推诿到自查……
从这次大会以后,五院的科研生产中,不管出了什么问题,都先本着实事求是的精神,查找自身问题所在。这是与王院长细致扎实的工作作风分不开的。1991年的冬天,任新民去探望这位已经退休的老将军,王秉璋回想起与任新民一起共事的往事,颇有感触地说:“咱们干航天几十年,我总结了一句话:‘没偷懒!’” 是啊,王院长说得没错,针对第一次试车爆炸问题,工作人员全身心投入到科研中,找问题,想办法。黎明厂在生产中严把质量关,燃烧室的壁上贴专门的冷却纸,各方面人员都在摒除生产事故的可能性。在大家的共同努力下,进入第二次试车、第三次试车都很成功。
可是第四次试车又发生了爆炸。
这次试车预定90秒钟,也就是发动机点火后,必须工作满90秒钟。而此次试车,发动机工作到45秒钟时,发生了爆炸。这次爆炸比第一次更厉害,输送液氧的泵都炸开了,泵盖上的18个螺丝栓全部拉断,泵盖子飞出30多米,打在观察台的外墙上,留下深深的痕迹。如今,几十年过去了,这深深的痕迹还留在101试验站2号台的观测台墙上,像无言的碑文,记载着中国航天工业发展的艰难历程。
任新民立即主持召开会议,分析爆炸事故原因,大家认真地讨论,任新民仔细地听着。液氧的沸点是-183℃,而液氧在发动机里所处的环境并不是持续冷却的,发动机工作时会产生一定热量,使液氧不断受热。温度冷却时,发动机里一个关键轴承处于正常状态,但轴承旋转生热,使冷却轴承的液氧气化,引起爆炸。
会上有的技术人员分析到,这次爆炸发生在发动机工作45秒钟的时候。轴承烧了,这牵涉到的问题十分复杂,轴承制造的金属材料质量是否合乎发动机的工作要求,如果是这样,那么还得重新选择金属材料。
事故原因如果是出于金属材料问题就解决材料,可究竟是不是金属材料的问题呢?任新民找来金属材料专家对轴承材料进行鉴定,专家认为,目前使用的这种材料完全符合发动机的工作要求,无须更换。
轴承材料问题被否定了。设计人员重新找原因,推测可能是轴承设计时没有考虑到热膨胀系数。他们马上重新设计,改造轴承。改造轴承后的发动机再试车,结果顺利通过。
一个关口过了,跟着就要过下一关。决定导弹是否能出厂的关键之一是发动机的典型试车,仿制的5D52发动机的90秒钟的典型试车的日子终于来临,这是中国航天人第一次经历的惊心动魄的大型地面试验场面,聂荣臻元帅、陈赓大将、张爱萍上将、安东少将和国防部五院领导,亲临现场。1960年10月17日,一分院第三设计部由任新民带队,随行的还有李伯勇、夏云辉、章本立等9人来到现场,执行试车任务。
试车取得圆满成功。
在一片沸腾热烈的场面中,聂帅等领导亲切地接见了任新民等参试的科技人员和工人,向他们表示祝贺并预祝取得更大的成功。
1960年10月19日,国防科委和国防部五院领导听取了仿制的第一发导弹的出厂汇报,经过反复讨论和审查,最后批准出厂,同时还颁布了《导弹试射的规定》。
1960年10月23日至27日,总装并测试合格的1059导弹在严密的保护下乘坐专列从北京驶向酒泉发射靶场。
11月3日,当我国仿制的第一枚1059导弹傲然屹立在弱水河上游的酒泉发射靶场上的时候,在场的人为之动容,全国上下期盼已久的时刻即将到来,大家都默默地祝愿试射一举成功,它整装待发。
11月4日,聂荣臻、张爱萍、陈士榘飞抵酒泉发射基地。
1960年11月5日,聂帅以及负责仿制1059导弹工作的人们,顶着寒风,很早来到靶场,人们忘却了寒冷,心中无限感慨而又紧张,仿制1059导弹两年多来努力的成败在此一举。
9时1分28秒,现场指挥员下达命令,
一分钟之后,倒计时报出“0” 。
“点火!”
瞬间,一道火光,一团翻滚着的浓烟,一声惊天动地的巨响,导弹腾空而起,在一道明晃晃光束的追随下直奔上空升腾,升腾……消失在人们的视野中,此时人们屏住呼吸地仰望着,等候着,一片寂静。
导弹奔向550公里以外的目标……
时针转动着,一分钟一分钟地过去,人们不敢喘大气,不敢咳嗽一声,所有的心跳都在等待一声遥远的轰鸣,其实根本听不到。
8分钟以后,好消息来了:“1059导弹精确命中目标!”
1059导弹飞行了550407米,历时7分37秒命中目标。
全场的人们欢呼雀跃:“成功啦!”
1059导弹承载着中国人民奋发图强的精神、爱国主义情怀、强国的梦想以及华夏子孙的智慧冲上云天,给赫鲁晓夫对中国人的恶毒讽刺以有力的回击。赫鲁晓夫曾经说:“有些人不愿意参加我们的核保护伞,要自搞。我看他们不仅得不到原子弹,到头来恐怕是连裤子都穿不上。”
我国仿制的第一枚液体近程导弹在酒泉发射基地一举发射成功。这枚仿制的近程地对地导弹由弹头、弹体、动力系统、制导与姿态控制系统组成,全长17.7米,最大直径1.65米,起飞质量20.5吨。
聂荣臻元帅在发射基地举行的庆祝宴会上发表了热情洋溢的讲话,高度赞扬了这次成功的发射:“今天,在祖国的地平线上,飞起了我国自己研制的第一枚导弹,这是我军装备史上的重要转折点。”
中国导弹事业的创业者们乘胜前进,于同年12月6日和16日又进行了仿制导弹的第二发和第三发的飞行试验,均获成功。至此,中国仿制P-2导弹的工作圆满完成。这不仅使中国有了自己研制的导弹,更重要的是增强了中国人自行研制导弹的信心,并为我国导弹事业的起步和发展打下了初步的基础。
铸造大国之剑
仿制P-2导弹的成功,虽然是中国导弹从无到有的转折点,但在超级大国的核武器威胁下还是无还手之力的。就当时国际局势而言,可以说中国处在五个方面的威胁中。
首先威胁中国的是苏联。从要在中国建立长波电台和建立共同潜艇舰队问题的分歧扩大到了国家关系的领域,两国边界争端不断发生,当时毛泽东就已经预见中苏之间的矛盾将要发展到武装对抗的程度。果然,1964年勃列日涅夫当政后,强化了赫鲁晓夫实施的中苏关系政策,他不仅继续与中国為敌,而且变本加厉向中苏边界大量派兵,苏联驻中苏边界的军队迅速增至100万人,苏联的一部分战略武器也指向了我国几个大城市和重要军事设施。苏联还派兵进驻蒙古人民共和国,并且试图对我国正在搞的核设施实行“外科手术” 式的打击。 第二个威胁中国的是美国。美国在朝鲜战场上失败后,仍然把中国当作它在亚洲的主要敌人。从20世纪60年代初期开始,美国对我国实行了紧缩包围圈的政策,从1960年到1964年,美国和我国周边不少国家和地区签订了条约,结成了反华同盟。美国还在这些国家和地区建立了数十个军事基地,对我形成了“半月形” 包围圈,威胁我国国家安全。1964年8月,美国开始轰炸越南北方,把战火烧到了我国南大门。
第三个威胁来自台湾的国民党当局。20世纪60年代初,国民党在美国的支持下叫嚣要“反攻大陆”,蒋介石加紧派遣武装特务对我沿海地区进行袭击,妄图在我东南地区建立大规模进攻大陆的“游击战走廊”。
第四个威胁来自印度。中印边境也很紧张,印度军队不断蚕食我国领土,在中印边境东西两段向我发动武装进攻。
第五个威胁来自日本和韩国。日本与美国结盟,其国内有美国的驻军,日本本国也加紧发展自己的武装力量。韩国也与美国结盟,其国内也有美国驻军,韩国政府同样采取敌视中国的政策。
在这五方面的威胁当中,手中握有核武器的苏联和美国,对中国的威胁最大。中国当时没有核武器,在遇到核打击时,是没有任何回击能力的。面对这样的国际局势,毛泽东说:中国也要搞一点原子弹。在今天的世界上,我们要不受人家欺负,就不能没有这个东西。
1960年8月,毛泽东正在北戴河召开中共中央工作会议,苏联专家撤走的消息传来,毛泽东说:“要下决心搞尖端技术,赫鲁晓夫不给我们尖端技术,极好!如果给了,这个账是很难还的。”
陈毅说:“当了裤子也要把导弹、原子弹搞出来。我们有自己的导弹、原子弹,我这个外交部长的腰杆子就更硬了。”
聂荣臻说:“中国人民是聪明的,并不比别的民族笨,要依靠自己的专家和工人搞出自己的导弹。”
自行研制导弹势在必行,中国的导弹航天事业任重道远。
早在1959年初,聂荣臻元帅指示国防部五院:要突破仿制到独立设计这一关,并迅速地发展、提高、建立我国自己的高技术水平的导弹技术体系,用我们自己的双手设计和制造出我国自己的导弹。1959年12月,五院一分院第一总设计部提出要在仿制P-2近程导弹的基础之上设计一个射程增加近一倍的中近程弹道导弹的方案设想。这个设想被列入1960年的工作计划,内容是改进设计、减轻弹体的结构重量、增加燃料、加大发动机推力、增大射程等。
7月,一分院完成了自行设计的中近程导弹的方案设计,主要改进有三大项:提高发动机的推力和比冲,液氧储箱改为单层薄壁结构;尾段由钢结构改为铝合金结构;采用小三角尾翼,使射程增大一倍。其他分系统也做了适应性修改。
在此以前的自行设计只是少部分人做些前期准备,到了年底,仿制P-2导弹接近尾声后,自行设计工作才全面展开。
拥有强大武器装备是国人的强国梦想,自行研制现代化武器是中国科学家奋斗的目标。
9月,东风二号导弹设计委员会成立,任新民被任命为主任委员。
东风二号导弹改进最大的地方就是液体火箭发动机,东风二号导弹发动机命名为5D60(YF-60)。任新民仍然担任液体火箭发动机设计部主任。
任新民这次的担子不轻,自行研制需要大量的参考资料、设计资料、试验资料,而当时国内几乎没有任何关于火箭的设计手册、标准资料和参考书,苏联对中国已经进行全面的技术封锁,自行研制导弹只有靠科学家自己摸索探究来完成。
任新民就在这种条件下开始了东风二号导弹的液体火箭发動机的研制工作。
首先任新民带领发动机组设计人员,主任设计师刘传儒、副主任设计师于龙淮、王桁等从原有发动机入手,在原有发动机5D52的基础上进行调整、改进设计。
发动机的设计非常严谨,可以说牵一发动全身,改进工作的困难相当大,阻力也层出不穷,没有其他办法,只有迎着困难上。因为有仿制P-2导弹的成功经验,任新民等发动机组设计人员在某种程度上有些底气,敢于大胆设想。经过他们一年多的全力以赴、紧锣密鼓、夜以继日的努力,设计基本成型。原来的5D52共有组合件168件,改进设计后的发动机型号为5D60,新设计和改型的组合件已达到106种,沿用5D52的组合件仅有62件。发动机改进设计采用压力调节器调整推力,将过氧化氢输送系统改为泵压式,燃烧室喷管尾段改为半管结构,燃料主导管采用钢丝橡胶软管等。
经过反复研讨确定设计方案并完成5D60发动机的制造,发动机是否能通过使用,还要通过试车完成,但发动机屡次试车都以失败结束。发动机组的科研人员怎么也没想到自行研制会是如此艰难,任新民此时更是焦虑。1961年9月15日,国务院总理周恩来任命任新民为五院一分院副院长。任新民深感责任重大,他下决心不辜负组织的重托和群众的期望,和同事们一起搞出5D60发动机。可事与愿违,在一段时间里,5D60发动机连连出现故障,分解后发现发动机的部件组件损坏得十分厉害。
科学家也是人,面临着多次失败实在有些不安,任新民感到焦头烂额,茶饭无味。他自己是这样,再看看周围的同事的状况,更令他有说不出的难过。那个时候正值国家三年经济困难时期,同事们忍着辘辘饥肠,有的还出现了浮肿,仍然毫无怨言,加班加点地工作着。上苍就是这样考验人,你越着急,它越给你点颜色看看。5D60发动机久攻不下,任新民寝食难安。
这天晚上,任新民接到五院院长王秉璋的电话:“任新民同志,聂帅很清楚发动机的研制情况,他让我转告你一句话,最艰难的时候也就是快成功的时候。希望你注意身体!”
一向刚毅、寡言而内向的任新民眼睛湿润了,他为组织上的关心和理解,为聂帅的话语所感动。原本疲惫的身心在感动之中增添了一股力量,久久不能入睡,他恨不得赶快天亮,把聂帅亲切的鼓励告诉给同事们。 搞科研就要有承担失败压力的心理准备,但任新民和发动机组的科技人员的压力更多是来自于责任。因他们肩负着国家的使命,肩负着人民的期待,此时,理解和支持对他们来说比什么都重要。当任新民将组织上的关心和聂帅的鼓励转达给发动机组的同事们的时候,大家非常感动,将焦虑变成信心和巨大的动力,再次全神贯注投入到工作中。任新民带领5D60发动机组的人们反复研究、讨论,终于找出事故根源,并采取了相应措施。辩证法的力量是无穷的,果不出聂帅所料,时隔不久,在1961年11月28日,5D60发动机通过了主机工作125秒的试车,额定推力、比冲等参数均符合设计要求,自行研制新型发动机取得了第一次成功。
终于从失败的低谷中走出,5D60发动机组的人们可算松了口气,大家在成功的喜悦中期待着“东风二号”导弹发射成功。
扬眉剑出鞘
1962年3月2日,我国自行设计的第一批导弹出厂了,运往酒泉发射基地。
3月21日,这是中国航天史上最难忘的一天,我国自行设计的第一枚东风二号导弹进行首次飞行试验。聂荣臻元帅亲自到场指挥发射。
导弹身披绿军装,箭体上写着:独立自主,自力更生。竖立在发射塔架上。
随着“3—2—1—点火”的口令,导弹腾空而起。这是一颗中国自己研制的导弹,在场的人们不禁为它的起飞而欢呼。
然而,起飞几秒钟后导弹即出现较大的摆动和滚动,欢腾的人们很快用肉眼看到,弹身在晃动,18秒时发动机起火,随即关机。接着导弹偏离轨道,随着“轰” 的一声巨响,69秒时导弹坠落在离发射塔仅600米远的戈壁上,将戈壁滩炸出了一个大大的弹坑,零部件散落在方圆几百米的戈壁中。飞行试验失败。
人群发出了惊呼,所有人的心都停跳了,大家愣在那里,胸口堵住了,发射场死一般寂静。
餐厅里本来是预备好庆功的晚餐,但没人去吃。导弹坠毁的情景历历在目,大家痛惜,同时也感到巨大的压力。
试验失败后,面对挫折,聂帅沉着冷静,他安慰大家说:“导弹坠毁了,大家心情都很沉重,我也一样。但是,我们要试验就可能失败。希望大家不要灰心,下一步要很好地总结经验,争取第二次发射能够成功!” 这是一番不寻常的话语,任新民至今仍清楚地记得,包括聂帅说话时的语气和神态。
搞航天导弹事业,是国家最高机构的决定,不是哪个人,或者哪个单位所能决定的事。也正是出于这原因,在这样特殊的工作环境中,航天科技人员能有机会与国家领导人近距离接触。领导人对航天科技的殷切期盼、对科技人员的真挚关怀、对祖国和人民的高度负责,让任新民感受颇深。每次接触,都让任新民心生敬意,坚定信念,始终将自己融入到航天事业中。
他明确指出:这次导弹坠毁不要追查责任,要总结经验教训。既然是试验就有失败的可能,吃一堑长一智,通过总结经验教训,以利再战。
4月9日,聂帅在国防科委办公会上又为一线科研人员解压,他说:“中近程导弹试射未到达目的,不要泄气,这不是什么意外的事,作为试验这是正常现象。”
1962年3月21日,在酒泉发射场的人们几乎通宵未眠,开完现场会已经是深夜,任新民在房间里来回踱步,不断自责:“不要追查责任是领导对我们年轻的导弹研制队伍的关心和爱护,不等于我们没有责任。我作为三部主任负责5D60发动机的研制,我应负责。” “既然是试验就有失败的可能,但也有成功的可能。我们没有能取到成功,那是我们的工作没做到家。”
他回想试飞的全过程,琢磨着问题可能出在什么地方。反复思索后认为是发动机存在着致命的症结。
第二天,五院领导带动大家寻找残骸,任新民在现场负责指挥。有些大的零部件需要几天的时间才能挖出来,零部件终于找回,并在发射场空地拼接起来。全体人员天天围着这堆残骸研究分析。
任新民心里急,一个多月过去了,除了睡觉就是守在残骸堆里做分析。张爱萍来到发射场听取汇报,任新民很明确地提出自己对事故原因的推断,他说:“这次坠毁,有个重要的原因就是发动机地面试验不充分,因此可靠性不高。还有,现在看来不经过全弹试验就发射是不行的,一定要经过全弹试验这个环节。”
他的分析得到在场专家们的认同,他心里只有一个目标就是早日将导弹“东风二号”发送上天。
要搞全弹试验,101试验站还无法进行,现有的试车台只能试发动机,如果试全弹就必须建全弹试车台。张爱萍听取了钱学森、任新民等多位专家的意见后,将发射场的一部分人员抽调回北京101站,建4号试车台。曾源华等建台元老都撤回北京建设全弹试车台,其余人员仍留在酒泉继续查明导弹坠毁原因。
经过两个多月的分析、研究、讨论以及对测量的数据进行计算,反复推敲,系统归纳,最终总结出失败的原因:一是导弹的稳定系统还没有摆脱仿制的束缚,没有考虑加长的弹体所带来的振动对控制系统的影响,在飞行中弹体的弹性振动与姿态控制系统发生耦合,导致导弹飞行失控;二是发动机在改进设计时提高了推力,但结构强度不够,导致局部破坏而起火。
5月,任新民一行回到北京,重整旗鼓,全身心地投入到5D60发动机的改进研制中,他们采取了多项有针对性和综合治理性的措施。
中国自行独立研制的导弹首次飞行就遭失败,这让任新民没有想到,他从自身上找原因:也许还没有从仿制导弹發射成功的骄傲中走出来?也许是5D60发动机试车顺利通过便急于求成地发射导弹?这次的失败让任新民冷静下来,他决定建立一整套检查方案,用于发射前的整体测试。
大型试验设施,包括全弹试车台、全弹振动试验塔建成。他们对改进后的发动机及导弹进行了飞行实验前的4类17项试验,主要是:结构静力试验、导弹稳定系统模拟试验等鉴定或者验收类试验;综合测试等系统与系统间协调性的综合试验等;发动机热试车和全弹试车等试验;弹体横向振动特性的测定等振动试验。仅发动机他们就采取了27项改进措施。主要是燃烧室辅助冷却系统采用了气动活门方案,对燃烧室焊缝结构采取了多处局部加强措施,并将发动机额定推力降到40.5吨,这样就消除了薄弱环节的隐患,从根本上解决了发动机的结构强度问题。
他们还总结出发动机的试验、试车的规律,那就是:发动机各组合件没经过水力试验、热试验、介质试验、强度试验、振动试验、绝缘试验、高低温试验等就不能参加发动机试车,包括冷试车、点火试车、研究性试车、工艺试车、可靠性试车、全弹试车等。发动机试车和全弹试车不通过就不能参加飞行试验,这一条规律从失败中来,从实践中来,科学来不得半点马虎和虚假。导弹第一次飞行试验虽然失败,但也因祸得福,就这条规律而言一直指导着后续液体火箭发动机的研制和试验。
功夫不负有心人,奋斗终于迎来了成功的曙光。1964年6月29日,改进后的中近程导弹“东风二号”再次进行发射试验,试验取得圆满成功。7月9日和11日,又连续发射两发中近程导弹,都获得成功。可喜可贺,年轻的中国导弹科技队伍初步掌握了自行设计导弹的技能,迈出了独立设计和研制的坚实的第一步。