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大漠边缘,一座现代化的载人航天发射塔,在阳光下熠熠生辉、雄伟壮观。不远的地方,还矗立着两座已经退役的发射塔架,一座把我国第一颗东方红卫星送入太空;另一座竖起过我国第一枚洲际导弹(图1)。
(1)酒泉发射场
1980年5月,代号“580”任务的洲际导弹,从这座塔架上腾空而起,飞向8000公里以外南太平洋海域。这次重大试验是一个新起点,我国国防科技从此迎来了新的腾飞。
1978年12月,中共十一届三中全会召开,中国迈进了改革开放的新时期。
一个月后,1979年2月2日,正在美国访问的中国副总理邓小平,来到了设在休斯顿的约翰逊航天中心。在这里,邓小平参观“阿波罗”17号指令舱、月球车和登月飞船的复制品,与科学家和宇航员交谈,最后登上模拟航天飞机,进行了一次模拟太空飞行。
他对美国人说:我看到了一些很新颖的东西。
进入新时期,根据形势的发展变化,邓小平果断提出:武器装备建设要缩短战线、突出重点;武器更新的方针是少而精、量不求大,要有吓人的力量。
中央决定把洲际导弹、潜地导弹和卫星通信的研制试验作为这一时期的战略目标。
这就是当时人们常说的“三抓”任务。也有人把它比喻为新时期国防科技的“三大战役”。
1980年5月1日,一支由18艘舰船组成的远洋特混船队从太平洋西岸中国海域出发,向着大洋深处驶去。那个时刻太平洋上不同寻常地波平如镜,而中国船队这次远航的使命却在世界上掀起巨大的波澜。他们是到南太平洋去迎接中国洲际导弹的到来(图2)。
(2)特混船队驶向太平洋深处
洲际导弹,射程一般在8000公里以上,是战略核武器的重要组成部分,是一个国家防卫能力的主要标志之一。苏联和美国分别在1957年和1959年进行了发射试验。没有洲际导弹,我国在世界军事政治博弈中就缺少了一个有分量的筹码。
1969年的冬天,叶剑英在视察国防科研工作时说了一件事,令大家坐立不安。
王永志(时任导弹研究院工程师):叶帅说没有洲际火箭毛主席睡不着觉,大家认真讨论,说毛主席睡不着觉这还了得,我们1965年不是已经开始研制了吗,我们得加快研制(图3)。
(3)王永志
我国研制的洲际导弹,采用的发动机是当时我国液体导弹中推力最大的发动机。科技人员刻苦攻关,解决了这一技术难题。
1971年,我国的首枚洲际导弹半程飞行试验成功。
洲际导弹全程飞行试验成为最终检验我国洲际导弹的关键,由于我国领土领海范围不能满足洲际导弹全程飞行试验的要求,弹头的落点选在了公海之上。
但是,我国所建立的陆地测控站无法将测控范围延伸到遥远的海上,没有测量手段,不能获得洲际导弹的飞行数据,就无法检验它的实际作战能力。
早在1967年7月18日,中央专委决定为洲际导弹的试验,建造两艘两万吨级的远洋测量船,并定名为“七一八”工程。
当时国家处于被封锁的国际大背景下,建造一种机动性强、测量跟踪和控制功能齐全、设备精良的海上测量船是一个巨大的挑战。
上海江南造船厂,建造中国历史上第一艘铁甲军舰的地方。在这里,铺下了远洋测量船的第一块钢板(图4)。
(4)江南造船厂船坞
要把原本在陆地上使用的大量测量设备全都安排在空间有限的一条船上,其难度可想而知。更让设计人员头疼的是怎么让这些精密的测量设备,在波涛起伏的海上能正常工作。
许学彦(时任远望号测量船设计师):测量设备要求船不能动,不能摇摆,否则船上的测量设备就测量不了了。我们就用减摇的办法,分三级减摇,设备本身在测量的时候,像测量雷达的天线基本是不动的(图5)。
(5)远望号的设计者们(左一为徐学彦)
1978年10月,两艘测量船在江南造船厂正式下水,分别命名为“远望”一号和“远望”二号,“远望”两字摘自毛泽东亲笔书写的叶剑英的诗句。由于任务紧迫,这两艘测量船刚建造完毕,没来得及进行充分的检验,就开始执行这次艰巨任务了。
出发前,国防科委的领导把几位负责人召集起来提出三条要求:要安全地开出去,安全地开回来;保证通讯联络畅通,还要拿到导弹数据舱。
臧发惠(时任远望一号测量船船长):我们听了后脑袋都大了,因为我们的设备没有经过考验,人员也没有经过大的考验,究竟海域怎么样,也不清楚。
虽然两艘测量船的船长都是从海军选调的主力舰艇指挥员,但谁也没有过远洋航行的经验。
朱鹏飞(时任远望二号测量船船长):这个海域,不一定是国际航线,可能有些地方从来没有船只驶过(图6)。
(6)朱鹏飞
通讯问题也给这次任务带来极大困扰,由于船上装载了大量电子设备,一开动它们就互相干扰,甚至会给测试人员身体带来严重危害。
臧发惠:比如测量雷达打开后,它发出的是1.5兆瓦到2兆瓦的功率,飞鸟离它二三十米都掉下来了,人不可能在外面工作的。
为了解决这一难题,专门在向阳红十号船上安装了30千瓦发信机,让它担负起通信枢纽的任务(图7)。
(7)远望号雷达系统
中国测量船编队在海军护航下驶出领海线,向南太平洋驶去。这是自郑和下西洋后,中国舰队最大规模的一次远航。
1980年5月9日,新华社正式发布了我国将在太平洋进行洲际导弹飞行试验的公告:
中华人民共和国将于1980年5月12日至6月10日由中国本土向太平洋南纬7度0分,东经172度33分为中心,半径70海里的圆形海域上发射运载火箭试验(图8)。
(8)洲际导弹预定落点?
我国远洋测量特混船队在太平洋的行动引起了世界关注,前后有十几个国家的船只、飞机在船队周围游弋,侦察,尾随。
船队指挥部开始担心,万一他们来抢数据舱怎么办。船队决定实施一次佯动,一天夜里,编队驶出预定海域,转移外国侦察船只和飞机的注意力。
1980年5月18日上午,特混编队在南太平洋预定海域布列开来,静候我国洲际导弹的到来(图9)。
(9)特混编队进入指定地点
此时,中国西北的酒泉发射基地已经准备就绪。
十时整,导弹腾空而起,直刺苍天。
按照洲际导弹的飞行计划,它以10倍音速的速度掠过我国大陆,30分钟左右就能到达8000多公里外的南太平洋(图10)。
(10)神剑指青天一跃万里遥
此时,在导弹弹头溅落区域,我国打捞船已经做好回收导弹数据舱的准备。如果数据舱到达后两小时内无法把它打捞出来,它将实施自毁。
远望号测量船率先捕获了导弹的遥测信号。
崔秉书(时任测量船船队科技处副处长):我们的船叫长江一号,我们一发现目标马上报告了,报到首区去大家全都高兴了,放心了 。
此时,船上的人们甚至能用肉眼清晰地看到正在飞来的洲际导弹。
数据舱准确落入南太平洋预定海域。数据舱上的染色剂使海水呈现一片翠绿色。航测直升机在两千米高度发现目标后,引导172号打捞直升机载着潜水员向数据舱落点飞去。直升机垂直悬停在离洋面30米的空中(图11)。
(11)直升机到达数据舱落点上空
邓均照(时任新华社记者):那时直飞机在上边引导,潜水员往那儿游很费劲,直升机的螺旋桨多厉害,他前进一点儿都很费劲。
潜水员刘志友仅用5分20秒就将数据舱打捞起来。本次任务的关键目的顺利实现。
臧发惠:这次任务完成以后,我们感觉到,太平洋有我们一席之地,这是强大的表现,是自信的表现,所以那个时候我们感到很自豪。
第一枚洲际导弹发射成功,表明我国国防科技发展迈出了重要的一步,国防实力有了新的提高和加强。
彭士禄、黄旭华和张金麟三位已近耄耋之年的老人,是新中国第一代核潜艇的设计师。近半个世纪过去了,他们早已青春不再,但那段曾经并肩战斗过的核潜艇岁月却依然清晰动人(图12)。
(12)核潜艇设计师一往情深话当年
核潜艇是上世纪50年代初诞生的一种新兴武器,是大国战略威慑力量的重要标志。
在1959年苏联拒绝向我国提供原子能技术后,毛泽东十分坚定地表示:“核潜艇,一万年也要搞出来!”
彭士禄(时任核潜艇总设计师):这句话非常重要,我们一定要搞,一定要自己搞,一万年也得搞出来。表明了我们的志气和自力更生的精神,参加这次工作的人非常受鼓舞,一定要造出中国的核潜艇。
彭士禄,彭湃烈士的儿子,我国第一艘核潜艇的总设计师。受命之初,他手里的参考资料仅仅是两张照片和一个玩具模型,核潜艇研制一开始就走上一条艰辛之路。
1965年,核潜艇的研制工作在停顿了几年后重新上马。总体方案论证一开始,设计上就面临两种截然不同的选择。
有人认为,我国科学技术落后、工业基础薄弱,应采用“常规艇型加核动力”,美国第一艘核潜艇采用的就是这种艇型。
而当时参加核潜艇总体设计的黄旭华等人则主张搞“核动力水滴线型”方案。因为这种艇型是当时世界上最先进的。
黄旭华(时任核潜艇总设计师):国外已经做成功了,我们就不必要再分三步去做。我们就是把美国的三步当成一步,一下子跳到水滴线型上(图13)。
(13)核潜艇水滴舰艇网架图
聂荣臻专门召集大家开会听取各方意见,然后明确表示:中国的核潜艇决不是核动力加常规艇型,而应该是好马配金鞍,搞核动力水滴线型!
艇型定下了,核动力却没有着落,学核动力出身的总工程师彭士禄也没有见过潜艇上的核反应堆,这个问题困扰着他。一天清晨,彭士禄双眼直勾勾盯着天花板的模样,把刚从睡梦中醒来的妻子马淑英吓了一跳。
彭士禄:一天早上,我正睁着眼睛想问题,我的老伴就问我你在想啥?我说我想我的第一夫人。你第一夫人是什么啊?是我的事业核动力。那你第二夫人是谁啊?我第二夫人是烟酒茶。第三呢,我说第三才算到你。
曾一同在苏联留学的马淑英知道彭士禄又进入了痴迷状态。
也许没人想到,我国第一艘核潜艇的核动力反应堆是在远离大海的一处深山里诞生的。围绕着是直接在潜艇上建反应堆,还是先在陆地上建试验堆曾有过激烈的争论,彭士禄和一些技术人员支持建造陆上试验堆。
张金麟(时任核潜艇设计师):在陆上建试验堆非常必要,如果这些问题都出在艇上,在艇上修理,那个艇不定要泡在哪儿,泡多长时间,而且在艇上修理很难修。
1970年7月15日,在反应堆启堆试验之前,周恩来专门召集会议听取汇报。
张金麟:汇报时周总理非常认真地听,总理问彭士禄启堆状态安全性怎么样,他说不在话下,周总理就批评了他。所以汇报后,周总理立即派了一个十来个人的专家组,等于帮助我们进行启堆试验。
1970年7月18日18点,启堆试验开始,8月30日反应堆主机达到了满功率指标。
张金麟:我们都高兴极了,因为谁都没干过。
庆功宴上彭士禄举杯必干,据他说那次少说也喝了一斤。
1970年12月24日,我国第一艘核潜艇下水(图14)。
(14)神龙潜海威镇八方
核潜艇威慑力要凭借它携带的利剑——潜地导弹,潜地导弹要实现水下发射还要保证打击精度,这和陆地上发射的导弹有很大不同。
水下发射是潜地导弹研制的关键环节,导弹要在一种弹射状态下跃出水面。
邵发声(时任某导弹发射基地工程师):1982年1月7日我国成功制造出第一颗冷发射状态固体导弹,在地面把它推到空中后,空中点火的成功。填补了我国导弹的一个空白。
由于水下发射存在导弹可能落下来,砸毁潜艇的危险,因此,必须通过弹射试验来检验。
1981年11月在海上成功进行了潜地导弹弹体模型水下弹射试验。
黄纬禄:只有把模型弹在潜艇上面打好了,才可以保证我们导弹打的方式是正确的,这样才敢把真导弹放在潜艇上发射。
1982年10月12日,潜地导弹在渤海海域成功发射,标志着“三抓”任务的第二大战役胜利完成。
黄纬禄(时任潜地导弹总设计师):潜地导弹发射成功了,大家高兴得不得了,有的人把帽子都扔出去了。
这是一个新的开始,核潜艇要真正形成实战能力,还要经受一连串考验。
1985年11月至1986年2月,进行核潜艇首次水下长航试验,最长水下连续航行25昼夜。
1988年4月,为了检验核潜艇在深海的抗压性能,进行了深潜试验。
20世纪60年代,美国王牌核潜艇“长尾鲨”号做深潜试验,下潜还不到200米就发生了事故,129人葬身海底。
这次试验之前,参试人员都作好了最坏的准备,他们有的甚至给家里留了遗书,有的唱起了《血染的风采》。总设计师黄旭华意识到了这种情绪的影响,在动员大会上他说:我们下去是做试验的,不是准备牺牲,我们要唱“雄赳赳,气昂昂”!
黄旭华(时任核潜艇总设计师):我讲了一句话,我说你们放心,我们几个同志跟你们一道下去做试验,这句话一说,整个情绪就变了。纷纷表决心,说总师敢下去,说明试验不是冒风险,而是有科学根据的。
试验开始了,62岁的总师黄旭华随潜艇一同下潜。
每下潜一个深度,记录员都向黄旭华通报仪器数据,由他决定是否继续下潜。黄旭华与记录员约定某个关键的指标以A、B、C代表。
黄旭华:报代码不报数字。A ,艇长就问我A是什么意思,我说这个你不要管了,这个是我们内部的事情。
黄旭华他们约定,A 代表潜艇承受力的临界点,B是还能承受,C则表示不能再下潜了。
两个小时后,潜艇浮出水面,一张照片记录了试验完成后黄旭华走出潜艇的瞬间,那一刻的感受,恐怕连他自己也没法说清楚。
黄旭华:我夫人跟我一个单位,她很支持我下去,因为大家思想负担这么重,你不下去,这队伍怎么带。得知试验成功的消息时,她哭了一场。
1988年9月15日,我国第一次用导弹核潜艇发射潜地导弹取得成功。从1958年我国决定研制核潜艇,到这次试验成功,经过了30年的曲折历程。我国终于拥有了一支以核潜艇为作战平台的核打击力量,在潜在的核战争中具备了还手之力(图15)。
(15)潜地导弹发射出水瞬间
1972年2月21日,全世界的观众第一时间在电视上看到了这一幕:美国总统尼克松和中国总理周恩来的手跨过太平洋握在了一起。然而,把这一新闻传遍世界的却是美国的通信卫星。事后,周总理指示有关部门,我们也要搞自己的通信卫星。
上世纪80年代初,卫星通信已成为国际上现代通信的重要手段。而在当时,我国的中央电视台第一套节目是靠微波接力传送,覆盖率只有30%,大中型城市才能收看。
孙家栋(时任通信卫星总设计师):当年西北的通讯非常困难,到乌鲁木齐的长途电话,只有两条线,所以打长途电话时排大队(图16)。
(16)孙家栋
为解决这些现实问题,成为我国第一颗通信卫星“东方红二号”研制的努力方向。
孙家栋:先搞一个试验星,这个试验星要解决发射技术问题,能把卫星送到同步轨道上去。第二,到了同步轨道后,地面能不能和卫星联通。是想实现两个目的,通信和电视的信号都能够通(图17)。
(17)“东方红二号”通讯卫星
此前,我国已经成功掌握了返回式卫星和“一箭三星”等发射技术,但通信卫星的发射对此提出了更高要求。
要把“东方红2号”送到36000千米的太空,必须得有一个更大推力的火箭,这就是长征三号运载火箭。火箭第三级动力装置氢氧发动机的研制难度很大。液氧液氢燃烧后变成水,既环保能量也大,产生的推力比一般的推进剂要大50%(图18)。
(18)长征三号火箭
技术人员克服各种困难,终于突破了液氢液氧发动机的研制难关,使我国成为世界上少数几个掌握这一技术的国家。
谢光选(时任长征三号火箭分系统总设计师):从推力比较来讲,除了美国的超过我们以外,我们就是最好了,而且我们的方法比美国简单。
?陕西秦岭脚下,有一个叫桥南的小镇,40年前这里曾是我国最早的卫星测控中心所在地。卫星测控专家陈芳允,60岁的时候在这里穿上了军装,那时他的
注意力正被一种名为“统一微波测控系统”的航天测控技术所吸引。这种在美国阿波罗登月计划中使用的技术,让他认识到我国采用的分散测控系统与世界先进技术的差距。他开始深入研究,拿出了一套“微波统一测控系统”的设计方案。通过这种方案,将多种测控设备全部集中在一套设备里面。
郝岩(时任西安卫星测控中心科技部副部长):它的优点就在这儿。卫星它本身很小,体积、容积都很小,而且它的电力也是有限的。把多种测控设备集中在一套设备里,就大大地缩小了空间,就提高了整个卫星的有效载荷。
西安卫星测控中心,曾经见证我国航天科技的众多辉煌时刻, 从上世纪60年代中期到今天测控网建设,我国已建成陆海空天一体化的综合性航天测控网。对那些曾在这里度过青春的人来说,生命中最美好的记忆,是和渭南山沟里最艰难的岁月联系在一起的。
东方红二号通讯卫星发射的测控任务就在这里实施,要完成对卫星的轨道、姿态和转速的精确控制,这些都是以前从来没有遇到过的。这是又一场攻坚战。
东方红二号通信卫星的发射任务给测控系统带来的一个突出难题就是中心计算机系统运算能力不足。
胡正海(时任西安卫星测控中心工程师):机房占整个屋子的三分之二,一台计算机就占这么大空间,30多个机柜,柜子是1.8米高,0.9米宽,0.6厘米厚的大柜子。那个时候功能部件之间的连线非常多,一把一把,一抱一抱的(图19)。
(19)机房虽简陋 完成大任务
这种计算机的运算速度甚至不如后来的286微型计算机,系统稳定性也很差,根本无法满足卫星测控的需要。
祁思禹(时任西安卫星测控中心工程师):这个320计算机不稳定,在执行任务前,让大家先别动,因为一走动产生静电,就干扰计算机。
用这种设备去实施发射地球同步卫星监测这样的重大任务是难以想像的。
为此,我国试图从国外引进高性能计算机,但是,由于当时的“巴黎统筹委员会”在高性能的计算机方面对我国实施技术封锁,而未能达成协议。
引进没有希望,国内自行研制没有结果,发射日期逐渐临近,技术人员只有在现有的设备上想办法,挖潜力。技术负责人郝岩提出用两台320计算机和两台717计算机“捆绑”到一起,以提高运算速度的设想。
胡正海:那时候,没有计算机联网这个概念,这应该说是一个创新。
当时技术人员都没有大规模计算机改造的经验,为了和时间赛跑,大家轮番上阵调试设备。
许四林(时任西安卫星测控中心副处长):那个同步要求技术太高。对于我们的操作,对这个技术状态的认识,都有一个过程,当时难度很大。很多同志在机房一呆就是一天,黑天半夜回去了,一早爬起来又上山了。
计算机联在一起后,由717计算机负责接收数据,320计算机负责处理数据,奇迹般地满足了执行通信卫星测控的需要(图20)。
(20)西安卫星测控中心
祁思禹:我总觉得这一代人思想过硬,我们这些人,没有一个本专业的毕业生。但是为了完成任务,努力钻研,刻苦攻关。
张爱萍后来视察时说,人要立功,机器也要立功(图21)。
(21)祁思禹
西昌卫星发射中心建设在大凉山的山谷里,就在当年红军走过的长征路上,铺设了一条新中国的航天之路(图22)。
(22)西昌卫星发射中心
1984年1月29日,东方红二号通信卫星在西昌卫星发射中心首次升空。然而不久三级火箭在第二次点火时出现异常,卫星没能进入大椭圆轨道。
任新民(时任长征三号火箭总设计师):因为液氢冻了,把喷嘴堵死了,液氧多了液氢少了,里面温度高了,就把燃气发动机烧掉了。后来加了一个电动机一吹就行了。
70天后的1984年4月8日,经过改进的长征三号火箭携带卫星再次起飞,卫星在距离地面36000千米的远地点成功变轨,最终定点在东经125度赤道上空。
郝岩(时任西安卫星测控中心科技部副部长):整个测控过程,按照他们说法就像一首交响乐啊,非常顺畅,口令非常有节奏,好像有一种旋律。
4月18日上午10时,张爱萍通过东方红二号通信卫星与新疆自治区第一书记王恩茂实现了北京和新疆间的第一次卫星通话。电话接通后,张爱萍扔下事先准备好的讲稿大声说:“老王!哈密瓜熟了没有?”王恩茂幽默地回答:“我这就派人给你送去!”
当天,我国第一次实现了电视直播。
1984年10月1日,全国电视观众通过直播看到了在北京举行的新中国成立35周年阅兵式。
戚发韧(时任通信卫星设计师):我还记得当年中国的排球最火,世界任何地方有中国排球队的比赛,都能看到转播的比赛实况。以前是做不到的。
至此,我国国防科技事业发展史上著名的洲际导弹、潜地导弹和卫星通信发射试验“三大战役”胜利完成。它是“两弹一星”工程的延续,是我国国防建设走现代化发展道路迈出的重要一步。
?改革开放的中国刚刚展开腾飞的翅膀,席卷全球的高科技竞争已经拉开帷幕,高科技引起的发展危机,最早触动的便是军事科技领域这根敏感的神经。
1984年3月,国防科工委召开了迎接世界新技术革命和对策讨论会;1985年11月,又召开了国防科技发展战略讨论会,随后制定了2000年中国国防科学技术预先研究计划,大力推进科学技术和武器装备的发展。
1986年3月,四位科学院学部委员王大珩、王淦昌、杨嘉墀、陈芳允联名提出的《关于跟踪研究外国战略性高技术发展的建议》,受到邓小平高度重视,迅速作出批示:此事宜速作决断,不可拖延。
随后,中央及时批准了《国家高技术研究发展计划纲要》,这就是著名的“863”计划。中国历史上规模最大的发展高科技和高科技产业的计划全面展开。
提出建议的科学家们原想为这个计划申请2亿元人民币经费,落实下来的是100亿元。
通过实施“863”计划,我国建成了一批国内领先,国际先进的研究机构和科研平台,攻克了一大批尖端技术和工艺难题,有力推动了国民经济和科学技术的发展,同时,促进了我国军事尖端技术的跨越式发展。
1985年,我国宣布将长征系列火箭投放国际市场,承揽对外发射服务。在激烈的国际商业发射竞争中,中国航天开始走向世界。
1990年4月7日,长征三号火箭将美国研制的“亚洲一号”卫星送入预定轨道。
两年后,1992年8月14日,我国仅用18个月研制的“长二捆”大推力运载火箭又为澳大利亚发射了一颗美国研制的卫星。
到2009年8月,我国已先后为13个国家和地区发射了36颗国际商业卫星。
历史证明,谁拥有洞察未来的战略眼光,具备超前发展的魄力,谁就将拥有最蓬勃的发展和更远大的前景。
(1)酒泉发射场
1980年5月,代号“580”任务的洲际导弹,从这座塔架上腾空而起,飞向8000公里以外南太平洋海域。这次重大试验是一个新起点,我国国防科技从此迎来了新的腾飞。
1978年12月,中共十一届三中全会召开,中国迈进了改革开放的新时期。
一个月后,1979年2月2日,正在美国访问的中国副总理邓小平,来到了设在休斯顿的约翰逊航天中心。在这里,邓小平参观“阿波罗”17号指令舱、月球车和登月飞船的复制品,与科学家和宇航员交谈,最后登上模拟航天飞机,进行了一次模拟太空飞行。
他对美国人说:我看到了一些很新颖的东西。
进入新时期,根据形势的发展变化,邓小平果断提出:武器装备建设要缩短战线、突出重点;武器更新的方针是少而精、量不求大,要有吓人的力量。
中央决定把洲际导弹、潜地导弹和卫星通信的研制试验作为这一时期的战略目标。
这就是当时人们常说的“三抓”任务。也有人把它比喻为新时期国防科技的“三大战役”。
1980年5月1日,一支由18艘舰船组成的远洋特混船队从太平洋西岸中国海域出发,向着大洋深处驶去。那个时刻太平洋上不同寻常地波平如镜,而中国船队这次远航的使命却在世界上掀起巨大的波澜。他们是到南太平洋去迎接中国洲际导弹的到来(图2)。
(2)特混船队驶向太平洋深处
洲际导弹,射程一般在8000公里以上,是战略核武器的重要组成部分,是一个国家防卫能力的主要标志之一。苏联和美国分别在1957年和1959年进行了发射试验。没有洲际导弹,我国在世界军事政治博弈中就缺少了一个有分量的筹码。
1969年的冬天,叶剑英在视察国防科研工作时说了一件事,令大家坐立不安。
王永志(时任导弹研究院工程师):叶帅说没有洲际火箭毛主席睡不着觉,大家认真讨论,说毛主席睡不着觉这还了得,我们1965年不是已经开始研制了吗,我们得加快研制(图3)。
(3)王永志
我国研制的洲际导弹,采用的发动机是当时我国液体导弹中推力最大的发动机。科技人员刻苦攻关,解决了这一技术难题。
1971年,我国的首枚洲际导弹半程飞行试验成功。
洲际导弹全程飞行试验成为最终检验我国洲际导弹的关键,由于我国领土领海范围不能满足洲际导弹全程飞行试验的要求,弹头的落点选在了公海之上。
但是,我国所建立的陆地测控站无法将测控范围延伸到遥远的海上,没有测量手段,不能获得洲际导弹的飞行数据,就无法检验它的实际作战能力。
早在1967年7月18日,中央专委决定为洲际导弹的试验,建造两艘两万吨级的远洋测量船,并定名为“七一八”工程。
当时国家处于被封锁的国际大背景下,建造一种机动性强、测量跟踪和控制功能齐全、设备精良的海上测量船是一个巨大的挑战。
上海江南造船厂,建造中国历史上第一艘铁甲军舰的地方。在这里,铺下了远洋测量船的第一块钢板(图4)。
(4)江南造船厂船坞
要把原本在陆地上使用的大量测量设备全都安排在空间有限的一条船上,其难度可想而知。更让设计人员头疼的是怎么让这些精密的测量设备,在波涛起伏的海上能正常工作。
许学彦(时任远望号测量船设计师):测量设备要求船不能动,不能摇摆,否则船上的测量设备就测量不了了。我们就用减摇的办法,分三级减摇,设备本身在测量的时候,像测量雷达的天线基本是不动的(图5)。
(5)远望号的设计者们(左一为徐学彦)
1978年10月,两艘测量船在江南造船厂正式下水,分别命名为“远望”一号和“远望”二号,“远望”两字摘自毛泽东亲笔书写的叶剑英的诗句。由于任务紧迫,这两艘测量船刚建造完毕,没来得及进行充分的检验,就开始执行这次艰巨任务了。
出发前,国防科委的领导把几位负责人召集起来提出三条要求:要安全地开出去,安全地开回来;保证通讯联络畅通,还要拿到导弹数据舱。
臧发惠(时任远望一号测量船船长):我们听了后脑袋都大了,因为我们的设备没有经过考验,人员也没有经过大的考验,究竟海域怎么样,也不清楚。
虽然两艘测量船的船长都是从海军选调的主力舰艇指挥员,但谁也没有过远洋航行的经验。
朱鹏飞(时任远望二号测量船船长):这个海域,不一定是国际航线,可能有些地方从来没有船只驶过(图6)。
(6)朱鹏飞
通讯问题也给这次任务带来极大困扰,由于船上装载了大量电子设备,一开动它们就互相干扰,甚至会给测试人员身体带来严重危害。
臧发惠:比如测量雷达打开后,它发出的是1.5兆瓦到2兆瓦的功率,飞鸟离它二三十米都掉下来了,人不可能在外面工作的。
为了解决这一难题,专门在向阳红十号船上安装了30千瓦发信机,让它担负起通信枢纽的任务(图7)。
(7)远望号雷达系统
中国测量船编队在海军护航下驶出领海线,向南太平洋驶去。这是自郑和下西洋后,中国舰队最大规模的一次远航。
1980年5月9日,新华社正式发布了我国将在太平洋进行洲际导弹飞行试验的公告:
中华人民共和国将于1980年5月12日至6月10日由中国本土向太平洋南纬7度0分,东经172度33分为中心,半径70海里的圆形海域上发射运载火箭试验(图8)。
(8)洲际导弹预定落点?
我国远洋测量特混船队在太平洋的行动引起了世界关注,前后有十几个国家的船只、飞机在船队周围游弋,侦察,尾随。
船队指挥部开始担心,万一他们来抢数据舱怎么办。船队决定实施一次佯动,一天夜里,编队驶出预定海域,转移外国侦察船只和飞机的注意力。
1980年5月18日上午,特混编队在南太平洋预定海域布列开来,静候我国洲际导弹的到来(图9)。
(9)特混编队进入指定地点
此时,中国西北的酒泉发射基地已经准备就绪。
十时整,导弹腾空而起,直刺苍天。
按照洲际导弹的飞行计划,它以10倍音速的速度掠过我国大陆,30分钟左右就能到达8000多公里外的南太平洋(图10)。
(10)神剑指青天一跃万里遥
此时,在导弹弹头溅落区域,我国打捞船已经做好回收导弹数据舱的准备。如果数据舱到达后两小时内无法把它打捞出来,它将实施自毁。
远望号测量船率先捕获了导弹的遥测信号。
崔秉书(时任测量船船队科技处副处长):我们的船叫长江一号,我们一发现目标马上报告了,报到首区去大家全都高兴了,放心了 。
此时,船上的人们甚至能用肉眼清晰地看到正在飞来的洲际导弹。
数据舱准确落入南太平洋预定海域。数据舱上的染色剂使海水呈现一片翠绿色。航测直升机在两千米高度发现目标后,引导172号打捞直升机载着潜水员向数据舱落点飞去。直升机垂直悬停在离洋面30米的空中(图11)。
(11)直升机到达数据舱落点上空
邓均照(时任新华社记者):那时直飞机在上边引导,潜水员往那儿游很费劲,直升机的螺旋桨多厉害,他前进一点儿都很费劲。
潜水员刘志友仅用5分20秒就将数据舱打捞起来。本次任务的关键目的顺利实现。
臧发惠:这次任务完成以后,我们感觉到,太平洋有我们一席之地,这是强大的表现,是自信的表现,所以那个时候我们感到很自豪。
第一枚洲际导弹发射成功,表明我国国防科技发展迈出了重要的一步,国防实力有了新的提高和加强。
彭士禄、黄旭华和张金麟三位已近耄耋之年的老人,是新中国第一代核潜艇的设计师。近半个世纪过去了,他们早已青春不再,但那段曾经并肩战斗过的核潜艇岁月却依然清晰动人(图12)。
(12)核潜艇设计师一往情深话当年
核潜艇是上世纪50年代初诞生的一种新兴武器,是大国战略威慑力量的重要标志。
在1959年苏联拒绝向我国提供原子能技术后,毛泽东十分坚定地表示:“核潜艇,一万年也要搞出来!”
彭士禄(时任核潜艇总设计师):这句话非常重要,我们一定要搞,一定要自己搞,一万年也得搞出来。表明了我们的志气和自力更生的精神,参加这次工作的人非常受鼓舞,一定要造出中国的核潜艇。
彭士禄,彭湃烈士的儿子,我国第一艘核潜艇的总设计师。受命之初,他手里的参考资料仅仅是两张照片和一个玩具模型,核潜艇研制一开始就走上一条艰辛之路。
1965年,核潜艇的研制工作在停顿了几年后重新上马。总体方案论证一开始,设计上就面临两种截然不同的选择。
有人认为,我国科学技术落后、工业基础薄弱,应采用“常规艇型加核动力”,美国第一艘核潜艇采用的就是这种艇型。
而当时参加核潜艇总体设计的黄旭华等人则主张搞“核动力水滴线型”方案。因为这种艇型是当时世界上最先进的。
黄旭华(时任核潜艇总设计师):国外已经做成功了,我们就不必要再分三步去做。我们就是把美国的三步当成一步,一下子跳到水滴线型上(图13)。
(13)核潜艇水滴舰艇网架图
聂荣臻专门召集大家开会听取各方意见,然后明确表示:中国的核潜艇决不是核动力加常规艇型,而应该是好马配金鞍,搞核动力水滴线型!
艇型定下了,核动力却没有着落,学核动力出身的总工程师彭士禄也没有见过潜艇上的核反应堆,这个问题困扰着他。一天清晨,彭士禄双眼直勾勾盯着天花板的模样,把刚从睡梦中醒来的妻子马淑英吓了一跳。
彭士禄:一天早上,我正睁着眼睛想问题,我的老伴就问我你在想啥?我说我想我的第一夫人。你第一夫人是什么啊?是我的事业核动力。那你第二夫人是谁啊?我第二夫人是烟酒茶。第三呢,我说第三才算到你。
曾一同在苏联留学的马淑英知道彭士禄又进入了痴迷状态。
也许没人想到,我国第一艘核潜艇的核动力反应堆是在远离大海的一处深山里诞生的。围绕着是直接在潜艇上建反应堆,还是先在陆地上建试验堆曾有过激烈的争论,彭士禄和一些技术人员支持建造陆上试验堆。
张金麟(时任核潜艇设计师):在陆上建试验堆非常必要,如果这些问题都出在艇上,在艇上修理,那个艇不定要泡在哪儿,泡多长时间,而且在艇上修理很难修。
1970年7月15日,在反应堆启堆试验之前,周恩来专门召集会议听取汇报。
张金麟:汇报时周总理非常认真地听,总理问彭士禄启堆状态安全性怎么样,他说不在话下,周总理就批评了他。所以汇报后,周总理立即派了一个十来个人的专家组,等于帮助我们进行启堆试验。
1970年7月18日18点,启堆试验开始,8月30日反应堆主机达到了满功率指标。
张金麟:我们都高兴极了,因为谁都没干过。
庆功宴上彭士禄举杯必干,据他说那次少说也喝了一斤。
1970年12月24日,我国第一艘核潜艇下水(图14)。
(14)神龙潜海威镇八方
核潜艇威慑力要凭借它携带的利剑——潜地导弹,潜地导弹要实现水下发射还要保证打击精度,这和陆地上发射的导弹有很大不同。
水下发射是潜地导弹研制的关键环节,导弹要在一种弹射状态下跃出水面。
邵发声(时任某导弹发射基地工程师):1982年1月7日我国成功制造出第一颗冷发射状态固体导弹,在地面把它推到空中后,空中点火的成功。填补了我国导弹的一个空白。
由于水下发射存在导弹可能落下来,砸毁潜艇的危险,因此,必须通过弹射试验来检验。
1981年11月在海上成功进行了潜地导弹弹体模型水下弹射试验。
黄纬禄:只有把模型弹在潜艇上面打好了,才可以保证我们导弹打的方式是正确的,这样才敢把真导弹放在潜艇上发射。
1982年10月12日,潜地导弹在渤海海域成功发射,标志着“三抓”任务的第二大战役胜利完成。
黄纬禄(时任潜地导弹总设计师):潜地导弹发射成功了,大家高兴得不得了,有的人把帽子都扔出去了。
这是一个新的开始,核潜艇要真正形成实战能力,还要经受一连串考验。
1985年11月至1986年2月,进行核潜艇首次水下长航试验,最长水下连续航行25昼夜。
1988年4月,为了检验核潜艇在深海的抗压性能,进行了深潜试验。
20世纪60年代,美国王牌核潜艇“长尾鲨”号做深潜试验,下潜还不到200米就发生了事故,129人葬身海底。
这次试验之前,参试人员都作好了最坏的准备,他们有的甚至给家里留了遗书,有的唱起了《血染的风采》。总设计师黄旭华意识到了这种情绪的影响,在动员大会上他说:我们下去是做试验的,不是准备牺牲,我们要唱“雄赳赳,气昂昂”!
黄旭华(时任核潜艇总设计师):我讲了一句话,我说你们放心,我们几个同志跟你们一道下去做试验,这句话一说,整个情绪就变了。纷纷表决心,说总师敢下去,说明试验不是冒风险,而是有科学根据的。
试验开始了,62岁的总师黄旭华随潜艇一同下潜。
每下潜一个深度,记录员都向黄旭华通报仪器数据,由他决定是否继续下潜。黄旭华与记录员约定某个关键的指标以A、B、C代表。
黄旭华:报代码不报数字。A ,艇长就问我A是什么意思,我说这个你不要管了,这个是我们内部的事情。
黄旭华他们约定,A 代表潜艇承受力的临界点,B是还能承受,C则表示不能再下潜了。
两个小时后,潜艇浮出水面,一张照片记录了试验完成后黄旭华走出潜艇的瞬间,那一刻的感受,恐怕连他自己也没法说清楚。
黄旭华:我夫人跟我一个单位,她很支持我下去,因为大家思想负担这么重,你不下去,这队伍怎么带。得知试验成功的消息时,她哭了一场。
1988年9月15日,我国第一次用导弹核潜艇发射潜地导弹取得成功。从1958年我国决定研制核潜艇,到这次试验成功,经过了30年的曲折历程。我国终于拥有了一支以核潜艇为作战平台的核打击力量,在潜在的核战争中具备了还手之力(图15)。
(15)潜地导弹发射出水瞬间
1972年2月21日,全世界的观众第一时间在电视上看到了这一幕:美国总统尼克松和中国总理周恩来的手跨过太平洋握在了一起。然而,把这一新闻传遍世界的却是美国的通信卫星。事后,周总理指示有关部门,我们也要搞自己的通信卫星。
上世纪80年代初,卫星通信已成为国际上现代通信的重要手段。而在当时,我国的中央电视台第一套节目是靠微波接力传送,覆盖率只有30%,大中型城市才能收看。
孙家栋(时任通信卫星总设计师):当年西北的通讯非常困难,到乌鲁木齐的长途电话,只有两条线,所以打长途电话时排大队(图16)。
(16)孙家栋
为解决这些现实问题,成为我国第一颗通信卫星“东方红二号”研制的努力方向。
孙家栋:先搞一个试验星,这个试验星要解决发射技术问题,能把卫星送到同步轨道上去。第二,到了同步轨道后,地面能不能和卫星联通。是想实现两个目的,通信和电视的信号都能够通(图17)。
(17)“东方红二号”通讯卫星
此前,我国已经成功掌握了返回式卫星和“一箭三星”等发射技术,但通信卫星的发射对此提出了更高要求。
要把“东方红2号”送到36000千米的太空,必须得有一个更大推力的火箭,这就是长征三号运载火箭。火箭第三级动力装置氢氧发动机的研制难度很大。液氧液氢燃烧后变成水,既环保能量也大,产生的推力比一般的推进剂要大50%(图18)。
(18)长征三号火箭
技术人员克服各种困难,终于突破了液氢液氧发动机的研制难关,使我国成为世界上少数几个掌握这一技术的国家。
谢光选(时任长征三号火箭分系统总设计师):从推力比较来讲,除了美国的超过我们以外,我们就是最好了,而且我们的方法比美国简单。
?陕西秦岭脚下,有一个叫桥南的小镇,40年前这里曾是我国最早的卫星测控中心所在地。卫星测控专家陈芳允,60岁的时候在这里穿上了军装,那时他的
注意力正被一种名为“统一微波测控系统”的航天测控技术所吸引。这种在美国阿波罗登月计划中使用的技术,让他认识到我国采用的分散测控系统与世界先进技术的差距。他开始深入研究,拿出了一套“微波统一测控系统”的设计方案。通过这种方案,将多种测控设备全部集中在一套设备里面。
郝岩(时任西安卫星测控中心科技部副部长):它的优点就在这儿。卫星它本身很小,体积、容积都很小,而且它的电力也是有限的。把多种测控设备集中在一套设备里,就大大地缩小了空间,就提高了整个卫星的有效载荷。
西安卫星测控中心,曾经见证我国航天科技的众多辉煌时刻, 从上世纪60年代中期到今天测控网建设,我国已建成陆海空天一体化的综合性航天测控网。对那些曾在这里度过青春的人来说,生命中最美好的记忆,是和渭南山沟里最艰难的岁月联系在一起的。
东方红二号通讯卫星发射的测控任务就在这里实施,要完成对卫星的轨道、姿态和转速的精确控制,这些都是以前从来没有遇到过的。这是又一场攻坚战。
东方红二号通信卫星的发射任务给测控系统带来的一个突出难题就是中心计算机系统运算能力不足。
胡正海(时任西安卫星测控中心工程师):机房占整个屋子的三分之二,一台计算机就占这么大空间,30多个机柜,柜子是1.8米高,0.9米宽,0.6厘米厚的大柜子。那个时候功能部件之间的连线非常多,一把一把,一抱一抱的(图19)。
(19)机房虽简陋 完成大任务
这种计算机的运算速度甚至不如后来的286微型计算机,系统稳定性也很差,根本无法满足卫星测控的需要。
祁思禹(时任西安卫星测控中心工程师):这个320计算机不稳定,在执行任务前,让大家先别动,因为一走动产生静电,就干扰计算机。
用这种设备去实施发射地球同步卫星监测这样的重大任务是难以想像的。
为此,我国试图从国外引进高性能计算机,但是,由于当时的“巴黎统筹委员会”在高性能的计算机方面对我国实施技术封锁,而未能达成协议。
引进没有希望,国内自行研制没有结果,发射日期逐渐临近,技术人员只有在现有的设备上想办法,挖潜力。技术负责人郝岩提出用两台320计算机和两台717计算机“捆绑”到一起,以提高运算速度的设想。
胡正海:那时候,没有计算机联网这个概念,这应该说是一个创新。
当时技术人员都没有大规模计算机改造的经验,为了和时间赛跑,大家轮番上阵调试设备。
许四林(时任西安卫星测控中心副处长):那个同步要求技术太高。对于我们的操作,对这个技术状态的认识,都有一个过程,当时难度很大。很多同志在机房一呆就是一天,黑天半夜回去了,一早爬起来又上山了。
计算机联在一起后,由717计算机负责接收数据,320计算机负责处理数据,奇迹般地满足了执行通信卫星测控的需要(图20)。
(20)西安卫星测控中心
祁思禹:我总觉得这一代人思想过硬,我们这些人,没有一个本专业的毕业生。但是为了完成任务,努力钻研,刻苦攻关。
张爱萍后来视察时说,人要立功,机器也要立功(图21)。
(21)祁思禹
西昌卫星发射中心建设在大凉山的山谷里,就在当年红军走过的长征路上,铺设了一条新中国的航天之路(图22)。
(22)西昌卫星发射中心
1984年1月29日,东方红二号通信卫星在西昌卫星发射中心首次升空。然而不久三级火箭在第二次点火时出现异常,卫星没能进入大椭圆轨道。
任新民(时任长征三号火箭总设计师):因为液氢冻了,把喷嘴堵死了,液氧多了液氢少了,里面温度高了,就把燃气发动机烧掉了。后来加了一个电动机一吹就行了。
70天后的1984年4月8日,经过改进的长征三号火箭携带卫星再次起飞,卫星在距离地面36000千米的远地点成功变轨,最终定点在东经125度赤道上空。
郝岩(时任西安卫星测控中心科技部副部长):整个测控过程,按照他们说法就像一首交响乐啊,非常顺畅,口令非常有节奏,好像有一种旋律。
4月18日上午10时,张爱萍通过东方红二号通信卫星与新疆自治区第一书记王恩茂实现了北京和新疆间的第一次卫星通话。电话接通后,张爱萍扔下事先准备好的讲稿大声说:“老王!哈密瓜熟了没有?”王恩茂幽默地回答:“我这就派人给你送去!”
当天,我国第一次实现了电视直播。
1984年10月1日,全国电视观众通过直播看到了在北京举行的新中国成立35周年阅兵式。
戚发韧(时任通信卫星设计师):我还记得当年中国的排球最火,世界任何地方有中国排球队的比赛,都能看到转播的比赛实况。以前是做不到的。
至此,我国国防科技事业发展史上著名的洲际导弹、潜地导弹和卫星通信发射试验“三大战役”胜利完成。它是“两弹一星”工程的延续,是我国国防建设走现代化发展道路迈出的重要一步。
?改革开放的中国刚刚展开腾飞的翅膀,席卷全球的高科技竞争已经拉开帷幕,高科技引起的发展危机,最早触动的便是军事科技领域这根敏感的神经。
1984年3月,国防科工委召开了迎接世界新技术革命和对策讨论会;1985年11月,又召开了国防科技发展战略讨论会,随后制定了2000年中国国防科学技术预先研究计划,大力推进科学技术和武器装备的发展。
1986年3月,四位科学院学部委员王大珩、王淦昌、杨嘉墀、陈芳允联名提出的《关于跟踪研究外国战略性高技术发展的建议》,受到邓小平高度重视,迅速作出批示:此事宜速作决断,不可拖延。
随后,中央及时批准了《国家高技术研究发展计划纲要》,这就是著名的“863”计划。中国历史上规模最大的发展高科技和高科技产业的计划全面展开。
提出建议的科学家们原想为这个计划申请2亿元人民币经费,落实下来的是100亿元。
通过实施“863”计划,我国建成了一批国内领先,国际先进的研究机构和科研平台,攻克了一大批尖端技术和工艺难题,有力推动了国民经济和科学技术的发展,同时,促进了我国军事尖端技术的跨越式发展。
1985年,我国宣布将长征系列火箭投放国际市场,承揽对外发射服务。在激烈的国际商业发射竞争中,中国航天开始走向世界。
1990年4月7日,长征三号火箭将美国研制的“亚洲一号”卫星送入预定轨道。
两年后,1992年8月14日,我国仅用18个月研制的“长二捆”大推力运载火箭又为澳大利亚发射了一颗美国研制的卫星。
到2009年8月,我国已先后为13个国家和地区发射了36颗国际商业卫星。
历史证明,谁拥有洞察未来的战略眼光,具备超前发展的魄力,谁就将拥有最蓬勃的发展和更远大的前景。