揭秘中國首顆人造衞星研製:火箭發動機曾遇難題

法制晚報訊(記者 李文姬)1970年4月24日,是一個註定將被寫入中國航天史冊的特殊日子。這一天,我國第一顆人造地球衞星“東方紅一號”發射成功,用20.009兆赫的頻率播出《東方紅》樂曲,從此奏響了中國人探索宇宙奧秘的華美樂章。2016年,中國航天事業創建60週年,而今年的同一個日子又被賦予了新一層寓意。在首個“中國航天日”來臨之際,《法制晚報》記者有幸聆聽老航天人講述那段與“東方紅一號”親密接觸的歲月和奇妙的緣分。他們都曾親身參與“東方紅一號”衞星的任務,並在1970年五一勞動節作為技術代表受邀登上天安門城樓,一一與毛主席握手。
孩子哭着喊媽 還得硬着心腸去加班
中國航天科工二院老專家宋慶元告訴《法制晚報》記者,1970年的4月30日,全國人民還在我國人造衞星發射成功的歡慶中,單位領導突然過來説:“你去開個會,衣服穿得整齊一點。”但卻對幹什麼去閉口不提。晚飯後,宋老才得知,科委系統組織了一個十七人的代表團去天安門參加“五一”慶祝活動。而這十七人來自參加研製和發射我國第一顆人造衞星的各條戰線,有老專家、工程技術人員、工人和解放軍指戰員。
“當年,我們站承擔着衞星軌道計算和運載火箭彈道計算的艱鉅任務。那時站裏使用的計算機容量小、速度慢、穩定性差,完成一條彈道計算要算三次,需兩三個小時。為按時保質完成計算任務,我們把全部精力投入到這項工作中來,差不多每天晚上工作到深夜兩三點,有時一天吃一頓飯。家顧不上了,孩子也顧不上。有一次,我兩歲多的小孩患了肺炎,可我工作太忙,顧不上照顧,只好請鄰居幫忙送到醫院打針治療。我疼愛孩子,但更愛我們的事業,我知道做母親的責任,但更理解自己工作的意義。每天晚上去加班時,孩子哭着喊媽媽,但我還是硬着心腸去加班。”宋老一邊回憶着一邊向《法制晚報》記者講述道。
1970年5月1日晚8點整,包括宋慶元在內的17名科研代表登上了天安門城樓。隨後,在《東方紅》樂曲聲中,毛主席也登上城樓。“當毛主席、周總理來到我們身邊時,總理指着我們高興地向毛主席介紹説:‘這些是參加發射人造衞星工作的同志。’毛主席微笑着和我們一一握手。”當宋老説到在城樓上的場景時,依舊激動不已。
開水瓶、鐵飯盒、大茶缸
老三樣日夜陪伴
參與火箭和衞星晶體元器件研製工作的中國航天科工二院203所張龍貴説道,他們的工作通俗來講就是為“東方紅一號”打造了堅強的心臟。晶片元器件能夠產生固定頻率的電信號,通過頻率控制手段,就能大展拳腳,如同心臟一樣為航天器的各個系統提供頻率信號,發揮在航天工程上的重要作用。
張龍貴回憶道,那時候203所晶體元器件戰線上的同志們白天從事科研生產等任務,晚上打起精神熬夜查資料,有些靈感時就連夜做好試驗設計,以便第二天投產實踐。記錄本、草稿紙、鉛筆頭,經典的辦公用品消耗了很多。開水瓶、鐵飯盒、大茶缸,熟悉的老三樣陪伴着度過了一個又一個挑燈夜戰的晚上。
就這樣,技術人員按照書本上的樣子仿製了無數次,從中找到可取之處,再結合攻關不斷改進、改進、再改進。
1969年,203所前身——計量站的晶體器件研究所排除種種干擾,終於在時間節點前交付了首批用於航天的高質量晶體元器件,為1970年“東方紅一號”衞星的發射成功作出了重要貢獻。
走訪幾十位專家 踏遍十幾省尋廠家
“東方紅一號”發射成功,離不開 “長征一號”火箭的一臂之力。 “當年我有幸參加了這一型號的研究、設計、試製、試驗直至發射飛行試驗的全過程。”中國航天科工六院老專家陳克明難掩自豪地告訴《法制晚報》記者。
據陳老回憶,1966年11月29日,他接到所辦通知參加一個技術會議。院領導先是傳達了七機部關於研製“長征一號”運載火箭第三級固體燃料火箭發動機的指示和要求。 隨後“長征一號”總體設計師陳衞民講解道, “長征一號”運載火箭由三級火箭組成:第一、二級是液體火箭,第三級是固體火箭。第三級的任務負責給衞星加速超過第一宇宙速度,把衞星送入軌道,因此第三級的研製工作要儘快啓動,才能把我國第一顆人造地球衞星早日送上天。
“根據總體部提出的技術指標,我們反覆進行固體發動機總體方案測算,再與總體設計部多次討論、協商,除了環境試驗要求,二、三級聯結、分離結構和三級與衞星聯結、分離結構待定外,其他主要技術性能指標達成一致。我們設計組的同志們,不管風吹雪打,在逆境中拼搏、奮戰,堅持工作。許多同志主動放棄春節探親假,有的同志推遲婚期。”陳老對《法制晚報》記者説道。
根據院裏“邊基建、邊安裝、邊生產”的政策,凡是302廠能加工的零部件圖紙全部留下試製。其他的零部件和整機怎麼辦?生等條件具備了再幹?時間是絕對不允許的。只有一條路——走出去,到部內外,到全國去找協作單位,報外協試製加工。
於是,4月初,陳老等科研人員就帶着圖紙和技術文件,拿着七機部和國防科委的介紹信,在華北、東北和華東地區,踏遍了十幾個省市,專訪了30多位專家,始終沒有找到一家能封閉獨立研製燃燒室殼體的廠家。無奈之下,只好把殼體圖紙化整為零,誰家能幹這個零件或部件,誰家能幹這一道工序就委託誰家幹,與他簽訂外協加工協議。
每週向錢學森彙報 如期交付發動機
1967年6月,發動機的試製工作按照工藝路線全面展開。先後投產兩個批次共6台試驗件。研製進度十分緩慢,問題很多,到1967年底,6台產品僅有1台達到設計驗收水壓指標要求。沒有合格的燃燒室殼體,發動機的地面所有試驗工作無法進行。
此時,陳克明已被任命為駐211廠設計組組長,壓力很大。正處在舉步維艱的階段,錢學森副部長要駐廠設計組近期每週向他彙報一次第三級發動機的研製情況。陳克明説,錢老一邊仔細聽彙報,一邊記筆記,不時提出問題,問得最多的是:這種事情你們設計時怎麼考慮的?聽完彙報後錢老説,這種新鋼材只是在實驗室條件下做過小型容器試驗,沒有進行生產下的工藝擴大試驗,直接上產品試製,沒有按程序辦事,違背事物客觀規律,出現這種情況一點也不奇怪。
錢學森告訴科研團隊人員,千萬不要把安全係數都放在設計者自己的口袋裏,應該給新材料、新工藝留有必要的加工餘量,“要不然設計再好,指標很先進,可是中國人生產不出來,外國人也決不為會我們生產,我們的設計有什麼用處?”
之後,設計組全體人員一律停止休假,除少數人在家蹲守外,其餘人員全部下廠技術交底,跟班生產,參加三結合攻關。凡是院內有條件做的試驗全部做了。院內無法做的試驗,委託部內單位協作完成。1969年6月,院領導決定按原計劃交付一台正式發射“東方紅一號”用的發動機,再備份一台。7月6日,兩台發動機運到了北京211廠總裝車間。
提前一個月前往發射場 總理三度指示
陳克明説,1970年3月27日,實驗隊一行18人乘專列從呼和浩特出發前往酒泉衞星發射基地。從4月1日起,按照技術陣地檢測工作程序表,第三級運載火箭的準備工作全面展開。在技術陣地經過12天緊張而有序的工作,全系統通過了三次總檢查,已經具備了轉場的條件。
4月14日,北京試驗隊領導錢學森等人向周總理、李先念、餘秋裏等中央領導彙報技術陣地各項檢查實驗結果後,周總理指示:“如果這次試驗成功的話,你們不要驕傲自滿,還要繼續前進。這次試驗也可能搞不成,這不要緊,失敗是成功之母嘛!”
又過了2天,周總理親自給原國防科工委打電話:“中央同意發射衞星計劃安排。批准衞星、運載火箭轉往發射陣地。到發射陣地後,一定要認真地、仔細地、一絲不苟地、一個螺絲釘也不放過地進行檢查測試。把每天的測試情況及時向我報告。”
4月24日下午3時50分,周總理電話通知原國防科工委副主任羅舜初:“毛澤東主席已經批准這次衞星發射試驗。希望大家鼓足幹勁,過細地做工作,要一次成功,為祖國爭光。”
就在這天晚上9時36分,“長征一號”運載火箭在震耳的隆隆聲中離開發射台,緩緩上升,噴出幾十米長的火焰,光輝照人,火箭越飛越快,越飛越高,越飛越遠,直衝蒼穹。這些“東方紅人”目送“東方紅一號”告別地球飛向太空。接着不斷地聽到各地台站向指揮中心的報告。“晚9時48分聽到‘星箭分離正常’、‘觀察傘打開正常’、‘衞星入軌’的報告,壓在我們心中的一塊大石頭已經落地。當時高興的心情無法用語言表達。我們都沸騰起來,盡情地歡呼,跳躍,相互熱烈握手、擁抱表示祝賀,許多人激動得熱淚盈眶。”説到此時,當時的情景彷彿還在陳老眼前。
文/記者 李文姬