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飞天火箭

2008-12-05走近科学

走近科学 2008年12期

关键词：东风火箭航天

走近科学

1984年的10月1日，中华人民共和国迎来了第35个国庆节。

庆祝活动从阅兵式开始。上午10点45分，所有人的目光都集中到了一点，广场上爆发出的欢呼声和掌声压过了牵引车的轰鸣声：中国第一次公开展示了自己制造的各种型号的导弹(图1)。

（1）中国首次向世界展示自己制造的各种型号的导弹

主持人:当年火箭部队在天安门广场用7分钟行进了69米的路程，这69米的路程却是几代航天人所走过的相当长的一段艰辛历程。

600年前中国明朝的万户，制造了两个大风筝，将一把椅子固定在风筝之间的构架上。构架上捆绑了47支当时最大的火箭。一切就绪，万户坐在椅子上，命仆人用火把点燃47支火箭，随即发出轰鸣，并喷出一股火焰（图2）。试验家万户在这阵火焰和烟雾中消失了。

（2）“航天始祖”——中国人万户的飞天梦想

朱毅麟（国际宇航科学院院士）:600年前的万户只是想飞，看能不能够上天，人类在实现了无人太空飞行以后，知道太空中还有很多东西值得我们去探索，所以现在的载人航天和600年前的万户载人飞行实验是不可相提并论的。

在万户为飞天的梦想献身200多年之后，英国人牛顿第一个找到了问题的答案。牛顿认为速度可以战胜引力，他曾经设想：如果制造出一种巨型大炮，也许就能将人送出地球。但是要实现这个梦想绝不是一件容易的事情。

张允中（中国运载火箭技术研究院火箭技术专家）:应该说航天的事业最早的话，是一百年前，俄国人契尔克夫斯基提出了一个利用反作用原理，用火箭作为宇宙航行的工具，契尔克夫斯基奠定了这个理论的基础，而真正作为航天事业发展，那是和这些国家的军队的建设分不开的。

20世纪50年代我国工业基础很薄弱，当中国决定自己发展导弹的时候，真正看见过导弹的人只有从国外回来的钱学森等人，当时走的也是仿制的路线。

余梦伦（中国科学院院士）:我们搞航天事业，很重要的一点，是有钱也买不来，必须自己搞。我们刚开始是从苏联引进的，中国叫它1059。

1059是中国仿制P-2导弹的代号，而P-2导弹是前苏联在第二次世界大战时期德国V-2导弹基础上进行改进设计的。经过全国各个行业的支持和努力，仿制工作取得了成功。1960年11月5日发射成功。

张允中（中国运载火箭技术研究院火箭专家）:1059仿制后，大家都非常高兴，能一举成功，这是没有想到的。用我们国家自己的材料，把整个一套“东风一号”导弹，还包括一套地面的系统，包括各种燃料氧化剂，包括压缩空气这一套，全部研制出来了，而且首发就成功了。大家信心非常足，当时也真有点初生之犊不怕虎，上来就搞我们自己的导弹。

今年85岁的谢光选院士是中国战略导弹和运载火箭技术的主要开创者之一，20世纪50年代后期他就投身到这一事业中。他告诉记者中国最早的导弹取名“东风”的来历。

谢光选（中国科学院院士）:我们搞火箭的时候，是用了毛主席的一句话，东风压倒西风，这叫东风。我们是搞导弹，但只是要有，绝不是用它去打别人，我们是为了保卫自己，所以我们叫东风。

随后在缺少技术资料和地面试验设备的条件下，用了一年的时间又设计制造了 “东风二号”导弹（图3）。

（3）真正独立自主的成果：“东风二号”导弹

这是一枚中近程导弹，相对于“东风一号”来说，它是真正独立自主的成果，无论政治意义还是军事意义，它的作用都是举足轻重的。

但是谁也没有想到，导弹发射仅仅69秒之后，就变成了灾难。

魏其勇（中国运载火箭技术研究院火箭技术专家）:火箭发射的时候，我就在现场。看着它往下掉，一触地它就爆炸了。大家心里非常地难受。

谢光选:我们很多人都哭了。我们辛辛苦苦把它做出来，几十秒钟就掉下来了，一共才60几秒钟。推进剂炸的坑，很大，不亚于500公斤的炸弹。

发射失败的原因很快就查明了，除了局部设计上有不合理之处，最重要的因素就是缺乏一套科学、合理的航天工程控制系统。

余梦伦:1962年的失败对我们是一个很大的推动，弹道应该怎么搞，火箭应该怎么搞？当时在聂荣臻领导下，我们从基础开始，就是按科研程序，按照科学的规律来做，不能急于求成。

尚增雨（中国运载火箭技术研究院火箭技术专家）:我们一共做了大概17项大型实验。在地面把所有的实验都给它实验透了，有问题在地面发现，解决了，然后我再上天。

1966年10月27日在“东风二号”发射失败2年后，我国自行设计的中近程导弹再次发射，终于获得了成功。

谢光选:两年以后发射成功了，并且连着打了好几发，发发成功，发发都在我们预定的精度范围内。

著名的液体火箭先驱罗伯特·戈达德先生曾经说过这样一句话，“很难说有什么是不可能的事情，因为昨天的梦想就是今天的希望，也很有可能就是明天的现实”。当东风系列成功之后，国家领导人就意识到，我们不仅仅可以用它当作武器使用，更重要的是，可以拓宽中国人的视野，用它把中国人运送到外太空中去。火箭的航天发动机和航空的发动机最大的区别在于航天发动机不需要空气, 它自身携带氧化剂;而飞机飞得再高也离不开空气，否则无法完成良好燃烧，这就是航天和航空一个本质上的区别。那么火箭和导弹的区别在哪里呢？火箭和导弹本质上讲是一样的，当火箭携带了制导系统，携带了弹头就成为了武器;如果不装弹头，仅把它作为一个运载工具（像一列火车），打到天上去，这东西就叫作火箭了。当火箭导弹都顺利完成之后，下一个目标是什么呢？那就是卫星。

朱毅麟:航天技术的基础就是火箭；火箭的基础就是导弹。中国的导弹也好，火箭也好，完全是在自力更生的基础上发展起来的。

当苏联发射了第一颗人造卫星之后，中国也开始了对人造卫星的研制。当时中国还没有运载火箭，连近程导弹也是刚刚开始仿制,谢光选院士在回忆当年发展远程运载火箭时十分感慨。

谢光选:我记得是1963年，陈毅到了我们设计总部，那个时候我们还在军队，还没转业。陈老总说你们啥子时候把洲际导弹拿出来嘛？把洲际导弹拿出来了，我这个外交部长说话腰杆子就硬了，说着还拍拍自己的腰。

几年以后我国自行研制了“长征一号”运载火箭。

1970年4月24日“长征一号”火箭首次发射成功，将我国“东方红一号”卫星送入轨道。这次发射成功，标志着中国跨入了航天时代（图4）。

（4）图组:（4-1）“长征一号”火箭成功升空（4-2）正在组装的“东方红一号”卫星（4-3）“长征一号”将我国第一颗人造卫星“东方红一号”送入了轨道

“长征一号”是在“东风四号”弹道导弹的基础上建立起来的运载火箭，要完成冲出大气层的能力，必须要达到第一宇宙速度。

朱毅麟:所谓第一宇宙速度，就是每秒钟达到7.9公里，这个速度相当于每小时2.8万多公里，达到这样的一个速度，它就不会掉到地面上来了。为什么呢，地球是圆的，它飞出去以后，就一直往前飞，往前飞，尽管地球在拉它，但拉不下来，它速度太快了，所以它能够围绕地球飞行。

之后，中国用于航天的运载工具有了较大的发展。

1980年5月18日中国远程运载火箭飞向太平洋（图5）。

（5）飞向太平洋的中国远程运载火箭

1982年10月12日，中国潜对地固体导弹犹如蛟龙出海，经过飞行，落入预定海上靶场（图6）。

（6）如蛟龙出海的中国潜对地固体导弹

1984年4月8日第一颗实验通讯卫星发射成功（图7）。

（7）中国第一颗实验通讯卫星成功发射

当我们的第一颗原子弹在罗布泊爆炸的时候，举国欢腾，世界也为之震动。在诸多声音中，有一种说法，你中国是有原子弹，但是你没有投送能力，原子弹只能摆在自己家里炸，顶多它是个大炮仗，有弹无枪扔不出去。终于我们有弹有枪了。国外又有媒体嘲讽说虽然有弹有枪，但是你不准，扔不精确一样是白搭，于是，周恩来总理特意指示加上了“精确”两个字。

王永志（中国载人航天工程首任总设计师中国工程院院士）:运载火箭是任何航天活动的先决条件，若是没有火箭这类运载工具，人就无法摆脱地球引力的束缚。

20世纪80年代后期，全世界对通讯卫星的需求量越来越大，美国不但有大推力火箭，而且在1984年研制成功了航天飞机，欧洲航天局也参加了竞赛。中国的火箭专家们抓住机遇，在1992年8月14日，这一天，用“长二捆”运载火箭将美国制造的“澳赛特B1”通讯卫星准确送入轨道（图8）。

（8）图组:（8-1）美国研制的大推力火箭可以将航天飞机送上天

（8-2）欧洲航天局研制的火箭

（8-3）中国“长二捆”运载火箭成功运送美国“澳赛特B1”通讯卫星进入轨道

王永志:它把运载能力一下子提高了近4倍。原来的“长征二号”，它的近地轨道运载能力只有2.5吨。一加这个捆绑，就变成9.2吨了。

这项技术突破是在18个月内完成的，它不但使中国的运载火箭打入了国际市场，也使得发射载人飞船成为可能。

对于中国航天人来说，这一时刻，标志着他们顺利转型、走向市场的成功。1994年，集中国运载火箭最新技术于一身的“长征三号甲”火箭首次发射获得成功，为大容量、高性能卫星提供了运载工具。

又是一个举国欢庆的日子，又是一次隆重的阅兵式。1999年10月1日，是新中国成立50周年的日子，中国航天人向共和国五十华诞献上了一份沉甸甸的厚礼。各种型号的导弹，成为阅兵式中最光彩夺目的焦点，所有的人都读懂了它们的真正含义。“如果六十年代以来中国没有原子弹、氢弹，没有发射卫星，中国就不能叫有重要影响力的大国，就没有现在这样的国际地位，这些东西反映一个民族的能力，也是一个民族，一个国家兴旺发达的标志。”

中国独立研制的长征系列运载火箭，由“长征一号”至“长征四号”四大系列12个型号组成，是中国航天的主力运载工具。“神箭”就是人们送给“长征二号F”火箭的美称。它是专门用于发射载人飞船的新型大推力火箭（图9）。