[科普中国]-长空万里东风起——仿制

为了更好地开展P-2导弹的仿制工作，在1957年的年底，国防部五院组建了两个分院：一个是以原六、七、八、九、十室为主体的一分院，另一个则是以十一、十二、十三、十四、十五室为主体的二分院。

我们其实可以这么认为，一分院主要负责的是看得见摸得着的设备，包括导弹弹体、发动机、燃料等等；二分院主要负责的是看不见摸不着的程序，包括控制系统、导航、参数标定等等。一分院有8个研究室，驻扎在北京市长辛店附近的云岗；二分院共有12个研究室和一个试制工厂，驻扎在北京市永定路附近。

时间到了1958年，这是一个特殊的年份。

在这一年的一月，毛泽东主席在最高国务会议上提出：要在15年内赶上英国。对于我国的航天事业而言，受此前苏联发射人类第一颗人造卫星的鼓舞，我国第一颗人造卫星的任务“581”也得到了提出。尽管，我国在当时还未能造出导弹来。

苏联的第一颗人造卫星

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5月29日，聂荣臻向国防部安排了P-2导弹的仿制工作，将我国仿制P-2导弹的代号定名为“1059”。意即，我国仿制的第一批导弹定于1959年10月份前出厂，争取国庆十周年内试射。

我们对于P-1导弹的学习与认识，靠的是反设计工作。但对于P-2导弹而言，我们又有了更新的手段。按照《新技术协定》的要求，苏方将向中方提供P-2导弹的全套图纸，将图纸翻译出来，就可以下发到各个厂家进行仿制，大大加快进度。但同时，对于P-2导弹的反设计工作也在进行中。

6月28日，苏联提供的第一批图纸资料运抵我国，国防部五院的技术人员立即开展了艰苦的翻译工作。北京的夏日酷热难耐，人们在汗水中将图纸一张张翻译，一张张复制。钱学森见此情此景，晚上常常与机关人员带西瓜去慰问参与翻译的人员。在一个月之后的7月28日，图纸全部翻译复制完成，下发到工厂。8月，来自苏联的导弹专家也来到了中国，开始具体指导仿制工作。

在仿制开始之前，先要确定导弹总装厂的厂址。

一个工厂需要大量的设备与熟练技术工人，新建一个厂显然不如改建一个厂来得迅速。同时，导弹与飞机同为利用空气动力学原理的飞行器，因此其生产也与飞机相似，那么，就需要从飞机制造厂中选择一个进行改建。再综合北京资源优势、厂房扩建潜力、保密需求等要素评判，最终位于北京南苑的211厂被选择成为导弹总装厂。这个曾经飞出过中国第一架飞机的工厂，也将把第一枚导弹送上蓝天。

仿制工作注定是一场苦旅，甫一开始，“四座大山”摆在了人们面前：

第一是苏联提供的资料不完全。尽管P-2导弹的总体资料比较完善，但一些细节方面则纯属一片空白。这样的问题主要是在导弹配套的地面设备上：例如加注设备需要定量定速加注燃料，但流量计、加注泵的图纸是没有的。遥测系统需要知道火箭的各种状态，包括火箭姿态、过载等等，但姿态传感器图纸缺失。最离谱的是，火箭发动机试制完成后需要试车，关于试车台的资料根本不存在，任新民去索要图纸的时候，却被苏联专家一句“等你们把发动机造出来之后，到我们苏联去试车”给打发了回来。如果这些问题得不到解决，那么我们只能得到一个看上去像P-2导弹的模型，不能投入使用。

第二是制造材料的缺乏。图纸只是图纸，需要找到合适的材料才能将其变成实物。尽管P-2导弹对于苏联而言算是较为落伍的产品，但国内的技术水平仍然不能达到要求。例如大面积铝合金板材、不锈钢组件、密封件等等，例如RD-101的火箭发动机密封件要求用十分细密的皮革制成，用苏式修辞就是“像3岁的小牛犊臀部没有挨鞭打的皮肤一样”（为此，翻译员在翻译的时候还闹出了笑话），像这样的材料在我国是比较难以获取的，而苏联图纸的原始设计要求就是如此，能不能用其它材料进行替代，谁也不好说。

第三是加工设备的匮乏。仅有原材料是攒不出导弹的，必须要经过加工。而P-2导弹的大尺寸零件较多，因此需要大吨位的水压机、大型车床等大部件；同时P-2导弹的一些部件工况极端，因此需要精密机床。但能够满足P-2导弹仿制需求的加工设备国内都十分缺乏，苏联专家在华期间遍寻国内的各个厂家，也不得不多次表示“没有条件制造，赶快向苏联申请订货。”而苏联的加工设备运输到我国是一个非常耗时的过程，究竟是自制还是外援，这也成为了人们需要取舍的问题。

第四是组装力量的薄弱。零件加工完毕之后就需要组装，而组装也是一门大学问。P-2导弹的各个零件除了极个别地方采用铆接之外，绝大多数部件的组装均需要焊接。而焊接又分为各个不同的工艺：从焊接装备看可以分为电焊、氩弧焊、气焊等；从工艺上看可以分为点焊、滚焊、对接焊等；而总装工厂一是人数不多，二是工种不全，三是经验不足，四是规程不严。而且导弹部件的测试工作也是重要的一环，如何在没有测试条件的情况下如何实现测试，将是导弹能否上天的核心。

一句话，“1059”导弹的制造从头到脚都存在问题。

中国首款导弹“东风一号”，代号1059

图片来源：百度百科

但没有什么问题是克服不了的。

因为我们的优势就是，集中力量办大事，以及自力更生。

在收到了问题的报告之后，国防部五院会同全国各个相关的工业部门，对P-2的仿制工作展开了全面的会战。全国直接、间接参加会战的单位1400余个，主要承制工厂60余个，他们将把3800多个导弹零部件问题给一一解决。

面对图纸不全的问题，我们自己独立开展研究、学习、设计工作。例如5D52发动机（即RD-101的国产仿制品）的试车台，尽管苏联有援建工程，但任新民也带领诸多技术人员，从消化RD-101发动机的资料着手，参阅大量相关外文资料，结合我国实际情况，经过两个多月的反复调研与计算，提出试车台设计任务书，并与航空建筑设计院一起设计了发动机试验站。

1959年夏天，二号试车台开始建设，任新民带领发动机设计人员会同广大干部、科技人员、技术工人一道，执行“三班倒”，日夜奋战在工地上，终于在同年年底完成土建与设备安装工作。但相关的仪器调试则又花了半年时间——尽管苏联专家能够提供部分帮助，但仍然有相当一部分问题是需要自己解决的。因此人们又在摸索中前进，通过实践总结出一个又一个经验，以及教训。

最终，在1960年6月，二号试车台完成了调试。试车台从零开始的建设过程也指导着人们研制更大、更先进的试车台，形成了具有我国自主知识产权的试车台设计技术。

面对生产材料缺乏的问题，我们积极开发新材料，同时尽可能用手头的材料作为替代。到1959年底，国防部五院一分院先后与东北轻合金厂、鞍钢、抚钢、大连钢厂、北京钢铁研究院等单位签订了试制各型金属材料的协议，共153项。还同各化工、建材、轻工、石油部门等20余家单位签订了各型非金属材料协议，共87项。此外还同洛阳轴承厂等零件厂签订了多份零部件提供协议等。另一方面，我们也向各兄弟单位求援，大量寻找成品元件，有时为了一个小小的零件，国防部五院的高层领导也要亲自出动向各个单位求援……

就这样，经过各个单位的反复协调与落实，一个全国性的协作网络得到构建。同时，结合我国的实际，一大批替代产品得到了大量使用：我们在反设计P-2导弹，吃透技术文件，大量计算验证的基础上，不仅总结出了相应的技术标准，还指出了苏联图纸上尚能优化的地方，并以此来确定需要使用的材料。

例如一分院第七研究室（今航天材料工艺应用研究所）主任姚桐斌带领团队与有关工厂密切配合，在一年内，利用30余种胶料试制出176种不同要求的密封件，大量替代了特殊皮革的原始要求。在全国各个单位的通力协作下，“1059”导弹的各种材料与元器件问题正在逐渐地得到解决。

姚桐斌

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面对设备匮乏的问题，我们用已有的设备进行改装。例如“1059”导弹的大尺寸钣金结构件需要一个千吨水压机——在今天当然不算什么，但是在当时，全国只有武汉锅炉厂才有这套装备，而且加工锅炉的模具与导弹完全不一样。因此负责导弹加工的211厂技术人员认为，可以安装一个类似转接器的过渡模座予以解决。尽管苏联专家反对这套“土法上马”的方案，并指出良率过低的潜在风险，但即便是这样，211厂领导认为，只要有哪怕一两个成功，那也是成功。同时为了打消锅炉厂对于水压机损坏的顾虑，聂荣臻亲自出面向湖北省委与武汉市委做了思想工作，这才让水压机用于“1059”导弹的制造，经过多次尝试，终于成功。

而另一方面，我们也独立自主地研制了一些特殊设备。例如本来应该由苏联方面提供的用于焊接弹头的特殊焊机迟迟未到，屠守锷仅凭一张苏联专家绘制的草图，带领三名技术人员从零绘制出特殊焊机图纸，等到特殊焊机送到的时候，弹头早已由这台自制的焊机焊制完毕。

屠守锷

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面对技术薄弱的问题，我们的设计代表入驻工厂，现场解答技术工人提出的各种设计问题。同时对于一些不严格按照规章制度开展生产的厂家，我们也设立了“一票否决”制度。

例如5D52发动机各个部件由若干个生产厂家分别研制，410厂承制发动机主体，111厂承制涡轮泵。原先发动机的活门由西安的一家飞机发动机活门厂生产，但由于特殊的时代背景，工厂的规章制度被破坏，盲目地追求数量与进度，不按规定生产，导致良品率很低。苏联专家甚至为此出离愤怒：“对产品质量如此不负责任，简直是对国家的犯罪！”因此很快国防部五院将活门的生产任务转移到211厂进行。同时410厂与111厂的每一个零件与工序都得到了进一步严格的检查与执行，从根本上提高了生产技术水平。

在生产出导弹分段之后，还需要开展一系列试验。例如导弹的各个结构需要开展静力试验以验证其静强度，而当时专用的强度实验室还在建设中。为了快速开展静力实验，屠守锷率队因陋就简，选定一个旧机库，土法上马，开展实验：机库的净高不够，人们就在地上挖一个大坑来变相增加高度；而主要的实验设备静力实验平台则是用旧飞机上拆下来的5个液压传动筒跟自制的承力地轨完成的。

短短半年时间，这个旧机库就变成了一个简易力学实验室，连苏联专家组总顾问阿尔希波夫也为之惊叹——特别是当他挑剔地比对实验大纲之后，发现所有的设备都完全符合要求的时候。

对于看不见的控制和制导系统，控制系统组组长黄纬禄、制导系统组组长梁思礼带领团队从零开始进行研制。在基于自己参观V-2导弹的经历，并仔细研究了P-2导弹的控制与制导系统之后，黄纬禄认为导弹的控制系统与他参与的项目有相当的共通之处。既然原理可以把握，那么仿制就不是问题。

就这样，黄纬禄和梁思礼带领年轻的研制团队围坐在黑板前，不断地讨论，记录，将P-2导弹的控制系统逐渐分解，消化吸收。几个月后，黄纬禄和梁思礼带领控制和制导系统组绘制出了P-2导弹控制系统的图纸。

梁思礼（左一）

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除了导弹的系统之外，导弹发射场的地面系统也同样重要。这些地面设备包括导弹发射系统、燃料加注系统、飞行遥测系统等等，主要负责人为谢光选。这些地面系统需要分别由多个厂家予以协作研制，但每个厂家之间的业务显然是不同的——有设计车辆的，有搞无线电的，还有实验设备厂家……

尽管有相关的图纸可以参考，有苏联专家予以指导，但谢光选还是成为了一个“大忙人”，他不仅需要带队下工厂与工人师傅交流，还需要负责起草遥测系统的操作规程，甚至还需要清楚地了解各个地面设备的生产厂家、存在的问题、解决方案等等。在不断的协调中，地面系统团队也正在逐渐变得成熟，对于导弹的配套系统应用也更加得心应手。

除了P-2导弹之外，C-75地空导弹、C-2岸舰导弹的学习仿制进程也全面铺开。为了更好地主持各型导弹的仿制工作，1959年下半年起，钱学森在力学所的办公时间缩短，在国防部五院的办公时间延长，而且为了防止行政后勤事务干扰到自己的科研教学进程，1960年3月，他还主动提出降为副院长。聂荣臻理解钱学森的苦恼，决定让空军司令刘亚楼则兼任了院长，空军副司令员兼参谋长王秉璋担任行政副院长，而钱学森担任技术副院长，可以一头扎进组织导弹仿制的工作中去。

在这段仿制的生涯中，国防部五院的人们不辞辛劳，天天在办公室-食堂-宿舍的三点一线之间奔忙——有些团队的办公室跟宿舍甚至就在一间楼里头，累了就躺床上歇一会儿，起来继续工作；还有些团队的办公点就在一个机库内，夏天热如蒸笼，冬天又冷如冰窟；还有不间断的飞机起降的轰鸣声……而就是在这样的艰苦环境下，“1059”导弹的工作却在一点点稳步地向前推进着。

1960年2月5日，导弹的第一个部段——酒精贮箱成功通过验收，仿制成功。接下去的两个月内、导弹的尾段、液氧箱、仪器舱等各个部件都陆陆续续地传来捷报，导弹即将步入总装工作。

然而即便到克服了众多困难，见到光明的时候，仍然有新的阻力出现。

为了检验国产燃料的性能，我们将尝试发射一枚P-2导弹来予以演练。但此时，苏联专家却认为我国兰州化学实业公司生产的液氧不合格，杂质过多，迟迟不愿意放手，并一直要求用苏联产的液氧。尽管西伯利亚的气温常年很低，但液氧-183℃的沸点无疑会让其在长途运输的过程中跑得一点不剩！

为了用铁一般的证据证明苏联专家的观点是错误的，梁守槃经过了反复的计算，认为液氧的杂质完全在可控范围内，即便全部氧化也不会发生爆炸，为此，他还立下了军令状。苏联发动机专家组组长施涅金在审核了设计要求、计算过程、样品化验数据之后，也明确表示“中国的液氧性能完全符合要求”。除此之外，北京酿酒总厂生产的高浓度酒精，天津东方化工总厂生产的过氧化氢也被证明是完全符合要求的。

而正当“1059”导弹的全部进展顺利推进，即将开始首次试射的时候，一则消息如同晴天霹雳一般让所有人为之错愕。

参考资料：

1.中国航天科技集团公司组织编写. 钱学森的航天岁月 [M]. 2012，中国宇航出版社：北京.

2. 谭邦治. 任新民院士传记 [M]. 2014，中国宇航出版社：北京.

3. 谭邦治. 梁守槃院士传记 [M]. 2014，中国宇航出版社：北京.

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5. 史颜莉. 谢光选院士传记 [M]. 2014，中国宇航出版社：北京.

6. 贺青. 屠守锷院士传记 [M]. 2014，中国宇航出版社：北京.

7. 石磊, 梁红, 杨利伟. 苍穹大业赤子心——梁思礼传 [M]. 2017，中国科学技术出版社&上海交通大学出版社：北京，上海.

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