流星追月：中国航天技术（二）：东风第一枝

中国航天技术的早年发展虽然从时间维度上来说不落后世界主流太多，但毕竟耐不住基础过于薄弱，这也让几乎每一点成就的取得都要耗费无数人的心血和智慧。为了迅速赶上国际主流，发展与国家规模匹配的航天技术，我们早期也经历了一个虚心学习，甚至笨拙模仿的过程。但必须看到，从很早开始，中国航天技术就已经开始摆脱所谓的老师和参考，走出了一条独立自主的技术路线。如今，中国航天已经达到毫无争议的全球顶级水平，一路走来，最值得书写的除了那一个个载入历史的彪炳瞬间，还有一代代航天人对于自己事业甘于奉献、默默付出的动人执念。

第二节 东风第一枝

建国初期，在那个高歌行进的年代，人人力争上游。在苏联的援助下，156项重大工程开始建设，国家工业体系的雏形渐渐形成。

钱学森回到中国后，未加休息，便马不停蹄前往全国各地的工厂前往考察。在拜访完哈尔滨军事工程学院后，他和陈赓大将坐到了会议桌前。

陈赓大将试探性地问：“中国人搞导弹行不行？”

钱学森不仅是杰出的工程科学家，更是一位卓越的战略科学家。经过这些天的考察和访问，他敏锐地觉察到，以新中国现有的实力，结合国际环境，这个问题在他的心中早就有了答案。钱学森本来就憋着一股劲儿，中国人不比外国人矮一截，这次让陈赓一激，他更加激动。

上世纪60年代初期，国内遭遇自然灾害，美国对中国仇视不断，派遣U-2高空侦察机数次进入我国上空，刺探我国的国防机密。U-2的高度是22000米，而当时中国进口的导弹只能打18000米。在钱学森看来，中国刚刚起步的工业基础难以直接承受研制飞机的压力。但火箭一方面不需要载人，另一方面和飞机拥有同等的战略地位。同时，研制导弹还可为未来发展航天事业打下基础。

于是，在钱学森的建议下，1956年10月，国防部第五研究院正式成立，专门承担导弹的研制工作，钱学森担任首任院长，中国导弹及航天事业就此开始。

研制首先要选基地。导弹试验需要秘密进行，同时又需要远离聚居区。于是，一片位于内蒙古额济纳旗的戈壁成为了绝佳选择。官兵们的日夜投入建设，克服极端恶劣天气的影响，排除万难建立起一座中国最早的运载火箭发射试验基地。由于距离其最近有人烟的地方便是甘肃酒泉，这里也被称为“酒泉基地”。

当时的国际环境也为导弹的研制提供了便利的条件。中国抓住中苏关系处于蜜月期的有利机遇，向苏方提出请求，援助中国核武器与导弹技术，苏方的总体态度是先拒后松。1958年6月，苏方向中国提供了两枚P-2近程导弹，苏联专家也亲临北京进行援助指导。国防部第五研究院从1958年9月开始，展开了代号为“1059”的导弹的研制工作。

然而，由于我们当时未能掌握核心科技，新中国导弹事业发展过程中吃了太多的亏，但其实同样也积累了充分的经验。

首先，要知道，工程问题不能仅靠理论，还要依靠大量的科学实验数据来做基础。对于导弹而言，这一点更为重要。导弹在当时属于不可重复使用的具有一定规模的杀伤性武器，倘若不进行可靠性实验验证，那么就不能确保导弹能否出厂，更不能保证导弹能否投入发射和实战。

即便同为社会主义阵营，苏联同样对中国有所防范，不肯轻易将核心机密泄露给中国。例如苏方提供的技术资料并不全面，特别像火箭发动机试车和试车台设计等关键部分。而苏联方面甚至提出，把我们研制的导弹送到苏联进行试车。

其次，是零件的仿制。苏联提供的图纸中，有很多地方都对零件的生产技术进行了保密处理。还有一些零件要求十分苛刻，如导弹发动机液氧阀门的密封垫圈苏方给出的技术要求是“必须使用三岁公牛犊臀部的牛皮制作”，还特地强调“该牛犊不能有鞭伤”。当然，从那时的角度出发理解，对牛犊的年龄要求是为了确保牛皮的厚度。而对“无鞭伤”和“臀部”等的要求是为了确保尽可能没有褶皱，防止出现密封问题。但对于当时的新中国而言，寻找所谓“没有鞭伤的3岁公牛犊”过于困难，于是便采用了其他普通的垫圈材料。在使用后经过反复实验来确保可靠性，最终取得了差不多的效果。类似的情况数不胜数。

同样，还有一些零件苏联方面仅允许从他们那里进口，但进口来的零件数量远远不能满足需求。更令人气愤的是，苏联政府还会时不时向其工厂施加压力，故意拖欠或延长工期，明里是友好互助，暗里却在抽凳子。无奈之下，五院的研究者们想办法定期开展技术比拼，调用高级技工，请他们进行仿制，把重点零件一点点“抠”出来，一定程度上缓解了零件供应的问题。虽然过程艰辛，但在当时的情况下，苏联方面的援助已经是让我们少走了很多弯路。只是中苏之间的这种兄弟情，并没有持续太久，蜜月期的结束比我们的预料更早。

尽管此前中苏双方在一些领域已经有了摩擦，但谁也没想到在1959年底，苏联竟然单方面提前终止了援助协议。1960年苏联援华专家在苏方授意下全部撤离中国，将无数的半拉子工程留给了中国科学家和工程技术人员。苏联单方面的蛮横举动，给中国相关领域的研究推进造成不言而喻的困难。原本准备生产的设备运到了却无人管理、无人敢碰；数以千计的原料不知如何处理，零部件生产带断裂严重，研制工作几乎停滞。

但中国人民已经下定决心要靠自己发射导弹，中国的崛起、强大，要靠自力更生、艰苦奋斗、奋发图强正确的路子。在这一过程中，无数的创新方法不断涌现，虽然谈不上无师自通，但是确确实实在脱离了老师的指导后，学生反而有了更加“野蛮”的成长。

例如，当时没有专门的强度实验室，不能进行强度实验。同时导弹是垂直发射，对导弹强度进行测试又需要将实验室造的很高。为了缩短工期，同时也是为了保证实验室能够正常投入使用，工程人员利用就地挖坑的方法，将地面向下扩展，解决了对实验室室内高度的需求。

1960年秋，导弹虽然完成了总装，但没有燃料也无法一飞冲天。导弹燃料中的液氧推进剂作用在于助燃，使燃料更充分地燃烧。苏联专家在离开中国时反复强调，中国国产液氧推进剂不合格，必须进口苏联的推进剂。

但中国方面的科研工作者经过大量论证之后，否定了苏联专家对我国国产液氧推进剂所下的错误结论。事实上，几十年后，部分苏联专家返华探访时承认，当时迫于政府压力，他们只能给出掺杂部分报废数据的研究资料。

1960年11月5日，加注了国产推进剂的“东风一号”导弹，尾焰划破天际，春雷般的巨响响彻大地。七分钟后，弹头精准命中了550公里外的目标，标志着中国正式进入了火箭与导弹的时代。

然而，当时的研究者们心里都清楚，“东风一号”借用了苏联的外壳，灌注了国产的推进剂而已。导弹内部的结构设计，导弹的自动控制工程等一系列核心技术我们仍然无法掌握。所谓的量产计划也仅仅停留在仿制已有设计的层面，根本无法进行型号的拓展和改进。从仿制走向自主设计，实现我国导弹发展质的飞跃并非易事。

在自主设计之初，大家提出的方案要么是增大直径，要么就是增加舱段的长度。为了尽可能减少结构上的改动量，最终采取了加长弹身而不改变直径的方案。命名为“东风二号”。东风一号仅仅是“苏联模子”，而东风二号已经是我们独立自主自行设计研发的新型号。

1962年3月21日，耗时一年零四个月时间的东风二号导弹发射失败了，在距离发射架仅600米的地面上炸出了一个巨大的弹坑。

关键时刻，聂荣臻安慰大家：“既然是科学实验，总会有成功，有失败。成功了我们就取得经验，失败了我们就取得教训。”

大家痛定思痛，成立了研究室内部的故障分析小组，先后进行了多次论证。发射之前就有人提出的异议重新被摆上台面：问题是不是就出现在为了加大射程而加长的推进剂贮箱？

分析过后，当时负责设计导弹自动控制系统的黄纬禄得出了结论：仅加长贮箱的方案不可行。因为单纯加长贮箱的方案忽略了其长度增加后带来的弹性振动。就像扁担一样，当扁担变长的时候，承受重物的两端会因为其长度的增加而晃动的更厉害。弹性振动直接导致两方面后果：一是弹体的结构受到破坏；二是振动的频率与控制系统发生耦合，产生共振，使控制系统失效的同时加剧了导弹解体。

找到突破方向后，大家进行了一系列“攻坚战”。最初的设计大体思路在于加强贮箱的刚度，减轻弹性振动。但这并非听上去那样简单，弹性振动虽然是导致东风二号导弹发射失败的重要原因，但问题不仅仅局限于此，与之相关的其他局部都需要有所更改。比如控制系统，如何在原来的基础上进行更改才能适应新要求？这一系列问题都困扰着黄纬禄。

最后，他决定使用系统改动更大，工作量更大的方案：通过变更陀螺仪的位置，将其安置在接近弹性振动波幅的位置，这样弹性振动的整个振动过程中暴露给陀螺仪的部分就大幅度下降。换句话说，即使发生了弹性振动，它的姿态角并不能大幅度地感受到弹性振动的变化使陀螺仪产生的信号，进而不会对振动有很大反馈。

同时，在稳定系统设计时，尽量使弹性振动的频率大幅度衰减，通过加大阻尼或将振动消耗的方式，避免弹性振动产生正反馈而引起连续不断的震荡使弹体飞行发散，进而避免出现失控的情况。

除此之外，在导弹的控制系统方面，当时的导弹定位方法很“笨”。由于是仿制苏联P-2导弹，采用的控制方案是无线电偏航校正系统。导弹发射升空后，由其身后几十千米处配置的无线电地面制导阵地对其进行定位，两台发射机同时向导弹发射无线电信号，当导弹偏离原来的射面的时候，返回两个发射机的无线电信号将出现差值，根据差值可以校准导弹横偏的位置。

但当时由于我国的研制条件差，加上保密性要求高，试验场只能建在多山地带。在这样的环境中无线电波将被削弱，定位效果也大幅度下降。同时，由于地面站的阵容庞大，占地面积大，容易暴露目标。

对于这个问题，黄纬禄了然于心。他集中各相关技术骨干进行攻关后，提出了纵向双补偿的方案。在导弹上增加一块横向加速度表，这样经过简单计算即可达到更好的控制效果，同时抛去了地面站的拖累。这个方法开创了我国战略导弹控制系统均采用全惯性制导的道路，直接能够让导弹发射后自主飞行并精确命中目标。

解决控制系统的问题后，东风二号采纳的技术中自主创新成分得到了极大提升。改进后的东风二号于1964年6月29日进行飞行实验最终取得成功。翻开了我国导弹发展史上的崭新篇章。从那一刻起，我国的航天事业彻底迈进了独立自主，创新求索的道路。