从“三垂一远”发射系统认识“箭”无虚发的徐克俊将军

矢不虚发、弦无虚发、弹无虚发、百步穿杨、百不失一、百发百中……

作为中国人，对以上成语肯定都不陌生。人类自从有了狩猎工具和战争的武器，不论是石镞、铜镞、强弩还是枪炮，命中目标都是技术创新的关键。新中国建立以来，我们从零起步靠独立自主、自力更生的创新精神，完成了“两弹一星”、“载人航天”等诸多让世人瞩目的科技创新工程。《2021中国的航天》白皮书介绍自2016年以来，我国在航天领域的重大工程和科学应用等方面取得的丰硕成果，2016年至2021年12月，共实施207次发射，长征火箭发射成功率96.7%。那么中国的航天有什么特殊创新技术才有如此高的发射成功率呢？

1960年代末，被誉为俄罗斯“民族英雄”的苏联航天发射场专家巴尔明指出：一个国家如果没有先进的航天发射场，就不可能发展航天!而航天发射场是导弹航天器研制过程中最为重要的环节之一，是进行各种导弹、火箭、卫星、飞船等发射试验的基础设施。几十年来，从中国第一颗国产导弹的升空，到成功实现“两弹结合”试验；从第一颗“东方红”卫星发射，到第一艘“神舟”飞船问鼎苍穹，中国航天写下了中华民族振兴史上最辉煌的篇章，奠定了共和国20世纪举足轻重的国际地位，也使得中国在世界高科技领域占有了一席之地!

轰轰烈烈的中国航天，向世人展示了“科技强国”的辉煌之路，也让中华民族从此挺直了腰杆，骄傲地屹立于世界民族之林!让所有中国人都知道了中华民族手中已经掌握了导弹、火箭、卫星和飞船，为人类贡献出了一大批功勋卓著的航天产品设计专家、航天产品应用专家。然而，在这个位于高科技前沿的航天专家队伍里面，有一个至关重要的分队---导弹航天发射试验技术专家，却鲜为人知! 今天，我们共同走近一位享誉“箭”无虚发的徐克俊将军和他担任总指挥的“三垂一远”发射系统。

时间回到2004年3月底，2003年度国家科学技术奖励大会在北京隆重召开。我带着《中国科技奖励》杂志采访报道组与所有获奖代表和工作人员一起入住北京友谊宾馆住会采访获奖科学家，解放军总装备部的“中国载人航天工程”获得当年科技进步特等奖，王永志等25位科技工作者代表载人航工程全体人员参加了颁奖大会，我们采访了载人航天工程首任总设计师王永志院士、飞船总设计师戚发轫院士等大部分获奖人员，其中就有中国载人航天发射场总指挥徐克俊将军。

（2004年3月，在北京友谊宾馆采访拍摄徐克俊将军并在《中国科技奖励》杂志发表，摄影：余武隆）

在获奖代表驻地，宾馆客房虽然显得狭小，但是采访随着徐将军的娓娓道来、令人振奋的载人航天发射的故事，我们仿佛已置身于辽阔沙漠中的酒泉卫星发射中心载人航天工程的发射现场。

“航天是高科技的皇冠，载人航天就是这皇冠上的明珠。”负责 “神舟五号”飞船发射的徐克俊将军对中国发展载人航天的意义有着自己独到的见解，认为载人航天是“现代科学技术水平的最高标志之一”。他介绍，我国的载人航天起步于上个世纪的九十年代初，当时国家的经济实力远非现在可比。在科研资金严重短缺的情况下，广大科研人员发扬“两弹一星精神”，走自己的路，艰苦奋斗，团结拼搏，用一元人民币办出航天大国用一美元办的事。

徐将军无比自豪地告诉我们：“我们没有沿用美国的模式搞登月、航天飞机，也不能像苏联那样搞大的空间站，因为技术、资金都不允许。”美国搞航天飞机本来是为了经济实惠，可实际上它往返一次到再升空所付出的代价10倍于发射一次飞船，且危险系数大。我国立足国情决定研发宇宙飞船，先解决好天地往返问题，为进一步建空间站和深空探测打下牢固的基础。然而，要完成载人航天，具体到发射场系统同样面临有效利用有限的资金和资源等诸多问题。飞船从哪个发射场发射？要不要新建发射场区？是采用传统的上架模式，还是采用自主创新的 “三垂”模式？徐将军讲起关于发射场选址、发射方式选定等无数难忘的一幕幕，如数家珍、引人入胜。

载人航天发射场的场址选择，要考虑地理位置、地形地貌、气象条件、火箭航区测量、安全救生、火箭助推器及一级落点以及交通运输、通讯保障、社会依托等因素，同时还要考虑经济性（如移民征地）、环境保护、后续任务发展等，这个问题在概念论证阶段已做了大量工作，取得了共识。可行性论证中再次进行了论证比较，结论仍认为选择酒泉发射场作为载人航天发射场是适宜的。

到底建一个什么样的发射场，成了发射场系统论证和设计的焦点。作为七大系统之一的“发射场系统”---中国酒泉卫星发射中心，也迎来了极大的机遇和挑战。作为载人航天发射场总体技术方案论证的主要参与者，徐克俊和同事们早就开始了对中国载人航天发射场建设的研究。中国载人航天工程的任何一个系统设计，首先必须考虑到中国的经济基础、技术水平和基础工业状况！怎么样才能达到两者统一，既符合中国国情，又不失先进？徐克俊和同事们一起，找来许多有关航天发射场的资料，结合多年来的发射经验，看资料、画图纸，一边研究，一边琢磨。他们想，如果飞船、火箭能够在技术区就进行垂直总装、垂直测试，测试完就是发射状态，再直接把飞船、火箭组合体垂直转运到发射区，进行简单的测试就可以实施发射，快速便捷!另外，发射时实行远距离控制，就可以确保技术区人员和设备安全。

（酒泉发射场，网络图片）

但是，“三垂一远”不是随随便便就可以实现的!要进行“垂直总装、垂直测试”，必须要有足够高的垂直总装测试厂房。要实现“垂直整体转运”，必须要有足够高的厂房大门，有足够先进的垂直转运车，这些都需要很大的投资才能实现！

其实“三垂一远”并不是中国的发明，俄罗斯有“水平整体模式”：水平状态下整体总装、整体测试、整体起竖；美国有“固定模式”，也有垂直整体转运模式，但耗资巨大，技术复杂，仅一台垂直转运车就耗资2亿多美元！

徐克俊与论证小组的同志们，以及航天部门、原国防科工委总体研究设计所等单位的专家一起研究，围绕“三垂”模式，先从总装测试工位入手，解决垂直总装和垂直测试问题。美国“阿波罗”飞船发射场有四个总装测试工位，我们有两个就够。高度也不必像他们建160多米，有90多米就够用。另外，在戈壁滩上，垂直测试厂房不用搞钢结构，钢筋水泥就可以满足设计要求，而且稳定性、密封性好。其次是垂直转运车，美国用庞大的履带车，平稳，减震好，能够携带脐带塔、前置设备和沉重的地面电源。我们可以用轻型铁轨转运车，不带前置设备，不搞悬挂，不搞减震装置，电车驱动，简单实用，同样能够实现“垂直转运”。

绞尽脑汁，技术难度、经费都降下来了，解决关键技术的路径也找到了，总体技术方案和论证报告交出来，还是没有通过。不是技术不先进，而是人们担心技术进步会耗资过大。发射场论证主管部门又召开交流会，徐克俊汇报了“载人航天发射场测试发射工艺流程设计方案”的报告，飞船系统、火箭系统此时也支持发射场总体技术方案。至此，中国载人航天发射场“三垂一远”的技术方案得到了各大系统的共识。

徐克俊认为：中国是一个航天大国，在科学技术飞速发展的今天，我们应该具备世界一流的航天发射能力，应该具备世界一流的航天发射场!为此他专门撰写了一篇题为《中国未来航天发射场应该具有的两大技术进步特点》的论文，发表在《载人航天》杂志上。钱学森在关注着中国载人航天发射场的建设。对载人航天情有独钟的钱学森看过这篇论文后深有感触，亲笔给原国防科工委机关写了一封信说：“对于正在建设中的中国载人航天工程，徐克俊同志的文章就很有用……”

钱学森同志充分肯定了中国载人航天发射场总体技术方案，中国新建的载人航天发射场应该具有中国特色的技术进步。在中央的支持下，原国防科工委领导果断做出了决策。

（文昌发射场 网络图片）

“三垂一远”实现了！中国载人航天发射场步入了世界先进行列！

载人航天工程最大的特点就是高可靠性和高安全性。航天员的安全性要求是0.997,产品可靠性要求是0.97。对于高风险的航天发射来说，怎样去保证这么高的安全系数，成了逃逸救生系统的一根硬骨头。

点火是发射过程中最危险的环节，因此“待发段”应急救生难度高，技术复杂。1995年起，徐克俊牵头担负起发射场待发段应急救生系统的论证和研制。这个项目直接关系到航天员的生命安全。“待发段”应急救生最主要的就是总体技术，也就是如何识别危险、如何决策、如何进行指挥控制的依据，不同的时段需要采取不同的救生方法。因为自动测试易受干扰等缺陷，无法准确辨明故障现象，给待发段逃逸救生带来了很大的难度。徐克俊凭借自己丰富的工作经验和坚实的理论基础，最终探索出了“光学信息实时检测法”，可以在几十毫秒内准确、快速地检测火箭倾倒信息，及时传送到地面逃逸指挥控制台进行判断。

同时，他对地面的计算机智能化决策技术也进行了大量的研究和开发，能够在2秒内实时做出推理决策，对逃逸指挥控制台进行了周密的安全性、可靠性设计，满足了总体技术要求，为航天员待发段逃逸救生提供了可靠的保证。中国自主研制开发的发射场逃逸救生系统技术先进、安全可靠性高，达到了世界先进水平。

年过花甲的徐克俊老先生面对记者百感交集，“我到发射中心工作有三十多年了，人一生也干不了几件事”。他为自己能亲历共和国航天事业发展中的大事而庆幸，更为自己能够参与中国载人航天的全过程——从开始的论证、设计，直到发射而自豪：“这样的机会实在是千载难得！”

（2004年3月底在北京，徐克俊将军接受《中国科技奖励》杂志采访并与余武隆等合影留念）

如今，中国载人航天工程取得了举世瞩目的骄人成绩，从酒泉发射场的“三垂一远”到文昌发射场的“新三垂一远”，从神舟一号到神舟十三号，中国神箭一次次发射成功，我国的载人航天事业从胜利走向不断胜利！

作者：中国科普作家协会会员 余武隆

说明：本文部分资料来源于中国载人航天工程首任总设计师《搏击天穹 王永志》和网络报道

附一：徐克俊将军背景资料

徐克俊， 男，1943年出生，武汉市武昌区喻家湖人，毕业于北京理工大学，高级工程师。曾参加我国洲际运载火箭、人造卫星和导弹的发射，参与组织指挥我国洲际运载火箭、人造地球卫星、导弹的研制、定型飞行和“神舟”号飞船发射等国家级试验100余次，获部级科技成果奖10项。作为中国载人航天发射场总设计师、中国酒泉卫星发射中心原副总工程师、神舟七号载人飞行任务质量控制组顾问，他设计的“三垂一远”发射模式，让长期以来处于从属地位的发射系统，成为与飞船、火箭并列的系统。少将军衔。

年轻时候的徐克俊就不那么浪漫，1967年9月，徐克俊从北京工业学院（现北京理工大学）毕业，1968年来到了地处巴丹吉林大漠深处的中国酒泉卫星发射中心，那时初创不久的发射中心，举目四望视线所及是茫茫无际的巴丹吉林沙漠，面对洪荒，他居然从来未曾彷徨和动摇过。他庆幸自己来到了这个中国组建最早、任务最重、技术最先进，承担中国航天发射史上历次重大试验首飞任务的航天基地，他被分配到第一试验部，从事导弹、卫星的发射试验工作，从此便走向了轰轰烈烈的中国航天事业！

第一次走进军营，徐克俊穿上军装还带着一股子学生气，对什么都要较个牛劲。

去航天产品研究院和生产工厂跟踪产品研制，产品进场发射，都成了他学习的极好机会，虚心向设计专家学习，搜集资料。他对自己要求很严，别人弄个八分懂，他却要举一反三，把设备原理“玩透”。他对待什么都很仔细，就连人家打印过的一些试验数据资料，也不放过。

在别人眼里，那只是一些枯燥的数字。但在徐克俊眼里，那是理论与实践结合的结晶！他一边计算，一边对照，花了整整一天的时间。后来发现一个设计参数与计算结果不符，就找产品设计专家问个究竟。他这一问不要紧，原来是一个参数换算时弄错了，大家都没有发现那个隐藏在“数据海洋”里的设计误差！

由于多年的辛劳，徐克俊的脸被大漠骄阳烤黑了，背也过早地驼了，不过，在为质量发生争执的时候，他向前探出的上身很自然地就有了一种质疑和挑战的态势，在事关航天发射安全的问题上他不管别人是否接受，决不通融，决不含含糊糊。“神舟”一号至四号飞船发射期间，他担任中国载人航天发射场系统总设计师，兼任发射场质量控制组组长。在产品质量把关上，他是出了名的，技术问题上六亲不认，只争一件事：工作正常！大到影响任务进度，小到一个螺丝钉，只要是故障就咬住不放，必须解决！“神舟”一号任务期间，飞船因故障需要开大底。因为故障仪器有备份，加之开飞船大底是一件非常冒险的事，风险极大，许多人都持反对意见。但他仍然坚持要开。最后还是冒着极大的风险开飞船大底解决了故障，保证了发射的成功。在经历的上百次航天发射中，他找出并参与排除了数十次重大故障隐患，解决了许许多多技术难题，为一次次试验的成功扫清了障碍，为中国航天发射试验做出了重大贡献。作为中国载人航天工程发射场总设计师，发射场质量控制组组长，他就是设在发射场的一道“质量关卡”，什么问题都逃不过他的眼睛，真正“一夫当关，万夫莫开”，大家有口皆碑，许多研制试验的总设计师和老专家们不得不佩服。中国载人航天工程总设计师王永志院士提起徐克俊，总是竖起大拇指：查找故障，老徐行！

附二：名词解释“三垂一远”

“三垂一远”指的是垂直组装、垂直测试、垂直转运、远距离发射，我国酒泉卫星发射中心执行载人航天任务的长征2号F型火箭就已经实现上述测发模式。

文昌航天发射场由于特殊的气候环境需要更短的射前准备时间，因此在原有“三垂一远”基础上又创新了在垂直转运过程中气电液接口不断开，从而省去了在发射塔架中的重新测试，进一步缩短射前准备时间至3天，所以文昌发射场的“三垂一远”也被称为“新三垂一远”。