新中国的飞天曙光

新中国的飞天曙光

在世界历史上,远洋航海技术的兴起,促进了世界贸易的发展、世界市场的开辟和近代科学的繁荣,开始了“全球文明”的时代。当今,载人航天技术的兴起,使人类走出了地球摇篮,到达浩瀚无垠的太空,开启了“太空文明”的时代。在这个时代中,“地球是人类生存之本和一切物质财富之源”的断言已经过时,而宇宙空间以其无穷无尽的宝贵资源吸引着人们去开发和利用。

时光进入20世纪,世界上的一些大国将探索太空奥秘、寻找能够利用的空间资源的目光瞄准了距离地球300—500千米之遥的太空。那里是陆地、海洋和大气层之外的新空间,有太阳能、强辐射、高洁净、高真空、微重力、大温差、高远位置,以及月球、火星、小行星上的稀有矿藏等很多地球上所缺乏的资源,在这个轨道高度上运行的载人航天器可以进行地球环境与资源探测、开展生命科学和空间医学实验、进行卫星释放等太空活动。

第二次世界大战后,美国和苏联开始投入大量人力、物力进行航天领域的探索,展开了一场此起彼伏的太空竞赛。1961年,苏联航天员加加林率先完成了人类的首次太空飞行。1965年,苏联航天员列昂诺夫实现了人类首次的太空行走。1969年,“阿波罗号”飞船载着美国航天员阿姆斯特朗等三人首次完成了人类神奇的月球之旅。

20世纪50年代中期,新中国初建,抗美援朝战争的硝烟还未散尽,百废待兴。刚刚从战火中走出来的中国人,从过去百年的屈辱史中深刻地体会到落后就要挨打的道理,新中国的领导人提出了“向科学进军”的目标,明确要以原子弹和导弹为重点,发展尖端科学技术事业,迅速赶上世界先进水平。

1955年1月15日,党中央做出发展航天事业和原子能的重大决策,拉开了中国火箭、导弹、人造卫星研制的序幕。这一年,享誉世界的科学家钱学森在海外冲破重重阻力,归国参加科研攻关。

1956年是中国航天史上一个值得永远记忆的年份。按照中央领导的指示,2月17日,钱学森向中央提交了他回国后的第一份建议书《建立我国国防航空工业的意见书》,第一次系统地提出了发展我国航天技术的建议,对中国火箭和导弹技术的发展提出了极为重要的实施方案。报告受到了中央的高度重视。

中国航天事业发展初期的主要任务是为国防建设研制各类导弹。导弹的发射、飞行过程实际上就是火箭技术的一部分,特别是弹道导弹,起飞后直接冲出了大气层,在太空飞行的部分,更是需要雄厚的航天技术来支撑。

1956年金秋的一天,国防部第五研究院正式成立,国防部五局的副局长钱学森兼任第五研究院的院长。这一天是1956年10月8日,中国火箭、导弹事业正式启动奠基。这一天后来也被作为中国航天事业创建的纪念日。

1958年1月,钱学森等著名科学家联合向中央提出了一份建议,描绘出一个大胆而浪漫的设想—上天、入地、下海。上天,就是发展人造卫星和载人航天;入地,说的是探测地球深部资源的核心技术;下海,指的是研制建造中国的海军潜艇。

1958年5月17日,党的八大二次会议做出了“我们也要搞人造卫星”的战略决策。中国人造卫星的研制工作正式拉开帷幕。在当时没有运载工具的情况下,钱学森等科学家认为,中国的卫星计划应先从探空火箭开始。

探空火箭的研制工作进行得非常艰苦,在许多基本条件都不具备的情况下,著名的卫星和卫星返回技术专家王希季等人以土法上马,没有电子计算机就用电动计算机和手摇计算器,甚至干脆靠打算盘来进行计算。为了计算出完整的飞行弹道,三个人一组,两人负责计算,一人负责校对,几个小组轮班倒,夜以继日地干。没过多久,光是演算纸堆起来就比桌子还要高。然而,忠诚和信仰是必要的,但还是要讲究科学规律,迅速赶上世界先进水平的强烈愿望,使他们忽略了国家的工业基础和技术实力,他们设计的型号为T-3、T-4的第一、二级火箭,由于指标过高而被迫放弃;T-5火箭虽然完成了设计、制作和总装,但最终只能成为展览馆中的陈列品。

面对一再受挫的严酷现实,王希季渐渐地冷静下来,他认识到承担一项前所未有的国家工程,目标与技术途径必须适合国情和现实基础,否则只能是欲速则不达。经过反复思考,他理清了思路,从中国国情出发,以技术难度较小的无控制探空火箭为突破口,循序渐进地创造条件,等适当的时候再开始运载火箭的研制。

新的建议被采纳后,王希季从曾经急于求成的心理中走了出来,改用稳扎稳打的战略战术,开始了型号为T-7的无控制探空火箭的研制工作。为了确保研发顺利,他先从模型火箭T-7M入手。设计过程中,王希季时刻提醒自己,要密切结合我国的实际,清楚了解此项技术和产品所处的社会环境和工程环境,在准确定位的基础上选择适当的技术途径。100天后,王希季拿出了液体推进剂探空火箭T-7M的设计方案:飞行高度为8—10千米,有效载荷19千克。

1960年2月19日,黄浦江畔的上海还沉浸在过年的气氛中,距离南汇县老港镇大约2千米的东进村的荒凉海滩上,则是一派紧张忙碌的景象。我国第一枚液体推进剂探空火箭T-7M静静地竖立在20米高的发射架上。

当时的发射设施非常简陋,发电机、起重卷扬机、望远镜都是临时借来的。指挥员没有电子对话设备,下达口令全凭扯着嗓子喊和挥舞信号旗;没有为火箭加注推进剂的设备,加压设备用的是自行车打气筒;没有专业的遥测设备,遥测数据的接收靠的是利用手动天线来跟踪火箭飞行……

“点火!”指挥员一声令下,现场的人员屏住了呼吸。一阵轰鸣过后,发射架下浓烟四起,火箭迅速冲出发射架,直冲云天。试验成功了,王希季喜极而泣。

T-7M火箭是后继实用型探空火箭的缩比试验型号,飞行高度虽然只有8—10千米,但却验证了火箭设计、生产工艺和试验技术的正确性,迈出了中国探空火箭技术具有工程实践意义的重要一步。

1964年7月19日,中国第一枚生物火箭T-7A(S1)在安徽广德发射成功,把8只大白鼠送上80千米的高空。当时,中国还没有掌握回收技术,火箭只是到达80千米的高空,然后把回收舱弹出,降落伞打开,回收舱降落在地面。1965年6月1日和5日,又进行了两次相同的试验,飞行高度达60—70千米。研究人员在每枚火箭的箭头都装载了4只大白鼠和4只小白鼠,以及12支分别装有果蝇、须酶等样品的生物试管。通过大白鼠在飞行过程中的心电图变化曲线和血液理化分析,研究太阳辐射的影响;通过大白鼠由超重到失重状态的姿态变化,观察飞行环境和高空环境对动物组织器官的影响。同时,对回收后的白鼠和果蝇进行繁殖试验,观察飞行环境和高空环境对遗传的影响。

在大白鼠成功“飞天”之后,1966年7月,广德县的发射架又迎来了一枚新的生物火箭,不过,这次的乘客身材要比白鼠大好多倍。这是在小型动物飞行试验后,即将开始进行的大型动物飞行试验,要把小狗送上天。

T-7M火箭第四次发射时,钱学森等在上海南汇发射场现场指导

上天的小狗,要经过严格的选拔,除了身体健康、反应灵敏、性格温和、善解人意之外,对体重也有明确的要求,太胖不行,太瘦也不行,最好在6千克左右。按照这个标准,工作人员精心挑选了30多只符合条件的小狗,最终遴选出一只小公狗“小豹”和一只小母狗“珊珊”。

1966年7月15日,“小豹”被装进T-7A(S2)生物火箭,第一个上天,成为我国生物试验火箭的首个大型动物乘客。“小豹”被送上了离地面近100千米的高空,正在空中搜寻的空军直升机和地面的民兵战士密切注视着天空,终于,吊着生物舱的降落伞出现在众人的视野中,地面顿时欢腾起来,“小豹”受到了英雄般的欢迎。

1960年9月,使用国产燃料的苏制P-2近程地地导弹起飞

1960年11月,“东风一号”导弹进入发射厂房作吊装测试

在“小豹”归来十几天后,1966年7月28日,“珊珊”被装进T-7A(S2)生物火箭,成为第二个生物试验火箭的大型动物乘客。“珊珊”同样安然回到了地面,欢快地摇动着尾巴。

这两次飞行试验中,火箭上的设备准确地记录了小狗的心率、血压、呼吸和体温等生理参数,用条件发射试验装置观察了小狗的高级神经活动,为航天医学的发展积累了宝贵的经验。

与此同时,“两弹一星”的研制成功,使中国在世界航天科技领域占有了一席之地。“东方红一号”卫星成功发射后不久,钱学森主持召开“宇宙飞船规划会议”,计划在1973年至1975年间,发射我国第一艘载人宇宙飞船。当时的设想是,飞船以技术比较成熟的美国第二代飞船“双子星座号”作为蓝本,由座舱和调配舱两个舱段组成,运载两名航天员,这个规划被命名为“曙光一号”。

乘坐探空火箭进行生物试验的小狗

1970年7月14日,中央批准了《上马宇航工业》的报告。“宇航员训练筹备组”开始着手选拔航天员。选拔小组参照苏联和美国的经验,制定了中国的航天员选拔标准,必须是空军现役飞行员,身高1.59米至1.74米,年龄24岁至38岁,体重55千克至70千克,飞行时间300小时以上。

经过一轮又一轮的选拔,全军1840名飞行员中,只有215名符合初选条件,接着从中选出88名,集中在北京进行下一轮选拔,选拔后剩下了33人。最后,从这33人之中选定了身体健康、思想坚定和飞行技术过硬的19人,成为中国待训宇航员。

按照计划,这19名宇航员将在1971年11月起正式开始训练,两年之后,选拔出两人乘坐“曙光一号”飞向太空。然而,1971年国庆节前不久,19名宇航员还没有开始训练,就接到紧急通知,暂停训练,返回原单位,并对这段经历严格保密。两个月后,“宇航员训练筹备组”宣布解散。

“曙光一号”计划的下马,主要是因为处在动荡时期的中国,无论是经济能力、工业基础,还是设计、制造工艺,特别是航天发射、测控水平都很落后,远不具备开展这一庞大系统工程的条件。

虽然“曙光一号”计划搁浅了,但是钱学森那一批科技精英们,并没有放弃飞天的梦想,依然在执着地前行着,他们把目光投向了返回式卫星的研制。

1975年11月26日,长征二号运载火箭将我国的第一颗返回式卫星送入近地点173千米、远地点483千米、轨道倾角63度的预定轨道,绕地球一圈91分钟。卫星在轨运行3天后,携带着所取得的遥感试验资料,按计划在四川中部安稳着陆。首次回收卫星获得成功,意味着我国已攻克了变轨、再入大气层、防热和回收等技术难关,成为继美、苏之后世界上第三个掌握了卫星返回技术的国家。