杨嘉墀:难忘“两弹一星”
回忆起几十年前我在中国科学院参加“两弹一星”工作的经历,至今令人难忘。
一
1956年,我从美国留学回来,当时正赶上国家制定了十二年科学技术发展规划,并提出了落实规划的“四项紧急措施”,就是指最紧急要抓的四个领域或叫四个方面:一个是电子学、一个是半导体、一个是自动化,还有一个是计算机。当时,国家对落实“四项紧急措施”很重视,集中了全国可以集中的科技力量,包括一部分刚从国外回来的人。我便是作为国内外的专家、学者参与了筹建中国科学院自动化所、建立自动化技术工具研究室的工作,并担任室主任,与其他一些相应的研究机构一道,率先开展了火箭探空特殊仪表等方面的探索性研究工作。
当1957年10月和1958年1月,苏、美分别发射的人造地球卫星相继上天之后,1958年5月1日,毛主席在中国共产党八大二次会议上发出了“我们也要搞人造卫星”的号召。中国科学院考虑到开展人造地球卫星工作对未来科学技术发展的重大影响,提出了把开展人造地球卫星工作,列为中国科学院1958年第一项重大任务。于是,在1958年7月~8月间,中国科学院成立了“581”组,专门研究卫星问题。组长是钱学森,副组长是赵九章,成员有院内外十多位专家,我参加了这个组。为了向国庆献礼,我们在两个月内完成了两种火箭箭头的模型,并在中关村搞展览,毛主席等党和国家领导人都来参观,影响很大。
1965年中央专委第十二次会议批准了国防科委关于制订人造卫星发展规划的报告。中国科学院于5、6月组织召开了一系列规划论证会议,7月1日上报了关于发展我国人造卫星工作的规划方案建议,我当时参与了京内外研究人员组成的规划组的工作。规划中建议我国十年内着重发展应用卫星系列。中央专委第十三次会议原则上批准了中国科学院起草的规划方案建议,并决定第一颗人造卫星争取在1970年左右发射。经过几个月的工作,总体设计组提出了我国第一颗人造卫星的总体设想方案。1965年10月20日,由中国科学院主持召开了全国性的方案论证会,这个被称为“651”的会议在老的科学会堂共开了42天,这也是一个创记录的长会议,对涉及卫星的大总体和卫星本体的多个问题都作了深入而且广泛的探讨。经大家集思广益,解决了由红外地平仪与两个二自由度陀螺相结合的姿态测量问题,由大小推力器相结合的冷氮气喷气推进系统的参数选择问题和返回前姿态调整的方案,并利用所内已有的电子模拟计算机进行了数学仿真和优化设计,于1970年3月进行了半物理仿真试验,取得了满意的试验结果。
二
我国人民,特别是中国广大科研人员依靠自己的力量发展尖端技术的精神确实是值得赞扬的。“581”任务的启动,带动了一批特殊测试仪器的研制工作,为日后原子弹和导弹研制中测试设备的开发打下了技术基础。
60年代初期,在中国科学院新技术局的部署下,自动化所又承担了几项国防任务。1962~1964年间,我们接受了国防科委21号任务,负责核弹试验用几项测试仪器的研制。1963年1月,国防科委领导给我们传达了毛主席、党中央关于要进行我国首次核试验的决定,并要求我们在1964年6月以前完成各项准备工作。时间很紧,压力很大,任务也很重。
当时,我已担任了中国科学院自动化研究所的副所长,在核弹试验用测试仪器研制工作中,自动化所具体承担着三项任务。一个是火球温度和亮度测量仪器,由廖烔生和肖功弼负责,大家知道,原子弹爆炸时有一个很亮的大火球,我们研制的仪器就是判断、测量爆炸时原子弹产生的能量,因为爆炸时的亮度范围很宽,光闪得又很快,国内没有这样的测试仪器和设备,我们就在已有的工作基础上,与北京师范大学天文系合作,利用太阳光的能量做试验。
另外,接受任务后,国防科委领导一再向我们强调:准确地测定火球温度,对确定核爆当量及光辐射破坏效应有着决定性意义,这更增强了我们的责任感。为了确保任务的完成,所里有关的科研人员积极参加课题组的方案讨论和技术攻关工作,还请来所外的有关专家共同确定方案。在研制工作的关键阶段,裴丽生副院长每月要听我们一次工作汇报,并当场指定有关部门帮助解决工作中的困难。强烈的责任感和事业心促使我们夜以继日地工作,大家积极性都很高,也没有任何怨言,平日里没有星期天,没有休息日,1964年春节也只休息了一天,初二大家便来到所里工作。
1964年4月,仪器研制工作已经完成。为了实际检验仪器的精度,我们通过国家科委到国家计量局借到了从苏联引进的、国内惟一的量程达10000K温度基准的计量仪器(目视消丝式光学高温计)。用我们研制的仪器和借来的温度基准同时测量太阳的温度,误差在±15度,这个差值是在温度基准的误差范围以内的,动态反应时间小于1毫秒。
1964年5月,经国防科委组织专家验收,仪器的各项指标均已达到或超过任务要求,顺利地通过了验收。
接下来,在1965年~1968年间,我们又完成了“火球光电光谱仪”及“地下核试验火球超高温测量仪”的研制工作,并成功地应用于我国首枚氢弹试验和首次地下核试验。
自动化所承担的另一项核弹试验用测试仪器研制任务是关于冲击波压力测量,参加研制工作的全体同志齐心协力,积极与有关兄弟单位合作,使有关冲击波压力测量和地面振动测量的仪器研制任务也圆满、顺利地得以完成。
三
建国初期到60年代初期,中国科学院参与“两弹一星”的研制工作基本是交叉进行的。
1961年初,我们接受了“151工程”任务。“151工程”是在地面上模拟超声速飞行器在飞行过程中气动加热、加载环境的试验设备。该设备将用于装备高速飞行器热应力试验室。工程系统设备可以实施单独加温、加载,联合加温、加载,其多点测量系统可以记录飞行器结构以及在给定程序温度、程序载荷条件下的应变、温度、变形过程。
1961年初,国防部五院向中国科学院提出了一系列有关火箭导弹的大型综合性任务,其中就包括“151工程”。这项工程经国防科委批准,委托中国科学院自动化所承担,实际上就是大型热应力试验设备的研制任务。
经过研究,中国科学院自动化所提出,“151工程”分3个系统研制,即加热系统、加载系统和测量系统。
3个系统样机的研制工作于1965年初得以完成,并于同年下半年在七机部702所由国防科委组织全国有关热应力试验设备的专家进行了鉴定。专家们一致认为,鉴定结果表明,就国内现有情况看,此3套系统均有较高水平,满足了协议书中的指标要求,可将此设备交七机部702所试用。702所运用这些设备(七机部702所曾对自动化所交去的3套样机,复制了若干套),对导弹弹头、尾翼,以及歼8高速飞机的结构,进行了地面试验,取得了预期的结果。
“151工程”是在没有任何国外技术资料的情况下,完全靠我们自己的力量,用国产的元件、器材自行研制成功的。虽然当时我国的基础较差,尤其是工业基础较差,但好在我们有前面“581”任务的经验,有与中科院研究所合作进行风洞试验的基础,用我们在理论上的高水平弥补了工业基础较差的不足。
在测量系统中,我们突破了弱信号模拟数字转换器的技术难关;在加载系统中,又拿下了液压伺服机构等关键技术;在控制方面,我们克服了加热系统的信号变化剧烈的困难,采用复合控制使误差减少,当时在国内技术处于领先地位。时至今日,热应力试验设备对火箭、导弹卫星、高速飞机,仍是不可缺少的地面试验工具。可以说,“151工程”在当时是填补热应力试验这一国内空白,而现在仍对军工任务延续有用的一项任务。
我作为“151工程”任务的总体负责人,对各个具体项目同样负有责任。对于每一个重要试验,我都要亲自参与,对于重要的技术问题,经常提供一些资料,及时提出自己的意见,供大家参考,与大家广泛沟通,并发挥每个人的智慧,为“151工程”任务的完成提供了保证。
回顾当年参与“两弹一星”工作的日日夜夜,往事历历在目。“两弹一星”任务的完成,不仅显示出在发展高尖端科学技术方面我们所具备的能力、水平,同时,也反映出我们所具有的自强、自力,团结协作,吃苦耐劳的奋斗精神。“两弹一星”任务的完成,不仅培养了人才,锻炼了人,还带动了相应学科的发展。
(节选自请历史记住他们——中国科学家与“两弹一星”.暨南大学出版社,1999年9月)