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研制第一代远程火箭

“长征二号”运载火箭是在我国第一代远程火箭的基础上稍加改进而成的卫星运载工具,二者基本上是一回事。远程火箭诞生的过程,也就是“长征二号”诞生的过程。

我国的第一代远程火箭研制,由中国著名火箭技术和结构强度专家屠守锷主持。屠守锷作为技术总负责人参加了火箭研制的全过程,并多次去发射基地参与发射试验并主持技术领导工作。

屠守锷于1917年出生于我国江南水乡浙江湖州,曾就读于西南联合大学,后赴美国麻省理工学院航空工程系留学,获硕士学位。1945年回国后。从20世纪50年代后期起,投身于我国导弹火箭与航天事业。

1965年,屠守锷开始成为我国远程火箭“长征二号”运载火箭的总设计师,他带领科技人员突破了一系列关键技术,解决了许多技术难题。

屠守锷在总结了我国几种运载火箭研制经验的基础上,首先全面地分析了远程火箭提高战术技术及其他性能指标的必要性和现实可行性,果断地决定在制导、推进、结构材料、发射、飞行试验方案等方面采用相应的新技术。

当时采用了先进的计算机制导系统、高可靠的大型液体火箭发动机、高强度的铝合金箱体结构、精密电液伺服机构,以及摇摆发动机等技术。由于采用了这些先进技术,使由这一导弹改进而成的运载火箭在运载能力、制导精度、可靠性等性能都有了明显的提高。

虽然当时的研制工作遇到许多意想不到的困难,但是担负攻关任务的科技人员和生产工人,仍在各自的岗位上,凭着事业心默默地工作着。

到1969年底,屠守锷他们将初步满足设计要求的初样研制出来了,组成火箭的各个系统也分别做了联试,这就可以有条件向试样研制阶段迈进了。

按照计划,在试样研制阶段需要做大量的地面试验工作,以进一步认识所采用的新技术还有什么薄弱环节和不协调的地方,有针对性地再做一些改进,以便为第一次飞行试验做准备。

1970年,我国在远程火箭的基础上,开始研制“长征二号”运载火箭,用于发射近地轨道返回式卫星。

“长征二号”火箭与“长征一号”比较,其控制系统采用了优越性明显的摇摆发动机、功率较大的液压伺服机构、新研制的平台计算机,从而提高了火箭的制导精度、可靠性和运载能力。

1970年3月,当时的七机部领导要求争取在1970年国庆节前发射第一枚远程火箭,作为向国庆的献礼。屠守锷他们明知这个要求不容易办到,但为能够向国庆献礼,还是和大家商量修改了工作程序,减去了一些原打算进行的地面试验。

七机部也知道要赶在国庆节进行发射远程导弹有很大困难,为了加快研制进度,七机部联合国防科委和北京市政府,组织了一个178个单位参加的705大会战。北京市11个工业局、5个区、6个院校,以及中央12个部委在京的有关单位参加了这个会战。

尽管由于种种原因,不少技术难关未能攻克,最终也未能做到向国庆献礼,但这次“会战”对“长征二号”的研制还是起到了助产的作用。

为了尽快研制火箭,二级全箭试车用的火箭没有在总装车间测试合格就送往试车台,在台上补做了测试工作,并于1970年年底前试车成功了。

1971年4月,七机部成立返回式卫星工程总体协调领导小组。国防科委根据星、箭研制的实际情况,把第一颗返回式卫星发射时间改到1972年春,要求运载火箭的研制抓紧进行。

广大科技人员和工人克服重重困难,全身心投入科研工作中。他们把这颗卫星当作为国争光的“星”,把这枚火箭当作为党争光的“箭”。他们说:

为了把这个箭搞出来,要自己干什么都行,哪怕掉它几斤肉,也绝不让“长征二号”的列车在自己这股道儿上晚点。

第一枚飞行试验用的火箭在总装后,补做了本来应该在实验室做的控制系统综合试验和各系统的匹配试验,用了100多天,到1971年6月终于达到了出厂时应达到的要求。

当火箭准备出厂时,忽然上面传来不让出厂的消息,理由是火箭在地面折腾了这么久,不如另准备一枚去做飞行试验。

屠守锷他们在生产第一线的人员一致认为,这枚火箭虽然在地面测试时间长了一些,但各系统工作协调,测得的参数也在合格范围之内,可以用来做飞行试验。

飞行试验是在更真实的环境下考验所采用的新技术能否正常工作,早暴露问题比晚暴露要好一些,所以力争出厂去发射基地。

后来,周恩来亲自听取了汇报,批准火箭出厂。1971年6月底,火箭运到了试验基地。

由于火箭采取的是串联式两级火箭的结构方案,结构尺寸又比较大,而我们研究设计人员缺少大型火箭的设计经验,心里没底,致使火箭竖立在发射台上测试时,发生较大的振动。

这个问题在实验室和总装车间里都没有出现过。

试验队的研制人员日夜奋战,在制导、推进、结构材料、发射试验技术等方面取得了重大的技术突破,排除了故障。

在后来的试验中,因为测试不顺利,时有“要不要转移到发射阵地去”、“要不要发射”等意见传来,所以大家情绪很低落。最后还是周恩来听取了试验队的汇报,批准发射。

1971年9月10日,火箭发射开始时起飞正常,一、二级按时分离,只是二级发动机提前关机了,以至于火箭落点偏离了瞄准点。

这次试验,证明火箭的各系统基本上能协调工作,发动机提前关机是因为飞行弹道是一种特殊弹道,箭上计算机所用的软件有缺陷,提前发出关机指令造成的。

周恩来表示,飞行试验基本成功,不能认为是失败。这个结论给了试验队伍极大的鼓舞。

1972年4月3日,根据星、箭研制的实际进展,国防科委再次将返回式卫星的首发时间推到1973年一季度末或二季度初。人们急不可待地说:“这条线可不能再突破了。”

但是,“长征二号”的研制之路还有许多的困难需要克服,火箭的运载能力是首先需要克服的难题之一。

“长征二号”原设计运载能力只有返回式卫星结构重量的55%,所以必须增加运载能力,才可能完成发射返回式卫星的重任。

为了攻克这个堡垒,七机部、科学院领导发动群众,集智攻关。各系统先后提出近30项建议,如火箭结构减重,提高发动机性能,增加推进剂,选择合适的飞行程序等。

为了尽快克服这个难关,科研人员夜不安寝,食不甘味,终于换来了胜利果实。其中火箭结构减重,有的大项收效300多公斤,而有的小项却不到一公斤。大家就这样“斤斤计较”,硬是把几百公斤运载潜力挖了出来。

1972年9月13日,周恩来、李先念、李富春等中央领导来一院视察,参观了“长征二号”运载火箭,要求加速结束试验进程。

但是,由于技术和其他原因,原定1973年返回式卫星要上天的目标还是未能实现,只好再次推迟。

科研人员的努力从来没有停止,为了进行“长征二号”第一批飞行试验,科研人员先后准备了6枚火箭。在1973年、1974年发射的两枚火箭都失败了。

当时主持中央专委会工作的叶剑英鼓励他们说:

不要颓丧,要继续奋斗,再接再厉,一定要达到目的为止。

中央领导的鼓励让屠守锷他们信心倍增。按照指示,他们开展了产品质量的整顿工作,努力使以后的飞行试验取得成功。经过广大科技人员的刻苦攻关,“长征二号”火箭又采用了多项新技术,大大提高了技术性能和可靠性。中国的“长征二号”火箭终于要成功面世了。

1974年2月11日,七机部召开计划会议,提出一定要完成“三星”研制任务。返回式卫星作为“三星”之一,列入当年的重要奋斗目标。

党的重托、崇高的使命、富国强兵的信念,在航天人的心中再次升腾。

经过数次改进后的“长征二号”火箭,采用了我国当时最先进的技术,最优化的设计方案,通过了长期的方案论证、预研攻关、地面试验,还有多次靶场合练和数次试验的考验,它就要再次执行卫星发射任务了。

改进后的“长征二号”为两级液体运载火箭,箭长32米,最大直径3.35米,起飞质量190吨,总推力2786千牛,其近地椭圆轨道的运载能力为1.8吨。两级均采用了自生增压的推进剂输送系统。一级采用摇摆主发动机进行姿态控制,火箭在飞行中依靠三轴稳定平台计算机制导系统保持飞行稳定。火箭内部还装有可提供参数和信息的内、外弹道无线电测量装置,为全箭设备提供能源的电源。

此外,总体结构系统包括壳体、贮箱以及管路和电缆,使运载工具的各个部分组成一个在空间中能经受各种考验的整体。 p9g20Wxu7ny42OcEeBHMDAlUM1pgdWby8MfoKsK5tAyU6qQQZPX1wWwfE711uJn5

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