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东风二号导弹研制成功

达后不久,钱学森在针对发射失败故障分析的专门会议上指出:“要从遥测、光测参数中加以分析,找出设计的不足之处。同时,要加强地面试验。”

1962年4月初,各研制单位开始认真研究分析这次试验的遥测和光测数据,进行故障重现。

作为总体设计部主管技术工作的黄纬禄、谢光选他们也组织本部与相关单位,对各个细节进行了深入调查,取得了大量的第一手资料。

5月的酒泉基地,导弹的残骸一堆一堆放在荒滩上,钱学森、任新民和其他科研人员,分头围着残破的零部件,埋头检查弹体残片,寻找故障的蛛丝马迹。

同时,远在北京海淀永定路的二分院会议室。院长张怀忠也在主持召开技术分析会,他说:“东风-2失败的原因,第一条恐怕就是控制系统有问题。”

黄纬禄说:“我也这么看。自动控制是导弹的大脑。我们的总体设计方案没有考到:细长的箭体,就像一根细长的‘竹鞭’。它在飞行中的弹性振动,对内部的控制系统肯定是有非常大影响的。”

王诤接过黄纬禄的话说:“你的意思是说:这根又细又长的‘竹竿’在飞行过程中,由于摇晃得太厉害,所以就无法控制了。像腰‘林妹妹’一样瘦弱的腰肢,便被晃断了?”

钱学森说道:“是的,可以这么理解。”最后,大家的意见逐渐地达成了一致。

7月底,经过反复的研究、推理、论证,大家终于找到了试验失败的原因:

在总体方案设计时,没有将整个弹体作为二个弹性体来考虑,结果导弹飞行时,导致惯性器感受失误,致使飞行稳定系统失常,飞行姿态角发散。也就是在飞行中,弹体作弹性振动干扰了控制系统,导致导弹飞行失控;

对发动机的推力加大后,对发动机壳体的耐压强度没有作为相应的科学考虑,以致于发动机壳体的耐压强度不够,导致局部破裂引起爆炸。

在当初总体方案设计时,相关人员没有进行充分的可靠性论证。总认为中近程导弹是在近程导弹基础上挖潜、改进,没有采用什么新的技术,因而对导弹整体结构和动力学特性没有进行认真研究,忽略了弹体在飞行中是个弹性体,弹性变形会对控制系统的稳定性产生影响这一事实。

没有进行充分的地面试验,也是一个导致这次失败的一个重要原因。如果地面试验充分的话,许多问题在试验中就会暴露出来,就可以避免出现方案性的错误。

由于没有进行全弹的横向振动试验,就不可能了解导弹的振动特征是什么样子,也提不出弹体弹性振型的数字模型,其结果,必然是姿态控制系统的设计方案有很大的盲目性。

在盲目地将发动机推力提高21%后,设计人员既没有进行充分的可靠性论证,也没有在地面试验中实地考核发动机性能。

要知道,导弹是由一个个分支系统组成的复杂系统,其中任何一个系统的失效都可导致整个系统的失效。

而各个分系统之间的工作如何才能匹配与协调,完全靠理论上的分析与计算是不够的,还必需有大量的试验数据为作依据。

而五院的科研人员最初作总体设计时,在这一点上的认识也是很不够的。

我国自主设计的这颗中近程导弹没有按照科学的研制程序进行。比如:各分系统在没有充分的预先研究成果的情况下,总体与分系统的方案设计几乎是齐头并进的。再比如:全弹总装与分系统试验也是差不多同时开始的;姿态控制系统还没有做完各种干扰条件下的仿真试验,就交付总装;发动机还没有证明能可靠工作和可以验收,就装到弹上,甚至在全弹总装完了,还在等待发动机的试车结果。

而这样的工作安排和组织管理完全违背了导弹的研制程序和研制工作的客观规律,不出现发射试验失败的情况,那才是一件怪事。

因此,针对教训,黄纬禄他们深深感到:自己急需学习一些系统知识,比如可靠性问题、飞行试验学问题,概率论、统计学、统计动力学、可靠性数学、系统工程可靠性与风险论、系统工程研制程序与方法论等等。

症结找到了,那么,该怎样解决呢?黄纬禄便和总体设计部主任屠守锷、总体设计部另一位主管技术的副主任徐兰如一起,投入了第二次集智攻关。

这一次,他们先把导弹看成一个变剖面,再把中间分成若干个剖面,来计算每个分段的震频。

随后,由计算室的梅相岩、韦德森、戴诗正、林开彬等人将计算方程式画成计算表格,再由顾循珍等计算员用手摇式齿轮计算器计算。

就这样,大家历时3个月,终于得出1、2、3阶导弹弹体弹性振动数据和最佳推力值。钱学森听到汇报后,对此十分赞赏,并给黄纬禄、华鹰他们充分肯定和鼓励。

随后,这些数据被送到在二分院的控制系统研究所梁思礼那里。梁思礼他们在新建的控制系统模拟试验室反复进行模拟试验,终于找到了各项数据的最佳数值。

为了满足地面试验的需要,也包括提供确切的弹性振动数据,一分院提出抢建研究试验设施,包括全弹系留试车台、全弹振动试验塔。

为此,8月初的一天,在北京南苑专家楼的小礼堂内,钱学森专门主持召开了一次技术方案动员,参加会议的有张爱萍、刘亚楼以及国防五院专家们。

在会上,钱学森在说:“‘东风-2’的技术方案讨论会开了有一个月,大家都觉得收获很大。”

他接着说:“‘东风-2’失败的教训很多,归结为一点,就是导弹不能带着问题上天。怎样才能证明没有问题呢?唯一的办法就是加强地面试验,而这个试验不是部分的,必须是全部的,也就是全弹试验。”

“现在,我传达五院党委常委的决定:立即抢建全弹试车台!”

随着钱学森的一声令下,不久,一台台挖土机、推土机像战车一般,从四面八方开往长辛店附近的龙冈,开始夜以继日地抢建导弹试车台。

全弹试车台为了赶在“东风二号”前使用,施工单位展开了歼灭战。每天24小时,推土机隆隆作响、宣传广播喇叭声、搅拌机声、嘈杂的人声夹杂在一起,像一支战斗交响曲。

特别是试车台主体工程地下五层钢筋混凝土墙厚达1米,施工单位又正赶上“三九”天,给浇灌混凝土造成极大困难,夜里气温低达零下15度至零下20度,工人们一边被冻得瑟瑟发抖,一边还用蒸汽给混凝土加温。

为了完成数十公里长的控制和测量电缆的铺设,当时,七三一护校的100多名护士兵停课,投入电缆铺设工作。在这些女兵支援下,电缆铺设工作如期完成。

1963年3月21日,中央专委会举行第五次会议,会议又重复强调了在导弹研究中应有的科学的态度。

最后,周恩来作了总结发言。他说:

中央专委会成立4个月,开了4次会,讨论和批准了二机部的“两年计划”,决定1964年进行首次核试验。可以说,中国原子弹工程即将进入决战阶段。

我要强调的是:国防尖端部门的工作,要做到:第一、有高度的政治思想性和政治觉悟。第二、要有高度的科学计划性,要求一环扣一环,采取科学的态度和科学的方法。第三、高度的组织纪律性,克服“松、散、乱、慢”的现象。

在周恩来这次讲话后,国防五院党委组织各系统以及发射基地的广大干部和技术人员们,认真地学习了周恩来的“三高”的思想。

为此,国防部五院于1963年底颁发了中近程导弹地面试验项目和试验程序,使整个研制工作一步一个脚印地走上了正轨。

为了健全设计师系统,建立技术责任制,国防部五院党委于1962年先后任命林爽为中近程导弹总设计师;屠守锷、谢光选为副总设计师;黄纬禄被任命为总体主任设计师。

关于发动机壳体耐压强度的问题,当时,总体部已交由发动机设计部研究解决。

此后,发动机设计部虽然一采取了许多改进措施,但壳体耐压强度问题一直未能彻底解决。

为此,国防部五院决定分两步解决发动机的研制问题,于是,从1962年3月至1963年底进行了82次热试车,终于解决了壳体耐压强度的问题。

1963年底,全弹振动试验塔建成。随后“东风-2”导弹主级火箭在刚完工全弹试车台作验收性试车点火。

当指令员“启动”口令发出后,火箭一声轰鸣,发动机喷出一道桔红色长龙,像一条被缚的“蛟龙”,在试验铁塔下翻滚,此刻,掌声、笑声和欢呼声响成一片。

我们自己建设的第一座全弹试车台成功了。

1964年初,屠守锷、黄纬禄、谢光选他们利用振动试车塔又先后成功地进行了全弹大推力检验性试车和补充性全弹全程大推力试车、以及闭回路试验。

这次试验检查了导弹姿态控制系统的稳定性和稳定裕度,测得了导弹的结构振动特性参数,试验结果和原先的计算数据完全吻合。

随后,屠守锷和黄纬禄他们又收集各种资料,听取各方意见,结合各方面实际情况,列出了飞行试验前需要进行的四大类17项地面试验,并整理成文,逐级上报。

不久,全弹振动试车塔为“东风-2”签发了第一张出场“出厂证”。

5月,我国第二枚修改设计后制造的“东风-2”中近程导弹总装测试完毕,随后被运往酒泉发射基地。

这次发射试验是由国防科委副主任张爱萍主持的。临行前他问道:造成上次失败的问题,是不是解决了?在场的技术领导一一作了汇报。

参加这次发射试验的总体设计部有成员有30多人,由谢光选带队。

6月29日7时,控制室里张爱萍和钱学森并肩而立。两颗绿色信号弹升上天空后,指令员发出“点火”命令。

随着“轰隆”一声,导弹拖着长长的火焰腾空而起,向预定的方位飞去。

远在北京的聂荣臻守候在电话旁,踱来踱去,既兴奋又不安。电话铃终于响了,他有些紧张地拿起电话机。

电话是张爱萍打来的,张爱萍在电话里说:“报告老帅:经我与钱学森同志共同商量决定,导弹已于今天早晨7点5分发射。很成功!很顺利!”

听到这里,聂荣臻兴奋地一拍桌子,对张爱萍连声说道:“好好好!祝贺你们!回头为你们庆功!”

聂荣臻就将这个消息告诉了在场的赵九章、杨嘉墀、钱骥,大家都很兴奋。

接下来,酒泉东风基地分别又在7月9日、11日,9月22日、25日,10月8日、22日、24日,先后发射了7颗导弹,七战七捷,全部发射成功。

这八发八中的发射成果表明:修改后的“东风-2”中近程导弹的设计方案是正确的,生产质量是优良的;在整个过程中,我国的研制队伍从挫折中吸取了教训,科研得到了锻炼和提高。 mG8fB6QAnjhi2npdCiL+vURUeYv6JgmvP7Q23xNrTAa2o05mJhFXrRtYU2rP5NdZ

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