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中国科学院与导弹

  钱学森为国献宏猷

  钱学森是世界气体力学大师冯·卡门最好的学生,还有郭永怀、林家翘都是冯·卡门最优秀的学生。他曾经自豪地说过,匈牙利和中华民族是世界上最聪明的民族。我国火箭喷气技术即导弹技术的建立,是钱学森先生首先提出来的。他是受到美国迫害,经过奋斗,于1955年回国的。科学院派人到深圳罗湖桥接他,请他到科学院工作。我们成立力学所,请他当所长,后来我是他的入党介绍人。他参加了12年科学规划工作,担任综合组组长,作过一个很精彩的关于核聚变问题的学术报告,为科学规划的制定出了许多好主意,特别是他亲自起草和制定的关于火箭喷气技术的建立,实际就是导弹技术的发展计划,我看了很受鼓舞。郭沫若院长看后更是诗兴大发,欣然挥毫,题诗一首:“赠钱学森大火无心天外流,望楼几见月当头。太平洋上风涛险,西子湖畔数风流。冲破藩篱归故国,参加规划献宏猷。从兹十二年间事,跨箭相期天际游。”

  钱学森任科学院新成立的力学所所长以后,迅速聚集了好多优秀科学家。我们在中关村建起了力学所大楼。因为空气动力学要搞风洞实验,中央拨出500吨钢板供力学所建风洞。这个风洞虽然不大,但已经可以进行科研试验了。

  当时,陈赓大将担任哈尔滨军工学院院长, 专门向钱学森请教关于导弹问题。钱学森说:“我是要建议我们国家搞导弹,这是很重要的军事武器,将来一定要大发展!”1945年美国在日本的长崎、广岛丢了两颗原子弹。那是用空中堡垒飞机投的。将来不要飞机,用弹道导弹运送原子弹,打击远程目标很有前途。因为原子弹已经决定搞了,钱学森先生建议我们国家也要搞导弹。这个建议送到中央以后,周总理很重视。当时,彭德怀当国防部长,周总理让他邀请在北京的几位元帅,对钱学森搞导弹的建议进行讨论。周总理的工作方法很好,请元帅们提意见,所有参加讨论的元帅都赞成。周总理讲要搞导弹,其他军费开支你们要省一点,这要花很多钱。

  很快,中央决定我们国家要搞导弹。这时就正式在国防部下面成立第五院, 把钱学森调去当国防部五院院长。另外做组织工作的,再调总参通讯部部长王诤同志当副院长,调刘有光当政委。

  科学院请缨探路

  中央决定由国防部五院负责研制导弹。从各方面调人,主要是从科学院调,许多重要研制任务也要科学院来承担。刘有光同志是一个很好的同志,他当时向聂荣臻副总理建议“五院的政委要劲夫同志兼任”。让我当五院的政委,他当我的助手。我说我在科学院,怎么到军队,这不行。刘有光同志很明显的目的,是要我挂了名以后好把科学院的人挖走。聂总分管科学院,他全局观念很强,不赞成他的意见。我说,反正我们支持你嘛!以后,刘有光同志就不提了。

  当时,导弹研制也是按照中央自力更生为主,争取外援为辅的方针办。50年代中苏关系比较好的时候,我们一方面尽可能争取得到苏联的一些援助,但另一方面,立脚点还是我们自己干。当时跟苏联谈判,苏联帮助我们搞导弹,给我们的援助比给原子能研究的援助还少。

  那时,导弹是以五院为主负责研制。他们建立了若干相应研制机构。要从各方面调人,主要从科学院调一批科学家去。当时,我建议两条腿走路,一方面我们参与五院搞;另一方面,科学院自己也搞。我们科学院搞探路工作,先走一步,为五院服务。我这个建议聂总同意了。科学院自己也搞导弹研究,因为当时人才主要的在科学院,我们除了调走一些骨干到五院以外,科学院在这方面的研究所很多,综合能力很强。因此,中国决定搞导弹是两条腿:一个是五院,这是主管部门,专门干这个事,国家大力支持;一个是科学院,也搞研究,搞探索工作,也有实验基地。

  郭永怀雪中送炭

  在中央决定搞导弹之后,钱学森的师弟郭永怀,在面对优越的科研和生活条件与祖国需要,何去何从的时候,他选择了祖国的需要。为了避免遇到美国当局制造的麻烦,他在和学生们聚会的篝火旁,掏出十几年写成的没有公开发表的书稿,一叠一叠地丢进火里,烧成灰烬,令在场的学生惊呆了。他的夫人李佩教授当时也感到可惜。不过,事后才知道“那装在他脑子里的科学知识是属于他自己的”。郭永怀教授带着对祖国的赤胆忠心,也带着非凡的力学和应用数学的复合智慧,携全家回到了祖国。中央很重视,毛主席亲自接见他。科学院安排他和钱学森一起工作,任力学所副所长。

  发射导弹,需要有发射基地。钱学森提出,搞导弹主要看你火箭用什么燃料,火箭的燃料很重要。钱学森说一定要搞新的高能燃料。科学院要把科研重点放在开发自己的高能燃料上,这样火箭才能做得大,射得远。

  每一种高能燃料研制出来后都要试烧,要试车,火箭的发动机、尾巴的喷管均要试验。我和钱学森商定,让科学院力学所承担这个任务,需要选一个实验基地,当时民航局给了我们一架专机,在北京上空转了几圈,我和钱学森坐在飞机上往下看,看了几遍就选定京郊山区的一片林地里面,成立力学所二部,由林鸿荪负责。林鸿荪是钱学森在美国大学教书时的学生,也回国到力学所工作。另外,让化学所与他们配套,也成立了化学所二部,主要研制高能燃料。同时科学院还有好几个研究所也研究高能燃料,特别是大连化学物理所,是搞石油煤炭研究的,业务上比较接近,过去叫石油研究所。另外,长春应用化学研究所、上海有机化学所,这些所都接受了任务,研究开发中国的高能燃料。上海也在某个山边搞了一个后方实验基地,大连在山区也搞了实验基地。因为钱学森、郭永怀他们有这方面的专长,实验基地的主要实验方向是先试验液氧,要把氧气变成液体,它需要低温。科学院在中关村建立了一座气体站,可以集中相当数量的氧气、氢气。既供应民用,也供应科研使用。科学院物理所洪朝生负责的低温实验室,专门研究低温,把温度降低,氧气就变成液体燃料了。先是用液氧,需要把温度降到零下180摄氏度左右。但推力大的是液氢,可制成液氢的难度就大了。它需要把温度降到零下250多摄氏度左右,氢气才能液化。而且, 氢气还容易爆炸。

  科学院的主要任务是搞高能燃料。当时,各方面的协作关系都很好,风气很好。有的燃料毒性很大,我们每次实验都要请防化兵,带着防毒工具,把工作人员都武装起来,戴上防毒面具,怕出事故。防化兵要派部队来帮助,让周围的老百姓也要注意,防止化学中毒。高能燃料是导弹的一个关键所在。科学院当时承担的是最重要的任务,就是做高能燃料的研究开发,提供给五院。

  中国导弹发射成功

  新的高能燃料研制成功之后,五院先用这个燃料设计发动机。力学所二部由林鸿荪主持,在山区基地建成了两个不同量级的液氧、液氢火箭发动机试车台。做了100多次发动机台架试验,取得了成功。以后,按国防科委要求,全部试验资料和数据转交给七机部。这一重大成果对他们研制远程火箭起了很大作用。林鸿荪研究员为我国火箭技术的建立和发展做出了重大贡献,立下了大功劳。林鸿荪他们每次燃料试验都有仪器测试、记录,有数据,提供设计单位设计,它有多少推力,有多少能力,叫试车台嘛!苏联给我们的样品是烧煤油的导弹,只有个导弹的样子,它的燃料是落后的。我们主要靠自己,自己干为主。这样,在苏联撤退专家后,我国第一枚导弹就在1960年搞成了!

  1960年,我国的第一枚导弹的发射成功,也凝结着工程兵的功劳。工程兵派出4万工兵,用了两年的时间,在西北某地的沙漠里建起了规模相当大的发射基地,基地通火车,里边还有飞机场。这是要花很大人力物力财力的。

  发射的时候,我们去了现场。聂荣臻元帅身体不好,是坐火车去的;我和张爱萍是坐飞机去的。当时我们三个人都在现场,看第一枚导弹发射情况。这是比较近距离的导弹,射程1000公里,发射取得了圆满成功!张爱萍情不自禁地跳起来,拥抱钱学森。它的意义正如聂荣臻元帅在祝词中所说的,我国第一枚导弹在中国的土地上发射成功,开创了我军武器装备的新纪元!

  钱学森指点新目标

  我国第一枚导弹1960年发射成功,但它的射程太短,更不能用来发射原子弹、氢弹。钱学森又提出,一定要进一步地搞高能燃料,加大它的推力、速度,要越过太平洋。

  因此,科学院还要研究新的高能燃料和耐高温材料。新的高能燃料主要是液氢,它的推力大了,导弹的温度相对也高了,所以,又带来高温材料问题。这就需要科学院再研究耐高温的材料。

  远程导弹分成几级,也叫几节。自动控制问题也必须解决好。所以,我们科学院为了配合国防任务,成立了自动化研究所。火箭里面还要有小型计算机,叫弹上微型计算机,用来控制哪一节火箭什么时候脱离开来。要研制小型的计算机,任务交给刚回国的年轻科学家黄敞负责,他是搞大规模集成电路的。我们要搞第三代计算机,他先在北京做一段工作,然后到大后方去。后方选点是计算机所所长阎沛霖去的,选在陕西省山沟里,建立一个计算机研究基地。我们把大规模的研究力量派到那边去。而且,罗瑞卿同志亲自确定导弹里面的小计算机,由科学院研制,由科学院生产,五院不要另外搞。因为再专门建一个工厂,生产的数量小,也养不了那么多人。黄敞是从北京大学来到科学院,在北京做了一段工作,我跟他很熟,他找我,我亲自安排他到后方搞大规模集成电路。

  导弹方面,科学院主要配合研制出高能燃料,液氧和液氢以及固体高能燃料,研制出耐高温材料。首先进行小型实验,取得科研成果后,提供给五院。科学院协助五院研制和解决了导弹上的自动控制问题。我们电子所搞了远程雷达,它好比人的眼睛,可以跟踪观察,信息通过雷达控制。导弹发射场的光学仪器,不仅要能跟踪导弹到高空,而且能快速摄影,把发射过程都拍摄下来。这一任务主要是由长春光机所负责。另外,导弹通过地球表面的空气层要燃烧起来,所以高温材料不仅是喷管,尾巴的发动机要有高温材料,整个弹体都要用高温材料,包括弹头都要用高温材料。高能燃料不仅有液体的,而且要有固体的。发射的几节火箭,到了一定时候要脱开,把烧完的那节丢掉。以上,我只是举例,导弹还有好多问题,好多任务,要科学院各个所分工承担研究和协同解决。另外科学院自己也在搞试验,做高温材料、高能燃料,尽量让导弹推力大一点,发射得远一点。

  科学院搞小型导弹

  按照两条腿走路的方针,科学院也搞火箭。科学院先搞了一个气象火箭,研究气象问题,我们有好几个研究所配合搞气象卫星。另外,中央专委下达任务让科学院研究超低空战术导弹,虽然体积很小,但是很有威力。正当科学院在进行试验并取得重大进展时,文革开始了,科学院的这部分宝贵技术资料包括实物全部交给了三机部。

  为了自己搞导弹,科学院建立了好几个基地,主要基地在上海。高温材料有的用化学材料,主要是聚氟乙烯,有几个所搞出来了。化学材料耐高温,也得用试车台,通过试验取得数据。因为我们经费有限,只能搞简易的,在某地建了发射基地,可以试验发射气象火箭。这时候科学院吸收了一批解放军到期要退役的技术兵、雷达兵、坦克兵。我们通过总政,挑选最好的党团员,科学院要来了几千名。后来三年经济困难,又动员他们走了一大批,留下了很少一部分。建发射基地、试车台基地、试验基地和工厂等等,这些工作叫科学家做不行,叫技术兵做。我们科学院在北京成立了最好的科学仪器厂,在上海也成立了科学仪器厂。当时,科学院为了完成导弹研制任务,吸收了好多技术工人。一个是从铁道部要了一部分老工人,很有技术的老工人;第二就是从解放军退役的技术兵种里,挑选了一部分人来。那时候科学院的队伍发展得非常快,特别兴旺。

  后来,为了加强五院的力量,科学院继钱学森所长到五院之后,又让怀柔力学所二部的一部分人去加强五院,还从其他所调一些人去。以后,五院改成七机部。

  科学院为了搞小型火箭,我们和上海市委合作,还在上海成立了机电设计院,专家是王希季、杨南生,从北京科仪厂去了一个厂长。另外,上海市委动员了好多工程师到我们设计院,主要靠上海的力量,在上海搞。在那里建立了一个工厂,生产超低空火箭、气象火箭。上海有机电设计院设计,有试车台基地,有生产基地,有重要研究所,有好多工厂,可以把特殊产品生产出来。那个时候我们科学院热气腾腾,科技人员作用大得很哪!

  北京科学仪器厂配备了200名大学生,可以生产电子显微镜、电子探针仪,许多相当先进的科学仪器我们都能够自己生产出来,武装我们各研究所,还供应国内其他一些单位,水平很高。科学院参加导弹研制工作的好多单位配合五院,也调了一些人接受了一些重要和关键的研制任务。科学院尽量搞些新的,探一些新路子,供五院、后来是七机部采用,为他们自力更生发展导弹技术创造条件。

  两弹结合

  1965年我国第二颗原子弹试爆是用飞机载着投的,但最终要靠导弹发射原子弹。因此,发展到一定程度,就出现了两弹结合的问题,在导弹上装原子弹,特别是氢弹头。这项工作很关键的问题是要有高能炸药,就是弹头不能太重了,太重就发射不远。要发射得远,弹头要有重量最高限度。科学院大连化学物理研究所在甘肃某地专门建立了一个分所,与五机部一个所协作,专门研究高能炸药。经过不断的地面试验,最后把高能炸药的关攻破了。能够使我们的导弹带上原子弹、氢弹,发射得很远很远,成为战略火箭,就是带有核弹头的战略导弹。那时,我们的目标是能够越过太平洋,当然是一步一步来的,一步一步探索,一步一步研究,一步一步开发成功。关于导弹,因为文化大革命中钱学森得到了保护,总起来讲发展得比较好一些。郭永怀带着力学所二部到国防部门,对发展我国的军事高技术建立了卓越的功绩。后来,他乘坐的飞机失事,因公牺牲,这是我国科学技术界,特别是国防高技术界的重大损失。近日,他90诞辰,所里要开纪念会。郭永怀同志是一位很好的科学家。