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中国导弹和航天事业的开拓者—记“两弹一星”功勋奖章获得者任新民

2011/8/2 8:09:45 人评论

 

中国导弹和航天事业的开拓者
——记“两弹一星”功勋奖章获得者任新民
赵祖军
 
(一)
    1956年春,国务院在北京组织了全国数百名科学技术专家,经过反复研究、讨论,制定了《1956年至1967年科学技术发展远景规划纲要(草案)》。任新民作为技术专家参加了部分纲要的起草工作。在武器装备规划中,《纲要》提出了开展地对空、空对空等各种防御性战术导弹的研究。
    为了从组织上保证我国导弹事业发展规划的实现,1956年4月,国家成立了航空工业委员会,聂荣臻元帅担任主任,负责领导我国导弹和航空事业的建设。5月,周恩来总理主持中央军委会议,讨论聂荣臻代表国家航空工业委员会提出的《建立我国导弹研究工作的初步意见》,确定由国家航空工业委员会负责组建国防部导弹研究院,即国防部第五研究院。1956年10月8日,我国第一个导弹研究机构——国防部第五研究院正式成立,钱学森任院长,任新民任总体研究室主任。不久任新民改任主管导弹发动机研制的第九研究室主任。后来,国防部第五研究院重新规划编制,成立一分院第三设计部,主管发动机研制,任新民担任设计部主任。
    在大跃进年代,任新民和他的同事们曾经共同设计了一个75吨的大推力发动机。这个推力,相当于后来“东风5号”导弹发动机的推力。后来聂荣臻指示:一定要通过仿制(当时正在仿制苏联导弹)“爬楼梯”,大练兵,向独立设计发展,从而及时制止了仿制中的急躁冒进。
在仿制苏联导弹过程中,任新民和他的同行们遇到两个问题:一是苏联提供的图纸也有错误,需要鉴别、纠正;二是苏联在技术上仍有所保留,有的图纸资料根本没有,需核对、补齐。解决了这些问题,有了准确的图纸,仿制工作在全国1400多个企业中展开,大家都在为中国的第一枚导弹尽职尽力。
1960年9月,中国自己仿制生产的第一台导弹发动机第一次试车爆炸了。任新民和参加仿制的设计人员,天天分析发动机试车爆炸的原因,各方面人员都努力摒除产生事故的可能性。国产导弹发动机第二次试车相当顺利,第三次试车也顺利,第四次试车,又发生了一次大爆炸。任新民当即主持召开会议,分析爆炸事故原因。设计人员在设计上找原因,推测可能是轴承设计时尺寸偏小,未加进热膨胀的系数。改造轴承之后,发动机再试车就没有发生类似的爆炸了。1960年11月5日,我国仿制的第一枚近程导弹(东风1号)一举发射成功。当天晚上,聂荣臻在发射试验场举行庆功会,祝贺祖国的地平线上,飞起了自己制造的第一枚导弹。
    1962年3月21日,我国自行设计制造的第一枚导弹(东风2号)发射了,飞行中的导弹晃动着,接着导弹中间部位冒火,最后,导弹尾部拖着一股浓烟坠落在沙漠上爆炸了。聂荣臻在现场亲自指挥,面对导弹的坠毁,元帅说到:我们要试验就有可能失败。希望大家不要灰心,下一步要很好总结经验,争取第二次发射能够成功。他明确指出:这次导弹坠毁不要追查任何人的责任,吃一堑,长一智,总结经验教训,以利再战。在接下来的一个多月的时间里,任新民天天围着导弹爆炸后的残骸研究分析。最后,任新民很明确的提出自己对事故原因的推断。他认为:这次坠毁,有一个重要原因是发动机地面试验不充分,因此可靠性不稳定。今后发动机的地面试验一定要充分。还有就是不经过全弹试验就发射是不行的,一定要经过全弹试验这个环节。这个导弹搞得太匆忙了,发动机也搞得太匆忙了。他告诫设计人员,也是告诫自己:不要急于求成,有多少问题,我们在设计上采取多少措施,把它全部解决掉。对试验中出现的问题,无论大小,任新民总是充分思考之后,提出自己的看法和措施。他相信自己的设计师、技术员,但他是整个第三设计部的负责人,在关键时刻,他的果断往往是决定事情成败的关键。1964年6月29日,修改设计后的“东风2号”导弹发射,导弹按预定程序飞行,试验取得圆满成功。在这以前,这枚导弹先后通过了17项大型地面试验和全弹试验,发动机试车可以试到130秒。紧接着,7月9日和11日,又连续发射了两枚同类型的导弹,都取得圆满成功。
    “东风2号”虽然发射成功了,但任新民仍然感到遗憾。因为导弹实际射程是980公里,号称1000公里,仍属近程。发动机的额定推力是40.5吨,事实上,发动机的推力已经达到了49吨。任新民向以周恩来总理为首,各方面负责同志参加的中央专门委员会提出了增加射程的建议。中央专门委员会同意任新民的建议,给国防部第五研究院下达立即研制“东风2号甲”型号导弹的新任务。这个型号导弹所达到的射程可以用来装备部队。1965年年初,“东风2号甲”发射成功。1966年10月27日,成功地进行了导弹核武器试验,“东风2号甲”(后定名为“东风2号”)导弹飞行正常,核弹头在预定的距离和高度实现核爆炸。我国自行设计研究的“东风2号”顺利地通过了实际考验,与原子弹一起,构成了有实战效能的战略武器。当然,我国政府再一次郑重宣布,在任何时候,任何情况下,中国都不会首先使用核武器。
    “东风2号”发射成功后,“东风3号”的研制工作全面铺开。当时,国防部第五研究院的一分院第三设计部改为一分院11所,专门从事导弹发动机的研制工作。任新民任一分院副院长兼11所所长。他仍然习惯和设计师、技术员一起下厂看发动机解剖,一起到试验站观察试车,一起讨论每一个技术难题的解决办法。
“东风3号”是彻底扔掉“苏联设计”拐杖,完全由我国科研人员自行设计研制的导弹。当“东风3号”研制遇到燃烧不稳定问题时,11所提出了七十几套可行性方案。七十多套方案,必须一套方案一套方案的试验。在闭塞的20世纪60年代,一无经验,二无资料,三无技术交流,任新民和他的同行们只能在尝试中艰难地向前跋涉。为解决这一技术关键,任新民也记不清试车多少次,失败了多少次。在这个时候,聂荣臻元帅通过当时任五院院长的王秉璋将军转告任新民说:最困难的时候,也就是快成功的时候。正如聂帅预言的那样,没过多久,发动机燃烧不稳定这个被行家称之为“魔鬼”的难题终于被任新民他们降服了。随着“东风3号”发动机关键性技术的突破,发动机很快就过关了。1966年12月26日“东风3号”导弹首次飞行试验基本成功,射程达到3100公里。
    “东风3号”试飞虽然成功,但也暴露了“东风3号”尚存在一些问题。任新民提出必须改进,采取措施,使之完全达标。为此,任新民亲自到落区寻找导弹残骸,担任寻找残骸的总指挥,率领科技人员和发射场的战士向沙漠深处挺进。当搜索队发来电报,通知他找到发动机残骸了,他拄着木棍朝距指挥所十几里外的落点赶去,在现场与科研人员一起分析讨论,找出发动机出现异常情况的原因,并总结出一条经验,发动机试车时间要延长,不能认为天上飞多长时间,地面上就试车多长时间。天上工作的环境条件比地面上要恶劣得多。所以,以后“东风3号”、“东风4号”的试车时间明确规定为天上飞行时间的两倍才能通过。改进后的“东风3号”导弹的试飞取得圆满成功。
    “东风3号”导弹研制成功,为我国研制“东风4号”导弹即“长征1号”运载火箭,成功发射我国第一颗人造卫星打下了坚实的基础。
(二)
    1965年8月,中央专门委员会批准了中国科学院《关于发展我国人造卫星工作规划方案建议》。1967年12月,国防科委在我国第一颗人造卫星研制工作会议上,审定了总体方案和各系统方案,正式命名我国第一颗人造卫星为“东方红1号”。任新民担任运载火箭“长征1号”的总设计师。
    任新民虽身为运载火箭的总设计师,但作为一名火箭发动机专家,他更关注发动机研发进程。“长征1号”运载火箭的发动机要攻坚的难题有两个。任新民为解决这两个问题成天泡在车间里,他觉得没有捷径可走,只能在试验中探索路子。任新民一贯认为,只要执着的、脚踏实地的干,就没有攻不下的难关。许多年来,他正是用自己的这样一种科学思想影响周围的年轻同志。
    在解决火箭发动机高空点火这一技术难关时,任新民所表现的坚韧和不达目的决不罢休的劲头,可以使人们对他一生严谨的科学态度和工作作风略见一斑。
    卫星所要达到的高空,空气稀薄,压力比较低,在这样的条件下,发动机只能是采用自然推进剂,让氧化剂和燃料自觉遭遇,产生自燃。发动机一启动工作,这两种推进剂就在里面流动,如果它们不及时燃烧,积存在发动机里,就仿佛在发动机里安放了一个大炸弹,随时可能爆炸;如果它们的延滞期短,相遇就能点火燃烧,那么就不会有积存的推进剂,也就不可能产生爆炸了。试验进行了无数次,一次又一次反复测算在不同真空条件下延滞期多长。半年的实验结果证明,两种推进剂相遇自燃点火的延滞期以10毫秒效果最好。
    为了避免发动机在真空条件下燃烧不好,任新民创造性的提出要保证发动机所处环境始终相当地面1个大气压状态的理论,并认为把火箭推力室后部堵死,使它内部本身就保持着地面1个大气压状态,将这种状态携带上天,即使箭体进入真空,发动机的工作环境没有变化。这实际上是在准确掌握推进剂延滞期的基础上,为发动机在真空中的正常工作加上了一道保险。
    1969年10月,“东风 4号”导弹第一次发射,钱学森、任新民都在现场,谁也没有真正看见过一级和二级弹在空中分离时的状态。当时,靶场西南方向有一团绽开的白色云朵,四周围的云彩都在翻涌,大家误以为二级弹分离成功,靶场一片欢腾。当天晚上传来的数据证明,这发导弹打丢了,导弹没有到达预定的落区。后来从测试数据上看出,一级弹工作情况良好,到了二级弹工作时,没有能够点火,是二级弹里的一个设备电路坏了。一级和二级根本未曾分离,那朵白云是爆炸引起的气流冲击。事故原因找到后,第二发“东风4号”导弹发射前经过周密的测试,严格的检查,力求排除所有引发事故的隐患。第二发“东风4号”导弹发射成功了。
    第三发“东风4号”导弹,就是“长征1号”运载火箭。1970年4月24日21时35分发射,21点48分,指挥部传出“星箭分离,卫星入轨”的喜讯。21点50分,国家广播事业局报告,收到了我国第一颗卫星“东方红1号”播送的《东方红》乐曲,声音清晰宏亮。25日下午,新华社受权向全世界发布:1970年4月24日,中国成功地发射了第一颗人造地球卫星,卫星运行轨道,距离地球最近点439公里,最远点2384公里,轨道平面与赤道平面的夹角68.5度,绕地球一周114分钟,卫星重173公斤,用20.009兆周的频率播送《东方红》乐曲。
   大型卫星上天是洲际弹道导弹成功的公开标志,是国家科学技术水平的集中表现,也是科学技术研究工作向高层空间发展不可少的工具。“东方红1号”卫星作为一颗科学探测性质的试验卫星,它的主要任务是为发展我国的对地观测、通信广播、气象等各种应用卫星取得必要的设计数据。“东方红1号”卫星发射成功是中国航天发展史上的里程碑,标志着一个空白时代的结束。
    任新民作为运载火箭的技术总负责人,在“东方红1号”卫星发射之后,1970年4月担任七机部生产组副组长。国家七机部成立于1964年11月,是以国防部第五研究院为基础,并抽调相关力量组成的,统一管理导弹、火箭工业的科研、设计、试制、生产和基本建设工作。1970年4月之前,任新民任七机部第一研究院副院长,并兼任火箭发动机研究所所长。
    “长征1号”发射“东方红1号”卫星之后,紧接着在1971年3月3日发射了我国第一颗科学探测卫星“实践1号”。这颗卫星携带不少试验仪器,总重量超过“东方红1号”50公斤。这以后,任新民开始参与组织领导发射我国第一颗返回式遥感卫星,在“长征1号”火箭基础上研制“长征2号”火箭。
    1974年11月5日,我国第一发“长征2号”火箭发射。火箭起飞只有17秒就爆炸了。人们为之奋斗三年的“长征2号”只剩下一片片残骸散落在空寂荒凉的沙漠上。事故原因是一根导线短路引起的。这根导线是16股合成一股,外表完好,看不出里面线路的问题。经过一年多的改进,提高产品质量,并采取双路供电,一路电路发生问题,另一路自动启动工作,保证发动机的正常工作。
    1975年11月26日,我国用“长征2号”火箭发射返回式科学实验卫星。此时,任新民已被正式任命为七机部副部长(1975年6月30日中央正式任命任新民为七机部副部长),是技术总负责人。卫星进入发射场首先要进行部件测试,每个部件合格了,再一个系统一个系统地进行连试,连试以后要整体连试。在测试中遇到这样或那样的许多问题,都得任新民亲自处理,经他批准实施后才能进展下去。3天以后,是卫星回收的日子。29号中午,卫星接到返回指令后,从200公里的高空以10倍于音速的高速度返回地面时,卫星信号却突然消失了。20分钟后,贵州凯里地区的几位煤矿工人发现了从天而降的大火球。回收部队赶到凯里的这座矿山,看见650公斤的回收舱正静静地躺在山坡上,虽然外壳已经被摔裂,有些“内脏”被甩了出来,但装满卫星在太空拍摄胶卷的黑匣子完好无损。当中央叶剑英副主席看到这颗卫星获得的遥感资料时,高兴地称赞说:“这颗卫星可真是为中国人民立了大功呵!”
    1975年3月31日,叶剑英主持召开中央军委常委会,讨论了《关于发展我国卫星通信问题的报告》,并将通信卫星工程命名为“331工程”。通信卫星工程共包括五大系统:通信卫星、运载火箭、测控系统、发射场和地面站。国防科委任命任新民为“331工程”五大系统的总设计师。
    1976年春天,在北京召开的通信卫星工程的技术方案论证会上,一百多位专家在一起研讨,确定整个通信卫星的方案。当时,会上争论十分激烈,主要争议在于运载火箭第三级用常规发动机还是用氢氧发动机。任新民坚决主张上氢氧发动机,希望通过使用氢氧发动机,促进我国航天技术跃上一个新台阶。会议最后决定,作两手准备,两个方案都进行研制,以氢氧发动机为主要攻关对象,为保险起见,用常规发动机作为氢氧发动机的替补。
    氢氧发动机在研制过程中,发生了一次比较大的爆炸,伤了几个人,遇到了相当大的困难。相当一部分人主张重新修改方案,认为氢氧发动机研制进展缓慢,担心会对整个通信卫星工程产生不利影响。相对来说,我们对常规发动机研制有很多经验,技术上较为成熟。但任新民坚持认为要把氢氧发动机定为第一方案。他据理力争:氢氧发动机研制起来难度是大一些,但它是空间技术一个必不可少的阶段。眼下氢氧发动机有这样那样的问题,但还是有成功把握的,这一点,我有信心。氢氧发动机的推力远远超过常规推进剂发动机,我们要发射高轨道卫星,就不能回避推力问题。后来在国防科委报请国务院、中央专委的正式文件上,氢氧发动机仍然被列为“第一”方案。
    任新民虽然是副部长,又是总设计师,但在技术上十分民主。他对每一位设计师、设计员的意见,不光听,而且自己还要分析透彻,察看实际结果,再下判断。他不会因为自己是专家,就以势压人,但要想说服他也并不容易,必须用实验数据来证明你的观点。他善于把自己的独立见解和集思广益完美地结合起来。对待与自己持不同意见的同志,他不仅耐心分析方案,听取意见,确认实验数据,而且还十分注意交流沟通,在讨论问题时,如果和其他同志意见发生分歧,通常他一定要抽时间找这位同志谈清楚,更深入地交换彼此的看法。
    任新民坚持要在“331工程”中把氢氧发动机用上,还有一个重要原因是想借此推进技术爬坡,锻炼和提高我国技术人员的素质。氢氧发动机的研制难度的确相当大,需要攻克的大大小小难题实在太多。最开始碰到的难题就是轴承强度难以承受发动机内的高温。经过无数次的反复试验,不断改进设计,终于生产出能够达到氢氧发动机正常工作要求的轴承。任新民参加轴承强度过关后的试车,刚一开机,没过几秒,“轰”地一声,发动机就笼罩在烟和火之中,试车台上的消防水龙头立即自动打开灭火。任新民不顾危险,冒着消防水跑上试车台,察看湿淋淋的发动机,看到底是从哪个部位烧起来的。经过几天几夜的奋战,初步查明这次全系统起火是液氢漏泄造成的。全体设计人员、工人、试验人员,加班加点寻找漏氢的部位,任新民一直坚持在现场。他们反复观察试车过程的全部录象,将发动机分解开来,对每个部件进行严格的检测,将所有可能造成起火的原因摆出来,一样一样地分析、排除,但没有找出漏氢部位。发动机的各个研制单位的设计员、工艺员和操作员,还有工厂的工人,都共同寻找可能漏氢的薄弱环节,并针对这些环节实施密封措施,提高密封性。经过两个月的艰苦奋战,综合各方面的合理建议,最终彻底解决了氢氧发动机低温漏泄起火问题。
    1982年4月,国务院实行各部委机构改革,第七机械工业部改名为航天工业部,任新民任航天工业部科学技术委员会主任。1983年8月,承担发射通信卫星任务的“长征3号”运载火箭全系统试车成功。1984年1月29日,“长征3号”运载火箭首次飞向太空,由于第三级氢氧发动机出现故障,第一颗试验通信卫星未能进入预定轨道,只有试验意义。为了鼓励参试人员的积极性,中央和国防科工委仍然宣布发射成功,称之为“试验卫星”。任新民作为这次发射任务的技术总负责人,承认发射失败,但不甘心失败。他和参试人员一起没有回家过春节,夜以继日地查找故障产生原因。根据遥测参数分析结果,明确了发生故障的原因,并采取了各项措施。1984年4月8日,第二发“长征3号”火箭发射成功。16日,我国第一颗试验通信卫星成功定点在东经125度赤道上空,星上仪器工作正常。“331工程”的成功,使中国成为世界上能够发射通信卫星的五个国家之一,从而使我国航天技术在一些重要领域跻身世界先进行列。在这之后,任新民作为技术总负责人又指挥了三颗实用通信广播卫星的成功发射。
    “长征4号”最初是作为“长征3号”的备份来研制的,也是三级火箭,能发射地球同步轨道通信卫星。它的三级发动机推进剂都是常规推进剂。“长征3号”有别于“长征4号”是第三级发动机的推进剂是液氢液氧。“长征3号”发射成功以后,“长征4号”改为发射太阳同步轨道即极地轨道气象卫星而继续研制。1986年,航天部有一些同志主张“长征4号”下马,认为既然“长征3号”已经过关,可以用“长征3号”取代“长征4号”发射气象卫星。任新民作为“风云1号”气象卫星工程的总设计师,明确主张“长征4号”不能下马,不能夭折。他认为:“长征4号”已经研制到80%,剩下20%,再咬咬牙就能拿到一个成功的火箭了。中国又多了一个火箭,这有什么不好?当有人怀疑“长征4号”不一定能研制成功时,任新民在会上说:“我用脑袋做担保,‘长征4号’保证能成功。”为此,任新民在“长征4号”后期研制工作中投入了极大的精力。他不顾自己已经73岁的高龄,在塔架上爬上爬下,有问题都争取在现场解决,有时甚至晕倒在现场,医生只得强行命令他休息。任新民无法安心休息,他是总设计师,一切技术问题都得他审批之后才能实施。
    1988年9月7日,“长征4号”火箭载着“风云1号”气象卫星飞向太空,准确进入太阳同步轨道。当天晚上,中央电视台“天气预报”节目首次播发了“风云1号”发回的彩色卫星云图。从此,中国结束了依靠外国卫星获取云图的时代。
    1989年1月,中美正式签署了《关于发射服务的国际贸易问题的协议备忘录》,并签定了用中国“长征3号”运载火箭发射“亚洲1号”卫星的合同。此时已任航空航天部高级技术顾问的任新民再次接受历史赋予他的使命,担任“亚洲1号”卫星发射工程总设计师。
    “亚洲1号”是第一颗专门为亚洲地区服务的区域性通信卫星,覆盖范围包括亚洲30多个国家,能为东南亚、朝鲜半岛和中国共25亿人口提供先进的通信服务。发射“亚洲1号”是中国进入国际航天市场的标志,它的成败关系到中国航天技术的信誉。
    对于已经75岁高龄的任新民来说,接受发射“亚洲1号”卫星任务,是一次极大的挑战。虽然“长征3号”火箭已经有6次发射成功的经验,但“亚洲1号”在“长征3号”送上天的卫星当中,重量最大。发射准备时间前后加起来也只有半年,对方还不提供技术文件,只提供火箭与卫星接口的有关数据。中国的火箭能不能与美国制造的卫星在技术和电器等方面协调,都是问题。任新民和他的同事们只有一个信念:为了成功,不惜一切。他们日日夜夜奋战在西昌发射基地。
    1990年4月7日,这是让中国人感到自豪的日子。那一天,千家万户打开电视,收看了“亚洲1号”现场发射实况。电波通过卫星,把发射现场展示在亿万中国人面前。在发射现场还有来自美国、法国、日本、联邦德国、澳大利亚、巴西、巴基斯坦、香港等国家和地区的代表和驻京外国使节,以及我国有关方面的领导,他们都观摩了这次举世瞩目的成功发射。
“亚洲1号”卫星公开成功发射后,国内外新闻媒体广泛报道。任新民成为当年中国十大新闻人物之一。《光明日报》在1990年4月19日第一版“知识分子群英谱”栏目中,以“杰出的航天技术专家——任新民”为题,报道了任新民的事迹,并加了编者按:前不久,我们刚刚报道了我国用自行研制的长征三号火箭将亚洲一号卫星发射上天的消息。我国航天技术的巨大成就,极大地鼓舞了全国人民,在国际上也引起了强烈反响。胜利来之不易。这是我国科技工作者在中国共产党的领导下,艰苦奋斗,自力更生,刻苦钻研,不断开拓的结果,也是他们的聪明才智和献身精神的集中体现。今天本报介绍的航天技术专家任新民,就是他们的杰出代表之一。由于读者可以理解的原因,包括任新民在内的这些同志所经历的艰辛历程和无私奉献,还不能详尽地进行报道,他们中的大多数人依然是默默无闻的无名英雄。但是,祖国不会忘记他们,人民将永远感激他们!
(作者系中共宁国市委党校副校长)

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