走近科學(xué)

1984年的10月1日，中華人民共和國迎來了第35個(gè)國慶節(jié)。

慶?；顒訌拈啽介_始。上午10點(diǎn)45分，所有人的目光都集中到了一點(diǎn)，廣場上爆發(fā)出的歡呼聲和掌聲壓過了牽引車的轟鳴聲：中國第一次公開展示了自己制造的各種型號的導(dǎo)彈(圖1)。

（1）中國首次向世界展示自己制造的各種型號的導(dǎo)彈

主持人:當(dāng)年火箭部隊(duì)在天安門廣場用7分鐘行進(jìn)了69米的路程，這69米的路程卻是幾代航天人所走過的相當(dāng)長的一段艱辛歷程。

600年前中國明朝的萬戶，制造了兩個(gè)大風(fēng)箏，將一把椅子固定在風(fēng)箏之間的構(gòu)架上。構(gòu)架上捆綁了47支當(dāng)時(shí)最大的火箭。一切就緒，萬戶坐在椅子上，命仆人用火把點(diǎn)燃47支火箭，隨即發(fā)出轟鳴，并噴出一股火焰（圖2）。試驗(yàn)家萬戶在這陣火焰和煙霧中消失了。

（2）“航天始祖”——中國人萬戶的飛天夢想

朱毅麟（國際宇航科學(xué)院 院士）:600年前的萬戶只是想飛，看能不能夠上天，人類在實(shí)現(xiàn)了無人太空飛行以后，知道太空中還有很多東西值得我們?nèi)ヌ剿?，所以現(xiàn)在的載人航天和600年前的萬戶載人飛行實(shí)驗(yàn)是不可相提并論的。

在萬戶為飛天的夢想獻(xiàn)身200多年之后，英國人牛頓第一個(gè)找到了問題的答案。牛頓認(rèn)為速度可以戰(zhàn)勝引力，他曾經(jīng)設(shè)想：如果制造出一種巨型大炮，也許就能將人送出地球。但是要實(shí)現(xiàn)這個(gè)夢想絕不是一件容易的事情。

張?jiān)手校ㄖ袊\(yùn)載火箭技術(shù)研究院 火箭技術(shù)專家）:應(yīng)該說航天的事業(yè)最早的話，是一百年前，俄國人契爾克夫斯基提出了一個(gè)利用反作用原理，用火箭作為宇宙航行的工具，契爾克夫斯基奠定了這個(gè)理論的基礎(chǔ)，而真正作為航天事業(yè)發(fā)展，那是和這些國家的軍隊(duì)的建設(shè)分不開的。

20世紀(jì)50年代我國工業(yè)基礎(chǔ)很薄弱，當(dāng)中國決定自己發(fā)展導(dǎo)彈的時(shí)候，真正看見過導(dǎo)彈的人只有從國外回來的錢學(xué)森等人，當(dāng)時(shí)走的也是仿制的路線。

余夢倫（中國科學(xué)院院士）:我們搞航天事業(yè)，很重要的一點(diǎn)，是有錢也買不來，必須自己搞。我們剛開始是從蘇聯(lián)引進(jìn)的，中國叫它1059。

1059是中國仿制P-2導(dǎo)彈的代號，而P-2導(dǎo)彈是前蘇聯(lián)在第二次世界大戰(zhàn)時(shí)期德國V-2導(dǎo)彈基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)的。經(jīng)過全國各個(gè)行業(yè)的支持和努力，仿制工作取得了成功。1960年11月5日發(fā)射成功。

張?jiān)手校ㄖ袊\(yùn)載火箭技術(shù)研究院 火箭專家）:1059仿制后，大家都非常高興，能一舉成功，這是沒有想到的。用我們國家自己的材料，把整個(gè)一套“東風(fēng)一號”導(dǎo)彈，還包括一套地面的系統(tǒng)，包括各種燃料氧化劑，包括壓縮空氣這一套，全部研制出來了，而且首發(fā)就成功了。大家信心非常足，當(dāng)時(shí)也真有點(diǎn)初生之犢不怕虎，上來就搞我們自己的導(dǎo)彈。

今年85歲的謝光選院士是中國戰(zhàn)略導(dǎo)彈和運(yùn)載火箭技術(shù)的主要開創(chuàng)者之一，20世紀(jì)50年代后期他就投身到這一事業(yè)中。他告訴記者中國最早的導(dǎo)彈取名“東風(fēng)”的來歷。

謝光選（中國科學(xué)院院士）:我們搞火箭的時(shí)候，是用了毛主席的一句話，東風(fēng)壓倒西風(fēng)，這叫東風(fēng)。我們是搞導(dǎo)彈，但只是要有，絕不是用它去打別人，我們是為了保衛(wèi)自己，所以我們叫東風(fēng)。

隨后在缺少技術(shù)資料和地面試驗(yàn)設(shè)備的條件下，用了一年的時(shí)間又設(shè)計(jì)制造了 “東風(fēng)二號”導(dǎo)彈（圖3）。

（3）真正獨(dú)立自主的成果：“東風(fēng)二號”導(dǎo)彈

這是一枚中近程導(dǎo)彈，相對于“東風(fēng)一號”來說，它是真正獨(dú)立自主的成果，無論政治意義還是軍事意義，它的作用都是舉足輕重的。

但是誰也沒有想到，導(dǎo)彈發(fā)射僅僅69秒之后，就變成了災(zāi)難。

魏其勇（中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院 火箭技術(shù)專家）:火箭發(fā)射的時(shí)候，我就在現(xiàn)場?？粗碌簦挥|地它就爆炸了。大家心里非常地難受。

謝光選:我們很多人都哭了。我們辛辛苦苦把它做出來，幾十秒鐘就掉下來了，一共才60幾秒鐘。推進(jìn)劑炸的坑，很大，不亞于500公斤的炸彈。

發(fā)射失敗的原因很快就查明了，除了局部設(shè)計(jì)上有不合理之處，最重要的因素就是缺乏一套科學(xué)、合理的航天工程控制系統(tǒng)。

余夢倫:1962年的失敗對我們是一個(gè)很大的推動，彈道應(yīng)該怎么搞，火箭應(yīng)該怎么搞？當(dāng)時(shí)在聶榮臻領(lǐng)導(dǎo)下，我們從基礎(chǔ)開始，就是按科研程序，按照科學(xué)的規(guī)律來做，不能急于求成。

尚增雨（中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院 火箭技術(shù)專家）:我們一共做了大概17項(xiàng)大型實(shí)驗(yàn)。在地面把所有的實(shí)驗(yàn)都給它實(shí)驗(yàn)透了，有問題在地面發(fā)現(xiàn)，解決了，然后我再上天。

1966年10月27日在“東風(fēng)二號”發(fā)射失敗2年后，我國自行設(shè)計(jì)的中近程導(dǎo)彈再次發(fā)射，終于獲得了成功。

謝光選:兩年以后發(fā)射成功了，并且連著打了好幾發(fā)，發(fā)發(fā)成功，發(fā)發(fā)都在我們預(yù)定的精度范圍內(nèi)。

著名的液體火箭先驅(qū)羅伯特·戈達(dá)德先生曾經(jīng)說過這樣一句話，“很難說有什么是不可能的事情，因?yàn)樽蛱斓膲粝刖褪墙裉斓南Ｍ?，也很有可能就是明天的現(xiàn)實(shí)”。當(dāng)東風(fēng)系列成功之后，國家領(lǐng)導(dǎo)人就意識到，我們不僅僅可以用它當(dāng)作武器使用，更重要的是，可以拓寬中國人的視野，用它把中國人運(yùn)送到外太空中去?；鸺暮教彀l(fā)動機(jī)和航空的發(fā)動機(jī)最大的區(qū)別在于航天發(fā)動機(jī)不需要空氣, 它自身攜帶氧化劑;而飛機(jī)飛得再高也離不開空氣，否則無法完成良好燃燒，這就是航天和航空一個(gè)本質(zhì)上的區(qū)別。那么火箭和導(dǎo)彈的區(qū)別在哪里呢？火箭和導(dǎo)彈本質(zhì)上講是一樣的，當(dāng)火箭攜帶了制導(dǎo)系統(tǒng)，攜帶了彈頭就成為了武器;如果不裝彈頭，僅把它作為一個(gè)運(yùn)載工具（像一列火車），打到天上去，這東西就叫作火箭了。當(dāng)火箭導(dǎo)彈都順利完成之后，下一個(gè)目標(biāo)是什么呢？那就是衛(wèi)星。

朱毅麟:航天技術(shù)的基礎(chǔ)就是火箭；火箭的基礎(chǔ)就是導(dǎo)彈。中國的導(dǎo)彈也好，火箭也好，完全是在自力更生的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。

當(dāng)蘇聯(lián)發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星之后，中國也開始了對人造衛(wèi)星的研制。當(dāng)時(shí)中國還沒有運(yùn)載火箭，連近程導(dǎo)彈也是剛剛開始仿制,謝光選院士在回憶當(dāng)年發(fā)展遠(yuǎn)程運(yùn)載火箭時(shí)十分感慨。

謝光選:我記得是1963年，陳毅到了我們設(shè)計(jì)總部，那個(gè)時(shí)候我們還在軍隊(duì)，還沒轉(zhuǎn)業(yè)。陳老總說你們啥子時(shí)候把洲際導(dǎo)彈拿出來嘛？把洲際導(dǎo)彈拿出來了，我這個(gè)外交部長說話腰桿子就硬了，說著還拍拍自己的腰。

幾年以后我國自行研制了“長征一號”運(yùn)載火箭。

1970年4月24日“長征一號”火箭首次發(fā)射成功，將我國“東方紅一號”衛(wèi)星送入軌道。這次發(fā)射成功，標(biāo)志著中國跨入了航天時(shí)代（圖4）。

（4）圖組:（4-1）“長征一號”火箭成功升空（4-2）正在組裝的“東方紅一號”衛(wèi)星（4-3）“長征一號”將我國第一顆人造衛(wèi)星“東方紅一號”送入了軌道

“長征一號”是在“東風(fēng)四號”彈道導(dǎo)彈的基礎(chǔ)上建立起來的運(yùn)載火箭，要完成沖出大氣層的能力，必須要達(dá)到第一宇宙速度。

朱毅麟:所謂第一宇宙速度，就是每秒鐘達(dá)到7.9公里，這個(gè)速度相當(dāng)于每小時(shí)2.8萬多公里，達(dá)到這樣的一個(gè)速度，它就不會掉到地面上來了。為什么呢，地球是圓的，它飛出去以后，就一直往前飛，往前飛，盡管地球在拉它，但拉不下來，它速度太快了，所以它能夠圍繞地球飛行。

之后，中國用于航天的運(yùn)載工具有了較大的發(fā)展。

1980年5月18日中國遠(yuǎn)程運(yùn)載火箭飛向太平洋（圖5）。

（5）飛向太平洋的中國遠(yuǎn)程運(yùn)載火箭

1982年10月12日，中國潛對地固體導(dǎo)彈猶如蛟龍出海，經(jīng)過飛行，落入預(yù)定海上靶場（圖6）。

（6）如蛟龍出海的中國潛對地固體導(dǎo)彈

1984年4月8日第一顆實(shí)驗(yàn)通訊衛(wèi)星發(fā)射成功（圖7）。

（7）中國第一顆實(shí)驗(yàn)通訊衛(wèi)星成功發(fā)射

當(dāng)我們的第一顆原子彈在羅布泊爆炸的時(shí)候，舉國歡騰，世界也為之震動。在諸多聲音中，有一種說法，你中國是有原子彈，但是你沒有投送能力，原子彈只能擺在自己家里炸，頂多它是個(gè)大炮仗，有彈無槍扔不出去。終于我們有彈有槍了。國外又有媒體嘲諷說雖然有彈有槍，但是你不準(zhǔn)，扔不精確一樣是白搭，于是，周恩來總理特意指示加上了“精確”兩個(gè)字。

王永志 （中國載人航天工程首任總設(shè)計(jì)師 中國工程院院士）:運(yùn)載火箭是任何航天活動的先決條件，若是沒有火箭這類運(yùn)載工具，人就無法擺脫地球引力的束縛。

20世紀(jì)80年代后期，全世界對通訊衛(wèi)星的需求量越來越大，美國不但有大推力火箭，而且在1984年研制成功了航天飛機(jī)，歐洲航天局也參加了競賽。中國的火箭專家們抓住機(jī)遇，在1992年8月14日，這一天，用“長二捆”運(yùn)載火箭將美國制造的“澳賽特B1”通訊衛(wèi)星準(zhǔn)確送入軌道（圖8）。

（8）圖組:（8-1）美國研制的大推力火箭可以將航天飛機(jī)送上天

（8-2）歐洲航天局研制的火箭

（8-3）中國“長二捆”運(yùn)載火箭成功運(yùn)送美國“澳賽特B1”通訊衛(wèi)星進(jìn)入軌道

王永志:它把運(yùn)載能力一下子提高了近4倍。原來的“長征二號”，它的近地軌道運(yùn)載能力只有2.5噸。一加這個(gè)捆綁，就變成9.2噸了。

這項(xiàng)技術(shù)突破是在18個(gè)月內(nèi)完成的，它不但使中國的運(yùn)載火箭打入了國際市場，也使得發(fā)射載人飛船成為可能。

對于中國航天人來說，這一時(shí)刻，標(biāo)志著他們順利轉(zhuǎn)型、走向市場的成功。1994年，集中國運(yùn)載火箭最新技術(shù)于一身的“長征三號甲”火箭首次發(fā)射獲得成功，為大容量、高性能衛(wèi)星提供了運(yùn)載工具。

又是一個(gè)舉國歡慶的日子，又是一次隆重的閱兵式。1999年10月1日，是新中國成立50周年的日子，中國航天人向共和國五十華誕獻(xiàn)上了一份沉甸甸的厚禮。各種型號的導(dǎo)彈，成為閱兵式中最光彩奪目的焦點(diǎn)，所有的人都讀懂了它們的真正含義。“如果六十年代以來中國沒有原子彈、氫彈，沒有發(fā)射衛(wèi)星，中國就不能叫有重要影響力的大國，就沒有現(xiàn)在這樣的國際地位，這些東西反映一個(gè)民族的能力，也是一個(gè)民族，一個(gè)國家興旺發(fā)達(dá)的標(biāo)志?！?/p>

中國獨(dú)立研制的長征系列運(yùn)載火箭，由“長征一號”至“長征四號”四大系列12個(gè)型號組成，是中國航天的主力運(yùn)載工具?！吧窦本褪侨藗兯徒o“長征二號F”火箭的美稱。它是專門用于發(fā)射載人飛船的新型大推力火箭（圖9）。

（9）專門用于發(fā)射載人飛船的新型大推力火箭“神箭”整裝待發(fā)

1999年11月20日，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心新建成的載人航天發(fā)射場，新研制的“長征二號F”運(yùn)載火箭，早已靜候在發(fā)射架上，這次發(fā)射就是要檢驗(yàn)它的性能和可靠性。

18點(diǎn)30分，在“東方紅一號”衛(wèi)星升空29年之后，遲到的輝煌終于來臨了。中國的第一艘飛船在“神箭”的托舉下騰空而起，承載著中華民族的千年夢想奔向太空。

中國人從未像今天這樣，離祖先的夢想如此之近。

主持人:在短短的兩年中，中國完成了三次神舟飛船的發(fā)射任務(wù)。它不僅僅是一個(gè)科技成就，而且在很大程度上推動了中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。更重要的是它極大地增強(qiáng)了我們民族的自尊心和自信心，并為我們國家其它行業(yè)的發(fā)展奠定了一個(gè)非常堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，提升了相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)水平。

每一次的飛船發(fā)射總是讓人會有或多或少的不放心。那么航天人是如何保證神舟飛船能夠一如既往地獲得成功呢？