志澄观察 | 扬钱学森在研制东风导弹中的科学精神

原创黃志澄空天大视野

远望智库高级研究员黄志澄

弘扬钱学森在研制东风导弹中的科学精神

——庆祝中华人民共和国成立七十周年

图1 钱学森在1991授奖仪式式上讲话

在庆祝中华人民共和国成立七十周年时，我们必定会想起钱学森先生对发展共和国导弹和航天事业的杰出贡献。今年10月31日，钱学森已经离开我们10周年了，但他的音容笑貌仍留在我们心里。今天，我们纪念他，就是要学习他的爱国奉献的精神，学习他实事求是的科学精神。

钱学森是我国著名科学家，他是我国导弹航天科技的奠基人。为此，他曾荣获国家科技进步特等奖和“两弹一星功勋奖章”。在1991年国务院、中央军委授予钱学森“国家杰出贡献科学家”荣誉称号和一级英模奖章的授奖仪式式上，国家主席江泽民说：“钱学森同志是我国杰出的科学家，在国内外享有很高的声誉。他在技术科学的许多领域做出了卓越的贡献。特别是在老一代无产阶级革命家的领导下，钱学森同志以他渊博的知识和对人民事业的热忱，为组织领导新中国火箭、导弹和航天器的研究发展工作发挥了重要作用。”

回顾钱学森先生的一生，他对国家最大的贡献就是他在我国导弹事业创新发展中的杰出贡献。在庆祝中华人民共和国成立七十周年时，我们将回顾他在我国发展导弹事业中的贡献和所彰显的科学精神，并以此来纪念钱学森逝世十周年。

1.关于优先发展导弹的建议

钱学森回国不久，在东北参观哈尔滨军事工程学院时，院长陈赓大将征询他中国人搞导弹行不行。他回答：“外国人能干的，中国人为什么不能干，难道中国人比外国人矮一截！”在那时钱学森的意见确有举足轻重的作用，当然问题也并非如此简单。

当时，苏联、美国的人造卫星并没有上天，洲际导弹技术在国外也没有突破。所以当时对于导弹究竟能不能成为一项重要的国防技术，一般人并没有明确的认识，许多人甚至不知道导弹是怎么回事。大家有比较明确认识的倒是飞机。所以当时一个主要的争论是，我们国家要不要搞导弹，能不能搞导弹？导弹和飞机的关系是什么？此一争论在制定12年科学规划时摆到了桌面上。

钱学森回国时，正值我国正在制定12年科学规划。他在1956年2月17日提出了《建立我国国防航空工业意见书》。在这个意见书中，他分析了当时我国航空工业的现状后指出：“我国现在航空工业是十分薄弱的，我们在最近才从飞机修理阶段转入飞机生产阶段，有了飞机工厂和喷射式推进机厂。但是这两个工厂现在完全依靠苏联供给的图纸。自己还不能够设计新型飞机，更不能做出为设计用的工程及科学资料。至于飞弹火箭，我们是完全没有。”在这个意见书中，他还重点分析了航空材料和风洞建设与国际水平的差距。不久，钱老在上述分析的基础上，提出了优先发展导弹的建议。钱学森认为，飞机的重要性自不待言，而导弹确是一种新的有巨大威慑力的武器，其作用在二次大战末期已现端倪，飞机与导弹各有优缺点，在战争中是相辅相成的。他还指出，导弹虽然是一种新型武器，但攻克火箭导弹技术并不见得比飞机更难，因为导弹是无人驾驶的一次性武器，而飞机则有人驾驶，且要求多次使用，这在发动机、结构、材料和飞行安全等问题上都有许多特殊的要求。

考虑到当时苏联的赫鲁晓夫建议中国要在发展飞机的基础上再发展导弹，空军司令刘亚楼也力挺先发展飞机的主张。因此，钱老提出这样的建议是要有很大勇气的，是一种站在战略高度的创新思想。因此，在“两弹一星”问题上，钱学森的真知灼见，对于中央作出决策，发挥了重要的促进和支撑作用。钱学森在研制东风系列导弹中的杰出贡献，不仅为国家安全提供了战略保障，而且为我国的运载火箭奠定了坚实的基础，开拓了我国宏伟的航天征程。

在这里还要说明，回顾钱学森一生，他也十分重视推动我国航空事业的发展，例如他曾费尽心血创建了中国空气动力研究与发展中心，为我国研制成功各种现代飞机作出了重大贡献。

2.东风二号：经受挫折的考验

中国发展导弹的道路一直是充满了荆棘，钱学森在当年是如何面对挫折走出困境的，非常值得现在的我们学习。我国弹道式导弹的发展是从仿制走向自行研制的。首先，引进了苏联“P-2”短程弹道导弹，其仿制型号即为“东风一号”导弹（代号是1059）。在此基础上，研制“东风二号”导弹以突破从仿制到独立研发的难关，就成为发展我国导弹的必不可少的环节，也是我国导弹技术发展的一次飞跃。

图2 “P-2”短程弹道导弹

“东风二号”的推进剂仍然是“1059”采用的液氧和酒精。对“东风二号”的主要的要求是其射程是“1059”的射程增加一倍即达到1200公里。因此研制“东风二号”的关键是增加发动机推力和改进结构设计以降低结构重量。研制团队在经历了无数通宵达旦的努力之后，第一枚“东风二号”在立项后一年零四个月后就顺利出厂了。1962年3月21日在戈壁滩进行了“东风二号”的第一次试射。发射21秒时，导弹尾段着火！25秒左右发动机停止工作，最大飞行高度为3456米。在发射69秒后导弹坠毁在发射台前300米的地方，在地面砸出一个大坑。这是一次让那一代中国航天人刻骨铭心的失败。

图3 “东风二号”在发射场准备飞行试验

发射失败后第二天在北京指挥的钱学森立即赶到现场。在现场的分析会上钱学森说：“科学试验如果每次都保证成功，那又何必试验呢？那就制造出来直接拿去使用就可以了。所以，我们不要怕失败，失败了，总结经验教训，再重来。经过挫折和失败，会使我们增长才干，变得更加聪明。取得成功，对我们是锻炼；遭受失败，同样使我们得到锻炼，而这种锻炼则更为重要，更为宝贵。”

“我们要从遥测、光测数据中加以分析，找到设计的不足之处。要加强地面试验。”

由钱学森领导的故障分析小组在现场工作了10天后回到北京，继续工作了三个月。最后终于明确了故障的原因：一是在总体设计中没有将弹体作为弹性体来考虑，弹体的振动与控制系统的耦合使导弹飞行失控。二是发动机提高推力后其强度不够，导致结构损坏而起火。为何弹体的振动会与控制系统发生耦合呢？原因是“东风二号”比“1059”的弹体加长了3米，并把仪器舱从振动较小的弹体中部移动到振动较大的尾部，从而与控制系统产生了耦合。

至于发动机的问题更加复杂。对于火箭发动机的故障的起因，当时有两种观点。一是认为是由发动机燃烧不稳定引起的。一是认为是由发动机强度不够引起的。两种观点争论不下。钱学森根据他自己的分析，排除了前一种可能，支持采取措施提高发动机的强度。他在发动机研究所的一次会议上说：“有理论论述，也有曲线，都说明发动机燃烧室存在不稳定燃烧的因素。看来言之确有理。但是，实际工作教育了我们。真实情况并不如此。就高频切向振荡来说，振荡发生以后，其螺旋式的爆振波的破坏力很大，燃烧速度就会很快增加，大量的能量即迅速释放出来，发动机燃烧室的温度会大大上升，因此一般只要几秒钟头部就会烧坏，同时整个发动机也被振坏了。而“东风二号”发动机只是局部振裂，这表明发动机不是燃烧不稳定，不是高频振荡。”

“不要局限于只总结某一条经验或教训，而是要想更深的道理，能否把经验从感性阶段上升到理性阶段？是否能很好地接受经验和教训？人之所以了不起，就在于能接受经验教训，所以我建议更好地把这些经验提炼一番，以便真正指导以后的工作。”

3.失败的教训最宝贵

1962年7月，钱学森领导的故障分析小组，给国防科委提交了总结报告。报告除了分析前述两个故障原因外，还指出：

“这次失败暴露出来的问题是多方面的。在工程技术方面，还没有掌握自行设计的规律，对导弹工程系统的复杂性认识不足。在总体和分系统综合设计上，各分系统的技术协调和接口匹配上考虑不周，没有意识到即使每个局部都符合要求，集成后仍有可能出问题；有些必要的地面试验没有做，或做得不够充分；对产品的质量检验缺乏科学的标准。

在科研管理方面，还没有建立技术责任制，缺乏严格的研制程序和工作制度。在思想作风方面，急于求成，缺乏科学态度，对基础工作特别是地面试验重视不够，对可能遇到的问题和困难估计不足，对产品存在的缺陷和隐患没有采取有力措施坚决加以消除。”

图4 钱学森在发射场

实际上，这份报告远远超出了技术故障分析的内容，是对前一阶段导弹研制工作的反思和总结。报告中提出的建议，在我国导弹和航天的发展中起到十分重要的作用。

钱学森在报告中提出：加强地面试验，凡是能在地面试验证实或在地面模拟证实的，不要带到飞行试验中去考验。为此根据钱学森的建议，立即抓紧进行了关键的地面试验设施的建设，如大型火箭发动机试车、全弹振动试验塔、跨超声速风洞等。钱学森在故障分析中一再强调的“把故障消灭在地面”这句话，后来成为我国航天事业的一条重要原则和准绳。

1962年11月五院党委在上述报告的基础上，经过反复讨论修改，公布了《国防部第五研究院暂行条例（草案）》。这份文件对今后的导弹的研制起到了重要的指导作用。文件的核心内容主要有以下三点：

一是建立技术责任制。主要内容是建立健全的两条指挥线，即以总设计师为主的技术指挥线和以行政总指挥为主的行政指挥线。这两条指挥线分工明确、职责分明而又互相配合，在我军历史上实属创举。

二是建设总体设计部。后来的历史证明，建立总体设计部是一种非常有效的管理思想和方法。对于导弹这种十分复杂的工程，钱学森说：“这样复杂的总体协调任务是不可能靠一个人来完成，因为他不可能精通整个系统所涉及的全部专业知识，他也没有足够的时间来完成数量惊人的技术协调工作。这就要求以一种组织、一个集体来代替先前单个指挥者，对这种大规模的社会劳动进行协调指挥。在我国国防尖端科研部门建立的这种组织就是总体设计部（或总体设计所）。

他们不是几十个人，他们是成千上百学科配套、专业齐全、具有丰富研制经验的高科技队伍。”

三是建立科研生产管理系统。

在“东风二号”首飞失利的故障分析处理过程中，老一代航天人总结了经验和教训，又经过了不断摸索、探索和实践，开始形成一个崭新的科研生产管理体制，并在型号研制中发挥重要作用。当时虽然还没有正式提出“系统工程”这个词，但是，航天人在处理“东风二号”首飞失败的故障时，就是以“系统工程”方法，在钱学森具体直接的领导下完成的。

在钱学森先生的领导下，研制队伍经过两年的努力，对原来的东风二号导弹的总体方案和分系统进行了多项改进，并于1964年6月29日在酒泉发射成功。

（未完待续）

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