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中国第一枚潜地导弹“巨浪一号”研制往事:巨浪冲天,二鸣惊人

50多年前,内蒙古荒漠,一座看上去很不起眼的房子,对外却严格保密。就在房内土炕上,一个涉及国防安全的重大任务正在秘密展开。这里就是中国第一枚潜地导弹“巨浪一号”最早的研制基地。


秘密尖端武器在土炕上蹒跚起步

1965年春,周恩来总理在北京主持召开会议,宣布搁浅了三年的核潜艇研制任务重新上马。在核潜艇配套的若干武器装备中,最让人期待的就是潜地导弹“巨浪一号”。潜地导弹是由潜艇在水下发射,攻击地面固定目标的战略导弹。1960年,美国成功发射了世界上第一枚潜地导弹,名为“北极星”。潜地导弹和核潜艇的完美组合,使美国的二次核打击能力大大提升。

1967年,中国决定开始研制第一枚潜地导弹。这是继原子弹研制成功后又一项涉及国防安全的重大决策。

艰苦征程就此开始。内蒙古荒漠,一座看上去很不起眼的房子,对外却严格保密。就在房内土炕上,一个涉及国防安全的重大任务正在秘密展开。这里就是中国第一枚潜地导弹“巨浪一号”最早的研制基地。

在那段特殊而动荡的岁月里,很多老专家靠边站,聚拢到这里的是几百个经验不足的年轻人,其中还有不少刚刚毕业的大学生。初来乍到,很多人被眼前的荒凉景象所震惊。一个追赶世界先进水平的高科技项目,竟然在荒漠中开展,连资料室和实验室都没有,生活条件也极其恶劣。

更让这些年轻人感到沮丧的是,固体导弹技术在中国是一片空白,既没有资料,也没有经验,更不可能向其他国家学习。因为在欧洲、美国和苏联,潜地导弹都是作为绝密的武器进行研制,很少能见诸于外面的一些报道和技术的泄露。

当时,人们只知道美国北极星导弹使用的是固体火箭发动机。虽然中国在之前已经成功发射了东风一号和二号导弹,但是,它们采用的是液体火箭发动机,个头大,准备时间长,是不可能装备容积狭小、反应快捷的核潜艇的。

因此,东风一号、二号导弹使用的液体发动机,对“巨浪一号”的固体发动机借鉴作用十分有限。人们首先面临的一个难题是:固体发动机喷口的火焰温度高达3000℃以上,并且燃烧会产生固体颗粒物,这就对喷管材料提出了严苛的要求。在人类已知的金属中,最耐高温的是钨。但是钨的熔点刚刚达到喷口的火焰温度,在科研设计中,这是极不安全的。为此,科研人员通过长时间的攻关,终于研制出了一种特殊的复合材料,可以持续承受3000℃以上的高温。

壳体技术的解决,使得固体发动机终于可以进入试验阶段了。在当年专门用来测试固体发动机功能的试验场做试验的时候,所有人员都必须撤离现场,控制中心设在几公里之外。这是因为,每一次测试都有着极高的危险。固体推进剂的爆炸能量比TNT(一种烈性炸药)还高,一公斤大约相当于1.2公斤TNT炸药。

这种高风险的试验不是一次两次,而是数以百计。50多年后,还能看到试车台墙壁上被高温熔化的水泥下露出的斑驳钢筋。


试验总体方案:“台筒艇”三级跳

由于内蒙古地域信息闭塞,资料匮乏,再加上动荡岁月的干扰,“巨浪一号”总体设计的进展十分缓慢。

好消息传来。1970年1月,中央决定固体发动机的研制人员留在内蒙古,总体设计的人员迁往北京。最初的设计室是由一所旧食堂临时改造的,但比起内蒙古来,条件毕竟改善了很多。

更重要的是,这支年轻的队伍迎来了一位经验丰富的领头人——黄纬禄。黄纬禄毕业于英国伦敦大学,1957年回国,曾参与东风系列和原子弹的研制工作,1970年调任“巨浪一号”总负责人。

黄纬禄在千头万绪的工作中,首先聚焦的是如何在国力薄弱的情况下,尽可能加快研制进程。和其他导弹相比,潜地导弹的试验程序十分复杂,特别是需要大量的水下试验,才能得出关键的数据。但是,水下试验技术难度很大,当时的中国既没有经验,也没有相应的技术手段,该怎么办呢?

黄纬禄和他的团队决定,第一步先在陆地上的发射台发射。成功发射之后,再把导弹装进发射筒,模拟水下发射的环境。台、筒试验成功后,最后一步直接进行潜艇发射,这三步被称为“台筒艇”,在全世界绝无先例。但这种独创却是出于现实的无奈。

美国的第一枚北极星导弹花了前后7年时间,消耗了大量模型弹,研制经费高达27.5亿美元。这个经费标准对当时的中国来说,简直就是天文数字,因此“台筒艇”方案实际上是省略了一些试验环节。


为“小”而战

由于装备在核潜艇上,“巨浪一号”的体积远小于东风二号。麻雀虽小五脏俱全,恰恰就是因为这个“小”,使得所有技术都面临空前的挑战。

作为“巨浪一号”这样的导弹,既要有很大的加速度,体积又要小。这就意味着,从材料到零部件再到计算机的元器件,都要大比例地缩小,全国各地的多个研究所和工厂,都加入到小型化研制的行列中,为每一个毫米的缩减奋斗。

元器件的尺寸虽然缩小了,但在当年的技术条件下,难免会对计算机的性能造成影响。再加上由于发动机的改变和水下发射的特点,使得“巨浪一号”的制导系统比原来的液体导弹要复杂得多。

伺服系统的任务是控制导弹的空中飞行姿态。这项技术在之前的东风一号、二号上已积累了一定的经验。但是,由于“巨浪一号”体积小了很多,整个系统都要重新设计,这涉及到海量的计算。

实际上,在当时模拟计算机还算是先进设备,很多计算都是用量角器一个点一个点地描出来的。现在的电脑一秒钟就能完成的工作量,当时却要花上五到七天。虽然工具简陋,差错却不能容忍。没有捷径可走,只能夜以继日连轴转。

更加严峻的事实是,有的设计方案算了六七年都没算出来,这就是潜地导弹的关键技术——水下弹道发射系统。

“巨浪一号”是在水下从潜水艇上发射的。如果潜艇处于静止状态,就会随着海流发生摆动,导弹的发射轨迹很难控制。所以只能选择在运动中发射导弹,这就给设计人员提出了一个大难题。在导弹发射的瞬间,潜艇的速度、海浪海流的干扰,都会对导弹出水的姿态造成复杂而重大的影响。

千里之外,当时中国最好的水动力试验室,已经做好准备,全天候开动。这个水池可以造不同等级的波浪,主要研究导弹在各种不同等级的浪中,它所有的水动力状态。

这种试验叫做缩比试验,按比例制作小尺寸的模型,利用不同的水池模拟大海中的各种情态,测试导弹的受力状况。

这样的缩比试验一共进行了1000多次,获得的数据让人们对水下弹道有了初步的了解。


“落水试验”和“弹射试验”

但是,仅仅依靠缩比试验的数据是远远不够的。

全尺寸模型弹试验,是所有导弹研制过程中不可越过的—个重要环节。模型弹从外观、尺寸和重量上,都和导弹完全一致,只是不装配发动机和任务系统。只有通过模型弹试验,才能得到与实弹最为接近的水下弹道数据。

美国为了研制“北极星”,专门在近海海底搭建了一个发射台进行模型弹试验。但是中国近海没有这么深的海域,因而要到更远的地方去搭建发射台,当时的技术条件根本达不到。因此,只好直接用常规潜水艇来发射全尺寸模型弹。

这是一招险棋。由于模型弹还处在实验阶段,存在很多的不确定性,发射后,万一砸到潜水艇,那就是重大事故。

科研人员琢磨上了模型弹本身,如果可以减轻它的重量,安全系数就能提高。但是,模型弹的尺寸和规格必须和导弹保持一致,否则科研就毫无意义。

万般无奈中,有人想到一个办法:模型弹自重16吨,减一半,用8吨水充进去,壳体还是完整的。那么,等它到弹道的最高点时迅速用气囊把这8吨水排出去,它就还剩下8吨,入水以后的深度就会大大地减小,而且能够浮上来,从而减少潜艇的危险。

这就需要到一个高处,来测试模型弹落水后,会不会摔破下沉。这个试验的场所必须水深超过30米,高40、50米。

到哪里去做试验呢?黄纬禄想到了一个地方——1968年建成的南京长江大桥。1970年8月的一天,一台吊车把一颗像火箭—样的东西抛进水中,这就是当时在对模型弹进行落水试验。可是,模型弹第一次“落水”,就整个摔断了。

经过多次试验、改进,黄纬禄团队发现了一个规律:如果模型弹掉下去的姿势比较垂直的情况下就摔不坏。因此,如果把导弹弹出去,等到最高点的时候把降落伞弹出去,这样它的姿态就像羽毛球一样,就可以垂直落下来了。

1972年,“巨浪一号”的模型弹试验通过潜水艇弹射成功,这是潜地导弹研制的关键步骤。又经过多次发射试验和不断改进,1975年,“巨浪一号”的设计工作宣告完成。这时,距离最初的论证,已经过去整整10年了。


[附录]巨浪冲天,二鸣惊人

1980年10月,“巨浪一号”的首批产品完成总装后,正式进入实弹试验阶段。按照之前“台筒艇”的规划,先在陆台试验。陆台试验成功后,模拟潜水艇的发射环境,进行陆筒试验。1982年4月,台筒试验顺利结束。

1982年10月1日,新华社向全世界发布公告:“中华人民共和国将于1982年10月7日至26日,向北纬28度13分,东经123度53分为中心,半径35海里的圆形海域范围内发射运载火箭。”实际上,这枚运载火箭就是我国自行研制的第一枚潜地导弹——“巨浪一号”。

如果这次试射成功,它将表明中国人在国防科研的尖端领域,取得又一重大突破。1982年10月7日15时14分01秒,“巨浪一号”点火升空。

第一次试射失败。这是一次让所有人刻骨铭心的失败,为了这一天,人们已经等待了整整17年。

当时准备了三发试验弹,还可以再次试射。但是,究竟能不能再试射呢?就要看第一次试验失败的原因是什么了。经过影像分析,发现导弹出水后不久,姿态就失稳了。导致导弹失稳的重要原因,是一个在级间部分的控制系统的分离插头信号不正常。

这看起来不是什么大问题,只要生产插头时,加大强度就可以了。但是,到底还要不要试射第二发导弹呢?几天几夜,冥思苦想,再加上征求了很多一线技术人员的意见,黄纬禄觉得设计和建造中都没有什么大问题,第二发可以再试射。

1982年10月12日,在第一次试射失败5天后,“巨浪一号”的第二次试射在所有人的忐忑不安中,终于成功!

1984年10月1日,“巨浪一号”亮相国庆35周年阅兵式。又经过6年的艰难攻关,1988年,巨浪一号定型试射成功。

2009年10月1日,“巨浪一号”的身影再次出现在国庆60周年阅兵式上。

“巨浪一号”的研制涉及109个相关单位,涵盖全国19个省市、10个工业部门。一群白手起家的军工人,书写了共和国国防科研史上的奇迹。


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