利剑出鞘:中国导弹的崛起之路
用于现代战争的导弹是火箭这一远程运载工具的延伸。自从第二次世界大战后期德国人首先研制出可用于实战的导弹之后,这一新兴军事技术立即得到西方发达国家的高度重视。第二次世界大战后,尤其是进入20世纪50年代,伴随着火箭技术的飞速发展,世界主要发达国家,尤其是美国和苏联已研制出各式各样用于实战的导弹,从火箭弹到反坦克导弹、反飞机导弹、反舰导弹以及攻击地面固定目标的各类战术导弹和战略导弹,均已得到相当程度的发展。导弹已成为世界主要大国不可缺少的武器装备。
钱学森回国打破导弹研制僵局
新中国成立后,在抗美援朝战争的刺激下,开展现代军事技术研究、发展现代军事工业、建立现代国防体系,成为当时中央高层的一种共识。1952年,正在朝鲜战场的大将陈赓被毛泽东点名回国,筹办中国人民解放军军事工程学院(简称“哈军工”)。在这所当时的最高军事技术学府里,就有著名的火箭专家任新民、梁守槃、庄逢甘等,他们分别在空军工程系、炮兵工程系从事着相关的研究和教学工作。然而,火箭和导弹技术都是各国的保密技术,接触到这些技术的中国人毕竟是少数,“哈军工”里的专家也并不多,有限的专家也没有研制导弹的经历。因此,20世纪50年代中期以前,尽管中共高层和军方都迫不及待地想研制导弹,但苦于人才与技术的匮乏,新中国的导弹事业凭借“哈军工”的有限力量,仍处于培养人才、开展相关理论研究的打基础阶段。不过,钱学森的回国很快打破了这一局面。
钱学森是中国航天事业的开拓者和奠基人。可以说,他是新中国火箭、导弹事业发展中最重要的人物。人们常说,没有钱学森中国也会开展导弹研究,但绝不会那么快;可以说,是钱学森大大加快中国导弹的研制进程。钱学森1936年从上海交通大学毕业后,赴美留学,先后在麻省理工学院和加州理工学院深造和从事研究,专业领域涉及航空机械工程、航空动力学、空气动力学、工程控制论等,显著的科学成就与贡献使其年纪轻轻便很快升任加州理工学院的终身教授。更重要的是,在其恩师冯·卡门的赏识和推荐下,钱学森涉足美国军方机密事宜,成为美国军方重要的科学顾问和研究人员。他是加州理工学院火箭俱乐部的成员之一,并担任喷气实验室主任,这两个机构虽不是军方机构,却是为军方服务的。1945年,钱学森以空军上校身份参加美国国防部科学咨询团,赴德国考察,考察结束后递交给美国国防部的总结报告总共9章,钱学森一个人就写了5章,足见他当时涉足美国军方事宜有多深。后来,钱学森的回国请求受到美国当局的百般阻挠,与他的这一经历密切相关。总的来说,回国之前的钱学森已是国际知名的火箭专家—尽管回国之前的5年多时间里他已被迫离开了实验室的专业研究。
1955年10月,历经艰辛的钱学森回到祖国,投身科学研究事业。此前,哈军工的任新民等几位科学家向军方报告,建议重视并开展导弹技术研究,但囿于主客观条件限制,当时军方高层并不知此事该如何下手。回国后的钱学森很快成为军方高层的咨询对象,他甚至还专门为军队高级将领讲解火箭和导弹技术的应用情况和发展前景。1956年2月初,钱学森遵照周恩来的指示,起草了递交国务院的《建立我国国防航空工业的意见书》,所谓“国防航空工业”,其实就是指火箭、导弹,当时出于保密需要才叫“国防航空工业”。该建议书就发展中国的导弹事业从领导、科研、设计、生产等方面提出了建议。很快,周恩来就审阅了这个意见书,并印发中央军委各委员。3月14日,周恩来主持召开中央军委扩大会议,决定建立导弹科学研究的领导机构—航空工业委员会(简称“航委”)。这一决定随后得到了中央政治局的批准,中国的导弹事业正式上马。
先仿制,打响第一炮
1956年4月13日,国防部航空工业委员会正式成立,聂荣臻任主任。5月10日,聂荣臻向中央军委提出了《关于建立我国导弹研究工作的初步意见》的报告,5月26日,周恩来主持召开中央军委会议,专题研究这个报告。会上,周恩来指出“导弹研究工作应当采取突破一点的办法,不能等待一切条件都具备了才开始研究和生产。要动员更多的人来帮助和支持导弹的研制工作”。根据这次会议精神,从全国各地抽调相关专业科研人员,组建我国火箭和导弹研究事业的大本营—国防部第五研究院(简称“五院”)。10月8日,国防部第五研究院正式成立,下设导弹总设计师、空气动力、发动机、结构强度、推进剂、控制系统、控制元件、无线电、计算机、技术物理等十个研究室。1957年11月,国防部五院成立了两个分院:一分院负责地地导弹总体设计和弹体、发动机研制;二分院负责导弹控制系统和设计工作。1961年成立了三分院,承担空气动力试验、液体发动机和冲压发动机研究试验及全弹试车等任务。1964年成立了四分院,从事固体火箭发动机研制。到1960年,国防部五院从最初的200多人猛增至上万人。
国防部第五研究院正式成立后,中国的导弹研究就进入了实质性的操作阶段。而此时,正是苏联愿意对华提供技术援助的时候,1957年9月由聂荣臻率领赴苏谈判的中国政府工业代表团里就有钱学森,两国签订的《国防新技术协定》里,明确了苏联给予中国在导弹技术方面的援助。中国第一颗导弹的研制就是从仿制苏联P—2导弹开始的。P—2导弹是德国V—2导弹的仿制品,是苏联第一代导弹产品,当时已从苏军装备中退役。P—2导弹起飞重量20.5吨,射程600千米。全弹由头部、稳定裙、酒精贮箱、液氧贮箱、中段壳体、仪器舱、尾段和发动机等组成。推进剂为液氧和酒精,弹头为常规炸药。根据协定,1957年底,两枚P—2导弹运抵我国,一枚供五院“解剖”研究仿制使用,另一枚供中国人民解放军炮兵教导大队教学使用。为教会中方使用和维护,苏方派苏军火箭营102人随同前来中国执行教学任务。
根据聂荣臻和钱学森关于中国导弹研制“先仿制,后改进,再自行设计”的思路,中国导弹之路的第一步是仿制。1958年9月,中国开始了仿制苏联P—2导弹的工作,仿制型号命名为“1059”,意思是1959年10月1日新中国成立10周年之际完成仿制。仿制苏联P—2导弹的工作是一项庞大的工程。据统计,当时全国直接和间接参加仿制的单位有1400多个,涉及航空、电子、兵器、冶金、建材、轻工等诸多领域,其中主要承制厂就有60多个。然而,随着中苏关系的日趋紧张,苏方在提供导弹样品和部分常规资料之后,在关键技术资料的提供上就很不积极了,比如发动机试车及试车台的资料苏方就拖着不给,而试车台是决定导弹能不能出厂、达没达到发射要求的关键性设备。随着中苏关系的破裂,苏联专家陆续撤离中国,按照协定由苏联供应中国的100吨不锈钢材用于仿制导弹一事,也遭到苏联拒绝。这样,原定于1959年10月1日之前完成仿制的“1059”导弹,不得不延期了。
1960年6月,在苏联撕毁协定、撤走专家、终止援助的情况下,聂荣臻主持航委和国防部五院,根据现实条件和已有基础,迅速调整了导弹研制战略。聂荣臻在钱学森意见的基础上,形成了我国导弹研制三步走的规划,即在仿制的基础上,分三步走,分别发展近程700千米、中程1200千米、中远程2400千米导弹。同时,对这三种导弹制定型号,分别定为“东风一号”“东风二号”“东风三号”。7月,中共中央工作会议在北戴河召开,聂荣臻在会议期间汇报了导弹研制工作三步走的规划,得到了会议的肯定。这样,面对严峻的形势,在党中央的大力支持下,国防部五院依靠中国自己的科学家,走上了独立自主、自力更生的导弹发展之路。研制并发射第一颗导弹的工作,不仅没有因为苏联专家的撤走而推迟,反而加紧了前进的步伐。
在仿制工作顺利推进、位于内蒙古额济纳旗的酒泉导弹发射基地准备就绪的情况下,1960年9月,中央军委决定,用国产推进剂发射第一颗导弹,时间定在11月5日,为此成立了首次导弹试验委员会,张爱萍任主任,钱学森、王诤任副主任。9月,第一枚导弹总装完成;10月17日,采用国产推进剂进行的发动机90秒点火试车获得成功;10月27日,导弹安全运抵发射场。在加注推进剂后,导弹弹体往里瘪进去一块,发射基地领导不同意发射,而钱学森通过分析认为,点火之后,弹体会因压力升高而恢复原状。后经聂荣臻的支持,导弹按时发射。1960年11月5日,中国导弹发展史上一个值得纪念的日子,第一枚国产导弹发射成功。12月,酒泉基地又发射了两枚导弹,都获得了成功。1964年春,“1059”导弹更名为“东风一号”导弹。
“东风二号”导弹从失败到成功
在苏联专家撤走、“东风一号”尚未发射的时候,钱学森就向中央军委递交了研制“东风二号”导弹的计划,这是我国导弹研制工作的第二步和第三步,即在仿制的基础上进行改进和自行设计,其难度远高于仿制。经过中央军委的批准,国防部五院完成了“东风二号”导弹的总体设计方案。在“东风一号”导弹发射成功的鼓舞下,“东风二号”加紧了研制进度。根据设计,“东风二号”是中近程地对地战略导弹,全长20.9米,弹径1.65米,起飞重量29.8吨,采用一级液体燃料火箭发动机,以过氧化氢、酒精为推进剂,最大射程1300千米,可携带1500千克高爆弹头。1962年春节前夕,“东风二号”导弹发动机试车成功,春节后“东风二号”导弹就被运往酒泉发射基地了。3月21日,一切就绪,准备发射。然而,这次发射的导弹只飞行了几十秒就起火坠落,发射失败了。第一次发射自己设计的导弹就失败了,这在科技人员乃至决策层中间引起了震动,人们更加清醒地意识到导弹研制工作的复杂性和艰巨性。根据聂荣臻的指示,钱学森主持技术骨干进行了半个月的专题总结,寻找导弹发射失败的原因。
经过认真的分析总结,“东风二号”导弹发射失败的原因主要有两个:一是导弹的总体设计按照苏联导弹照猫画虎,技术上没有吃透,为了增加导弹的射程,仅仅在苏联导弹的基础上加长了两米,虽然增加了推力,但箭体结构抗震强度却没有相应提高,导致导弹飞行失控;二是火箭发动机改进设计时提高了推力,但强度不够,导致飞行过程中局部破坏而起火。总的来说,失败的原因在于急于求成,导弹在上天之前,没有在地面上进行充分的试验,正所谓“欲速则不达”。
在总结失败原因和教训的基础上,国防部五院形成了改进“东风二号”的意见,就是不再搞冒进,全面审查设计,不是小修小改,而是从发动机到各个分系统,都重新设计。在聂荣臻的支持下,钱学森率领国防部五院的科研人员据此对“东风二号”进行了全面的改进。由钱学森主持制定总体设计方案,担任总设计师,任新民担任副总设计师兼发动机总设计师,梁守槃、屠守锷、黄纬禄、庄逢甘等科学家负责各分系统。首先,设立总体设计部,以加强对于导弹总体设计规律的认识,负责对各个分系统的技术难题进行技术协调,统筹规划,用钱学森的话说,就是“不求单项技术的先进性,只求总体设计的合理性”。其次,建立导弹型号设计师制度,使导弹设计走上正轨、有序的道路。再次,下决心建造导弹全弹试车台和一批地面测试设备,要让导弹各分系统和全弹在地面模拟试验过关。钱学森还特意提出了导弹研制工作的一条重要原则:“把一切事故消灭在地面上,导弹不能带着疑点上天!”这一原则后来成为中国火箭、导弹研制不可动摇的原则。
“东风二号”导弹从1962年春发射失败到1964年夏发射成功的这两年多时间里,广大科研人员做了大量艰苦而有成效的工作,这期间也伴随着很多失败,比如发动机试车总是不成功,以至于在一次事故中还损坏了一台发动机,任新民也在一次事故中受伤。钱学森也曾说过,最困难的时候,可能就是“东风二号”发射失败,重新设计的导弹总是出问题,怎么也不过关,上上下下都非常着急。“往往最困难的时候,也就快成功了”,这是聂荣臻在这个困难时刻给予科学家们的鼓励。
1964年春,改进型的“东风二号”在全新的全弹试车台上进行试车,经过两次全弹试车,完全合格。6月下旬,新的“东风二号”导弹在酒泉实验基地竖起,等待试射。然而,在给导弹加注液氧和酒精时,由于天气太热,温度太高,燃料膨胀,导致导弹燃料贮箱加不进需要的燃料,还溢出了一些,这是事先没有预料到的。在众人苦思冥想之际,王永志关于卸掉一部分原料,改变氧化剂和燃烧剂的混合比,通过减少燃料,使氧化剂相对增加的办法来达到产生同等推力的想法得到了钱学森的支持。事实证明,王永志的推理和计算是完全正确的。1964年6月29日,“东风二号”导弹在飞行十几分钟之后,准确击中1200千米外的目标,导弹发射成功。钱学森在发射现场讲话时说:“如果说,两年前我们还是小学生的话,现在至少是中学生了。”聂荣臻在第一时间获知发射成功的消息时,在电话里祝贺道:“现在看得清楚了,上一次的失败,的确不是坏事。这个插曲很有意义。”紧接着,7月9日和11日,又成功地发射了两枚“东风二号”导弹。三发三中,标志着火箭和导弹技术取得了关键性的突破。从1966年起,“东风二号”导弹开始装备部队,成为第一种投入实战的中国自己设计、自己制造的中程地对地导弹。
既要有弹也要有枪:“两弹”结合成功
原子弹有了,导弹有了,下一步就是原子弹与导弹的结合了,简称“两弹结合”。为什么要搞“两弹结合”呢?原因在于,原子弹正如当时西方嘲笑的那样,只是一种“无枪的子弹”,也就是说,原子弹只有飞出去才会发挥它应有的威慑力,飞不出去的原子弹是没用的。要想让原子弹飞出去,有两种办法:一种办法就是用飞机携带空投,发展空投核航弹,比如美国在日本投掷的两颗原子弹用的就是这个办法。然而,那时中国的战斗机非常落后,很难飞出国境,因此这一路径不适合中国的实际情况。另外一种办法就是原子弹与导弹结合,发展核导弹,这也是当时的世界潮流。核导弹比起用轰炸机投掷原子弹,更具有威慑力,因为核导弹射程远,命中率高,还难以阻挡。
在第一颗原子弹爆炸成功之前,钱学森就提出了“两弹”结合的构想。1964年9月1日,中央专委召开会议,决定由二机部和国防部五院共同组织“两弹结合”方案的论证小组,着手进行核导弹的研究设计,钱学森担任总负责人。研制核导弹有两个关键:一是原子弹必须小型化,以便安装在火箭上;二是要加大火箭的推力,加强安全可靠性,尤其是要求制导系统要提高命中率。对于领导人而言,最关心的还是安全问题,如果真要进行全当量的核导弹试验,是需要勇气和魄力的,毕竟中国是要在自己的国土上试射核导弹,如果失败就等于给自己放了一颗原子弹,那就是灾难性的后果。因此,周恩来和聂荣臻非常重视安全,要求“两弹结合”要确保万无一失,以至于在1966年3月的中央专委会议上,钱学森保证导弹不掉下来;李觉保证核弹头就是掉下来了,也不在地面爆炸。为此,科研人员想尽办法确保安全。就火箭本体而言,增程后的“东风二号甲”导弹安装了自毁装置,如果在导弹飞行的主动段发生故障,不能正常飞行,可由地面发出信号将弹体炸毁。就核弹头而言,安装了保险开关,如在主动段掉下来,因保险开关打不开,只能发生弹体自毁爆炸或落地撞击,不会引发核弹头爆炸。
为了确保安全和成功,核导弹在进行了一系列地面测试之后,在装上核弹头之前,还要进行没有核弹头的发射,即“冷试验”。1966年10月初,在正式发射核导弹之前,连续进行了三次冷试验,都取得了成功。1966年10月27日上午9时,在酒泉导弹发射基地,发射了我国第一颗全当量核导弹,9分钟之后,核弹头在新疆罗布泊569米的高空实现核爆炸,首次核导弹试验取得圆满成功。从第一次核爆炸到发射核弹头,美国用了13年(1945—1958),苏联用了6年(1949—1955),中国只用了2年!“两弹结合”的成功,标志着中国有了可以用于实战的战略核导弹。就在这一年,中国的战略导弹部队—第二炮兵部队诞生。
需要特别指出的是,中国在引进苏制P—2导弹的同时,还引进了苏制“萨姆—2”型导弹。前者是“地对地”导弹;后者是“地对空”导弹,用于防空。1958年,苏联向中国提供了4套“萨姆—2”型导弹设备、62发导弹。这些导弹在当时的防空中发挥了重要作用,曾击落过美国以及中国台湾国民党的战机。根据防空形势的需要,中央军委决定由国防部五院对“萨姆—2”型导弹进行仿制,仿制导弹命名为“红旗一号”。1963年4月完成了模型弹仿制,6月进行模型弹飞行试验。到1964年10月,“红旗一号”导弹成功击落中高空仿真目标,12月“红旗一号”导弹定型。与此同时,从1964年初开始,在“萨姆—2”型导弹的基础上改进设计,研制“红旗二号”地对空导弹。“红旗—2号”增加了导弹的射高和作战斜距,增强了制导站的抗干扰能力。1965年4月,“红旗二号”总体设计方案通过,到1966年底,“红旗二号”经过多次飞行试验,获得成功,1967年6月,“红旗二号”地对空导弹设计定型,投入批量生产,开始装备部队,为确保我国领空安全做出了重要贡献。