航天技术先锋:北京空间机电研究所火箭和航天器技术的发展与成就
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1.3 中国科学院第一设计院(1958年8月至1958年11月)

在中国科学院决定筹建的三个设计院中,第一设计院由力学所承办筹建,力学所任务最重,行动最快,第一设计院于1958年8月21日在力学所正式成立,该院的代号为1001设计院。力学所的副所长郭永怀兼任第一设计院院长,力学所塑性力学组副研究员杨南生任第一设计院副院长。

杨南生于1921年12月生于缅甸仰光,1943年毕业于西南联大机械工程系,1947年赴英国曼彻斯特大学攻读固体力学专业,1950年获博士学位。同年10月回国后,历任重工业部汽车工业筹备组材料实验室工程师、长春第一汽车制造厂中央实验室主任、工程师;1956年到中国科学院力学研究所任副研究员。图1-4是杨南生在1960年的照片,图1-5是他在1962年的照片。

图1-4 杨南生(右三)和艾丁(左二)陪同张劲夫(右二)、钱学森(左三)等领导现场查看T-7M试验探空火箭及发射前准备场景

图1-5 杨南生(左一)陪同粟裕将军参观探空火箭产品时回答有关提问(1962年摄于上海)

虽然第一设计院在力学所成立,但第一设计院没有独立的设计办公地点,刚开始工作,人员就分散在原力学所的各个研究室。1958年9月初,由于在中关村实在找不到设计办公用房,就租用了北京动物园南面的北京市西苑大旅社10号楼的第二、第三层(即现今北京西苑饭店1号楼的第二、第三层),作为设计、计算、绘图和办公的场所,如图1-6和图1-7所示,并租了一部分客房作为工作人员的宿舍。

图1-6 现今北京西苑饭店门前(本书著者2018年摄)

图1-7 本书著者重访北京市西苑大旅社10号楼(现今北京西苑饭店1号楼)原1001设计院旧址

中国科学院第一设计院的人员组成来自五湖四海,是逐步增加的。主要由四部分人员组成:第一部分人员来自以杨南生为代表的力学所,包括1958年毕业分配和协作来力学所的大学生;第二部分人员来自清华大学工程力学班和自动化班已学一年半而提前结业的学员;第三部分人员来自中国科学院的各分院。当时听说要搞卫星,一些科学院分院的科技大省都争着要做这项工作,科学院就对各有关省做思想工作,说明搞卫星需要大量的人力、物力、财力,只能是全国统一搞。分院可以派一些人参加,共同完成这项任务。最先来的有广州分院、武汉分院的科研人员,后来成都分院又来了一批人员;第四部分人员是从全国各地动员来的,为了壮大设计队伍,做到各部分工作都有人干,力学所副所长杨刚毅以中国科学院的名义到各处招兵买马。他先后到天津、沈阳、长春、哈尔滨、西安等地,向各省市有关负责人游说,希望各地支持这项关乎我国国际地位和国防安全,并能带动各项科学技术发展的新兴事业。这一行动得到各有关省市委、高等院校的积极响应,天津大学、南开大学、哈尔滨工业大学、西北工业大学等高校以最快的速度借调了部分青年教师和大三、大四的学生来到设计院,后来又从各技术兵种和复员军人中吸收了一些人才。

第一设计院在成立初期(1958年8月底)只有50余人,主要是上述的第一部分人员和第二部分人员。到了10月,又陆续增加了第三部分人员和第四部分人员,到了11月初,设计人员增加到100余人。

第一设计院分成四个部:总体设计部(110部)、发动机部(120部)、非标准设计部(130部)和风洞部(140部)。总体设计部由郭永怀负责;发动机部由杨南生负责,下设推进剂组(121组)、燃烧室组(122组)、涡轮泵组(123组);非标准设计部由周丽珍负责,后来被撤销;风洞部由林同骥负责,后来划归力学所;另有一个行政系统,由杨毅芳负责。

第一设计院与国防部五院不同,从成立开始就完全依靠自己的力量,走自主设计、试验、制造和发射的道路。该院没有一个外国专家,也没有买来的技术资料,只参考了国际上公开发表的有限的科技图书和论文。

第一设计院的工作任务是设计可发射卫星的运载火箭。该运载火箭是两级卫星运载火箭:第1级是T-3火箭,第2级是T-4火箭。T-3火箭和T-4火箭也可作为单级火箭,独立作为探空火箭使用,其T-3和T-4中的“T”字即为探空火箭中“探”字汉语拼音的字头。T-3火箭的推进剂采用的是甲醇—液氟,即以甲醇为燃烧剂,以液氟为氧化剂。T-4火箭的推进剂采用的是酒精—液氧,即以酒精为燃烧剂,以液氧为氧化剂。T-3火箭设计采用燃气舵控制火箭飞行的稳定。

中国科学院党组书记兼副院长张劲夫对工作抓得很紧、很具体,不时到西苑大旅社设计场所检查工作,发现问题及时设法解决,并多次召开有力学所、自动化所、地球物理所相关人员参加的专题会议,组织协商人造卫星和运载火箭的有关工作。作为T-3火箭推进剂中的氧化剂的液氟是剧毒物质,空气中最大允许含量为二百万分之一,超过这个值,人就会中毒,一旦发生泄漏,其后果是非常严重的,张劲夫还专门请防化兵负责的同志一起研究。钱学森和郭永怀也经常到设计院的办公室来,指点设计人员如何具体搞设计工作,设计人员也时常向他们请教一些问题。

在那个“大跃进”的年代,全民“大跃进”,上下干劲高,大家工作起来不分昼夜。我曾在一篇文章中回忆了那时的工作情况,现摘录如下:

“1958年8月,我从北京大学毕业,但是北京的毕业分配方案还没定下来。北京大学就安排我到中国科学院1001设计院协作工作,搞设计卫星运载火箭的任务。8月28日,我到1001设计院报到,该院副院长杨南生接待了我,向我交代了要保密的事项,然后就安排力学所的林鸿荪副研究员指导我进行T-3火箭发动机的热化学计算,我们当时的计算条件很差,只能用手摇计算机计算,开始在力学所计算,9月初就搬到西苑大旅社继续计算,当时加班加点是常态,我们每天吃四顿饭,因为晚上加班到11点左右还要吃顿夜宵,真是干劲十足啊!”

经过一个多月的日夜奋战,第一设计院完成了T-3火箭总体结构包括发动机的布置总图,同时“581”组通过与中科院院内外31个单位通力合作,搞出来载有科学院的探测仪器和两个探空火箭箭头的模型,为自力更生发展我国的探空事业迈出了可喜的第一步。

1958年10月初,中国科学院在中关村举办了“自然科学跃进展览会”,将T-3火箭图纸和探空火箭箭头模型放在一个保密展室里展出。中央领导人毛泽东、刘少奇、周恩来、朱德、邓小平、李富春、聂荣臻等先后到展览会观看T-3火箭图纸和探空火箭箭头模型。10月25日,毛泽东主席在参观结束时对张劲夫、钱学森、赵九章等人说:“你们今天展出的科学成果很好。”停了一会又对他们说:“你们科学工作者,一定要自力更生,艰苦奋斗,敢于走前人没有走过的道路。”张劲夫等人点头称是。

中央领导同志看了展览以后都称赞科技工作者自力更生的精神和大家的辛勤劳动。同时也指出,还要进一步努力,把火箭真正送上天。

到1958年10月底,中国科学院第一设计院又完成了T-3火箭的一些部件和组件图纸。