第二章
1963年,林華寶負責了高空生物火箭箭頭的研製。
1964年,我國第一枚生物火箭發射升空到70多公裏的高度,安全返回。看到回收艙內的大白鼠在火箭飛行過程中完整的心電圖曲線,看到箭載電影攝影機拍攝的小白鼠,在火箭飛行過程中失重時於空中漂浮遊動的圖像,林華寶的心有一種說不出的喜悅和幸福。
1966年,林華寶開始負責返回式衛星結構分係統研製。1970年,他又開始負責研製我國第一個返回式衛星的回收係統。
20世紀70年代,返回式衛星研製工作經曆了最艱難的時期。那時美國人封鎖我們,蘇聯又與我國關係緊張,日本正處於研究階段,德國準備購買蘇聯的技術。我國沒有其他更好的選擇,隻有自己幹。林華寶就是在這樣的情況下,開始進行我國第一顆返回式衛星回收係統研究的。
搞返回式衛星比搞生物火箭複雜得多,衛星作為一個獨立的係統,要在預定的時間和路線順利返回預定地區,必須過調姿關、製動關、防熱關、軟著陸關和自動標位尋找關。如果返回點速度方向角偏差一度,落點航程就會偏出300公裏。但是困難並沒把中國航天人嚇倒,更沒把林華寶嚇倒,他毅然地接受了可以說是返回式衛星最關鍵係統回收係統的研究。
衛星回收係統的關鍵是衛星降落傘,其研製技術是航空降落傘技術的延伸,但又不相等同。衛星返回艙在軌道上返回,開傘高度高,速度快,回收承重量大,所經曆的環境條件惡劣,工作程序和控製複雜,係統的重量和體積限製苛刻。
高空回收試驗是驗證空氣動力減速器,即降落傘回收係統的重要試驗,由探空火箭或飛機投下的幾百甚至幾千公斤重的回收係統模型乘降落傘飄然落地,如果減速係統失靈,回收物會從高空加速墜地。對運載火箭試驗來說,回收的數據艙離地隻有15秒的時間時,降落傘才能依次彈出和張開。
早於15秒開傘,降落傘可能被3000餘度的高溫燒成灰燼。晚於15秒開傘,數據艙則會墜毀於大地。即使降落傘正常張開,由於風力的影響也很難確定落點。
為了避免人員傷亡和財產損失,空投場地必須選在空曠無人的荒原或大漠。
作為衛星回收隊隊長的林華寶不畏艱險,總是身先士卒,親臨現場指揮。
這裏風吹沙動,凶險莫測,動蕩暴躁的沙丘就像無數巨大的猛獸,匍伏在幹燥的大地之上,遇見沙暴,它會以排山倒海之勢覆壓過來,人員、設備都有被掩埋的危險。
沙漠晝夜溫差特別大,白天五六十度的地表溫度,火辣辣的陽光烤得皮膚灼痛紅腫,夜晚則寒風呼嘯,冰涼如冬。夏季在火辣辣的戈壁灘,汽車行駛20分鍾就開鍋,人熱得透不過氣。而在冬季,寒冷的內蒙古土貴烏拉黃旗海畔,人又凍得透不過氣。
有一次,曾經留過洋的林華寶和十幾位同誌擠在一間小房裏,晚上就睡在鋪了一層稻草的地上,竟然很快就能打起酣暢的呼嚕。他太累了,休息的需要已超越了對溫暖的渴求。
林華寶患有慢性氣管炎,卻次次不落地親自帶隊飛到9000米至12萬米的高空做空投試驗,手裏經常舉著藥瓶在嗓子裏噴來噴去。其實這種時候,已不是他身體的需要,而是試驗工作需要他的身體處於一個寧靜的狀態之中,那個噴藥的動作,幾乎成了林華寶形象的標誌。
1969的夏天,在對返回式衛星使用的國產膠片,以及紅外地球敏感器的高空工作性能做飛行試驗時,第一枚火箭落在巴丹吉林大沙漠的西部。林華寶先是奉命上飛機搜索,而後又帶了8個小夥子和一個班的戰士,到大沙漠裏去回收。淩晨,一行人背著水壺和幹糧出發了。
林華寶他們麵對的是一片軟戈壁,遠遠望去,一座又一座的沙山延綿不斷。當地老百姓講,爬這樣的山,走一步退半步。他們直到17時才找到目標,隨即在現場進行檢查處理。當抬著相機和紅外地球敏感器準備返回時,已是20時了。
由於沒有現代化的通訊工具,他們與指揮所失去了聯係。走到午夜1時,他們打完了最後一發信號彈。水和幹糧也早已用完,大家又渴又餓又累,每人的喉嚨裏都燃著一團火,真想坐下來休息一會兒。
但是,沙漠裏的天氣變化無常,夜裏又冷,林華寶決定,必須堅持走下去,就是爬也要爬回去!後來他們真是在“爬”山了,緩緩地爬上一座沙山,再順著山坡滑下去,步履艱難。渴啊!每走10多米就要停下來歇一會兒。淩晨5時,他們終於“爬”出了大沙漠。
第一顆衛星降落傘的研製曾做過58次空投試驗,在陝西臨潼、山東濰坊、山西大同,以及四川彭山都留下過林華寶的足跡和身影。58次的空投試驗和反複改進,我國第一顆衛星的降落傘終於研製成功了,衛星回收係統獲得了令人滿意的成果。
林華寶還有一個愛好,就是深入一線與科技人員一起論證數據,研究設計技術方案。他擅長計算和推理論證,對數字異常地偏愛和敏感。平時試驗隊中總是有幾副撲克牌,那是大家用來娛樂的,而林華寶手裏也有一副牌,卻是作計算用的。緊張的工作之餘讓大腦在數字遊戲中徜徉,是他的一種特殊的休息方式。
後來,中國的“長征二號”運載火箭托舉著我國第一顆返回式衛星從酒泉衛星發射中心發射升空。3天以後,衛星運行到繞地球第四十七圈,地麵遙控站按時發出了衛星返回調姿遙控指令,正在200多公裏高空軌道上運行的衛星,翻了100多度的跟頭,將頭部對準地球上的中國大陸,星上火箭推動著衛星,離開了原來的運行軌道,向地麵飛來。
回收這天,林華寶乘直升飛機前往衛星的落點,在空中遠遠地看見田地裏的衛星返回艙,旁邊是一張顏色奪目的降落傘。
那紅白相間的顏色,在微風中顫顫地似一朵盛開的鮮花,又仿佛在吟唱著一首人們從來都沒有聽到過的曲子。這情景,林華寶盼望了很久很久了,在這夢想終於成真的一刻,林華寶萬分激動,熱淚滿麵。
回收終於成功了,這一天,直到夜深的時候,林華寶還不能入睡。他在《院士自述》這樣寫道:
在人的一生中,最愉快的事莫過於親眼看到自己的辛勤勞動得到了成果,看到自己為人民做了一點點有益的事。這一天是我一生中最難忘、最為激動的一天。
林華寶負責研製成功的我國第一個衛星回收著陸係統,為我國成為世界上第三個掌握衛星回收技術的國家做出了重要貢獻,為以後的返回式衛星的安全著陸開辟了道路。
後來,我國相繼發射了幾十顆返回式衛星,林華寶幾乎每次都帶著試驗隊參加。每一次發射往往是他們最辛苦、最緊張的時候,可又是最開心、最愜意,隊員們的心走得最近的時候。
20世紀80年代,林華寶又成為我國新型返回式衛星總設計師,領導該衛星的研製和飛行試驗。在負責研製新一代返回式衛星時,林華寶正確地處理了繼承和創新的關係,盡量采用在我國衛星上曆經考驗的成熟技術,要求衛星上各分係統和主要設備最大限度地采用成熟技術和延伸技術。從而使這一型號衛星成為具有嶄新的、用途廣泛的返回式衛星平台,並成為我國航天型號產品通用化、係列化和組合化中返回式衛星係列的基本型。
二、技術攻關
●衛星總設計師孫家棟說:“1974年11月5日的那次發射,造成了非常嚴重的損失,給大家帶來難忘的教訓。”
●張愛萍對技術人員說:“凡是一切能在地麵發現的問題,一定要發現,一切能解決的問題一定要解決在前麵,不帶問題上天,做到一次成功。”
●基地黨組織提出了一個戰鬥口號:“學理論、團結一心拚命幹,人人把好質量關,誓保衛星能往返!”
● 技術攻關
準備衛星發射和回收
1971年8到10月間,在成都軍區和總參測繪局的指導下,複勘了四川省的7個專區、42個縣,選定將四川盆地作為回收區,中心在遂寧市附近。這裏除地形開闊,交通方便的有利條件外,還可滿足衛星在返回前一圈運行中飛經中國上空的需要。
對於返回式遙感衛星而言,在準備工作中,除需要技術指標很高的遙感儀器,保持高精度的測控及安全可靠的回收係統外,還需要選定合適的回收區域,並配置地麵、空中有機結合的回收設備和試驗隊伍。
早在1969年,有關部門組成的勘察組,就對初步擬定的可供返回式衛星著陸的地區進行了踏勘。經過國防科委組織專家進行分析研究對比後,決定在中國大陸腹地回收。
地麵測控網既擔負著對衛星進行跟蹤測量的任務,又擔當了對衛星實施控製的重任。返回式遙感衛星的軌道設計與回收區的選擇和觀測台站的布局有密切關係,顧此失彼就會影響全局。
根據衛星軌道傾角的要求,在地麵測控網原有7個台站的基礎上,又繼續完成了4個台站的建設,合理配置了若幹個前置站、活動站和回收站。綜合利用一些非衛星測控網中的測量站的力量,形成了以渭南站為測控中心,包括發射場區測量設備組成的一定規模的返回式遙感衛星測控網。
為了檢驗星上儀器設備和地麵測控設備的性能及協調性,星上和地麵主要工作程序的協調性,星上信標機與地麵回收站及定向設備的協調性,並訓練回收隊伍,提高發現和回收返回體的能力,從1970年到1974年,分別進行了星地對接、空中跟蹤定向、回收區聯合空投等試驗。
在取得火箭技術一係列的突破之後,王希季又擔任起我國返回式衛星的首任總設計師。衛星回收是一項高難度技術,要確保高速飛行的航天器安全著陸在指定區域,同時發出標位信號,幫助搜索人員及時發現目標。
王希季提出充分利用“長征二號”運載火箭能力、采用彈道返回方式的大返回艙方案。這是一個立足國內技術和工業基礎而又又達到國際先進水平的方案,是一個極具前瞻性和可持續發展的方案。
20世紀70年代初期,衛星回收係統性能不穩定,試驗常出事故。王希季不畏艱險,多次親臨現場指揮。
一次,在酒泉發射場發射的兩枚技術試驗火箭的箭頭落到了巴丹吉林大沙漠中,箭頭上裝有高空攝影機和紅外地平儀等試驗儀器。當初步探明箭頭的落點後,王希季跟隨回收隊走進一望無際的大漠。
沙漠凶險莫測,回收隊隊長林華寶“命令”總工程師王希季原地等待,作為回收隊進出通道的聯絡點,王希季看守著一輛裝有給養的吉普車孤零零地堅守在茫茫大漠之中,從清晨到深夜,從深夜到黎明,整整24小時,一刻也沒有合眼。
為了給大漠深處的同誌們指示方向,每隔半小時,他向空中發射一次信號彈,直到點點人影出現在晨曦的天幕上……
就這樣,經過58次空投試驗和反複改進,衛星回收係統終於獲得滿意的成果。
為了為中國第一顆返回式衛星做最充分的準備,1972年5至6月間,在成都軍區領導下,發射部隊會同參與火箭和衛星研製工作的10多個單位,在四川盆地回收區內進行了第一次聯合空投,當時投放了兩顆模擬星,一顆結構星。
在當地上萬名群眾的協助下,參試單位的數百人緊密配合,互相支持,在一個月的時間裏進行了3次試驗,基本達到了預期目的。
1974年9月,針對第一次試驗遺留的問題,又在該地進行了一次空投試驗,取得了圓滿成功。
除了高空回收試驗,在正式執行發射任務之前,發射部隊還要進行多次合練演習,以達到練兵的目的。第一顆返回式遙感衛星的發射合練是從1973年底開始的,曆時近3個月,直接參加合練的研製人員、部隊技術人員和戰士達500多人。
當時,正值嚴冬季節,戈壁灘的氣溫常常在零下20度左右。為了取得成功的經驗,人們堅守在陰冷空蕩的大場房裏,奔波於寒風凜冽的發射塔上,既無怨言,也從不叫苦叫累,一心一意隻為完成合練任務。在嚴格的合練過程中,發現和排除了數百個故障和技術問題。
通過對合練星的操作合練,參試人員根據衛星的技術狀態,修改完善了發射試驗用的“測試細則”、“操作規程”和“試驗程序”,使發射正樣衛星所使用的主要試驗文件基本成型。
與此同時,合練也對衛星進行了全麵檢驗,暴露了問題,找到了薄弱環節,為正樣衛星的改進提供了可靠的依據。此外,發射場的設備布局得以改善,裝備更加配套、協調,為發射正樣衛星打下了堅實的基礎。
經過充分地準備,我國第一顆返回式遙感衛星和“長征二號”運載火箭就要被運往發射中心,開始真正的航天之旅了。
對失控火箭緊急處置
1974年8月,我國第一顆返回式遙感衛星和“長征二號”火箭出廠檢測合格後,有關單位及時向中央作了彙報。
葉劍英等中央首長正式批準,火箭衛星可以進入發射中心。
1974年9月12日,在火箭衛星研製試驗人員以及人民解放軍的護送下,火箭衛星按時運抵酒泉衛星發射中心。進入發射中心後,試驗發射人員馬不停蹄,開始了發射前的試驗檢測工作。