“一定要赶上和超过世界先进水平”|《国家记忆》探访〇六七基地,回首液体动力发展之路
近日,总台央视中文国际频道《国家记忆》栏目推出三集纪录片《代号〇六七》,走进中国航天科技集团有限公司液体火箭发动机研制基地,邀请院士、专家回首为国铸就强劲液体动力之路。
开赴秦岭
20世纪60年代初,国际形势出现新的动荡,中国的周边形势日趋紧张,备战问题被摆到党和国家的重要议程上来。1964年,中共中央将全国划分为一线、二线、三线,做出了开展三线建设、加强备战的重大战略部署。
当时中央明确:航天,是整个国家三线建设的重中之重。其中,远程导弹的研制任务极为紧迫,而大推力液体火箭发动机是它的核心动力,必须先行突破。
为了给液体火箭发动机研制基地找一个安全的大后方,第七机械工业部派出的勘察队依据“靠山、分散、隐蔽、进洞”的选址原则,最终在秦岭南麓陕西凤县境内锁定了一条在地图上都找不到名字的山谷,作为液体火箭发动机的三线研制基地。基地各单位在山沟里分散布局,以此应对潜在的战争威胁。
张贵田
中国航天科技集团
中国工程院院士
建的厂房车间不要太集中,另外工厂、研究所也不要在一起,一个点一个点,拉得很长,意思就是万一战争发生,也不会全毁,只能毁一部分。
就在这大山深处,液体火箭发动机三线研制基地的基础建设悄然启动了。工程内部代号〇六七,为了严守机密,基地对外宣称“国营红光机械厂”,这条山沟也被叫作红光沟。打通一条贯穿红光沟的穿山路,成为〇六七基地最早启动的基建工程。
1965年春,发动机生产厂的副厂长王本兰带着筑路队进了秦岭。他们很快发现,这地方地质环境太复杂,一到下大雨,雨水就裹挟着泥石流沿着山体倾泻而下,往往刚铺好的一段路基,一场雨就冲没了。
关键时刻,王本兰决定就地取材,用鹅卵石做路基,这样不仅透水性好,材料也随手可得。可18千米的路,意味着难以计数的石头全得靠人工一块一块筛、一块一块摆。
刘文勤
中国航天科技集团
你别看现在十几公里不算啥,那时候很难的,设备不健全,运输不健全,地形又复杂,落差又大,所以那个难度很大,在那种条件,那个年代,全靠人工。
为了给基地的后续建设抢出时间,王本兰带着筑路队披星戴月,硬是只用3个月就把这条18千米的进山公路提前打通了。
随着修桥筑路、平整土地等前期工作基本完成,越来越多的人从北京来到了红光沟。当时报名来三线的人很多,但并不是报了名就一定能被选上。
方奇英
中国航天科技集团
不是你自己想去就去,去的人一定要独当一面。不是去了再拜师,没人带你,自己在哪个系统就要把哪个系统弄起来。
这种简易棚子是拓荒者们最早的家。当年在里面住过的人这样描述:“我们是用竹笆抹泥搭的油毡棚,墙四边透风;冬天,屋里放的水都结成了冰块;雨天,外面下雨里面漏,外面大下,里面小下,外面不下,里面还下。”
身处陋室,却心怀壮志。“一定要赶上和超过世界先进水平”。正是这份信念,支撑着他们熬过漫漫长夜,也成为他们战胜一切困难的力量!
卢天寿
中国航天科技集团
那时去了以后,在这个地方就下定决心报效祖国,把一生奉献给这里。
到了1969年,一号发动机试车台顺利竣工,发动机总装车间也建成了,但基地三大工程之一的201洞这时还没能完工。这个山洞,其实就是给液体火箭发动机核心部件涡轮泵做测试的。如果说发动机是火箭的“心脏”,那么涡轮泵就是发动机的“心脏”。
201洞的核心区域基本位于整个山体的正下方。设备平台和主控室下方的空间,当年密密麻麻全是线缆管路。施工队只负责基本建设,洞内的安装调试只能靠研究所的人自己完成。
王建军
中国航天科技集团
洞里复杂程度非常之高,电缆跟蜘蛛网一样,特别密。
当时搞三线是为了备战,工期紧,要求尽快建成。但时间再紧,人们也没有丝毫马虎。在王建军的指引下,我们注意到电机房的墙壁上,做了细致的拉毛处理,原来这是为了防止工作噪声过大,引起外界注意,职工们想出的土办法。墙上那些细密的纹路,都是201洞的职工们亲手一点点刷出来的。
1970年9月4日,是〇六七基地历史上一个值得铭记的日子。在秦岭深处生产出的第一台火箭发动机“红光老一号”终于完成了总装。
从1965年第一批人进山,到1970年生产制造出第一台发动机,不过五年,中国航天人就在这个荒凉的山沟里造出了代表尖端科技的液体火箭发动机。随着〇六七基地的基本建成投产,中国航天人也即将在秦岭深处创造出一项又一项震撼世界的科研奇迹……
铸“箭”扬威
20世纪60年代起,国际太空竞赛日益激烈。1961年,苏联宇航员加加林成为第一个进入太空的人;1969年,美国阿波罗11号登月成功。而中国1960年才发射了第一枚自制导弹,1964年第一颗原子弹爆炸成功。中国一直在追赶,但差距仍然很大。
1965年,北京的国防科委办公室里,一份绝密的《地地导弹发展规划》刚刚制定完成。规划里写着一个雄心勃勃的目标——“八年四弹”:从1965年到1972年,八年时间里,要研制出中近程、中程、中远程和洲际导弹四种型号的地地导弹。
可西方对中国进行封锁,再加上特殊时期,研制工作陷入重重困难。到1975年,中国洲际导弹的研制还没有完全成功。此时,距离“八年四弹”获得原则批准已经过去了10年。
1975年3月,张爱萍将军临危受命,担任国防科委主任。
上任第一天,他在办公室墙上贴了一张中国地图,用红笔圈出了几个地方。这其中,就有秦岭深处的〇六七基地。
来到基地后,年过花甲的他走遍了基地的各个角落,从安全生产到职工生活,每一个细节都不放过。
在基地工人俱乐部的大礼堂里,张爱萍将军告诉大家,现在的首要目标就是造出中国人自己的洲际导弹。有了它,就没有人敢随便欺负我们;有了它,中国人才能真正挺直腰杆!
张爱萍将军离开〇六七基地几个月后,一个难题摆在了基地科研人员面前——研制姿态控制发动机。
任务紧急下达到了〇六七基地。可是当时基地的基本建设还没完成,有限的几个试验室都是为推力几吨、几十吨的大发动机准备的。姿控发动机推力只有几千克,相当于在巨人的身上安装能精准控制手指动作的微型肌肉。大试验室做小试验,就像在大操场上绣花,根本不行。
四处寻找之下,研制人员将目光锁定在了河沟旁的一座平房上。这个平房是基地的一个废旧厕所,空间相对密闭,能够减少外界干扰;砖墙厚实,能够隔音。最重要的是,它独立于其他建筑,不会影响别人。
最终,研制团队在这所平房里安装好试验台,将废旧厕所改造成一个试验室。条件虽然很差,但是试验得以进行。
10年里,他们在这里完成了200多台次试验件的测试,发动机累计起动次数达到几十万次。
盛荣生
中国航天科技集团
当时在比较艰苦的条件下,为了国家安全,导弹要提早发射就需要这个东西。利用它的场所、设备,做好各种各样的试验,争取及早交付。
洲际导弹的姿态控制发动机研制成功的时刻,所有人都兴奋不已。这个诞生在厕所里的“小个子”,即将成为中国第一枚洲际导弹的“平衡神经”。
1980年5月,西北某导弹试验基地,中国第一枚洲际导弹东风五号矗立在发射台上。
当东风五号缓缓离开发射台直冲云霄,在蓝天变成一个小点,消失在天际,真正的考验才刚刚开始——导弹要飞越上万公里,击中太平洋上的预定目标区,这需要将近30分钟;尤其是进入真空后,姿控发动机能否发挥作用,大家心里都捏了一把汗。
导弹飞出大气层,进入太空。在这里,没有空气阻力,飞行姿态的控制完全依赖于那台在改造的试验室里面诞生的姿控发动机。大家看到,屏幕上的两条线几乎完全重合,这意味着姿控发动机的性能超出了预期。随着导弹弹头重返大气层,朝着预定海域飞去,导弹最终命中目标区域。
后来的数据分析显示,这枚导弹的落点误差远远小于设计指标。
1981年,随着东风五号洲际导弹正式列装部队,科研人员还要继续对东风五号进行技术改造。这年秋天,洲际导弹弹道遥测飞行试验获得圆满成功,这些改进工作为后续东风五号洲际导弹的升级奠定了坚实的基础。
代号〇六七的红光沟里,中国航天人的双手可以画出试验图纸、可以拿起科研工具;他们的肩膀可以背负艰苦的试验条件,也能扛起宝贵的试验数据,这些满怀豪情的故事,不断激励着中国航天人继续前进。
匠“心”筑梦
20世纪80年代,中国航天人就已经开始了研发空间站的技术筹备工作。这时,国际空间站计划将中国人排除在外。面对技术落后和西方对中国的技术封锁,要实现中国自主研发空间站的梦想,中国航天人还有很长的路要走。
如何让中国的火箭具备更大的推力,实现中国人的空间站梦想,满足未来航天事业的发展需求呢?
当时的〇六七基地主任张贵田曾是为中国第一代洲际导弹发动机呕心沥血的老将,他深知要想让运载火箭具备更大的推力,就必须拥有更高性能的发动机。液氧煤油发动机进入了张贵田的视野。
液氧煤油发动机的高性能、低成本、无毒环保成为技术前沿,谁能掌握它,谁就掌握了未来进入太空的更优“船票”。
这时,美国已经凭借60年代末的F-1等发动机实现了登月,苏联则通过RD-170发动机率先攻克理论巅峰,而中国当时仅有有毒常规发动机,在推力、技术和理论储备上还处于起步阶段。
一方面是技术路线存在争议,另一方面是国家科研经费紧张,要将这个大胆的设想变为国家项目十分困难。那一年,张贵田带着自己的图纸和方案,向上级专家和领导当面汇报,为中国新一代运载火箭“心脏”的研制争取到了宝贵的机会,并最终列入了国家“863计划”。
20世纪80年代末,国家计委正式批准〇六七基地从红光沟搬出,转移到西安。
随着基地的搬迁,〇六七基地传承下来的航天精神和未竟的事业,被老一辈航天人完整地带到了城市。曾经的奋斗岁月被封存,液氧煤油发动机研制的新“战场”也随之转移到了西安。
在液氧煤油发动机研制初期,发动机的起动问题是摆在张贵田研制团队面前的第一道难关。在几秒甚至零点几秒内,发动机要从静止状态加速到每秒几万转的高转速,燃烧组件也要达到三四千摄氏度的高温,任何一个环节设计不好都可能发生故障甚至爆炸,导致火箭发射失败。
2001年4月26日,张贵田和研制团队带着首台液氧煤油发动机迎来了整机试车。随着指挥员倒计时结束,发动机短暂工作后突然爆出一团异常火焰,随即紧急关机。连续四次试车,发动机都在起动过程中失败,其中两次甚至直接爆炸,让所有人都无比沮丧。
陈建华
中国航天科技集团
当时本来外面就有声音说,我们国家不可能生产出来和研制成功这种发动机。最关键的时候张院士给我们鼓劲说,他认为是一定能搞出来。
每天跟团队加油鼓劲的张贵田,背后却有着不为人知的一面。会议上,他侃侃而谈,带领大家反复研究试验数据;背地里,他把失败的难过埋藏在心里。
张贵田
中国航天科技集团
中国工程院院士
开始做了几次都失败了,大伙心里很悲痛,很难过。我就鼓励大家,试验、科研没有是一帆风顺的,都要经过一些波折,挺起腰杆来上前线。实际上,吃完饭我在汽车里自己偷偷地掉眼泪。
经过近半年时间的艰难攻关,张贵田和团队摸清了试车失败的根源。研制团队从设计人员提出的几种新方案中,选定了最理想的起动方案和起动程序。
2002年,第五台次整机试车圆满成功,液氧煤油发动机的起动难关终于突破了。从2001年到2006年,液氧煤油发动机进行了几百次试车,在一次次的失败和成功之间淬炼出更为强劲的“心脏”。
2012年,120吨级液氧煤油发动机专项研制正式通过验收,2015年9月20日,它托举着新一代运载火箭长征六号首飞成功,中国成为世界上第二个完全掌握液氧煤油发动机关键核心技术的国家。
李斌
中国航天科技集团
当时长征六号,紧接着长征五号、长征七号、长征八号都用作主动力,把我们国家的近地轨道运载能力从9吨左右提高到了25吨,满足了我们国家当时探月、火星探测、空间站建设的需要,也满足了近些年航天发展的需要。
当年〇六七基地在红光沟埋下的种子,已经随着中国航天事业的腾飞开花结果。如今,中国航天事业积蓄了越来越多年轻的力量,在建设航天强国的征途上,他们也将一步一个脚印,将足迹踏向更远的深空!